氯硅烷废液的回收系统技术方案

本发明专利技术提供了一种氯硅烷废液的回收系统。该回收系统包括进料单元、载气加热单元、喷雾干燥单元和气固分离单元；其中喷雾干燥单元设置有进料口、载气入口和气固混合物出口，且进料口与进料单元相连通，载气入口与载气加热单元相连通，气固分离单元与气固混合物出口相连通。本申请提供的回收装置，适用于氯硅烷废液固液分离，实现了废渣的无污染处理；且上述装置使用过程中的压力、温度等条件较为温和，便于安全生产、稳定操作；设备材料选择方便、设备的设计和加工制造简单，一次性投入小；自动化程度高、维护费用低等优点。

Recovery system of trichlorosilane waste liquid

The present invention provides a recovery system for trichlorosilane waste liquid. The recycling system comprises a feeding unit, gas heating unit, spray drying unit and gas solid separation unit; wherein the spray drying unit is provided with a feed inlet, a carrier gas entrance and gas-solid mixture outlet, and the inlet is communicated with the feeding unit, carrier gas entrance and carrier gas heating unit is communicated with the gas solid separation unit and gas solid mixture outlet is communicated. Recovery device provided by the application, apply to chlorosilane solid-liquid separation of waste, to achieve pollution treatment without residue; and the device used in the process of pressure and temperature conditions are mild, easy and safe production and stable operation; equipment and materials to choose convenient, equipment design and simple manufacture, small one-time investment; automation high degree and low maintenance costs.

