[发明专利]多晶硅生产尾气的处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及多晶硅生产尾气的处理方法。

背景技术

多晶硅生产过程中，由于生产需要，各个工序车间（包括氯硅烷提纯、还原尾气干法回收、冷氢化、氯硅烷罐区等）都不可避免的会外排一定量的尾气，从而产生大量的废气。特别是随着多晶硅规模快速扩张，厂区尾气量也随之激增，对其处理的必要性和难度都有所增加。

多晶硅生产过程中产生的尾气的主要成分为氮气、氯化氢、氯硅烷和氢气。目前多晶硅厂的传统做法是将各车间尾气就近或汇总后进入尾气淋洗塔，用纯水或碱液将尾气中的氯化氢、氯硅烷等淋洗下来，氢气和氮气放空。然而使用此方法处理尾气，尾气中氯硅烷被淋洗，势必造成氯硅烷和氯化氢的浪费；淋洗过程需要耗用大量的纯水，无形中增加了多晶硅企业的综合成本。传统的纯水或碱液淋洗尾气过程中，氯硅烷水解产生氯化氢，氯化氢溶于水产生大量高盐分废水，这些废水处理不当会使外排废水中氯含量超标，对周边水环境造成污染，同时尾气中的氯化氢不能被完全淋洗吸收，存在氯化氢无组织排放问题。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决上述技术问题之一。

为此，本发明的一个目的在于提出一种用水量少、污染小且回收氯硅烷和氯离子、实现废气无害化增值的多晶硅生产尾气绿色环保处理方法。

根据本发明实施例的多晶硅生产尾气的处理方法，所述多晶硅生产尾气包括：氮气、氢气、氯化氢和气态的氯硅烷，所述氯硅烷包括：四氯化硅、三氯氢硅、二氯二氢硅，所述多晶硅生产尾气的处理方法包括以下步骤：a）将所述多晶硅生产尾气进行加压和冷却处理，得到液态的氯硅烷和含有氮气、氢气、氯化氢以及未冷凝的氯硅烷的第一气态产物；b）将所述第一气态产物通入具有预定浓度的吸收剂的水溶液中进行反应以吸收所述第一气态产物中的氯化氢和氯硅烷，得到混合液以及含有氮气和氢气的第二气态产物。

根据本发明实施例的多晶硅生产尾气的处理方法，通过对尾气进行加压和冷却处理，可以得到液态的氯硅烷并将其回收利用；将第一气态产物通入吸收剂的水溶液中可以吸收第一气态产物中的氯化氢和少量氯硅烷，从而回收废气中氯离子，同时大幅降低了水用量，降低运行成本；将吸收了氯离子的混合液通过压滤、蒸发结晶的方式处理，得到可出售的氯化钙晶体副产物，从而回收利用尾气中的氯离子，降低达标外排污水中的氯离子含量，杜绝土壤盐化，减少对周边环境影响，真正意义上实现多晶硅生产尾气的无害化增值处理。

另外，根据本发明实施例的多晶硅生产尾气的处理方法，还可以具有如下附加的技术特征：

根据本发明的一个实施例，所述步骤a）中压力为0.3～0.9Mpa，冷却温度为-20～-45℃。

根据本发明的一个实施例，还包括以下步骤：c）将所述第二气态产物放空。

根据本发明的一个实施例，所述吸收剂为氢氧化钙，所述混合液包括沉淀物和氯化钙溶液。

根据本发明的一个实施例，所述预定浓度为5～25wt%。

根据本发明的一个实施例，进一步包括步骤：d）将所述混合液进行压滤以分离出所述沉淀物，并得到上清液。

根据本发明的一个实施例，进一步包括步骤：e）将所述上清液进行结晶处理，得到氯化钙。

根据本发明的一个实施例，所述结晶为蒸发结晶。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本发明实施例的多晶硅生产尾气的处理方法示意图；

图2是根据本发明实施例的多晶硅生产尾气的处理流程图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

下面首先参考图1描述根据本发明实施例的多晶硅生产尾气的处理方法的流程。

具体地，所述多晶硅生产尾气包括：氮气、氢气、氯化氢和气态的氯硅烷，所述氯硅烷包括：四氯化硅、三氯氢硅、二氯二氢硅，根据本发明实施例的多晶硅生产尾气的处理方法包括以下步骤：

a）将所述多晶硅生产尾气进行加压和冷却处理，得到液态的氯硅烷和含有氮气、氢气、氯化氢以及未冷凝的氯硅烷的第一气态产物。