一种用于回收多晶硅还原炉产生的微硅粉的装置

摘要

本实用新型涉及多晶硅生产技术领域，尤其涉及一种用于回收多晶硅还原炉产生的微硅粉的装置，其包括:沉降过滤器、硅粉干燥器和气相氯硅烷冷凝器；沉降过滤器上具有进料口；沉降过滤器的顶部具有清液出口；沉降过滤器顶部具有反洗入口；反洗入口与清液出口连通；沉降过滤器顶部具有气体入口一；硅粉干燥器的物料入口通过管道一与沉降过滤器的沉积料出口连通；硅粉干燥器上设置有硅料出口；硅粉干燥器上设置有气体入口二；硅粉干燥器上设置有气相出口；气相氯硅烷冷凝器的输入口通过管道二与硅粉干燥器的气相出口连通；气相氯硅烷冷凝器的输出口连接有收集罐。采用本实用新型能够实现对还原回收料中的微硅粉进行过滤回收。

说明书

技术领域

本实用新型涉及多晶硅生产技术领域，尤其涉及一种用于回收多晶硅还原炉产生的微硅粉的装置。

背景技术

改良西门子法生产多晶硅过程中，在还原炉中采用气相沉积法生产多晶硅棒的过程中，不可避免的要产生大量的不定形微硅粉，这些微硅粉没有附着在硅棒上，而是随着还原尾气一起进入尾气回收系统，还原尾气经过冷却后变成液态的氯硅烷，在这些液态的氯硅烷中混杂着大量的微硅粉，一并送入精馏储罐，通过泵送入精馏塔进行分离处理。

现有技术对还原回收物料中的微硅粉没有进行回收，增加了原材料硅粉的损耗；同时，微硅粉在换热设备中不断沉积，影响换热效率，而且在输送过程中对泵、管道、设备不断产生磨损，影响精馏装置连续稳定生产。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供一种用于回收多晶硅还原炉产生的微硅粉的装置，主要目的在于对还原回收料中的微硅粉进行过滤回收，降低原料消耗，同时消除微硅粉对精馏系统设备的不利影响，保证精馏系统稳定高效长周期运行。

