含氯硅烷的渣浆料处理系统技术方案

本实用新型专利技术属于多晶硅生产技术领域，涉及含氯硅烷的渣浆料处理系统。本实用新型专利技术的含氯硅烷的渣浆料处理系统，包括渣浆料收集罐、过滤器、输送泵、氯硅烷回收装置和洗涤装置；渣浆料收集罐上设置有渣浆料进料口、不同高度的多个氯硅烷出料口以及底部出口；氯硅烷出料口依次通过过滤器和输送泵与氯硅烷回收装置连接；渣浆料收集罐底部出口与洗涤装置连接。本实用新型专利技术设备简单，运行稳定可靠，氯硅烷回收率高，回收后的氯硅烷质量较好，能满足电子级多晶硅生产的质量要求。同时投资较低、安全性好、连续运行周期长，后期的运维费用低。

Slag slurry treatment system containing chlorosilane

The utility model belongs to the technical field of polycrystalline silicon production, and relates to a slag slurry treatment system containing chlorosilane. The slag slurry treatment system of the utility model comprises a slag slurry collection tank, a filter, a conveying pump, a chlorosilane recovery device and a washing device; a slag slurry collection tank is provided with a slag slurry feed port, a plurality of chlorine silane outlets at different heights and a bottom outlet; the chlorine silane outlet is connected with the chlorine silane recovery device through filters and conveying pumps in turn; The bottom outlet of the material collecting tank is connected with the washing device. The utility model has the advantages of simple equipment, stable and reliable operation, high recovery rate of chlorosilane, good quality of recovered chlorosilane, and can meet the quality requirements of electronic grade polycrystalline silicon production. At the same time, the investment is low, the safety is good, the continuous operation cycle is long, and the later operation and maintenance cost is low.

