專利名稱：一種三氯氫硅生產中產生的合成氣體的除塵方法
技術領域：
本發(fā)明涉及多晶硅生產領域，具體涉及一種三氯氫硅生產中產生的合成氣體的除 塵方法。
背景技術：
三氯氫硅是生產硅烷偶劑和其它有機硅化合物的重要原料，也是西門子法生產多 晶硅的重要原料。
在傳統(tǒng)的三氯氫硅的生產過程中，從三氯氫硅合成爐中生成的合成氣體，含有三 氯氫硅、四氯化硅、氫氣、氯化氫、少量的二氯二氫硅及其它高沸化合物。經干法除塵、冷卻、 冷凝后，絕大部分三氯氫硅、四氯化硅、二氯二氫硅及其它高沸化合物被冷凝為液態(tài)混合 物，然后將液態(tài)混合物進行分餾、提純?yōu)槿葰涔韬退穆然璁a品；氣態(tài)未被冷凝下來的氫 氣、氯化氫及少量的三氯氫硅、四氯化硅等氯硅烷進入尾氣回收系統(tǒng)。
在冷凝過程中，合成氣體中含有的高沸化合物在冷凝降溫過程中結晶而易形成膠 狀物，并與固體顆粒抱團，極易堵塞冷凝系統(tǒng)，使系統(tǒng)無法正常連續(xù)運行，同時，氯硅烷若與 空氣接觸會與空氣中的水分反應產生大量氯化氫酸霧，并腐蝕管道與設備，故系統(tǒng)清堵非 常困難、耗時長、工作量大，并影響產量和質量，造成三氯氫硅無法實現(xiàn)大規(guī)模連續(xù)生產。發(fā)明內容
本發(fā)明解決的問題在于提供一種三氯氫硅生產中產生的合成氣體的除塵方法，除 去合成氣體中的高沸化合物和硅粉顆粒，解決冷凝系統(tǒng)的堵塞問題，使三氯氫硅的生產連 續(xù)穩(wěn)定。
為了解決上述技術問題，本發(fā)明的技術方案為
一種三氯氫硅生產中產生的合成氣體的除塵方法，包括
在壓力為0. OlMpa 3. OMpa，溫度為40°C 200°C的條件下使合成氣體由下向上 升，氯硅烷洗滌液由上向下噴淋，二者形成氣液傳質傳熱過程；
收集經洗滌后的合成氣體。
作為優(yōu)選，所述壓力為0. 05Mpa 2. OMpa。
作為優(yōu)選，所述溫度為50°C 150°C。
作為優(yōu)選，所述除塵方法還包括對落到底部的氯硅烷洗滌液進行加熱。
作為優(yōu)選，所述加熱溫度控制在40°C 200°C。
作為優(yōu)選，所述除塵方法還包括將經洗滌后的合成氣體進行冷凝，冷凝后將部分 冷凝的氯硅烷作為洗滌液回用。
本發(fā)明在三氯氫硅生產中產生的合成氣體的干法除塵工序和冷凝工序之間增加 一道濕法除塵工序，去除合成氣體中含有的高沸化合物和干法除塵工序中未除掉的細微硅 粉顆粒，從而避免高沸化合物進入冷凝系統(tǒng)形成堵塞，減輕裝置維修維護工作量，使三氯氫 硅生產連續(xù)穩(wěn)定，實現(xiàn)大規(guī)模生產。
具體實施方式
為了進一步了解本發(fā)明，下面結合實施例對本發(fā)明優(yōu)選實施方案進行描述，但是 應當理解，這些描述只是為進一步說明本發(fā)明的特征和優(yōu)點，而不是對本發(fā)明權利要求的 限制。
本發(fā)明提供的三氯氫硅生產中產生的合成氣體的除塵方法，同時利用了吸收和精 餾的原理，利用合成氣體中各組分沸點的不同，通過吸收、冷凝和蒸發(fā)將高沸化合物和硅粉 顆粒由合成氣體中分離出去。
除塵方法是在一塔器中壓力為0. OlMpa 3. OMpa，溫度為40°C 200°C的條件下 使合成氣體由下向上升，氯硅烷洗滌液由上向下噴淋，二者形成傳質傳熱過程，合成氣體由 三氯氫硅合成爐中出來后帶有余熱在上升過程中與流下的氯硅烷洗滌液接觸，部分冷凝， 合成氣體中大部分的高沸化合物由于揮發(fā)能力較差冷凝成液體，被吸收到氯硅烷洗滌液 中，同時硅粉顆粒與下落的氯硅烷洗滌液碰撞、攔截和凝聚，隨氯硅烷洗滌液降落；而落下 的氯硅烷洗滌液同時吸收熱量，低沸點組分被部分氣化，并轉移到氣相。氯硅烷洗滌液可以 是四氯化硅、三氯氫硅、二氯二氫硅的混合液。在合成氣體與氯硅烷洗滌液的不斷接觸中， 氣液不斷進行部分蒸發(fā)和部分冷凝，進行質量和熱量交換，上升的合成氣體中難揮發(fā)的高 沸化合物越來越少，而氯硅烷洗滌液中的高沸化合物越來越多，同時氯硅烷洗滌液帶走硅 粉顆粒，并且氯硅烷洗滌液中的部分氯硅烷還會蒸發(fā)為氣相轉移到合成氣體中，使上升的 合成氣體中低沸點的氯硅烷濃度增高。壓力優(yōu)選為0. 05Mpa 2. OMpa，溫度優(yōu)選為50°C 150°C。通過整個濕法除塵過程，高沸化合物和硅粉顆粒被氯硅烷洗滌液吸收從而由合成氣 體中除去，得到的合成氣體中都是易揮發(fā)組分，在進入冷凝系統(tǒng)時不易再堵塞管道和設備。
