CN103215593A - 用于处理酸性蚀刻废物体系的回收系统及回收方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于处理酸性蚀刻废物体系的回收系统及回收方法。所述回收系统包括蒸发器、电解装置和冷凝装置。本发明用于处理酸性蚀刻废物体系的回收系统及回收方法可以回收已用于制绒或蚀刻的蚀刻液,能减少环境污染,提高经济效率。
Description
发明领域
本发明属于太阳能电池加工领域,具体涉及一种用于处理酸性蚀刻废物体系的回收系统及回收方法。
背景技术
太阳能电池硅片蚀刻的传统工艺,是用蚀刻液在蚀刻槽中对太阳能电池硅片进行蚀刻,即在制绒和蚀刻线中通过将蚀刻液喷淋到太阳能电池硅片上或通过将太阳能电池硅片浸泡在蚀刻液中来进行太阳能电池硅片的抛光和前处理。采用酸性蚀刻液时,蚀刻液基本上是氢氟酸和硝酸的混合酸,根据以下化学反应通过浸泡来蚀刻太阳能电池硅片:
3Si+4HNO3→3SiO2+4NO+H2O
3SiO2+18HF→3H2SiF6+6H2O
总反应:3Si+18HF+4HNO3→3H2SiF6+4NO+8H2O
通常情况下,硅能以每分钟1至10微米的速度被去除。与此同时,蚀刻液需不断更换,因此创造大量的有毒废物,这是不令人满意的。这样既会造成原料的巨大浪费,又会造成环境的污染,给环境治理增加负担。
希望有一种系统或者方法能对太阳能电池硅片酸蚀刻后的废物体系进行有效的回收处理。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是对太阳能电池硅片酸蚀刻后的废物体系进行有效的回收处理。
为了解决以上技术问题,本发明提供一种用于酸性蚀刻废物体系的回收系统,所述酸性蚀刻废物体系来自用于太阳能电池硅片制绒或蚀刻的蚀刻槽,包括一氧化氮气体和由氢氟酸、硝酸、氟硅酸、硅屑和水组成的蚀刻废液,所述回收系统包括:
用于分离来自所述蚀刻槽的蚀刻废液中的硅屑的第一分离装置;
与所述第一分离装置流体相通的第一蒸发器;
与所述第一蒸发器流体相通的第二蒸发器;
与所述第二蒸发器流体相通的第三蒸发器;
分别与所述第三蒸发器和第二蒸发装置流体相通的电解装置;和
分别与所述第一蒸发器、第二蒸发器和第三蒸发器流体相通的冷凝装置。
进一步地,所述回收系统还包括:
用于收集来自所述蚀刻槽中的气体的气体收集装置;
与所述气体收集装置流体相通的催化氧化器,所述催化氧化器上设置有通风口;和
置于所述催化氧化器和所述电解装置之间的第一注射器。
进一步地,所述回收系统还包括:
与所述第一蒸发器、第二蒸发器和第三蒸发器流体相通的第二分离装置,以进一步分离来自所述第一蒸发器、第二蒸发器和第三蒸发器的液体中的悬浮固体;和
与所述第二分离装置流体相通的洗涤器和接收来自第二分离装置的固体的固体收集装置;
其中,所述洗涤器还与所述第三蒸发器和冷凝装置流体相通。
进一步地,所述回收系统还包括:置于所述蚀刻槽与第一分离装置之间的第一缓冲槽,以收集来自所述蚀刻槽的蚀刻废液并将其输送至所述第一分离装置。
进一步地,所述回收体系还包括:与所述冷凝装置流体相通的第二缓冲槽以储存已冷凝的液体并将其输送至所述蚀刻槽。
进一步地,所述回收系统还包括第一热交换装置,使得将进入所述第一蒸发器的蚀刻废液和来自所述第一蒸发器、第二蒸发器和所述洗涤器的蒸气在所述第一热交换装置内进行热交换。