【技术实现步骤摘要】
氯硅烷废液的回收系统
本专利技术涉及多晶硅生产领域，具体而言，涉及一种氯硅烷废液的回收系统。
技术介绍
多晶硅制备工艺中的四氯化硅冷氢化系统、三氯氢硅合成系统或精馏提纯系统通常会排放一定量的氯硅烷废液，残液中含有大量的氯硅烷，还含有细微的硅粉和金属氯化物。由于含有硅粉和金属氯化物，氯硅烷废液很容易堵塞设备和管道。同时如果将氯硅烷废液直接外排处理，不仅会造成氯硅烷的损失，还会使氯硅烷与空气或水接触后易形成酸雾污染环境。因而需要对多晶硅生产过程中产生的氯硅烷废液中氯硅烷进行回收。国内外对于氯硅烷废液的回收方法主要有水解法、过滤法、焚烧法和蒸发法。水解法是国内多晶硅企业普遍采用的方法，具体工艺为在水解装置中将氯硅烷废液通入水中进行水解反应，得到氯化氢气体和酸性的废水及二氧化硅固渣，然后氯化氢气体经尾气淋洗和冷凝处理后回收，二氧化硅固渣经简单中和处理后直接填埋或利用。由于残液量较大，此方法生成大量的酸性废水和水解渣，因而其三废处理负荷较大，对环境污染也非常严重。过滤法是将残液经过过滤装置，过滤残液中的固体粉尘和金属氯化物等杂质，得到的滤液回收利用。此方法在一定程度上回收了氯硅烷，但是细微的粉尘及金属氯化物极易堵塞管道和设备，难以实现连续生产，检修难度大。焚烧法是将氯硅烷废液在高温条件下进行燃烧转化为二氧化硅。此方法在一定程度上解决了残液的处理问题，但是二氧化硅的品质不高，同时焚烧过程中产生大量的氯化氢，且焚烧设备的一次投资较高。蒸发法是将氯硅烷废液通入蒸发釜中，在外界热量下将氯硅烷蒸发出来，冷凝后得以回收。此方法在一定程度上回收了部分氯硅烷，但缺点是蒸发釜的处理能力很小，堵塞严重，而且换热效果不佳，能耗较高。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于提供一种氯硅烷废液的回收系统，以解决现有的氯硅烷废液的处理方法环保性差的问题。为了实现上述目的，本专利技术一个方面提供了一种氯硅烷废液的回收系统，该回收系统包括：进料单元；载气加热单元；喷雾干燥单元，喷雾干燥单元设置有进料口、载气入口和气固混合物出口，且进料口与进料单元相连通，载气入口与载气加热单元相连通；及气固分离单元，气固分离单元与气固混合物出口相连通。进一步地，进料单元包括：氯硅烷废液供应装置，氯硅烷废液供应装置设置有废液出口，及蒸发装置，蒸发装置设置有废液入口和蒸余液出口，废液入口与废液出口通过废液输送管路相连通，蒸余液出口与喷雾干燥单元通过蒸余液输送管路相连通。进一步地，进料单元还包括：第一过滤装置，设置在废液输送管路上，第一过滤装置设置有液相出口和固相出口，且液相出口与废液入口相连通；及络合剂投料装置，络合剂投料装置设置有投料口，且沿氯硅烷废液的流动方向，投料口与位于第一过滤装置上游的废液输送管路相连通。进一步地，载气加热单元包括：载气供应装置，载气供应装置通过载气输送管路与喷雾干燥单元相连通；及加热装置，加热装置设置在载气输送管路上。进一步地，喷雾干燥单元包括雾化器，雾化器设置在进料口上。进一步地，气固分离单元包括：旋风分离装置，旋风分离装置设置有气固混合物入口和旋分气体出口，气固混合物入口与气固混合物出口相连通；及第二过滤装置，第二过滤装置设置有旋分气体入口和粗氯硅烷气体出口，旋分气体入口与旋分气体出口相连通。进一步地，回收系统还包括冷凝单元，冷凝单元包括：冷凝装置，冷凝装置设置有粗氯硅烷气体入口和氯硅烷液体出口，粗氯硅烷气体入口与粗氯硅烷气体出口相连通；及氯硅烷液体储罐，氯硅烷液体储罐设置有氯硅烷液体入口，氯硅烷液体入口与氯硅烷液体出口相连通。进一步地，冷凝装置还设置有不凝气出口，不凝气出口与载气输送管路相连通。进一步地，蒸发装置还设置有氯硅烷气体出口，氯硅烷气体出口与氯硅烷液体储罐通过氯硅烷气体输送管路相连通。进一步地，回收系统还包括尾气冷凝装置，尾气冷凝装置设置在氯硅烷气体输送管路上。进一步地，回收系统还包括气体除尘装置，气体除尘装置设置在氯硅烷气体出口与尾气冷凝装置之间的流路上，且气体除尘装置设置有粉尘出口，粉尘出口与蒸发装置通过粉尘输送管路相连通。进一步地，进料单元还包括蒸余液储罐，蒸余液储罐设置在蒸余液输送管路上。应用本专利技术的技术方案，氯硅烷废液的处理过程能够在低成本下实现，同时还实现了多晶硅的清洁生产，减少了投资成本和氯离子的排放，经济效益显著，环境友好，因而该工艺有优异的经济和环保效益。附图说明构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：图1示出了根据本专利技术的一种典型的实施方式提供的氯硅烷废液回收系统的结构示意图。其中，上述附图包括以下附图标记：10、进料单元；11、氯硅烷废液供应装置；111、废液出口；12、蒸发装置；121、废液入口；122、蒸余液出口；123、氯硅烷气体出口；13、第一过滤装置；131、液相出口；14、络合剂投料装置；141、投料口；15、蒸余液储罐；20、载气加热单元；21、载气供应装置；22、加热装置；30、喷雾干燥单元；31、进料口；32、载气入口；33、气固混合物出口；40、气固分离单元；41、旋风分离装置；411、气固混合物入口；412、旋分气体出口；42、第二过滤装置；421、旋分气体入口；422、粗氯硅烷气体出口；50、冷凝单元；51、冷凝装置；511、粗氯硅烷气体入口；512、氯硅烷液体出口；513、不凝气出口；52、氯硅烷液体储罐；521、氯硅烷液体入口；53、尾气冷凝装置；54、气体除尘装置；541、粉尘出口。具体实施方式需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本专利技术。正如
技术介绍
所描述的，现有的对氯硅烷废液的处理方法存在环保性较差的问题。为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种氯硅烷废液的回收系统，如图1所示，该回收系统包括进料单元10、载气加热单元20、喷雾干燥单元30和气固分离单元40。其中喷雾干燥单元30设置有进料口31、载气入口32和气固混合物出口33，且进料口31与进料单元10相连通，载气入口32与载气加热单元20相连通，气固分离单元40与气固混合物出口33相连通。上述氯硅烷废液是包括四氯化硅液体、硅粉、氯化铝、氯化铁和氯化钛的混合物，各组分的沸点不同导致各组分的挥发度具有一定的差异性。将氯硅烷废液通入喷雾干燥单元30，利用载气加热单元20提供的载气的热量，在高温低压下，将氯硅烷液体快速蒸发成气态的氯硅烷，从而得到氯硅烷气固混合物。在载气的作用下，上述气固混合物经气固分离单元40将氯硅烷气体分离出来而得到氯硅烷气体和沉降下来的高沸点聚合物和硅粉颗粒。分离得到的氯硅烷气体可返回至多晶硅制备系统进行循环利用。本申请提供的氯硅烷废液回收装置，适用于固液分离，实现了废渣的无污染处理；且上述装置使用过程中的压力、温度等条件较为温和，便于安全生产、稳定操作；设备材料选择方便、设备的设计和加工制造简单，一次性投入小；自动化程度高、维护费用低等优点。采用上述回收装置处理氯硅烷废液能够在低成本下实现氯硅烷废液的回收，实现了多晶硅清洁生产，减少了投资成本，减少了氯离子的排放，经济效益显著，环境友好，因而该工艺有优异的经济和环保效益。优选本文档来自技高网...