高沸化合物和硅粉顆粒被氯硅烷洗滌液吸收后，隨氯硅烷洗滌液落入下部，然后 混合液排放后進行三廢處理。
洗滌時，氯硅烷洗滌液由上向下呈噴淋狀，增大了液相與氣相的接觸面積，接觸面 積越大，高沸化合物的吸收效率和硅粉顆粒碰撞凝聚的效率就越高。
本發(fā)明還對底部收集的含有高沸化合物和硅粉顆粒的氯硅烷洗滌液進行加熱，加 熱溫度優(yōu)選控制在40°C 200°C，沸點較低的氯硅烷經加熱后氣化，隨合成氣體一起上升。
作為優(yōu)選，除去高沸化合物和硅粉顆粒的合成氣體和加熱后蒸發(fā)的氯硅烷再一起 進入冷凝裝置，合成氣體中部分氯硅烷被冷凝為液態(tài)后，作為洗滌液重新回到除塵工序中， 除塵用的氯硅烷洗滌液循環(huán)利用，未被冷凝的合成氣體進入下道冷凝工序，整個除塵過程 中物料保持動態(tài)平衡。
本發(fā)明使用濕法除去三氯氫硅生產中產生的合成氣體中的高沸化合物和硅粉顆 粒，氯硅烷洗滌液自上而下噴淋自下而上的合成氣體，在相互接觸中合成氣體與氯硅烷洗 滌液進行質量和熱量的交換。上升的合成氣體中難揮發(fā)的高沸化合物越來越少，而氯硅烷 洗滌液中的高沸化合物越來越多，同時氯硅烷洗滌液帶走硅粉顆粒。從而將高沸化合物與 硅粉顆粒從合成氣體中除去。另外還對落下的氯硅烷洗滌液進行加熱，部分氯硅烷受熱后 蒸發(fā)為氣體隨合成氣體一起上升，最后進入冷凝器，合成氣體冷凝為液態(tài)后進入后續(xù)工序， 部分氯硅烷冷凝后作為洗滌液重新回到除塵工序中。由于除去了高沸化合物和硅粉顆粒， 合成氣體在冷凝工序中，不會堵塞冷凝系統(tǒng)，因此減輕了裝置維修維護的工作量，也提高了三氯氫硅的生產規(guī)模。
以上對本發(fā)明所提供的一種三氯氫硅生產中產生的合成氣體的除塵方法進行了 詳細介紹。本文中應用了具體個例對本發(fā)明的原理及實施方式進行了闡述，以上實施例的 說明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想。應當指出，對于本技術領域的普通技 術人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以對本發(fā)明進行若干改進和修飾，這些改 進和修飾也落入本發(fā)明權利要求的保護范圍內。
權利要求
1.一種三氯氫硅生產中產生的合成氣體的除塵方法，其特征在于，包括在壓力為0. OlMpa 3. OMpa,溫度為40°C 200°C的條件下使合成氣體由下向上升，氯 硅烷洗滌液由上向下噴淋，二者形成氣液傳質傳熱過程； 收集經洗滌后的合成氣體。
2.根據(jù)權利要求1所述的除塵方法，其特征在于，所述壓力為0.05Mpa 2. OMpa0
3.根據(jù)權利要求1所述的除塵方法，其特征在于，所述溫度為50°C 150°C。
4.根據(jù)權利要求1所述的除塵方法，其特征在于，還包括對落到底部的氯硅烷洗滌液 進行加熱。
5.根據(jù)權利要求4所述的除塵方法，其特征在于，加熱溫度控制在40°C 200°C。
6.根據(jù)權利要求1所述的除塵方法，其特征在于，還包括將經洗滌后的合成氣體進行 冷凝，冷凝后將部分冷凝的氯硅烷作為洗滌液回用。
全文摘要
本發(fā)明提供的一種三氯氫硅生產中產生的合成氣體的除塵方法，包括在壓力為0.01MPa～3.0MPa，溫度為40℃～200℃的條件下使合成氣體由下向上升，氯硅烷洗滌液由上向下噴淋，二者形成氣液傳質傳熱過程；收集經洗滌后的合成氣體。本發(fā)明在三氯氫硅生產中產生的合成氣體的干法除塵工序和冷凝工序之間增加一道濕法除塵工序，去除合成氣體中含有的高沸化合物和干法除塵工序中未除掉的細微硅粉粉塵，從而避免高沸化合物進入冷凝系統(tǒng)形成堵塞，減輕裝置維修維護工作量，使三氯氫硅生產連續(xù)穩(wěn)定，實現(xiàn)大規(guī)模生產。
文檔編號C01B33/107GK102030334SQ200910177749
公開日2011年4月27日 申請日期2009年9月25日 優(yōu)先權日2009年9月25日
發(fā)明者劉興國, 夏進京, 朱國平, 潘和平 申請人:重慶大全新能源有限公司