进一步地,所述回收系统还包括第二热交换装置,使得将进入所述冷凝装置的蒸气在所述第二热交换装置内进行热交换。
进一步地,所述冷凝装置包括冷凝槽和置于所述冷凝槽上方的注射器,所述第一蒸发器、第二蒸发器和第三蒸发器通过所述注射器与所述冷凝装置流体相通,所述蚀刻槽通过所述冷凝槽与所述冷凝装置流体相通。
可替代地,所述冷凝装置包括第一冷凝槽、第二冷凝槽和第三冷凝槽以及分别置于所述第一冷凝槽、第二冷凝槽和第三冷凝槽上方的第二注射器、第三注射器和第四注射器,所述第一蒸发器和第三蒸发器通过所述第三注射器与所述冷凝装置流体相通,所述第二蒸发器通过所述第二注射器与所述冷凝装置流体相通,所述第一冷凝槽分别与所述第三注射器和第二冷凝槽流体相通,所述第二冷凝槽分别与所述第四注射器和第三冷凝槽流体相通,所述蚀刻槽通过所述第三冷凝槽与所述冷凝装置流体相通。
进一步地,所述电解装置包括电解槽和与所述电解槽流体相通的循环槽,所述电解槽由被阴离子膜分隔的阳极室和阴极室组成,所述电解装置通过所述循环槽与所述第二蒸发器和第三蒸发器流体相通。
进一步地,所述第一分离装置是过滤装置,或者所述第二分离装置是离心机。
进一步地,所述第一蒸发器、第二蒸发器和第三蒸发器中至少一个内具有倾斜的加热片。
进一步地,所述第一蒸发器、第二蒸发器、第三蒸发器和洗涤器都配备有收集池,所述第二分离装置与各收集池流体相通。
本发明的另一方面提供一种用于处理酸性蚀刻废物体系的回收系统,所述酸性蚀刻废物体系来自用于太阳能电池硅片制绒或蚀刻的蚀刻槽,包括由氢氟酸、硝酸、氟硅酸、硅屑和水组成的蚀刻废液,所述回收系统包括:
用于对蚀刻废液进行蒸发处理的蒸发装置;
与所述蒸发装置形成循环回路的电解装置;和
对来自蒸发装置的蒸气进行冷凝的冷凝装置。
进一步地,所述回收系统进一步包括与所述蒸发装置流体相通以对其中固态二氧化硅进行分离的离心机。
进一步地,所述电解装置包括电解槽以及与所述电解槽流体相通的循环槽,所述电解槽由阴膜隔开的阴极室和阳极室组成。
进一步地,所述回收系统进一步包括对废物体系中气体进行处理的气体处理装置,所述气体处理装置包括用于收集所述蚀刻槽中的气体的抽风机、与所述抽风机流体相通的催化氧化器,以及与所述催化氧化器流体相通的注射器。
进一步地,所述回收系统进一步包括储存未经处理的蚀刻废液的第一储存槽以及与所述第一储存槽流体相通的过滤器,所述过滤器与所述蒸发装置流体相通。
进一步地,所述回收系统进一步包括储存处理后得到酸蚀刻液的第二储存槽,所述第二储存槽与所述冷凝装置流体相通。
进一步地,所述蒸发装置和所述冷凝装置之间设有热交换装置。
进一步地,所述冷凝装置包括三级冷凝单元,每一冷凝单元包括一个注射器及与所述注射器连通的冷凝槽。
进一步地,所述蒸发装置包括依次流体相通的三级蒸发单元,分别为用于蒸发氢氟酸的第一蒸发器、用于蒸发硝酸的第二蒸发器以及用于使氟硅酸分解的第三蒸发器。
进一步地,所述回收系统进一步包括与所述第三蒸发器流体相通的洗涤器。
进一步地,其中所述电解装置包括电解槽以及与所述电解槽流体相通的循环槽,所述电解槽由阴离子膜隔开的阴极室和阳极室组成,所述循环槽与所述第二蒸发器流体相通。
