真空转鼓过滤尾渣资源化处理及零排放系统和方法技术方案

本发明专利技术涉及了真空转鼓过滤尾渣资源化处理及零排放系统和方法。本工艺包括使用单轴旋叶干燥机把真空转鼓滤渣（湿含量约10~40%）以间歇蒸发的方式，将其中残余的氯硅烷气化并回至真空转鼓过滤系统进行二次回收，定期打开干燥机下方固相出口阀门，将干燥后的固渣（湿含量小于1%）排进缓冲罐；待形成一定料位后，打开缓冲罐下部阀门，把固渣通过螺杆输送机送至水解罐中；通过喷淋循环水的方式将其中残余的极少量氯硅烷反应，气相排放至尾气回收系统；水解产物进入沉降槽，固相采用抓斗移出界区，液相溢流至澄清池后加入少量碱液调节pH值至中性，而后采用清液循环泵打至水解罐循环使用。

System and Method of Vacuum Rotary Drum Filtration Tailings Resource Treatment and Zero Discharge

The invention relates to a system for resource treatment and zero discharge of tailings from vacuum drum filtration. The process includes using a single-axis rotary vane dryer to evaporate the vacuum drum filter residue (moisture content is about 10-40%) intermittently, gasifying the residual chlorosilane and returning it to the vacuum drum filter system for secondary recovery, regularly opening the solid-phase outlet valve under the dryer, and discharging the dried solid residue (moisture content is less than 1%) into the buffer tank; after forming a certain material position, opening slowly. The lower valve of the flushing tank sends the solid slag to the hydrolysis tank by screw conveyor; reacts with a very small amount of residual chlorosilane by spraying circulating water, and discharges the gas phase to the tail gas recovery system; the hydrolysate enters the settling tank, the solid phase is moved out of the boundary area by grab, the liquid phase overflows to the clarifying tank and then adds a small amount of alkali liquid to adjust the pH value to neutrality, and then beats it by the circulating pump. The hydrolysis tank is recycled.