【技术实现步骤摘要】
含氯硅烷的渣浆料处理系统
本技术属于多晶硅生产
，涉及多晶硅生产过程中渣浆料的处理
，具体而言，涉及一种含氯硅烷的渣浆料处理系统。
技术介绍
在电子级多晶硅生产过程中，渣浆料主要来自四氯化硅氢化还原、三氯氢硅合成、氯硅烷分离提纯等装置，尤其是采用冷氢化工艺，冷氢化装置及分离提纯装置排放的渣浆料量大大增加。冷氢化工艺在生产过程中会产生以氯硅烷、硅粉及金属氯化物为主的渣浆料，该渣浆料的处理目前主要方法有以下四种：直接水解法、干燥水解法、萃取法、精馏法。其中，由于萃取法和精馏法处于试验阶段，暂不讨论。现主要对直接水解法和干燥水解法进行比较分析。直接水解法将系统中排出的渣浆料通过压差输送至水洗塔进料罐，对水洗塔进料罐用氮气增压，然后根据水洗系统处理能力，间歇性(连续性)进料，将渣浆料进行水解后，输送至污水处理系统进行进一步处理。由于直接对渣浆残液水洗，不进行回收，不但造成了渣浆中氯硅烷的浪费，而且也加大了水用量和碱用量。随着电子级多晶硅生产的规模的不断扩大，用此方法处理渣浆的成本也随之升高，目前该方法在大规模的电子级多晶硅生产中已不再适用。干燥水解法是将系统中排出的渣浆进行收集，然后将收集到的浆料连续、小流量地送入干燥机，干燥机采用低压蒸汽夹套，将氯硅烷从中蒸发后，氯硅烷蒸汽通过冷凝器冷凝为液体后进行收集，其中以氮气为主的不凝性气体进入工艺放空系统，浓缩后的浆料用输送机械输送至水解系统进行水解。相较于直接水解法，该方法实现了渣浆中氯硅烷的回收、减少了水洗系统的处理量、降低了生产成本，并对环境保护也有着积极的意义。但由于增加了回收系统，也使工艺更为复杂，在实际应用中也产生了一些技术问题。目前大部分电子级多晶硅生产企业都采用干燥水解法，但在生产应用中，该方法存在的一些技术上的问题主要如下：(1)在电子级多晶硅生产的冷氢化工艺中排出的渣浆主要成分为：氯硅烷、硅粉、金属氯化物。在浆料浓缩后，由于液相氯硅烷的减少以及硅粉和高沸点的金属氯化物的存在，使其流动性变差，尤其在输送管道较长、温度较低的条件下，金属氯化物及硅粉会沉积在输送管道的管壁处，经常造成输送设备及管道的堵塞，影响正常工艺操作；(2)干燥水解法中，浆料中的金属氯化物也被大量蒸发回收，使后续的精馏装置得产品质量下降。该方法在太阳能级多晶硅生产过程中尚可接受，但在电子级多晶硅生产过程中，由于电子级多晶硅对产品的表金属及体金属含量要求十分严格，该方法无法满足其生产要求；(3)由于氯硅烷性质的特殊性，对生产过程中设备的安全性要求高。该方法在应用中，干燥机的轴端密封经常出现密封不严，造成氯硅烷渗漏，存在一定的安全隐患，造成系统连续运行周期较短；(4)在干燥水解法中，干燥机是该项技术的核心组件，其价格及后期维护费用相对较高，对于产能较小的多晶硅生产企业，其投资回收周期过长。鉴于此，特提出本技术。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种含氯硅烷的渣浆料处理系统，设备简单，运行稳定可靠，能够缓解渣浆残液输送过程中管道阻塞的问题；降低回收物中金属氯化物的含量；提高系统的安全性；延长系统连续运行周期；回收物能够满足电子级多晶硅生产的要求；降低了系统的投资及运维费用。为实现上述目的，本技术采用的技术方案为：根据本技术的一个方面，本技术提供一种含氯硅烷的渣浆料处理系统，包括渣浆料收集罐、过滤器、输送泵、氯硅烷回收装置和洗涤装置；渣浆料收集罐上设置有渣浆料进料口、不同高度的多个氯硅烷出料口以及底部出口；氯硅烷出料口依次通过过滤器和输送泵与氯硅烷回收装置连接；渣浆料收集罐底部出口与洗涤装置连接。作为进一步优选技术方案，不同高度的多个氯硅烷出料口的设置方式包括：在第一位置处设置第一出料口，第一位置与渣浆料收集罐罐底之间的高度为收集罐高度的25％～35％；在第N位置处设置第N出料口，第N位置与渣浆料收集罐罐顶之间的高度为收集罐高度的25％～35％；在第一位置与第N位置之间再设置多个等间距的氯硅烷出料口。作为进一步优选技术方案，相邻两个氯硅烷出料口之间的间距为0.2～0.5m。作为进一步优选技术方案，过滤器的作用是将悬浮的金属氯化物和少量的硅粉进行过滤；过滤器的数量为2～5台；和/或，过滤器的数量与输送泵的数量相适应；和/或，多个过滤器之间为并联连接。作为进一步优选技术方案，过滤器包括布袋过滤器、精密过滤器、膜过滤器和自清洗过滤器中的至少一种。作为进一步优选技术方案，过滤器为布袋过滤器。作为进一步优选技术方案，布袋过滤器中滤袋上的过滤孔的孔径为10～40微米。作为进一步优选技术方案，氯硅烷回收装置包括冷氢化系统中的汽提塔进料罐和/或氯硅烷收集罐。作为进一步优选技术方案，渣浆料收集罐底部出口还与氮气管道连接；和/或，渣浆料收集罐上部分别与氮气管道和放空管道连接。作为进一步优选技术方案，渣浆料收集罐上的渣浆料进料口通过管路与冷氢化系统的渣浆料排放口连接。与现有技术相比，本技术的有益效果在于：本技术设置了渣浆料收集罐，将排放的渣浆料输送至该渣浆料收集罐中，利用渣浆料中各组分的不相容性和密度的差异，静置一段时间后进行分离，得到的上清液经过滤器过滤掉少部分杂质后，即得到回收后的氯硅烷，其余的杂质、固体物或副产物则沉在底部浑浊液中，通过洗涤装置进行洗涤。本技术能够缓解渣浆残液输送过程中管道阻塞等问题，采用本系统进行氯硅烷回收，氯硅烷回收率可达75％以上，回收后的氯硅烷质量较好，能满足电子级多晶硅生产的质量要求。同时投资较低、安全性好、连续运行周期长，投资小于50万，连续运行周期超过1年，安全性能良好，并且后期的运维费用低，投资回收周期短、风险小。此外，设备简单，不需要增设大型、复杂的设备，设备投资低，系统运行安全、稳定可靠，具有显著的经济效益，易于推广应用。附图说明为了更清楚地说明本技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本技术的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本技术一种实施方式提供的含氯硅烷的渣浆料处理系统结构示意图。图标：1－渣浆料收集罐；11－渣浆料进料口；12－氯硅烷出料口；13－底部出口；2－过滤器；3－输送泵；4－氯硅烷回收装置；5－洗涤装置；6－工艺放空系统；7－冷氢化系统的渣浆料排放口；8－氮气源；101－第一氮气管道；102－第二氮气管道；103－放空管道。具体实施方式下面对本技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。在本技术的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”、本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种含氯硅烷的渣浆料处理系统，其特征在于，包括渣浆料收集罐、过滤器、输送泵、氯硅烷回收装置和洗涤装置；渣浆料收集罐上设置有渣浆料进料口、不同高度的多个氯硅烷出料口以及底部出口；氯硅烷出料口依次通过过滤器和输送泵与氯硅烷回收装置连接；渣浆料收集罐底部出口与洗涤装置连接。

【技术特征摘要】
1.一种含氯硅烷的渣浆料处理系统，其特征在于，包括渣浆料收集罐、过滤器、输送泵、氯硅烷回收装置和洗涤装置；渣浆料收集罐上设置有渣浆料进料口、不同高度的多个氯硅烷出料口以及底部出口；氯硅烷出料口依次通过过滤器和输送泵与氯硅烷回收装置连接；渣浆料收集罐底部出口与洗涤装置连接。2.根据权利要求1所述的含氯硅烷的渣浆料处理系统，其特征在于，不同高度的多个氯硅烷出料口的设置方式包括：在第一位置处设置第一出料口，第一位置与渣浆料收集罐罐底之间的高度为收集罐高度的25％～35％；在第N位置处设置第N出料口，第N位置与渣浆料收集罐罐顶之间的高度为收集罐高度的25％～35％；在第一位置与第N位置之间再设置多个等间距的氯硅烷出料口。3.根据权利要求2所述的含氯硅烷的渣浆料处理系统，其特征在于，相邻两个氯硅烷出料口之间的间距为0.2～0.5m。4.根据权利要求1所述的含氯硅烷的渣浆料处理系统，其特征在于，过滤器的作用是将悬浮的金属氯化物和少量的硅粉进行过滤；...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘铭，朱顺云，胥五一，郑永良，王金宝，刘虹宾，刘永生，孙康，朱发磊，危胜，杜斌功，
申请(专利权)人：青海黄河上游水电开发有限责任公司新能源分公司，青海黄河上游水电开发有限责任公司，国家电投集团黄河上游水电开发有限责任公司，
类型：新型
国别省市：青海,63