【技术保护点】
氯硅烷废液的回收系统，其特征在于，所述回收系统包括：进料单元(10)；载气加热单元(20)；喷雾干燥单元(30)，所述喷雾干燥单元(30)设置有进料口(31)、载气入口(32)和气固混合物出口(33)，且所述进料口(31)与所述进料单元(10)相连通，所述载气入口(32)与所述载气加热单元(20)相连通；及气固分离单元(40)，所述气固分离单元(40)与所述气固混合物出口(33)相连通。

【技术特征摘要】
1.氯硅烷废液的回收系统，其特征在于，所述回收系统包括：进料单元(10)；载气加热单元(20)；喷雾干燥单元(30)，所述喷雾干燥单元(30)设置有进料口(31)、载气入口(32)和气固混合物出口(33)，且所述进料口(31)与所述进料单元(10)相连通，所述载气入口(32)与所述载气加热单元(20)相连通；及气固分离单元(40)，所述气固分离单元(40)与所述气固混合物出口(33)相连通。2.根据权利要求1所述的回收系统，其特征在于，所述进料单元(10)包括：氯硅烷废液供应装置(11)，所述氯硅烷废液供应装置(11)设置有废液出口(111)，及蒸发装置(12)，所述蒸发装置(12)设置有废液入口(121)和蒸余液出口(122)，所述废液入口(121)与所述废液出口(111)通过废液输送管路相连通，所述蒸余液出口(122)与所述喷雾干燥单元(30)通过蒸余液输送管路相连通。3.根据权利要求2所述的回收系统，其特征在于，所述进料单元(10)还包括：第一过滤装置(13)，设置在所述废液输送管路上，所述第一过滤装置(13)设置有液相出口(131)和固相出口，且所述液相出口(131)与所述废液入口(121)相连通；及络合剂投料装置(14)，所述络合剂投料装置(14)设置有投料口(141)，且沿所述氯硅烷废液的流动方向，所述投料口(141)与位于所述第一过滤装置(13)上游的所述废液输送管路相连通。4.根据权利要求2所述的回收系统，其特征在于，所述载气加热单元(20)包括：载气供应装置(21)，所述载气供应装置(21)通过载气输送管路与所述喷雾干燥单元(30)相连通；及加热装置(22)，所述加热装置(22)设置在所述载气输送管路上。5.根据权利要求4所述的回收系统，其特征在于，所述喷雾干燥单元(30)包括雾化器，所述雾化器设置在所述进料口(31)上。6.根据权利要求4或5所述的回收系统，其特征在于，所述气固分离单元(40)包括：旋风分离装置(41)...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋国瑜，张升学，汤传斌，严大洲，
申请(专利权)人：中国恩菲工程技术有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11