【技术实现步骤摘要】
真空转鼓过滤尾渣资源化处理及零排放系统和方法
本专利技术涉及化工领域，尤其涉及真空转鼓过滤尾渣资源化处理及零排放系统和方法。
技术介绍
全世界对多晶硅的需求因电子信息产业的持续发展而快速增长。多晶硅材料主要应用于两个方面：半导体和太阳能光伏产业。在当今能源日趋紧张、环境压力日趋增大的情况下，可再生能源的开发利用受到各国政府重视，很多国家都将可再生能源作为国家能源战略的重要组成部分。目前，生产多晶硅最成熟的方法是第三代改良西门子法，在生产多晶硅的过程中，许多副产物对环境的污染相当严重，如四氯化硅等。改良西门子法生产多晶硅工艺主要包括如下几道工序:冷氢化，精馏，还原，还原尾气回收，歧化等。在生产工序中冷氢化，精馏及提纯工段均会产生大量的渣浆及残液，其主要组分为四氯化硅（四氯化硅含量≥85%）。目前在国内使用真空转鼓过滤系统的企业中，对于转鼓滤渣的处理，多数采用滤渣直接进至水解罐水解，石灰乳液中混着水解产物排出界区，通过后续压滤系统压滤成饼后做无害化处理。该处理方式将滤渣中可作为生产三氯氢硅原料的四氯化硅当做废物处理，并在处理过程中还需消耗一定量的石灰乳及水资源，未产生任何经济效益并需支出石灰乳采购费用，水解反应需消耗水资源且反应过程中生成的金属氯化物对水资源造成污染，企业需要承担一定的环保压力。且由于上游设备与操作上的问题，真空转鼓滤渣中氯硅烷的含量常有波动，对水解反应设备的温度稳定控制加大难度，且存在一定的安全隐患。此方法无疑存在着等待优化改进之处。
技术实现思路
专利技术的目的：为了提供一种效果更好的真空转鼓过滤尾渣资源化处理及零排放系统和方法，具体目的见具体实施方式部分的多个实质的技术效果。为了达到如上目的，本专利技术采取如下技术方案：真空转鼓过滤尾渣资源化处理及废水零排放回收系统，其特征在于，回收系统包含单轴旋叶干燥机，所述的单轴旋叶干燥机开口通过管道连接着缓冲罐，缓冲罐连接着螺杆输送机，螺杆输送机的出料口连接着水解罐，水解罐下方连接着沉降槽，沉降槽连接着清液循环泵，清液循环泵所在管道连接着上方的循环水补充管；所述的水解罐上方还连接着尾气回收系统；所述的水解罐上方还连接着喷淋石灰乳的管道。本专利技术进一步技术方案在于，所述的单轴旋叶干燥机中的壳体上方包含干燥部分，所述干燥部分为蒸汽干燥结构或者是导热油干燥结构。真空转鼓过滤尾渣资源化处理及零排放方法，其特征在于，使用单轴旋叶干燥机把真空转鼓滤渣以间歇进料的方式进行加热蒸发，将其中残余的氯硅烷气化并回至真空转鼓过滤系统进行回收，干燥机下方出料口阀门定期打开，使干燥后的固渣靠重力进入缓冲罐；待形成一定料位后，打开缓冲罐下部阀门，把固渣通过螺杆输送机送至水解罐中；通过喷淋循环水的方式将其中残余的极少量氯硅烷反应，气相排放至尾气回收系统，水解产物进入沉降槽，固相采用抓斗移出界区，液相溢流至澄清池后加入少量碱液调节pH值至中性，而后采用清液循环泵打至水解罐循环使用。本专利技术进一步技术方案在于，所述的干燥后的固渣湿含量小于1%。本专利技术进一步技术方案在于，单轴旋叶干燥机对物料进行加热，将物料中残余的氯硅烷以气相蒸发的形式除去；缓冲罐接收由单轴旋叶干燥机蒸发后的固渣，待有一定料位后，再排至螺杆输送机，起到一定密封作用，防止水汽回窜至干燥机内引起反应；螺杆输送机用于输送固渣至水解罐；水解罐喷淋循环水，将由螺杆输送机带来的滤渣进行水解，除去其中含有的微量氯硅烷组分；沉降槽分为沉降池和澄清池两部分，中间采用溢流堰进行隔离，溢流堰上方设有过滤网，沉降池用于沉降水解罐排出的水解产物，清液以溢流的形式通过过滤网流入澄清池中，沉降下来的固相通过抓斗移出界区；清液循环泵是用于将沉降槽澄清池中的清液输送回水解罐循环使用。针对多晶硅生产对尾渣处理的要求以及SiCl4的特性、工业实践以及研究，对于真空转鼓产生的滤渣中含有10%~40%湿含量的氯硅烷，相较于以往直接进入水解罐，再使用石灰乳液进行中和，本工艺将滤渣再次进行干燥，尽可能地回收滤渣中的氯硅烷，干燥后的粉状残渣（湿含量小于1%）进入水解罐，仅需少量工业水进行灭活后，采用抓斗移出界区即可，清液溢出沉降槽后进入澄清池，加入少量石灰乳调节pH值，而后采用清液循环泵打至水解罐循环使用。本工艺解决了在转鼓过滤系统中，滤渣湿含量较高且不稳定，需要消耗大量水解用水资源、水解用石灰乳，且生成一定量废水需要运送至废水处理厂进行处理等环保方面问题，带来了可观的经济效益与环保效益。本工艺采用装置所具有的优点是：（1）干燥机使用蒸汽或导热油作为热源，与物料接触的所有设备表面均可换热，换热面积大，利于氯硅烷的蒸发分离。（2）干燥机采用间歇操作，连续进料分批次排料，尽可能将目标产品回收，残余氯硅烷水解反应所消耗资源也大幅降低。（3）固相粉料输送装置使用螺杆输送机，较于输送泵更适合用于粉体物料输送，不易堵塞管线，处理能力大。（4）水解系统后续采用沉降槽，以溢流的方式将清液分离并循环，固相粉料则沉降后用抓斗移出界区。附图说明为了进一步说明本专利技术，下面结合附图进一步进行说明：图1为专利技术结构示意图；其中：1-单轴旋叶干燥机；2-缓冲罐；3-螺杆输送机；4-水解罐；5-沉降槽；6-清液循环泵；7-回真空转鼓过滤；8-真空转鼓滤渣；9-干燥部分；10-尾气回收系统；11-循环水补充管；12-喷淋石灰乳。具体实施方式下面结合附图和具体实施方式，进一步阐明本专利技术，应理解下述具体实施方式仅用于说明本专利技术而不用于限制本专利技术的范围。在本专利技术的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。此外，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。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专利技术中的具体含义。本专利提供多种并列方案，不同表述之处，属于基于基本方案的改进型方案或者是并列型方案。每种方案都有自己的独特特点。真空转鼓过滤尾渣资源化处理及零排放系统，其特征在于，回收系统包含单轴旋叶干燥机1，所述的单轴旋叶干燥机1开口通过管道连接着缓冲罐2，缓冲罐2连接着螺杆输送机3，螺杆输送机3的出料口连接着水解罐4，水解罐4下方连接着沉降槽5，沉降槽5连接着清液循环泵6，清液循环泵6所在管道连接着上方的循环水补充管11；所述的水解罐4上方还连接着尾气回收系统10；所述的水解罐4上方还连接着喷淋石灰乳的管道12。本专利技术进一步技术方案在于，所述的单轴旋叶干燥机1中的壳体上方包含干燥部分9，所述干燥部分9为蒸汽干燥结构或者是导热油干燥结构。真空转鼓过滤尾渣资源化处理及零排放方法，其特征在于，使用单轴旋叶干燥机1把真空转鼓滤渣以间歇进料的方式进行加热蒸发，将其中残余的氯硅烷气化并回至真空转鼓过滤系统进行回收，干燥机下方出料口阀门定期打开，使干燥后的固渣靠本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.真空转鼓过滤尾渣资源化处理及零排放系统，其特征在于，回收系统包含单轴旋叶干燥机（1），所述的单轴旋叶干燥机（1）开口通过管道连接着缓冲罐（2），缓冲罐连接着螺杆输送机，螺杆输送机的出料口连接着水解罐（4），水解罐下方连接着沉降槽，沉降槽连接着清液循环泵（6），清液循环泵（6）所在管道连接着上方的循环水补充管（11）；所述的水解罐（4）上方还连接着尾气回收系统；所述的水解罐（4）上方还连接着喷淋石灰乳的管道（12）。

