多晶硅尾气回收工艺

尾气的回收就是将来自SiHCl3氢还原和SiCl4氢化工序的尾气中有用成分，主要是H2、SiHCl3、SiCl4和HCl等，通过物理和化学的方法使之分离，经过提纯后再应用于生产中。C D I吸附分离法是将尾气纳入多晶硅闭循环系统中，通过冷凝、吸收和脱吸，以及吸附等手段，可以将尾气中的主要成分实现全回收，且得到的H2和HCl的纯度很高，可以供还原、氢化使用。而SiHCl3和SiCl4则经精馏分离供TCS合成用。

C D I尾气回收工艺的主要优点如下：

1、采用中低温冷凝。

本项目尾气回收是利用来自还原尾气压力高，采用（-40℃）工况即可将尾气中95﹪的氯硅烷冷凝转入液相。与传统低温深冷(约 -180℃)的方法回收工艺相比，能量消耗低，设备制造费用低，维修难度小。

2、采用压缩、吸收、解析氯化氢。

采用德国诺尔曼最新型立式结构氢气压缩机组，该机组是目前多晶硅行业首选设备，与国内同行普遍采用的卧式结构压缩机相比，其特点是: 无横向轴位移、振动小、内部设计消除应力集中、因此，运行稳定性高。这样就可以实现CDI工序“安、稳、长、满、优”运行，确保还原、氢化尾气有效回收。

将不凝（氢气）尾气加压到15.5kg/cm2（国内同行多6.0～8.0kg/cm2）,相比可使气体分离效率提高50%以上，后部操作动力消耗降低。其原理是可使混合气中氯硅烷的分压增大，大于同温度下氯硅烷的饱和蒸汽压，因此就被冷凝下来。同时，将混合气加压，也是为后面的吸收、解析、变温变压吸附操作做准备，这也是节能的关键设计环节。

与国内同行相比，本项目吸收压力高、解析温度高，分离效率高。物料间换热充分，节能效率高。主要是利用尾气（氢气）中氯化氢易溶于高压低温氯硅烷中、高温低压易于从氯硅烷中析出的特性，将加压后尾气进氯化氢吸收塔吸收，氯硅烷自压进氯化氢解析塔解析，解析提纯的氯化氢冷凝后去TCS合成再循环利用；解析的氯硅烷一部分去TCS精馏塔分离后供还原氢化工序再循环利用；大部分在CDI单元做吸收氯化氢的循环液。氢气出塔去变温变压吸附提纯。

3、采用变温变压吸附提纯氢气。

因为本项目吸附压力高，解析温度高，又采用CDI专用高效活性炭，可以得到高纯氢气。并且，采用必要节能手段，在设计中将11.25t/h吸附、解析用热冷凝水80～180℃送至还原工序循环再利用。

4、采用再生气冷凝压缩回收

CDI本次设计将系统变温变压吸附过程中再生气加以回收。即经过冷凝、压缩将其中少量氯硅烷冷凝、再将再生氢气升压后送至氢压机，实现了还原氢化尾气的密闭全回收。

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