CN108434910B - 一种用于有机硅、多晶硅生产除尘方法及其生产系统 - Google Patents

Abstract

一种用于有机硅、多晶硅生产除尘方法及其生产系统，包括以下步骤：首先将具有气相物料和固相硅粉及催化剂的从有机硅或多晶硅流化床反应器排出的合成气通过干式除尘装置进行干式除尘，然后将干式除尘后的合成气排入洗涤装置进行湿法除尘，干式除尘装置内的温度控制在250℃~350℃，干式除尘后的合成气的固体颗粒物的直径≤1um。能够有效除去有机硅、多晶硅高温合成气中的固体颗粒，减少高沸物的损失，解决常规干式除尘过程中小颗粒无法去除及除尘器使用寿命短问题。

Description

一种用于有机硅、多晶硅生产除尘方法及其生产系统

技术领域

本发明涉及除尘系统及处理方法，尤其涉及一种有机硅、多晶硅生产的除尘方法及其生产系统。

背景技术

在有机硅、多晶硅生产过程中，从流化床反应器出来的合成气含有部分固体硅粉和催化剂需要分离，目前工业上普遍采用将气固相物料先经过旋风除尘器除去大部分的当量直径>10μm的颗粒物，然后直接进入洗涤塔，塔顶采用单体进行湿法除尘，气固相物料中未除去的颗粒物通过洗涤塔除去，从洗涤塔釜底与单体中的高沸物混合成渣浆排掉，而高沸物是可以裂解为目标产品有机氯硅烷单体的混合物，这种方法造成了大量的高沸物损失，并增加了废液的排放。

有机硅合成气温度高，细小粉尘颗粒多，并且含有易水解的腐蚀性介质，干式除尘多采用旋风分离的方法，采用滤芯过滤可以除去旋风分离不能除去的微小颗粒，但长时间运行后，滤芯会堵塞，滤芯材质及反吹介质的选用、反吹系统的设计显的至关重要。反吹气体若带入其它杂质气体，会增加后续产品分离的能耗；若带入水分，可产生酸腐蚀；反吹气体温度低会造成物料的部分冷凝、增加高温除尘的阻力，若单独增加反吹气体换热，会增加能耗。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提供了一种能够有效除去有机硅、多晶硅高温合成气中的固体颗粒，减少高沸物的损失，解决常规干式除尘过程中小颗粒无法去除及除尘器使用寿命短问题的用于有机硅、多晶硅生产除尘方法及其生产系统。

为实现本发明目的，提供了以下技术方案：一种用于有机硅、多晶硅生产除尘方法，包括以下步骤：首先将具有气相物料和固相硅粉及催化剂的从有机硅或多晶硅流化床反应器排出的合成气通过干式除尘装置进行干式除尘，然后将干式除尘后的合成气排入洗涤装置进行湿法除尘，其特征在于干式除尘装置内的温度控制在250℃-350℃，干式除尘后~的合成气的固体颗粒物的直径≤1um。

作为优选，利用氯甲烷气体对高温太棉除尘器的滤芯进行脉冲式反吹，将需进行反冲的氯甲烷气体的温度控制在250℃-350°，压力控制为0.1 MPa-1 MPa，压强为表面压强。氯甲烷是有机硅或多晶硅合成气中的组分之一，保证了有机硅或多晶硅合成气中不混入其它杂质，同时也不会带入产生酸腐蚀因素的水分，避免出现设备腐蚀，延长除尘设备使用寿命。

为实现本发明目的，提供了一种用于有机硅、多晶硅生产除尘方法的生产系统，其特征在于包括干式除尘装置、换热器、洗涤塔，废气进气管道连接干式除尘装置烟气进口，干式除尘装置出气口通过出气管道连接洗涤塔烟气进口，出气管道另设一号换热进气管连接换热器一号进气口，换热器一号出气口通过一号换热出气管连接出气管道，换热器二号出气口通过反吹管道连接干式除尘装置的反吹系统，换热器二号进气口连接氯甲烷气体管道。充分利用有机硅或多晶硅合成气的热能，不增加额外的能源费用，同时可以加热反吹气体达到目标工艺温度，避免反吹气体温度过低造成合成气中单体结露，增加高温除尘的阻力，解决了除尘器因结露而导致除尘效率降低的问题。