为达到上述目的，本实用新型主要提供如下技术方案：

本实用新型的实施例提供一种用于回收多晶硅还原炉产生的微硅粉的装置，包括:沉降过滤器、硅粉干燥器和气相氯硅烷冷凝器；

所述沉降过滤器内的过滤网能够拆卸；

所述沉降过滤器上具有进料口，用于输入含微硅粉的还原回收料；

所述沉降过滤器的顶部具有清液出口；所述清液出口上连接有清液管道；所述清液出口上设置有控制阀一；

所述沉降过滤器顶部具有反洗入口；所述反洗入口与所述清液出口连通；所述反洗入口上设置有控制阀二；

所述沉降过滤器顶部具有气体入口一，用于通入惰性气体；所述气体入口一与所述反洗入口连通；所述气体入口一上设置有控制阀三；

所述硅粉干燥器的物料入口通过管道一与所述沉降过滤器的沉积料出口连通；

所述硅粉干燥器上设置有蒸汽介质入口，用于通入蒸汽；

所述硅粉干燥器上设置有蒸汽介质出口，用于蒸汽输出；

所述硅粉干燥器上设置有硅料出口；

所述硅粉干燥器上设置有气体入口二，用于通入惰性气体；

所述硅粉干燥器上设置有气相出口；所述气相出口上设置有控制阀四；

所述气相氯硅烷冷凝器的输入口通过管道二与所述硅粉干燥器的气相出口连通；

所述气相氯硅烷冷凝器上设置有冷介质入口，用于通入冷却介质；

所述气相氯硅烷冷凝器上设置有冷介质出口，用于冷却介质流出；

所述气相氯硅烷冷凝器的输出口连接有收集罐。

进一步地，还包括：硅粉水洗槽；

所述硅粉水洗槽与所述硅料出口连通，用于清洗硅粉。

进一步地，还包括：清液输送泵；

所述清液输送泵的输入端与所述清液管道连通，用于输出清液。

进一步地，所述过滤网为金属滤网。

进一步地，所述过滤网的目数不小于80目。

进一步地，所述控制阀一为电磁阀；

所述控制阀二为电磁阀；

所述控制阀三为电磁阀；

所述控制阀四为电磁阀。

进一步地，还包括：控制装置；

所述控制装置与所述控制阀一、所述控制阀二、所述控制阀三和所述控制阀四分别连接，以进行控制。

进一步地，所述气体入口二上设置有控制阀五。

进一步地，所述控制阀五为电磁阀。

进一步地，所述气体入口一和所述气体入口二与同一气源连通。

借由上述技术方案，本实用新型用于回收多晶硅还原炉产生的微硅粉的装置至少具有下列优点：

能够实现对还原回收料中的微硅粉进行过滤回收，降低原料消耗，同时消除微硅粉对精馏系统设备的不利影响，保证精馏系统稳定高效长周期运行。

上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本实用新型的较佳实施例并配合附图详细说明如后。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的一种用于回收多晶硅还原炉产生的微硅粉的装置的示意图。

图中所示：

1为沉降过滤器，1-1为进料口，1-2为清液出口，1-3为气体入口一，1-4为反洗入口，1-5为沉积料出口，2为硅粉干燥器，2-1为气相出口，2-2为气体入口二，2-3为蒸汽介质入口，2-4为蒸汽介质出口，3为气相氯硅烷冷凝器，3-1为冷介质入口，3-2为冷介质出口，4为收集罐，5为硅粉水洗槽，6为清液输送泵。

具体实施方式

为更进一步阐述本实用新型为达成预定实用新型目的所采取的技术手段及功效,以下结合附图及较佳实施例，对依据本实用新型申请的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。在下述说明中，不同的“一实施例”或“实施例”指的不一定是同一实施例。此外，一或多个实施例中的特定特征、结构、或特点可由任何合适形式组合。

如图1所示，本实用新型的一个实施例提出的一种用于回收多晶硅还原炉产生的微硅粉的装置，包括:沉降过滤器1、硅粉干燥器2和气相氯硅烷冷凝器3；

沉降过滤器1内的过滤网能够拆卸，以便于过滤网的拆卸清洗或更换。本实施例优选，过滤网为金属滤网，结实耐磨，能够重复利用。进一步优选，过滤网的目数不小于80目，以适应目前的使用场景。当然，也可以根据使用情况更换不同目数的过滤网，沉降过滤器1的大小，过滤网截面积的大小，可以根据实际运行流量来确定。

沉降过滤器1上具有进料口1-1，用于输入含微硅粉的还原回收料。沉降过滤器1的顶部具有清液出口1-2；清液出口1-2上连接有清液管道；清液出口1-2上设置有控制阀一；本实施例优选，控制阀一为电磁阀，以方便进行自动控制。过滤网阻止微硅粉从进料口1-1流至清液出口1-2。本实施例优选，还包括：清液输送泵6；清液输送泵6的输入端与清液管道连通，用于输出清液。

沉降过滤器1顶部具有反洗入口1-4；反洗入口1-4与清液出口1-2连通；反洗入口1-4上设置有控制阀二；本实施例优选，控制阀二为电磁阀，以方便进行自动控制。

沉降过滤器1顶部具有气体入口一1-3，用于通入惰性气体；惰性气体为氮气，以在拆卸清理过滤网时，通入氮气，对沉降过滤器内的危险气体进行置换，降低操作的危险性。气体入口一1-3与反洗入口1-4连通；气体入口一1-3上设置有控制阀三；本实施例优选，控制阀三为电磁阀，以方便进行自动控制。

硅粉干燥器2的物料入口通过管道一与沉降过滤器1的沉积料出口1-5连通，以将沉积的硅粉输送至硅粉干燥器2；硅粉干燥器2上设置有蒸汽介质入口2-3，用于通入蒸汽；硅粉干燥器2上设置有蒸汽介质出口2-4，用于蒸汽输出，以给硅粉干燥器2提供加热蒸汽。硅粉干燥器2上设置有硅料出口，以输出干燥后的硅粉。本实施例优选，本实用新型的一个实施例提出的一种用于回收多晶硅还原炉产生的微硅粉的装置，还包括：硅粉水洗槽5；硅粉水洗槽5与硅料出口连通，用于清洗硅粉。

