[实用新型]一种多晶硅生产用氢气除杂系统及多晶硅生产系统

说明书

本实用新型提供一种多晶硅生产用氢气除杂系统及多晶硅生产系统，除杂系统包括淋洗塔和冷凝器，淋洗塔下部用于储存沸腾的三氯氢硅，且设有进气管，进气管用于供氢气通入沸腾的三氯氢硅中，以使其内部分水与三氯氢硅反应；淋洗塔的上部设有喷淋结构，用于将三氯氢硅雾化，从沸腾的三氯氢硅中逸出的气相与雾化的三氯氢硅接触，至逸出的气相内剩余的水与三氯氢硅反应，以得到除水的气相；冷凝器与淋洗塔顶部相连，用于对除水的气相冷凝，以将其内的汽化三氯氢硅液化，从而得到除杂的氢气。采用本实用新型进行氢气干燥，能在不引入外界杂质的前提下，将多晶硅生产用氢气中的水分干燥至1PPm以下。

技术领域

本实用新型涉及气体净化技术领域，尤其涉及一种多晶硅生产用氢气除杂系统及多晶硅生产系统。

背景技术

氢气是重要的化工原料，也是重要的燃料，常用的氢气的制备方法有水电解法制氢或，或者水煤气法制氢，无论使用哪种方法，制得得氢气中都含有一微量的氧及水分杂质，杂质的存在严重影响氢气的品质。

在多晶硅生产的原料三氯氢硅生成过程中，首先以氢气为原料合成氯化氢，再通过氯化氢与硅粉反应合成三氯氢硅，而氧及水分的存在会影响三氯氢硅合成的转化率，影响系统的运行效率。因此能否除去其中的杂质，对于获得高品质的氢气非常重要。

现有技术通过采用冷却器将氢气中的水液化去除，或通过将含有水蒸气的氢气与吸附剂和三氯氢硅接触，将水分吸附、吸收到吸附剂和三氯氢硅中，以除去水分，降低露点。但是，冷却除水效率有限，只能除去氢气中的部分水分。而使用固体吸附剂或液体三氯氢硅时，不可避免会带入外部杂质，影响最终产品多晶硅的品质。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是针对现有技术中存在的上述不足，提供一种提高氢气中水分去除率且不引用外界杂质的多晶硅生产用氢气除杂系统，还相应提供一种多晶硅生产系统。

解决本实用新型技术问题所采用的技术方案是：

本实用新型提供一种多晶硅生产用氢气除杂系统，包括淋洗塔和冷凝器，

所述淋洗塔下部用于储存沸腾的三氯氢硅，且设有进气管，所述进气管用于供多晶硅生产用氢气通入沸腾的三氯氢硅中，以使其内部分水与三氯氢硅反应；

所述淋洗塔的上部设有喷淋结构，用于将三氯氢硅雾化喷出，从沸腾的三氯氢硅中逸出的气相与雾化的三氯氢硅接触，使所述逸出的气相内剩余的水与三氯氢硅反应，以得到除水的气相；

所述冷凝器与淋洗塔顶部的第一导气管相连，用于对除水的气相冷凝，以将其内的汽化三氯氢硅液化，从而得到除杂的多晶硅生产用氢气。

可选地，所述冷凝器与喷淋结构之间设有回流管，用于将液化的三氯氢硅导入喷淋结构中。

可选地，还包括催化反应器，

所述催化反应器的出口与所述淋洗塔的进气管相连，用于在多晶硅生产用氢气通入淋洗塔之前对其进行催化氧化，以使其内的氧气转化为水。

可选地，所述淋洗塔的底部设有第一排料管，所述第一排料管上设有第一启闭阀门。

可选地，还包括闪蒸罐，所述闪蒸罐与第一排料管相连，用于接收淋洗塔中排出的含固相的三氯氢硅，并对其进行闪蒸，以得到三氯氢硅蒸汽。

可选地，还包括加压器，所述加压器分别与所述闪蒸罐的出口、所述淋洗塔的入口相连，用于接收从闪蒸罐送入的三氯氢硅蒸汽，并对其进行加压液化后送回淋洗塔中。

可选地，所述闪蒸罐的底部设有第二排料管，所述第二排料管上设有第二启闭阀门。

可选地，还包括回流泵，所述回流泵设于喷淋结构和冷凝器之间，用于将冷凝器液化的三氯氢硅压入喷淋结构中。

可选地，所述淋洗塔的下部设有再沸器，用于将淋洗塔下部的三氯氢硅加热至其沸点以上温度。