作为优选，干式除尘装置为高温太棉除尘器或旋风除尘器和高温太棉除尘器的组合。

作为优选，高温太棉除尘器包括壳体，壳体上部为圆筒状，下部为锥形集灰斗，壳体内设置固定板将壳体分成上洁净区和下烟尘区，固定板上设置有若干根均布分布的管式滤芯，管式滤芯为一端开口另一端封闭的空心管体，开口端插设固接于固定板上且与上洁净区连通，封闭端位于下烟尘区内，锥形集灰斗底端设置有阀门，壳体顶端设置有出烟口，下烟尘区侧壁上设置有烟气进口。物料进口在高温太棉除尘器的中部并延伸至壳体中部，出口方向为朝下方，出口设置有椎体状导流装置，使物料中比重大的颗粒直接进入锥体型集灰斗；物料进口设置在设备的顶部。

作为优选，管式滤芯为耐高温耐酸碱材料，耐高温耐酸碱材料包括由浆料通过采用已知的真空成形技术制造，浆料包括按质量百分比计60%-75%硅灰石、20%-45%矿物纤维以及5%-10%粘合剂。耐高温耐酸碱材料采用粘结粒状无机物制成的低密度多孔介质组成，耐高温达1600℃，可以在高温状态下除去气固相中当量直径>1μm的颗粒物，过滤精度高，过滤效率能达到99.9%以上，使用寿命长，可以达到10年以上。

作为优选，反吹系统通过压差计监测各组滤芯的内外压差，当某组滤芯的内外压差压降达到设计压降时，压降可设置为0.1 MPa-1 MPa，压强为表面压强，启动反吹系统，利用氯甲烷高温气体反向喷射，清除掉吸附在管式滤芯外表面的尘饼。

作为优选，锥形集灰斗设有脉冲罐，脉冲罐所用气体是氯甲烷气体。用于配合高温太棉除尘器下部物料卸料进集尘器，有利于将在除尘器锥体壁上搭桥的粉尘有效震落。

经过高温太棉除尘器的有机硅、多晶硅合成气中的颗粒物很少，在洗涤塔中需要的液体喷淋量大大降低，因此减少了洗涤塔的塔顶回流量，降低了洗涤塔的能耗，并且减少高沸物的损失，减少渣浆量的排出，提高经济效益。

本发明有益效果：本发明能够在高温环境下有效除去有机硅、多晶硅合成气中的固体颗粒物，减少了洗涤塔所排渣浆的排放量，进而减少渣浆中高沸物的损失，降低洗涤塔能耗，有助于提高经济效益；利用单体合成的循环氯甲烷气体作为反吹气体，不会带入产生酸腐蚀因素的水分等其他气体，避免和减少除尘设备的腐蚀；通过利用合成气对反吹气体加温，避免由于反吹气体温度过低造成物料的部分冷凝、增加高温除尘的阻力，保证高温太棉除尘器的除尘性能，延长使用寿命。同时，通过利用合成气对反吹气体加温，充分合理地利用了合成气具有的能量，不会增加本系统能量消耗，避免了企业为了加温反吹气而额外增加生产成本。

具有稳定、简洁、节能、环保的鲜明特点，适用于有机硅、多晶硅合成气生产的除尘系统。

附图说明

图1为实施例2的系统示意图。

图2为实施例1的系统示意图。

具体实施方式

实施例1：一种用于有机硅、多晶硅生产除尘方法的生产系统，包括高温太棉除尘器1、换热器2、洗涤塔3，废气进气管道4连接高温太棉除尘器1烟气进口1.1，高温太棉除尘器1出气口1.2通过出气管道5连接洗涤塔3烟气进口3.1，出气管道5另设一号换热进气管6连接换热器2一号进气口2.1，换热器一号出气口2.2通过一号换热出气管8连接出气管道5，换热器二号出气口2.3通过反吹管道9连接高温太棉除尘器1的反吹系统，换热器二号进气口2.4连接氯甲烷气体管道10。高温太棉除尘器1包括壳体，壳体上部为圆筒状，下部为锥形集灰斗，壳体内设置固定板将壳体分成上洁净区和下烟尘区，固定板上设置有若干根均布分布的管式滤芯1.3，管式滤芯1.3为一端开口另一端封闭的空心管体，开口端插设固接于固定板上且与上洁净区连通，封闭端位于下烟尘区内，锥形集灰斗底端设置有阀门，壳体顶端设置有出烟口，下烟尘区侧壁上设置有烟气进口。管式滤芯1.3为耐高温耐酸碱材料，耐高温耐酸碱材料包括由浆料通过采用已知的真空成形技术制造，浆料包括按质量百分比计60% -75%硅灰石、20% -45%矿物纤维以及5% -10%粘合剂。反吹系统通过压差计监测各组滤芯的内外压差，当某组滤芯的内外压差压降达到设计压降时，压降可设置为0.1 MPa -1MPa，压强为表面压强，启动反吹系统，利用氯甲烷高温气体反向喷射，清除掉吸附在管式滤芯外表面的尘饼。锥形集灰斗设有脉冲罐13，脉冲罐13所用气体是氯甲烷气体。用于配合高温太棉除尘器下部物料卸料进集尘器11，有利于将在高温太棉除尘器1锥体壁上搭桥的粉尘有效震落。