硅粉干燥器2上设置有气体入口二2-2，用于通入惰性气体；本实施例优选，气体入口二2-2上设置有控制阀五，用于控制气体入口二2-2的通断。进一步优选，控制阀五为电磁阀，以方便进行自动控制。

硅粉干燥器2上设置有气相出口2-1；气相出口2-1上设置有控制阀四；本实施例优选，控制阀四为电磁阀，以方便进行自动控制。

气相氯硅烷冷凝器3的输入口通过管道二与硅粉干燥器2的气相出口2-1连通；气相氯硅烷冷凝器3上设置有冷介质入口3-1，用于通入冷却介质；气相氯硅烷冷凝器3上设置有冷介质出口3-2，用于冷却介质流出；

气相氯硅烷冷凝器3的输出口连接有收集罐4。

本实用新型的一个实施例提出的一种用于回收多晶硅还原炉产生的微硅粉的装置，能够实现对还原回收料中的微硅粉进行过滤回收，降低原料消耗，同时消除微硅粉对精馏系统设备的不利影响，保证精馏系统稳定高效长周期运行。

作为上述实施例的优选，本实用新型的一个实施例提出的一种用于回收多晶硅还原炉产生的微硅粉的装置，还包括：控制装置；控制装置与控制阀一、控制阀二、控制阀三和控制阀四分别连接，以进行控制。

作为上述实施例的优选，气体入口一1-3和气体入口二2-2与同一气源连通，以便于提供惰性气体。优选惰性气体为氮气。

液态的含微硅粉还原回收料通过进料口1-1进入沉降过滤器1，还原回收料中的微硅粉在沉降过滤器1底部自然沉积，通过过滤网拦截硅粉，经过过滤网后的液态氯硅烷中已经去除了绝大部分的微硅粉，液态氯硅烷清液从沉降过滤器1顶部的清液出口1-2排出，为保证微硅粉的沉积，沉降过滤器1中的流速控制在0.2m/s左右；氯硅烷清液通过清液输送泵6输送入精馏系统。经过一段时间运行后，沉降过滤器1的底部收集了大量的微硅粉，此时通过反洗入口1-4通入氯硅烷清液对过滤网进行反洗，通过沉降过滤器1底部的沉积料出口1-5排入硅粉干燥器2；反洗清液的压力控制在2～4kg/cm

本实用新型的一个实施例提出的一种用于回收多晶硅还原炉产生的微硅粉的装置，可以连接在现有的尾气回收系统中，可以连接在还原回收料储罐和输送泵之间；可以加装两套本实用新型的一个实施例提出的一种用于回收多晶硅还原炉产生的微硅粉的装置，在作业时来回切换使用，以还原回收料120吨/小时计，微硅粉含量约0.1％；本实用新型的一个实施例提出的一种用于回收多晶硅还原炉产生的微硅粉的装置，每小时可回收产生的微硅粉约100kg，同时较好的解决了精馏塔再沸器被微硅粉堵塞结垢、管路设备等被微硅粉冲刷磨损的问题，保证了精馏装置的安全稳定，长周期运行。

进一步说明，虽然术语第一、第二等在本文中可以用于描述各种元件，但是这些术语不应该限制这些元件。这些术语仅用于区别一个元件与另一元件。例如，第一元件可以被称为第二元件，并且，类似地，第二元件可以被称为第一元件，这些术语仅用于区别一个元件与另一元件。这没有脱离示例性实施例的范围。类似地，元件一、元件二也不代表元件的顺序，这些术语仅用于区别一个元件与另一元件。如本文所用，术语“和/或”包括一个或多个相关联的列出项目的任意结合和所有结合。

在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

本实用新型使用到的标准零件均可以从市场上购买，异形件根据说明书的和附图的记载均可以进行订制，各个零件的具体连接方式均采用现有技术中成熟的螺栓、铆钉、焊接等常规手段，机械、零件和设备均采用现有技术中，常规的型号，加上电路连接采用现有技术中常规的连接方式，在此不再详述。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。