进一步地,所述回收系统进一步包括对废物体系中气体进行处理的气体处理装置,所述气体处理装置包括用于收集所述蚀刻槽中的气体的抽风机、与所述抽风机流体相通的催化氧化器,以及与所述催化氧化器流体相通的注射器,所述注射器进一步与所述循环槽流体相通。
进一步地,所述注射器进一步与所述阳极室流体相连以吸收来自所述阳极室内的氧气。
本发明的又一方面提供一种处理酸性蚀刻废物体系的回收方法,所述酸性蚀刻废物体系包括一氧化氮气体和由氢氟酸、硝酸、氟硅酸、硅屑和水组成的蚀刻废液,所述回收方法包括如下步骤:
A)使蚀刻废液中的氢氟酸、硝酸蒸发;和
B)使步骤A)中得到的蒸气冷凝;和任选
C)收集所述酸性蚀刻废物体系中的一氧化氮气体,使之与氧气和水反应生产硝酸,并使之蒸发与A)步骤中所得的硝酸蒸气混合。
进一步地,所述回收方法还包括:在步骤A)之前先将蚀刻废液进行固液分离,以除去悬浮颗粒。
进一步地,所述方法还包括:在步骤A)之后,使氟硅酸分解得到氟化氢和四氟化硅,用水洗涤所得气体四氟化硅,以得到氟化氢和二氧化硅。
进一步地,所述回收方法还包括:将步骤A)后残余的蚀刻废液进行进一步的固液分离,和任选,使残余未分解的氟硅酸发生电解,以得到氢氟酸和硅。
进一步地,所述步骤A)分两步进行:使氢氟酸蒸发,和使硝酸蒸发。
进一步地,在5-70℃的温度和100-500mbar压力下使氢氟酸蒸发;在20-130℃的温度和50-700mbar的压力下使硝酸蒸发;在90-150℃的温度和0.7-1bar的压力下使氟硅酸分解。
本发明用于处理酸性蚀刻废物体系的回收系统及回收方法可以回收已用于蚀刻或抛光的蚀刻液,能减少污染,提高经济效率。本发明的更多的优势,特征及细节通过以下的具体实施方式和附图进行说明。
附图说明
图1为本发明的处理酸性蚀刻废物体系的回收系统的示意图,其中使用了如下编号:
具体实施方式
下面结合附图对本发明具体实施方式进行详细说明,以使本发明回收系统及回收方法的特征和优点更清楚,但本发明不局限于本文中列出的具体实施方式。
现参考图1,其显示了本发明用于处理在蚀刻槽1(用于对太阳能电池硅片进行制绒或蚀刻)中产生的酸性蚀刻废物体系的回收系统,包括:
设置在蚀刻槽1上方的抽风机4;
与蚀刻槽1流体相通的第一缓冲槽6和第二缓冲槽17d;
与第一缓冲槽6流体相通的过滤装置7;
与过滤装置7流体相通的第一蒸发器9,其底部设置有收集池(未标记);
与第一蒸发器9流体相通的第二蒸发器10,其底部设置有收集池(未标记);
与第二蒸发器10流体相通的第三蒸发器11,其底部设置有收集池(未标记);
与第三蒸发器流体相通的洗涤器11b,其底部设置有收集池(未标记);
与第一蒸发器9、第二蒸发器10、第三蒸发器11和洗涤器11b的收集池流体相通的离心机11a;
与离心机11a流体相通的收集罐11c;
电解装置12,其包括电解槽和循环槽13,电解槽由被阴离子膜(未标记)分隔的阴极室12a和阳极室12b组成,循环槽13中分为阴极槽13a和阳极槽13b两部分,电解槽的阴极室12a和循环槽13的阴极槽13a通过进料管29a和排出管29b形成循环回路,电解槽的阳极室12b和循环槽13的阳极槽13b通过进料管29c和排出管29d形成循环回路,循环槽13的阴极槽13a和阳极槽13b通过两块隔板(未标记)流体相通,其中一块设置在循环槽顶部并与循环槽底部形成下部间隙,另一块设置在循环槽底部并与循环槽顶部形成上部间隙,从而当阴极槽13a中的液体达到一定高度时会通过上部间隙和下部间隙到达阳极槽13b,同理,当中阳极槽13b的液体达到一定高度时也会达到阴极槽13a,电解装置12通过循环槽13与第二蒸发器10和第三蒸发器11流体相通;