【技术特征摘要】
1.真空转鼓过滤尾渣资源化处理及零排放系统，其特征在于，回收系统包含单轴旋叶干燥机（1），所述的单轴旋叶干燥机（1）开口通过管道连接着缓冲罐（2），缓冲罐连接着螺杆输送机，螺杆输送机的出料口连接着水解罐（4），水解罐下方连接着沉降槽，沉降槽连接着清液循环泵（6），清液循环泵（6）所在管道连接着上方的循环水补充管（11）；所述的水解罐（4）上方还连接着尾气回收系统；所述的水解罐（4）上方还连接着喷淋石灰乳的管道（12）。2.如权利要求1所述的真空转鼓过滤尾渣资源化处理及零排放系统，其特征在于，所述的单轴旋叶干燥机（1）中包含干燥部分（9），所述干燥部分（9）为蒸汽干燥结构或者是导热油干燥结构。3.真空转鼓过滤尾渣资源化处理及零排放方法，其特征在于，使用单轴旋叶干燥机（1）把真空转鼓滤渣以间歇进料的方式进行加热蒸发，将其中残余的氯硅烷气化并回至真空转鼓过滤系统进行回收，干燥机下方出料口阀门定期打开，使干燥后的固渣靠重力进入缓冲罐（2）；待形成一定料位后，打开缓冲罐（2）下部阀门，把固渣通过螺杆输送机（3）送至水解罐（4）中；通过喷淋循环水的方式将其中残余的极少量氯硅烷反应，...

【专利技术属性】
技术研发人员：王瑞，杨宁，
申请(专利权)人：兰州天大华瑞环境工程技术有限公司，
类型：发明
国别省市：甘肃,62