一种四氯化硅处置方法及系统技术方案

本申请公开了一种四氯化硅处置方法及系统，包括如下步骤：将四氯化硅废液和碱液输入第一反应器内部进行反应，反应后将第一反应器内部物料输入第二反应器内部，所述第二反应器外部通入冷源对其冷却；通过控制四氯化硅废液和/或碱液进入第一反应器内部的进料速度，使第二反应器内部物料的温度≤50℃，之后调节第二反应器内部物料的pH≥8后排出。本申请改善了四氯化硅处置现场的操作环境，减少了设备腐蚀。蚀。

【技术实现步骤摘要】
一种四氯化硅处置方法及系统


[0001]本申请涉及多晶硅生产
，具体涉及一种四氯化硅处置方法及系统。

技术介绍

[0002]四氯化硅作为多晶硅生产中的主要副产物，随着多晶硅的产量的增加，副产品四氯化硅安全环保问题引发了人们的广泛关注。四氯化硅具有强腐蚀性，易潮解，易挥发，有刺激性气味，挥发烟气有毒，对人体有害，能与水剧烈反应放出大量烟雾。四氯化硅除了大部分生产三氯氢硅及白炭黑等产品，剩余的四氯化硅普遍采用水解法处理，其反应方程式如下：SiCl4+3H2O＝＝H2SiO3+4HCl或SiCl4+4H2O＝＝H4SiO4+4HCl，水解后生产的氯化氢通过碱液中和吸收。对于危废处置企业来说，收集到的四氯化硅成分复杂，部分是相关企业生产的残次产品或者废料，而且不能保证持续的供应，所以普遍采用碱液中和的方式直接处理四氯化硅。将四氯化硅加入碱液中，碱液上方采用负压碱液吸收尾气，因反应放热严重，释放出大量氯化氢气体，同时因四氯化硅的特殊性质，沸点低易挥发，造成现场烟气缭绕，工作环境极差，并且存在尾气中氯化氢逃逸情况，对现场操作人员健康造成极大影响，同时易腐蚀设备及建筑物，造成尾气排放不达标，中和后的废液加入固化剂固化后进行填埋处理。此外，四氯化硅水解后生成的盐酸以及中和后的含氯盐对设备都有较强的腐蚀，高浓度碱液对设备也存在腐蚀，反应放热量较大，加剧了腐蚀风险，所用材质有特殊要求，需要使用价格较高的耐腐蚀材料。