与蚀刻槽1的抽风机4以及电解装置12流体相通的催化氧化器35,其上设置有管道34a;
与催化氧化器35和循环槽13流体相通的第一注射器14;
用于冷凝蒸气的冷凝装置16,其包括注射器和冷凝槽17,其中注射器包括第二注射器16a、第三注射器16b和第四注射器16c,冷凝槽17包括分别与第二注射器16a、第三注射器16b和第四注射器16c对应的第一冷凝槽17a、第二冷凝槽17b和第三冷凝槽17c,第二注射器16a、第三注射器16b和第四注射器16c配备有冷凝设备(未图示)以将蒸气冷凝,第二注射器16a与第二蒸发器10流体相通,第三注射器16b分别与第一蒸发器9和洗涤器11b流体相通,第一冷凝槽17a、第二冷凝槽17b和第三冷凝槽17c分别与第二注射器16a、第三注射器16b和第四注射器16c流体相通,第一冷凝槽17a分别与第三注射器16b和第二冷凝槽17b流体相通,第二冷凝槽17b分别与第四注射器16c和第三冷凝槽17c流体相通,第三冷凝槽17c还与第二缓冲槽17d流体相通;
用于冷却来自第一蒸发器9、第二蒸发器10和洗涤器11b的气体的热交换装置8和15,热交换装置8还起到加热经过过滤的蚀刻废液2的作用。
其中第一蒸发器9、第二蒸发器10和第三蒸发器11都具有倾斜的加热片。加热片能扩大蒸发表面并在其表面上提供一层膜,以防止相关因过热而导致的问题。
在本具体实施方式中,本发明中的“固体收集装置”为收集罐11c。
本发明中所用的术语“流体相通”包括流体相通和流体相通。
现在对采用本发明的回收系统对蚀刻废液2进行回收的方法进行说明。
太阳能电池硅片3被浸没在蚀刻槽1中进行蚀刻,并随后在冲洗槽5中进行冲洗。在通过喷嘴1a的喷出的蚀刻液对太阳能电池硅片3进行蚀刻后,得到了包括一氧化氮气体和由氢氟酸、硝酸、氟硅酸、硅屑和水组成的蚀刻废液2。蚀刻废液2将通过管道18到达第一缓冲槽6,由此通过管道19到达过滤装置7以过滤掉蚀刻废液2中的硅屑。蚀刻废液2经过滤后通过管道20达到用于蒸发氢氟酸的第一蒸发器9。在第一蒸发器9中,将产生大量的氟化氢、水蒸气及剩余的蚀刻废液2,剩余的蚀刻废液2将通过管道21流向用于蒸发硝酸的第二蒸发器10。在第二蒸发器10中,将产生大量的硝酸蒸气和水蒸气以及剩余的富集氟硅酸的蚀刻废液2,蒸气的处理将在下文中进一步描述,富集氟硅酸的蚀刻废液2将通过管道22进入用于分解氟硅酸的第三蒸发器11。在实施本发明过程中,在5-70℃的温度和100-500mbar压力下使氢氟酸蒸发;在20-130℃的温度和50-700mbar的压力下使硝酸蒸发;在90-150℃的温度和0.7-1bar的压力下使氟硅酸分解。
第三蒸发器11中产生的气体不是氟硅酸的蒸气,这是由于氟硅酸会按照下列反应分解为氟化氢和四氟化硅:
H2SiF6→SiF4+2HF
也就是说,在第三蒸发器11中将产生富集氟化氢、四氟化硅并含有水的蒸气和其余的蚀刻废液2。从而,来自第三蒸发器11的蒸气富集氟化氢和四氟化硅,并含有水蒸气,该蒸气直接通过管到37c到达洗涤器11b。其余的蚀刻废液2通过管道23到达循环槽13。
