一种用于处理多晶硅冷氢化渣浆水解尾气的装置制造方法及图纸

技术编号:39014808 阅读:10 留言:0更新日期:2023-10-07 10:59
本实用新型专利技术公开一种用于处理多晶硅冷氢化渣浆水解尾气的装置,包括水解器、水解废水冷却器,放空管线、尾气淋洗塔和水封罐,水解器及尾气淋洗塔通入32%的碱液,待液位达到要求后启动水解搅拌机、水解废水循环泵及尾气废水循环泵,分别建立水解淋洗塔及尾气淋洗塔喷淋循环;水解器及尾气淋洗塔通入氮气,建立水解器及尾气淋洗塔氮封环境;正常运行中,硅渣浆进入水解器后,操作员通过水解废水循环泵出口总管PH检测仪判断水解废水酸碱性,待废水PH值至7

【技术实现步骤摘要】
一种用于处理多晶硅冷氢化渣浆水解尾气的装置


[0001]本技术涉及尾气处理
,特别是涉及一种用于处理多晶硅冷氢化渣浆水解尾气的装置。

技术介绍

[0002]在多晶硅生产工序中冷氢化、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%)。针对硅渣浆的主要成分分析,其处理难点主要表现在两个方面,首先是氯硅烷的处理,氯硅烷与空气、水反应剧烈放热,生成大量酸雾并生成白色的二氧化硅泡沫状固体,而且密度比水小一般漂浮在水面上。而且反应中还会释放出极具爆炸性的氢气,给安全操作带来很大不利;其次是硅粉中的其他化合物,由于工业硅粉中含有B、P、AI等其他杂质,而且这些杂质基本上不参加合成反应,即在反应中基本无消耗,在反应过程中被富集,最终都以硅渣浆残液的形式被排出收集,其中的P及其化合物和碱液在其他放热反应情况下剧烈反应生成爆炸性气体氢气。目前国内大部分企业的渣浆处理系统均采用直接水解或简单蒸馏后进入后续水解中和系统,绝大多数四氯化硅在水解中和系统内与石灰乳进行中和反应,最终通过后续压滤系统压滤成饼后做无害化处理;该处理方式将绝大多数可作为生产三氯氢硅原料的四氯化硅当做废物处理,并在处理过程中消耗大量的石灰乳及水资源,未产生任何经济效益并需支出大量的石灰乳采购费用,水解反应需消耗大量的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。最终无害化和部分资源化是硅渣浆处理的方向。资源化可以通过分离提纯的方法实现,而最终无害化将是一项有待开发的课题,其一,要消除硅渣浆的安全隐患首先必须将氯硅烷完全处理,水解是目前最有效、最成熟的方法。通过水解使氯硅烷充分反应形成无害化的二氧化硅及盐类废水。其二,还要妥善处理好硅渣中的其他杂质。根据处理经验,完全水解后的残渣在经过允分氧化后的产物是稳定无害的,可以对其进行填埋处理该水解过程不能随意用强碱液处理硅渣浆,以免发生安全事故。
[0003]现有的多晶硅冷氢化渣浆水解尾气处理是采用生产水或废水处理来的回用水吸收及洗涤硅渣浆料水解产生的二氧化硅漂浮物及氯化氢,吸收及洗涤后的水解尾气进入液封罐内采用清水进行净化后由高点放空安全排放。现有技术干燥与水解器间歇进行,处理能力有限,容易在生产水解期间产生爆沸,造成水解器压力瞬间暴涨,水解器压力直接泄入水封罐后放空,期间会造成水封罐液封水面沸腾翻滚,水封罐内酸性水被放空气大量带出,在水封罐散放口造成喷雨,污染设备设施及周边环境,给生产装置7S管理造成不必要的负担;同时大量的放空气短时间内经水解器泄放至水封罐,放空气中酸性气体氯化氢未被完全吸收,放空气中所夹带的二氧化硅粉末被喷淋完全洗涤,造成水封罐散放口排放尾气超标未达到环保要求,给企业的环境污染治理造成不必要的负担及费用;被放空气夹带的二氧化硅粉末在管道中与水汽混合粘附于设备口及管道中,久而久之造成水解器泄压不畅、超压等危险,同时加大管线的清堵工作,额外增加检维修成本及人工费用;水解尾气淋洗采用生产水或回用水造成辅料用量大的问题。
[0004]具体地,在现有工艺技术中,随着硅渣浆料持续在水解器内水解,氯硅烷与空气、水反应剧烈放热,生成大量酸雾并生成白色的二氧化硅泡沫状固体,而且密度比水小一般漂浮在水面上,而且反应中还会释放出极具爆炸性的氢气,部分粉末状的二氧化硅随氢气及氯化氢夹带进入淋洗塔及放空管道,该工艺及装置处理的尾气排放达标较低且喷头、管道、设备容易堵塞,操作安全隐患大;生产水消耗大,管道及设备清堵、检修频次较高,设备及装置的连续运行周期较短,无法满足负荷生产及长周期运行需求,水封罐高点排放的尾气中夹带粉末二氧化硅和未被完全吸收的氯化氢,对装置环境污染及大气污染诟病较大,现场7S管理中往往必须花费一定的人力、物力、财力改善装置周边环境面貌,造成原辅料消耗及硅渣浆处理成本较高。
[0005]所以我们要提供一种多晶硅冷氢化渣浆水解尾气处理装置来解决此技术问题。