技术实现思路

[0003]有鉴于此，本申请的主要目的在于提供一种四氯化硅处置方法及系统，改善了四氯化硅处置现场的操作环境，减少了设备腐蚀。
[0004]为实现上述专利技术目的，本申请第一方面提供了一种四氯化硅处置方法，包括如下步骤：
[0005]将四氯化硅废液和碱液输入第一反应器内部进行反应，反应后将第一反应器内部物料输入第二反应器内部，所述第二反应器外部通入冷源对其冷却；通过控制四氯化硅废液和/或碱液进入第一反应器内部的进料速度，使第二反应器内部物料的温度≤50℃，之后调节第二反应器内部物料的pH≥8后排出。
[0006]进一步地，所述方法还包括：根据碱液浓度不同，在所述第一反应器出口的物料中加入水后输入第二反应器内部。
[0007]进一步地，所述方法还包括：将排出的第二反应器内部物料的pH调节至中性，分离得到盐溶液及硅胶。
[0008]进一步地，所述方法还包括：洗涤所述盐溶液及硅胶，将得到的含盐水经过蒸发结晶获得氯化钠产品。
[0009]进一步地，所述方法还包括：在所述第二反应器内部加入稀碱液或水。
[0010]进一步地，所述方法还包括：将所述第二反应器排出的尾气进行洗涤。
[0011]进一步地，所述碱液为石灰乳或氢氧化钠的水溶液，优选地，所述碱液的浓度为15％
‑
35％，进一步优选20％
‑
30％。
[0012]进一步地，优选地，调节第二反应器内部物料的pH≥10后排出。
[0013]进一步地，所述第一反应器材质为改性聚丙烯或其他塑料，所述第二反应器为搪瓷反应器。
[0014]本专利技术第二方面提供了由一种四氯化硅处置系统，包括：
[0015]第一反应器，用于四氯化硅废液和碱液在其内部发生水解及中和反应；
[0016]第二反应器，所述第二反应器与所述第一反应器物料出口连通，用于除去第一反应器物料中的反应热并调节物料的pH值，所述第二反应器外部通入冷源对其冷却。
[0017]进一步地，所述系统还包括与所述第二反应器物料出口连通的废液收集槽，用于调节第二反应器物料的pH至中性，分离得到盐溶液及硅胶。
[0018]本申请与现有技术相比，具有以下优点：
[0019]采用本申请提供的方法及系统，首先将四氯化硅废液和碱液输入第一反应器内部，使得四氯化硅废液和碱液可在密闭的反应器内进行水解和中和反应，反应后的物料连同反应产生的热量进入第二反应器内部，所述第二反应器外部通入冷源对其冷却，可以除去第二反应器内部物料大量的反应热；同时通过控制四氯化硅废液和/或碱液进入第一反应器内部的进料速度，可使第二反应器内部物料的温度≤50℃，之后调节第二反应器内部物料的pH≥8后得到弱碱性的废液，并将其排出进行回收。因此，本专利技术可控制反应放热并能及时去除反应热，避免了整个过程中烟气缭绕的现象，改善了四氯化硅处置的现场操作环境；另外，四氯化硅水解后生成的盐酸以及中和后的含氯盐对设备都有较强的腐蚀，而本申请及时地将水解后的产物转移至第二反应器对其降温并将物料调节至弱碱性，减少了设备腐蚀，降低了设备投资。
[0020]本申请的其它特征和优点将通过随后的具体实施方式予以详细说明。
附图说明
[0021]图1为本专利技术实施例示意的一种四氯化硅处置系统结构示意图。
[0022]图2为本专利技术对比例示意的一种四氯化硅处置系统结构示意图。
[0023]图1中标记如下：四氯化硅废液储槽101、碱液配制槽102、第一反应器103、第二反应器104、废液收集槽105、四氯化硅计量泵111、四氯化硅控制阀112、碱液计量泵121、碱液控制阀122、搅拌器141、温度计142、pH计143、夹套冷却144；
[0024]图2中标记如下：四氯化硅废液储槽201、碱液配制槽202、调和反应器203、废液收集槽204、四氯化硅计量泵211、四氯化硅控制阀212、碱液计量泵221、碱液控制阀222、搅拌器241、温度计242、pH计243、夹套冷却244。
具体实施方式
[0025]下面结合实施例，对本申请予以进一步的说明，但本申请不限于所列出的实施例，还应包括在本申请所附权利要求书定义的技术方案的等效改进和变形。
[0026]在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各
个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。
[0027]在本申请实施例的描述中，如果涉及到方位描述，例如“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”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申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或器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申请的限制。
[0028]在本申请实施例的描述中，如果某一特征被称为“设置”、“固定”、“连接”、“安装”在另一个特征，它可以直接设置、固定、连接在另一个特征上，也可以间接地设置、固定、连接、安装在另一个特征上。在本申请实施例的描述中，如果涉及到“大于”、“小于”、“超过”，均应理解为不包括本数，如果涉及到“以上”、“以下”、“以内”，均应理解为包括本数。如果涉及到“第一”、“第二”，应当理解为用于区分技术特征，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种四氯化硅处置方法，其特征在于：包括如下步骤：将四氯化硅废液和碱液输入第一反应器内部进行反应，反应后将第一反应器内部物料输入第二反应器内部，所述第二反应器外部通入冷源对其冷却；通过控制四氯化硅废液和/或碱液进入第一反应器内部的进料速度，使第二反应器内部物料的温度≤50℃，之后调节第二反应器内部物料的pH≥8后排出。2.根据权利要求1所述四氯化硅处置方法，其特征在于：所述方法还包括：根据碱液浓度不同，在所述第一反应器出口的物料中加入水后输入第二反应器内部。3.根据权利要求1所述四氯化硅处置方法，其特征在于：所述方法还包括：将排出的第二反应器内部物料的pH调节至中性，分离得到盐溶液及硅胶。4.根据权利要求3所述四氯化硅处置方法，其特征在于：所述方法还包括：洗涤所述盐溶液及硅胶，将得到的含盐水经过蒸发结晶获得氯化钠产品。5.根据权利要求1所述四氯化硅处置方法，其特征在于：所述方法还包括：在所述第二反应器内部加入稀碱液或...

【专利技术属性】
技术研发人员：张国亮，高忠超，韩晓强，任成茂，
申请(专利权)人：北京市弘洁蓝天科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：