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什么是干法回收?

能源 科技改变生活 2022-08-13 19:41 0 14780

什么是干法回收?

因为上述还原炉尾气回收方法是采用水来淋洗,使尾气中的氯化氢气变成盐酸,与氢气分离,落入水封池中的液封水中。氢气失去了氯化氢就可以送回重新使用。也就是说,氢气得到回收使用。由于在该回收过程中使用水来淋洗,所以被称为湿法回收,如图1所示。 

什么是干法回收?  第1张

图1 湿法回收装置 

湿法回收是可以达到回收目的的,但回收的氢气经水淋洗过,其中含有水分和微量的氧,所以需要干燥,需要脱氧,也就是需要重新进行复杂的净化处理。现在出现了一种更为先进的方法,它不用经水淋洗就可实现氢气的回收,这就是干法回收。 

多晶硅生产(三氯氢硅或四氯化硅还原法)是以三氯氢硅或四氯化硅为原料。三氯氢硅和四氯化硅都是氯硅烷,都有吸收氯化氢的功能。氯硅烷吸收氯化氢的能力与温度和压力有关:温度越低,压力越高,吸收能力越强;反之,温度越高,压力越低,吸收能力越弱。 

干法回收就是根据氯硅烷能够吸收氯化氢的现象发明的。 

图2是干法回收的工艺流程。由还原车间来的尾气A中主要含有氢气、氯化氢和氯硅烷,需将其分离后回收循环使用。尾气先经过水冷器1、低温冷却2、淋洗塔换热器3降温后进入淋洗塔11。尾气进塔后上升,与下降的淋洗液(主要是氯硅烷)相遇。在相遇过程中,尾气中的部分氯化氢被氯硅烷吸收。氯硅烷继续下降至塔底,再由泵加压送至淋洗液冷却器10冷却后,再送至塔顶,成为进行下一次喷淋的淋洗液。尾气继续上升,从上部出塔,进淋洗塔换热器3,与新进来的尾气换热后,再进压缩气换热器4与压缩后的尾气换热。从压缩气换热器4出来的尾气进尾气缓冲器5缓冲后,进尾气压缩机6加压。加压后的尾气经压缩气缓冲罐7缓冲后,进水冷器9冷却和压缩气换热器4换热后,进压缩气深冷器8降温,使部分的氯硅烷冷凝为液体之后,进吸收器14。压缩后尾气在吸收器14内向上升,与下降吸收液(氯硅烷)相遇。在相遇过程中,尾气中的氯化氢被氯硅烷吸收。氯硅烷继续下降至塔底进富液储罐19,再由泵20加压后,经富液换热器18、17、16换热后进解吸塔23解吸。解吸后,氯硅烷下降经贫液换热器24和水冷器25后进贫液储罐22。贫液储罐22里的液体氯硅烷经泵21加压后,一部分成为回收的氯硅烷B送精馏提纯后进还原炉再次使用;另一部分经富液换热器16、17、18换热后,再经吸收冷却器15冷却后送吸收器14顶部,成为吸收器的吸收液。吸收器14里的尾气经吸收液吸收后,绝大部分的氯化氢被吸收液吸收,落入吸收器底部。也就是说,氯化氢从尾气中分离出来,经吸收后,尾气就成为较纯净的氢气。该氢气经贫液换热器24换热后,再经吸附器29、30、31和净化器32净化后,送还原车间再次使用。解吸出的氯化氢气体上升到解吸塔23的顶部,并从顶部出塔,再经解吸第二级水冷器26和解吸第一级水冷器27冷却,氯化氢缓冲罐28缓冲后送三氯氢硅合成车间使用。 

什么是干法回收?  第2张

图2 干法回收的工艺流程 

A—由还原车间来的尾气;B—回收的氯硅烷去精馏;C—外售的氯硅烷;D—回收的氢气去还原车间;E—回收的氯化氢去三氯氢硅合成车间;1,9,25—水冷器;2—低温冷却;3—淋洗塔换热器;4—压缩气换热器;5—尾气缓冲器;6—尾气压缩机;7—压缩气缓冲罐;8—压缩气深冷器;10—淋洗液冷却器;11—淋洗塔;12—放净液储罐;13,20,21—泵;14—吸收器;15—吸收冷却器;16~18—富液换热器;19—富液储罐;22—贫液储罐;23—解吸塔;24—贫液换热器;26—解吸第二级水冷器;27—解吸第一级水冷器;28—氯化氢缓冲罐;29~31—吸附器;32—净化器;33—再沸器 

吸附器29、30、31里装的是活性炭,让回收的氢气进入吸附器,其目的是,采用活性炭变压吸附的方法,使提纯后的氢气,可以直接返回还原工段连续参加反应,生产多晶硅。 

干法回收是一种新的回收方法,其工艺简单可靠,效果明显,目前国内有很多多晶硅生产企业都在使用。


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