【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于光伏产业废物四氯化硅处理
,具体涉及。
技术介绍
随着世界范围内光伏产业的迅猛发展,光伏材料生产过程中产生的能源废弃物逐渐得到重视。四氯化硅是多晶硅生产过程中的一种副产物,每生产I吨多晶硅将产生18吨四氯化硅,2012年四氯化硅的年排放量以达135万吨。四氯化硅沸点仅有60°C,在空气中极易水解生成盐酸酸雾,具有极强的腐蚀性和毒性,被编入《危险化学品名录(2012)》第8类第I小类,是一种酸性腐蚀品。根据《国家危险废物名录(2008)》,危险化学品属于危险废物,所以四氯化硅是一种危险废物,需要按照危险废物的管理条例妥善处理,因此开发四氯化硅资源化技术迫在眉睫。目前,光伏产业产生的能源废弃物四氯化硅的综合利用技术长期以来掌握在美、日、德等10家公司手中,形成技术封锁、市场垄断的状况。国内目前对四氯化硅的利用主要集中在生产三氯氢硅、气相二氧化硅和光纤级四氯化硅等,存在转化效率低、能耗高等问题。气相二氧化硅是一种纳米材料,在工业上又被称为气相法白炭黑,主要作为补强填料和多功能添加剂在世界范围广泛使用。国内气相法白炭黑的制备采用氢氧燃烧法,即四氯化硅 ...
【技术保护点】
一种四氯化硅气相水解合成纳米级二氧化硅的方法,其特征在于,包括以下步骤:1)四氯化硅汽化:将载气预热到100℃,以1~3L/min的速度通入到四氯化硅蒸发器(B),同时将四氯化硅液体加到四氯化硅蒸发器(B)中,产生四氯化硅蒸气并由载气带入水解反应器(D);2)超纯水的汽化:将超纯水置于纯水蒸发器(C)中,采用数显电加热套加热超纯水,并将温度控制在90~100℃,用3~5L/min的载气将产生的水蒸汽的带入水解反应器(D);3)四氯化硅蒸气和水蒸汽水解合成纳米级二氧化硅:四氯化硅蒸气和水蒸汽被载气带入水解反应器(D),温度控制在300℃,停留时间为8~12s,四氯化硅与水蒸汽 ...
【技术特征摘要】
1.一种四氯化硅气相水解合成纳米级二氧化硅的方法,其特征在于,包括以下步骤:O四氯化硅汽化:将载气预热到100°C,以I 3L/min的速度通入到四氯化硅蒸发器(B),同时将四氯化硅液体加到四氯化硅蒸发器(B)中,产生四氯化硅蒸气并由载气带入水解反应器(D);2)超纯水的汽化:将超纯水置于纯水蒸发器(C)中,采用数显电加热套加热超纯水,并将温度控制在90 100°C,用3 5L/min的载气将产生的水蒸汽的带入水解反应器(D); 3)四氯化硅蒸气和水蒸汽水解合成纳米级二氧化硅:四氯化硅蒸气和水蒸汽被载气带入水解反应器(D),温度控制在300°C,停留时间为8 12s,四氯化硅与水蒸汽体积比例为I:10 50,反应形成含有二氧化硅原生粒子的气固混合物,原生粒子经碰撞聚集形成有聚集粒径的纳米级二氧化娃颗粒,反应时间为15 45min, 化学反应方程式如下:SiCl4+2H20 — Si02+4HC1 4)二氧化硅产品收集:产生的聚集态二氧化硅气固混合物通过水解反应器(D)末端的收集器(E),采用干法或湿法收集,干法收集时二氧化硅直接沉积在收集器底部,湿法收集时气固混合物通入水中,再经离心、干燥得到纳米二氧化硅产品; 5)尾气处理:载气带着生成的氯化氢气体通入尾气回收系统(F),酸性气体溶于水形成盐酸副产物,剩余气体经碱液吸收后排入大气。2.根据权利要求1一种四氯化硅气相水解合成纳米级二氧化硅的方法,其特征在于:所述的所述的载气为氮气。3.根据权利要求1和2所述的一种四氯化硅气相水解合成纳米级二氧化硅的方法,其特征在于,包括以下步骤: O四氯化硅汽化:将氮气预热到100°C,以3L/min的速度通入到四氯化硅蒸发器(B),同时将四氯化硅液体加到四氯化硅蒸发器(B)中,产生四氯化硅蒸气并由氮气带入水解反应器(D); 2)超纯水的汽化:将超纯水置于纯水蒸发器(C)中,采用功率为350W,容积为IL的数显电加热套加热超纯水,并将温度控制在95°C,用5L/min的氮气将产生的水蒸汽的带入水解反应器(D); 3)四氯化硅蒸气和...
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