在洗涤器11b中,来自第三蒸发器11的四氟化硅和来自离心机11a的水按照以下反应生成二氧化硅和氟化氢气体:
SiF4+2H2O→4HF+SiO2
氟化氢气体将进入管道37b。
另外,在第一蒸发器9、第二蒸发器10、第三蒸发器11和洗涤器11b中,处于底部的蚀刻废液2中的固体(二氧化硅)含量稍高,通过开启底部的阀(未图示)一段时间使固体含量稍高的蚀刻废液2液体进入底部的收集池(未标记),这些固体含量稍高的蚀刻废液液2通过管道24进入离心机11a。离心机11a分离出的二氧化硅固体将通过管道27到达用于收集二氧化硅的收集罐11c,其余的蚀刻废液2将通过管道25到达洗涤器11b。洗涤后,剩余的蚀刻废液2将通过管道26到达第三蒸发器11,再通过管道23到达循环槽13。
在电解装置12中的循环槽13内的蚀刻废液2通过进料管29a和排出管29b在阴极槽13a和阴极室12a之间循环并通过进料管29c和排出管29d在阳极槽13b和阳极室12b之间循环。蚀刻废液2在阳极槽13b与阴极槽13a也是流通的。
在阴极室12a内按照如下发生氟硅酸还原为硅的反应:
H2SiF6+4e-→Si+2HF+4F-
在阳极室12b中,水按照以下反应产生氧气和氢离子:
H2O→2H++1/2O2+2e-
而氢离子和通过阴离子膜的氟离子反应,从而产生氢氟酸:
F-+H+→HF
电解处理后的蚀刻废液2将通过管道30返回到第二蒸发器10,下文中将进一步描述。
蚀刻槽1上方的抽风机4所收集的气体通过管道34进入催化氧化器35,一氧化氮气体在催化氧化器35中与通过管道34a进入的空气(其中管道34a与一空气或氧气储存罐(未图示)相通以获得空气或氧气)相混合发生如下反应:
NO+1/2O2→NO2
经催化转化后,二氧化氮气体通过管道36进入安装在循环槽13上方的第一注射器14,第一注射器14同时通过管道40获得来自电解装置12的阳极室12b的氧气,并将混合气体注入循环槽13中,在此发生如下反应:
4NO2+2H2O+O2→4HNO3
将电解装置12的循环槽13中的蚀刻废液2通过管道30返回到第二蒸发器10。
第二蒸发器10内产生的蒸气通过热交换装置8和15后,通过管道38被冷凝装置16上的第二注射器16a获取并通过其注入第一冷凝槽17a中,在第一冷凝槽17a中冷却的蚀刻液2通过管道31a返回第二注射器16a的顶部从而形成循环以进一步吸收气体,并最终进入第一冷凝槽17b。
冷凝装置16的第三注射器16b通过管道37、37a和37b获得第一蒸发器9产生的蒸气和洗涤器11b产生的气体并通过管道37d获得来自第一冷凝槽17a的尚未被吸收的气体。其中,从管道37、37a和37b通过的蒸气和气体还通过热交换装置8和15。在第二冷凝槽17b中冷却的蚀刻液2通过管道31b返回第三注射器16b的顶部从而形成循环以进一步吸收气体,并最终进入第三冷凝槽17c。
第四注射器16c通过管道39获得来自第二冷凝槽17b及第三冷凝槽17c的气体,来自第三冷凝槽17c的蚀刻液2通过管道31c返回第四注射器16c的顶部从而形成循环以进一步吸收气体,并最终通过管道32流向第二缓冲槽17d以进行储存,在需要时通过管33从第二缓冲槽17d向蚀刻槽1提供蚀刻液2。