技术实现思路

[0006]本技术的目的是提供一种用于处理多晶硅冷氢化渣浆水解尾气的装置,以解决上述现有技术存在的问题,能够对水解器水解尾气泄压起到缓冲作用,减少水检维修成本,节约维修费用,同时极大程度的保证了操作人员的人身安全。
[0007]为实现上述目的,本技术提供了如下方案:本技术提供一种用于处理多晶硅冷氢化渣浆水解尾气的装置,包括:
[0008]水解器,硅渣浆料进料至所述水解器中,所述水解器中采用32%碱液作为水解剂,所述水解器中设置有水解搅拌机,所述水解器的顶部连通有水解淋洗塔;以及
[0009]水解废水冷却器,所述水解器的废水排出管路上设置有水解废水循环泵,所述水解废水循环泵用于将水解废水排放或泵送至所述水解废水冷却器内,所述水解废水冷却器的出液端用于为所述水解淋洗塔供液;以及
[0010]放空管线,所述水解淋洗塔的排放口通过所述放空管线与尾气淋洗塔相连,所述放空管线上连接有反冲洗管线;以及
[0011]尾气淋洗塔,所述尾气淋洗塔中采用32%碱液作为洗涤剂,所述尾气淋洗塔的废水排出管路上设置有尾气废水循环泵,所述尾气废水循环泵用于将尾气废水排放或泵送至水封罐内;以及
[0012]水封罐,所述水封罐上设置的溢流口通过管路与所述尾气淋洗塔相连,经处理达到排放标准的尾气经水封罐的放空口后由高点放空;所述水解器、尾气淋洗塔和水封罐中均通入有氮气。
[0013]优选地,所述反冲洗管线为放空管线提供的介质采用的是自废水处理来的回用水。
[0014]优选地,所述水解废水循环泵的数量为两个,两个所述水解废水循环泵交替工作,其中一个工作时,另一个为备用状态。
[0015]优选地,所述尾气废水循环泵的数量为两个,两个所述尾气废水循环泵交替工作,其中一个工作时,另一个为备用状态。
[0016]优选地,所述水解废水循环泵和尾气废水循环泵的出口总管上均设置有PH检测仪,所述PH检测仪用于判断水解废水的酸碱性,待废水PH值至7

9后,分别打开所述水解器的废水排出管路及尾气淋洗塔的废水排出管上的废水处理阀门将废水外送。
[0017]优选地,所述水解器中通入的32%碱液的液位量为达到所述水解器容量的30%,所述尾气淋洗塔中通入的32%碱液的液位量为达到所述尾气淋洗塔容量的30%。
[0018]优选地,所述水解器及尾气淋洗塔中通入的氮气的流量为30

50NM3/h。
[0019]本技术相对于现有技术取得了以下有益技术效果:
[0020]本技术中的用于处理多晶硅冷氢化渣浆水解尾气的装置,包括水解器、水解废水冷却器,放空管线、尾气淋洗塔和水封罐,水解器及尾气淋洗塔通入32%的碱液,待液位达到要求后启动水解搅拌机、水解废水循环泵及尾气废水循环泵,分别建立水解淋洗塔及尾气淋洗塔喷淋循环;水解器及尾气淋洗塔通入氮气,建立水解器及尾气淋洗塔氮封环境;正常运行中,硅渣浆进入水解器后,操作员通过水解废水循环泵出口总管PH检测仪判断水解废水酸碱性,待废水PH值至7
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于处理多晶硅冷氢化渣浆水解尾气的装置,其特征在于,包括:水解器,硅渣浆料进料至所述水解器中,所述水解器中采用32%碱液作为水解剂,所述水解器中设置有水解搅拌机,所述水解器的顶部连通有水解淋洗塔;以及水解废水冷却器,所述水解器的废水排出管路上设置有水解废水循环泵,所述水解废水循环泵用于将水解废水排放或泵送至所述水解废水冷却器内,所述水解废水冷却器的出液端用于为所述水解淋洗塔供液;以及放空管线,所述水解淋洗塔的排放口通过所述放空管线与尾气淋洗塔相连,所述放空管线上连接有反冲洗管线;以及尾气淋洗塔,所述尾气淋洗塔中采用32%碱液作为洗涤剂,所述尾气淋洗塔的废水排出管路上设置有尾气废水循环泵,所述尾气废水循环泵用于将尾气废水排放或泵送至水封罐内;以及水封罐,所述水封罐上设置的溢流口通过管路与所述尾气淋洗塔相连,经处理达到排放标准的尾气经水封罐的放空口后由高点放空;所述水解器、尾气淋洗塔和水封罐中均通入有氮气。2.根据权利要求1所述的用于处理多晶硅冷氢化渣浆水解尾气的装置,其特征在于:所述反冲洗管线为放空管线提供的介质采用的是自废水处理来的回用水。3.根据权利要求1所述的用于处理多晶硅冷氢化渣浆水...

【专利技术属性】
技术研发人员:请求不公布姓名罗烨栋
申请(专利权)人:新疆中部合盛硅业有限公司
类型:新型
国别省市:

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