一种多晶硅尾气处理方法技术

本发明专利技术公开一种多晶硅尾气处理方法，包括以下步骤：（1）利用吸收液将多晶硅尾气吸收；（2）降低吸收液中二氧化硅的活性，增大二氧化硅的颗粒直径；（3）分离吸收液中的二氧化硅，并对二氧化硅进行压榨、烘干、粉碎；（4）回收吸收液中的盐酸。这种处理方法可有效回收二氧化硅和盐酸，实现多晶硅尾气的资源化利用，大大降低污染。另一方面，在回收二氧化硅和盐酸的过程中，由于碱的用量非常少，因此回收成本非常低。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于环保
，涉及一种尾气处理方法，特别是涉及一种多晶硅尾气的处理方法。
技术介绍
近年来，随着太阳能行业的兴起，多晶硅产业也得到了迅猛的发展，但多晶硅尾气处理及资源化利用几近空白。由于多晶硅的水解物主要为二氧化硅，而二氧化硅的分离技术没有得到很好的解决，因此对多晶硅尾气的资源化利用也不很成功。多晶硅尾气水解后实际上是一种粘稠的浆液，回收代价太大而没有实际意义。只能用宝贵的碱中和盐酸后，再处理二氧化硅，处理出来较多的氧化钙，氢氧化钙，二氧化硅的混合物，因此很难得到较好的经济效益和社会效益。这样处理的结果是造成了大量的含盐(氯化钠)废水的排放，实际上是把较大的污染经过处理变成了较小的污染，而污染数量没有明显的减少，污染没有彻底解决。因此每年有数百万吨的相当于海水的含盐废水进入污水处理厂，增加了污水处理厂的处理成本和处理难度。
技术实现思路
专利技术目的本专利技术的目的在于针对现有技术的不足，提供一种可对多晶硅尾气资源化利用的多晶硅尾气处理方法。技术方案本专利技术所述的，包括以下步骤(1)利用吸收液将多晶硅尾气吸收；(2)降低吸收液中二氧化硅的活性，增大二氧化硅的颗粒直径；(3) 分离吸收液中的二氧化硅，并对二氧化硅进行压榨、烘干、粉碎；(4)回收吸收液中的盐酸。为提高吸收液的吸收效果，步骤(1)中，多晶硅尾气与吸收液的运动方向相反；采用亲水型聚丙烯多孔填料作为多晶硅尾气和吸收液的接触介质。为进一步提高吸收液的吸收效果，所述填料的孔径均在IOmm以上；所述多晶硅尾气与吸收液的接触时间为3-20秒，接触环境温度不超过^°C。较佳的，步骤(2)中，将二氧化硅的平均粒径增大到4、微米。为保证后续回收盐酸的工艺中，回收装置不结垢，步骤(4)中，先对吸收液进行精密过滤处理，使滤液中的颗粒直径小于0. 3微米，然后再回收盐酸。较佳的，回收盐酸的工艺包括以下步骤a、对过滤后的吸收液进行预热至 35^400C ；b、对吸收液进行脱析处理；C、对吸收液进行蒸发浓缩处理，制得工业盐酸。本专利技术与现有技术相比，其有益效果是本专利技术可有效回收二氧化硅和盐酸，实现多晶硅尾气的资源化利用，大大降低污染。另一方面，在回收二氧化硅和盐酸的过程中，相比现有技术，碱的用量降低了 90%，因此回收成本非常低。附图说明图1为本专利技术一具体实施方式的工艺流程图；图2为本专利技术回收二氧化硅专用设备的结构示意图； 图3是图2的俯视图； 图4是图2中I处的局部放大图。具体实施例方式下面对本专利技术技术方案进行详细说明，但是本专利技术的保护范围不局限于所述实施例。已知多晶硅尾气成分为四氯化硅5% ；三氯氢硅30% ；二氯二氢硅15% ；氮气 50%，以重量百分数计。如图1所示，，包括以下步骤(1)将多晶硅尾气依次经过2级吸收塔吸收，1级碱吸塔吸收后放空；采用亲水型聚丙烯多孔填料作为多晶硅尾气和吸收液的接触介质，利用吸收液将多晶硅尾气吸收，晶硅尾气与吸收液逆向接触，即多晶硅尾气与吸收液的运动方向相反。本实施例中，吸收液的主要成分为二氧化硅和盐酸的混合物，此为现有技术。吸收塔和碱吸塔为现有技术。其中，吸收塔的技术参数为0=300mm;H=1200mm; 填料层500mm ；数量为2个。碱吸塔的技术参数为Φ=300πιπι ；H=1200mm ；填料层500mm ；数量为1个。尾气进入吸收塔的流速为1L/S，吸收液的喷淋量为0. 2L/S。经过处理后，碱吸塔顶部出口气体的HCL浓度为1PPM，吸收塔吸收液中HCL的平衡浓度为19%，吸收液的平均粒径为0.4微米。(2)对吸收液进行老化或熟化处理，以降低吸收液中二氧化硅的活性，增大二氧化硅的颗粒直径。