其具体步骤为：首先将具有气相物料和固相硅粉及催化剂的从有机硅或多晶硅流化床反应器13排出的合成气通过高温太棉除尘器1进行干式除尘，然后将干式除尘后的合成气排入洗涤装置进行湿法除尘，干式除尘装置内的温度控制在250℃-350℃，干式除尘后~的合成气的固体颗粒物的直径≤1um。利用氯甲烷气体对高温太棉除尘器的滤芯进行脉冲式反吹，将需进行反冲的氯甲烷气体的温度控制在250℃-350°，压力控制为0.1 MPa- 1MPa，压强为表面压强。

实施例2：参照实施例1，高温太棉除尘器1前可设置旋风除尘器12，首先将具有气相物料和固相硅粉及催化剂的从有机硅或多晶硅流化床反应器排出的合成气先通过旋风除尘器12预处理，然后再进入高温太棉除尘器1进行干式除尘。

Claims (5)

1.一种用于有机硅、多晶硅生产除尘方法的生产系统，包括以下步骤：首先将具有气相物料和固相硅粉及催化剂的从有机硅或多晶硅流化床反应器排出的合成气通过干式除尘装置进行干式除尘，然后将干式除尘后的合成气排入洗涤装置进行湿法除尘，其特征在于干式除尘装置内的温度控制在250℃ ~350℃，干式除尘后的合成气的固体颗粒物的直径≤1um，利用氯甲烷气体对高温太棉除尘器的滤芯进行脉冲式反吹，将需进行反冲的氯甲烷气体的温度控制在250℃~ 350℃，压力控制为0.1 MPa ~1 MPa，压强为表面压强，其特征在于包括干式除尘装置、换热器、洗涤塔，废气进气管道连接干式除尘装置烟气进口，干式除尘装置出气口通过出气管道连接洗涤塔烟气进口，出气管道另设一号换热进气管连接换热器一号进气口，换热器一号出气口通过一号换热出气管连接出气管道，换热器二号出气口通过反吹管道连接干式除尘装置的反吹系统，换热器二号进气口连接氯甲烷气体管道，管式滤芯为耐高温耐酸碱材料，耐高温耐酸碱材料包括由浆料通过采用已知的真空成形技术制造，浆料包括按质量百分比计60%~ 75%硅灰石、20% ~45%矿物纤维以及5% ~10%粘合剂。

2.根据权利要求1所述的一种用于有机硅、多晶硅生产除尘方法的生产系统，其特征在于干式除尘装置为高温太棉除尘器或旋风除尘器和高温太棉除尘器的组合。

3.根据权利要求2所述的一种用于有机硅、多晶硅生产除尘方法的生产系统，其特征在于高温太棉除尘器包括壳体，壳体上部为圆筒状，下部为锥形集灰斗，壳体内设置固定板将壳体分成上洁净区和下烟尘区，固定板上设置有若干根均布分布的管式滤芯，管式滤芯为一端开口另一端封闭的空心管体，开口端插设固接于固定板上且与上洁净区连通，封闭端位于下烟尘区内，锥形集灰斗底端设置有阀门，壳体顶端设置有出烟口，下烟尘区侧壁上设置有烟气进口。

4.根据权利要求1所述的一种用于有机硅、多晶硅生产除尘方法的生产系统，其特征在于反吹系统通过压差计监测各组滤芯的内外压差，当某组滤芯的内外压差压降达到设计压降时，压降设置为0.1 MPa ~1 MPa，压强为表面压强，启动反吹系统，利用氯甲烷高温气体反向喷射，清除掉吸附在管式滤芯外表面的尘饼。

5.根据权利要求1所述的一种用于有机硅、多晶硅生产除尘方法的生产系统，其特征在于锥形集灰斗设有脉冲罐，脉冲罐所用气体是氯甲烷气体。

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