本领域技术人员应理解的是,虽然在本文中编号2既用于表示蚀刻废液又用于表示蚀刻液,但经过各设备后的液体的成分是不同的。对本领域技术人员而言,在阅读本发明说明书后,经过各设备后的液体的成分是显而易见的。
本领域技术人员应理解的是,在第二蒸发器10中,有部分硝酸在加热作用下可能分解成二氧化氮和氧气和水,产生的气体都随着硝酸蒸气进入第一冷凝槽17a,在第一冷凝槽17a中二氧化氮和氧气与水又反应产生硝酸。
优选的是,从蚀刻槽抵达到第一缓冲槽的溶液的体积与从第二缓冲槽提供给蚀刻槽的新鲜溶液的量一致,最终目标是到达一个连续的流速,从而保持不变的蚀刻液的浓度,进而得到稳定的生产质量。
本领域技术人员应该理解如下方面:
本发明的一个可选实施方案是:通过仅一个蒸发器来蒸发氢氟酸和硝酸,接着使氟硅酸电解来得到氟化氢,然后冷凝得到的气体从而回收的蚀刻液。
本发明的一个可选实施方案是:仅通过一级冷凝来冷凝蒸发器中产生的气体。
本发明的另一个可选实施方案是:对蚀刻槽中的气体进行回收系通过另外独立系统实现,而非整合在本发明的回收系统中。
第一缓冲槽6和第二缓冲槽17d仅起到储存作用,可以不经过第一缓冲槽6直接将蚀刻废液2排放到过滤装置7,也可以来自第三冷凝槽17c的液体直接供应给蚀刻槽1。
可以不设置热交换装置8和15,直接通过冷凝装置16将蒸气冷凝。
本领域技术人员还应理解的是,在循环通路上可设置有各种泵和阀,以控制各种液体和气体的流通。
以上参考图1描述了本发明的可选实施方式,以教导本领域技术人员如何实施和再现本发明。为了教导本发明技术方案,已简化或省略了一些常规方面。在阅读本发明说明书之后,本领域技术人员根据化学领域中的公知常识可以容易地想到可以达到本发明目的的本发明技术方案的变型或替代方式,本领域技术人员应该理解源自这些实施方式的变型或替代方式将落在本发明的范围内。
Claims (32)
1.一种用于处理酸性蚀刻废物体系的回收系统,所述酸性蚀刻废物体系来自用于太阳能电池硅片制绒或蚀刻的蚀刻槽,包括由氢氟酸、硝酸、氟硅酸、硅屑和水组成的蚀刻废液,其特征在于,所述回收系统包括:
用于分离来自所述蚀刻槽的蚀刻废液中的硅屑的第一分离装置;
与所述第一分离装置流体相通的第一蒸发器;
与所述第一蒸发器流体相通的第二蒸发器;
与所述第二蒸发器流体相通的第三蒸发器;
分别与所述第三蒸发器和第二蒸发装置流体相通的电解装置;和
分别与所述第一蒸发器、第二蒸发器和第三蒸发器流体相通的冷凝装置。
2.根据权利要求1所述的回收系统,其特征在于,所述回收系统还包括:
用于收集来自所述蚀刻槽中的气体的气体收集装置;
与所述气体收集装置流体相通的催化氧化器,所述催化氧化器上设置有通风口;和
置于所述催化氧化器和电解装置之间的第一注射器。
3.根据权利要求1或2所述的回收系统,其特征在于,所述回收系统还包括:
与所述第一蒸发器、第二蒸发器和第三蒸发器流体相通的第二分离装置,以进一步分离来自所述第一蒸发器、第二蒸发器和第三蒸发器的液体中的悬浮固体;和
与所述第二分离装置流体相通的洗涤器和接收来自所述第二分离装置的固体的固体收集装置;
其中,所述洗涤器还与所述第三蒸发器和冷凝装置流体相通。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的回收系统,其特征在于,所述回收系统还包括:
置于所述蚀刻槽与第一分离装置之间的第一缓冲槽,以收集来自所述蚀刻槽的蚀刻废液并将其输送至所述第一分离装置。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的回收系统,其特征在于,所述回收体系还包括:
与所述冷凝装置流体相通的第二缓冲槽以储存已冷凝的液体并将其输送至所述蚀刻槽。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的回收系统,其特征在于,所述回收系统还包括第一热交换装置,使得将进入所述第一蒸发器的蚀刻废液和来自所述第一蒸发器、第二蒸发器和所述洗涤器的蒸气在所述第一热交换装置内进行热交换。
7.根据权利要求1-6中任一项所述的回收系统,其特征在于,所述回收系统还包括第二热交换装置,使得将进入所述冷凝装置的蒸气在所述第二热交换装置内进行热交换。
8.根据权利要求1-7中任一项所述的回收系统,其特征在于,所述冷凝装置包括冷凝槽和置于所述冷凝槽上方的注射器,所述第一蒸发器、第二蒸发器和第三蒸发器通过所述注射器与所述冷凝装置流体相通,所述蚀刻槽通过所述冷凝槽与所述冷凝装置流体相通。
9.根据权利要求1-7中任一项所述的回收系统,其特征在于,所述冷凝装置包括第一冷凝槽、第二冷凝槽和第三冷凝槽以及分别置于所述第一冷凝槽、第二冷凝槽和第三冷凝槽上方的第二注射器、第三注射器和第四注射器,所述第一蒸发器和第三蒸发器通过所述第三注射器与所述冷凝装置流体相通,所述第二蒸发器通过所述第二注射器与所述冷凝装置流体相通,所述第一冷凝槽分别与所述第三注射器和第二冷凝槽流体相通,所述第二冷凝槽分别与所述第四注射器和第三冷凝槽流体相通,所述蚀刻槽通过所述第三冷凝槽与所述冷凝装置流体相通。
10.根据权利要求1-7中任一项所述的回收系统,其特征在于,所述电解装置包括电解槽和与所述电解槽流体相通的循环槽,所述电解槽由被阴离子膜分隔的阳极室和阴极室组成,所述电解装置通过所述循环槽与所述第二蒸发器和第三蒸发器流体相通。
11.根据权利要求3所述的回收系统,其特征在于,所述第一分离装置是过滤装置,或者所述第二分离装置是离心机。
12.根据权利要求1-7中任一项所述的回收系统,其特征在于,所述第一蒸发器、第二蒸发器和第三蒸发器中至少一个内具有倾斜的加热片。
13.根据权利要求3所述的回收系统,其特征在于,所述第一蒸发器、第二蒸发器、第三蒸发器和洗涤器都配备有收集池,所述第二分离装置与各收集池流体相通。
14.一种用于处理酸性蚀刻废物体系的回收系统,所述酸性蚀刻废物体系来自用于太阳能电池硅片制绒或蚀刻的蚀刻槽,包括由氢氟酸、硝酸、氟硅酸、硅屑和水组成的蚀刻废液,其特征在于,所述回收系统包括:
用于对蚀刻废液进行蒸发处理的蒸发装置;
与所述蒸发装置形成循环回路的电解装置;和
对来自蒸发装置的蒸气进行冷凝的冷凝装置。
15.根据权利要求14所述的回收系统,其特征在于,所述回收系统进一步包括与所述蒸发装置流体相通以对其中固态二氧化硅进行分离的离心机。
16.根据权利要求14所述的回收系统,其特征在于,所述电解装置包括电解槽以及与所述电解槽流体相通的循环槽,所述电解槽由阴膜隔开的阴极室和阳极室组成。
17.根据权利要求14所述的回收系统,其特征在于,所述回收系统进一步包括对废物体系中气体进行处理的气体处理装置,所述气体处理装置包括用于收集所述蚀刻槽中的气体的抽风机、与所述抽风机流体相通的催化氧化器,以及与所述催化氧化器流体相通的注射器。