老化或熟化处理为现有技术，通常采用以下一种或几种方法恒电压或脉冲电压法、恒电流或脉冲电流法、超声波法、化学药剂法。本实施例中，采用超声波法老化。图1中的老化机组包括老化储罐、50L塑料桶、50W超声波发生器。老化处理时，在老化储罐中存入40L的吸收液，接入超声波发生器，启动30分钟， 因此得到平均粒径为6. 8微米的吸收液。(3)分离吸收液中的二氧化硅，并对二氧化硅进行压榨、烘干、粉碎； (4)回收吸收液中的盐酸。步骤(1)中，填料的孔径均在IOmm以上；多晶硅尾气与吸收液的接触时间为3_20 秒，接触环境温度不超过^°C。步骤(4)中，先对吸收液进行精密过滤处理，使滤液中的颗粒直径小于0. 3微米， 然后再回收盐酸。回收盐酸的工艺包括以下步骤a、对过滤后的吸收液进行预热至37°C ； b、对吸收液进行脱析处理；C、对吸收液进行蒸发浓缩处理，制得工业盐酸。对工业盐酸可经过精酸蒸发器制得试剂盐酸。图1中的吸收塔、碱吸塔、事故池、调节池、中间调节池、精密过滤器、预热器、脱析塔、浓缩蒸发器和精酸蒸发器等装置及处理工艺为现有技术，在此不再赘述。步骤(3 )中，对二氧化硅的回收可采用如下专用设备，如图2、图3和图4所示，一种多晶硅尾气处理机组，包括首尾相接的真空浓缩段1和压榨脱水段2。真空浓缩段1包括真空滤盘组件12、真空段滤带清洗装置3和真空段滤带4，真空段滤带4的一部分设置在真空段滤带清洗装置3中。因此机组工作时，真空段滤带4在运动的过程中，其全部都将进入真空段滤带清洗装置3中被清洗。真空滤盘组件12和真空段滤带清洗装置3为现有技术。真空段滤带清洗装置3中设置有用于振动真空段滤带4的凸轮运动机构5，凸轮运动机构的凸轮51设置在真空段滤带4的下方。压榨脱水段2包括下滤带清洗装置6，下滤带清洗装置6与脉冲超声装置8连接。压榨脱水段2的下游设置有热风系统7。热风系统7和机组的其他部分为现有技术。机组工作时，物料经过进料口 N2进入进料装置14，然后从进料装置14送入真空滤盘组件12进行浓缩处理，浓缩后二氧化硅含水量在50-60%左右。浓缩后的物料进入真空段卸料斗31，进而被输送至压榨脱水段2 ；同时，含有盐酸的滤液从排液口 m中排除。真空段的滤带4进入真空段滤带清洗装置3。该装置中，高压反冲洗与凸轮运动机构一起进行动作。振动时，由高压清洗剂产生不同方向的剪切力，使滤带4的滤孔在不同的深度、不同的方向得到较好的清洗。真空段卸料斗31的物料由输送带送至压榨辊35、36进行压榨脱水，压榨后二氧化硅的含水量在30-40%之间。压榨脱水段的输送带9在进入下滤带清洗装置6进行清洗时， 由于该装置与脉冲超声装置8连接，因此在清洗的时候，脉冲超声产生强烈的空泡效应，数百至数千兆的空泡压强使输送带9得到了很好的清洗。本实施例中，脉冲超声装置8的功率可调。振动与脉冲超声的使用，可使滤带每次压滤时保持较小的阻力，滤液渗出较快，保证了系统的正常运行。压榨后的二氧化硅滤饼进入热风系统7进一步脱水，然后进入螺旋压辊(图中未示出)进行粗碎，出料。同时，压榨所得含有盐酸的液体从压榨排液口 N3排除。最终二氧化硅的含水量在30%以下。机组的所有滚筒，及其他传动机构均采用防腐设计，防腐材料可以是四氟橡胶， 氯丁橡胶，丁氰橡胶，玻璃钢等，也可以是其几种的组合。设备支撑架及轴承等部分外置于密封罩壳外部，轴承与密封罩壳设置有防腐密封机构，里面采用防腐油膏使罩壳、轴承、密封罩壳之间得到较好的密封隔离作用。同时机组可外接风机、风管和调节阀(图中未示出)， 以使机组内部保持微负压，本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种多晶硅尾气处理方法，包括以下步骤：（１）利用吸收液将多晶硅尾气吸收；（２）对吸收液进行老化或熟化处理，以降低吸收液中二氧化硅的活性，增大二氧化硅的颗粒直径；（３）分离吸收液中的二氧化硅，并对二氧化硅进行压榨、烘干、粉碎；（４）回收吸收液中的盐酸。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋国津，陈小祥，陈力，
申请(专利权)人：江苏省振兴节水工程技术设备有限公司，
类型：发明
国别省市：84