18.根据权利要求14所述的回收系统,其特征在于,所述回收系统进一步包括储存未经处理的蚀刻废液的第一储存槽以及与所述第一储存槽流体相通的过滤器,所述过滤器与所述蒸发装置流体相通。
19.根据权利要求14所述的回收系统,其特征在于,所述回收系统进一步包括储存处理后得到蚀刻液的第二储存槽,所述第二储存槽与所述冷凝装置流体相通。
20.根据权利要求14所述的回收系统,其特征在于,所述蒸发装置和所述冷凝装置之间设有热交换装置。
21.根据权利要求14所述的回收系统,其特征在于,所述冷凝装置包括三级冷凝单元,每一冷凝单元包括一个注射器及与所述注射器连通的冷凝槽。
22.根据权利要求14所述的回收系统,其特征在于,所述蒸发装置包括依次流体相通的三级蒸发单元,分别为用于蒸发氢氟酸的第一蒸发器、用于蒸发硝酸的第二蒸发器以及用于使氟硅酸分解的第三蒸发器。
23.根据权利要求22所述的回收系统,其特征在于,所述回收系统进一步包括与所述第三蒸发器流体相通的洗涤器。
24.根据权利要求23所述的回收系统,其特征在于,其中所述电解装置包括电解槽以及与所述电解槽流体相通的循环槽,所述电解槽由阴离子膜隔开的阴极室和阳极室组成,所述循环槽与所述第二蒸发器流体相通。
25.根据权利要求16所述的回收系统,其特征在于,所述回收系统进一步包括对废物体系中气体进行处理的气体处理装置,所述气体处理装置包括用于收集所述蚀刻槽中的气体的抽风机、与所述抽风机流体相通的催化氧化器,以及与所述催化氧化器流体相通的注射器,所述注射器进一步与所述循环槽流体相通。
26.根据权利要求25所述的回收系统,其特征在于,所述注射器进一步与所述阳极室流体相连以吸收来自所述阳极室内的氧气。
27.一种处理酸性蚀刻废物体系的回收方法,所述酸性蚀刻废物体系包括一氧化氮气体和由氢氟酸、硝酸、氟硅酸、硅屑和水组成的蚀刻废液,其特征在于,所述回收方法包括如下步骤:
A)使蚀刻废液中的氢氟酸、硝酸蒸发;
B)使步骤A)中得到的蒸气冷凝;和任选
C)收集所述酸性蚀刻废物体系中的一氧化氮气体,使之与氧气和水反应生产硝酸,并使之蒸发与A)步骤中硝酸蒸发所得的蒸气混合。
28.根据权利要求27所述的回收方法,其特征在于,所述回收方法还包括:在步骤A)之前先将蚀刻废液进行固液分离,以除去悬浮颗粒。
29.根据权利要求27或28所述的回收方法,其特征在于,所述方法还包括:在步骤A)之后,使氟硅酸分解得到氟化氢和四氟化硅,用水洗涤所得气体四氟化硅,以得到氟化氢和二氧化硅。
30.根据权利要求29所述的回收方法,其特征在于,所述回收方法还包括:将步骤A)后残余的蚀刻废液进行进一步的固液分离,和任选,使残余未分解的氟硅酸发生电解,以得到氢氟酸和硅。
31.根据权利要求27所述的回收方法,其特征在于,所述步骤A)分两步进行:先使氢氟酸蒸发,然后使硝酸蒸发。
32.根据权利要求31所述的回收方法,其特征在于,在5-70℃的温度和100-500mbar压力下使氢氟酸蒸发;在20-130℃的温度和50-700mbar的压力下使硝酸蒸发;在90-150℃的温度和0.7-1bar的压力下使氟硅酸分解。
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