CN111167292A - 一种三氯氢硅生产用废气处理装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种三氯氢硅生产用废气处理装置及方法，其包括淋洗塔，淋洗塔侧端设有进气管，上端设有出气口，下端设置有出水管，通过出水管连接刮沫池，淋洗塔的内部设有多个喷淋装置，刮沫池的侧端设有清液池，下端设置有污泥管，刮沫池和清液池之间设有滤网，清液池内设有清液管，清液管通过进液管与喷淋装置连通，清液管上设有增压泵，污泥管通过污泥泵与污泥槽连接，污泥槽内设有搅拌装置，下端连接有板框压滤机，板框压滤机的液相出口经过滤器与集水槽连接，集水槽的下端设有管a和管b，其中管a通过加压泵a与清液池连接，管b通过加压泵b与三效蒸发系统连接；本发明具有结构合理、使用效果好且可对水资源进行循环利用的优点。
Description
技术领域
本发明属于三氯氢硅生产领域，具体涉及一种三氯氢硅生产用废气处理装置及方法。
背景技术
三氯氢硅是一种化合物，化学式为SiHCl3，常温常压下为无色的液体，易挥发，空气易燃烧，有毒，是用作有机硅化合物的原料，也是生产硅烷及多晶硅的基本原料，其生产工艺大都是采用干燥的硅粉在流化床沸腾炉中与氢气和四氯化硅的混合气体在550°C下进行反应，生成的粗三氯氢硅经湿法除尘器、列管冷凝器去蒸馏塔分离四氯化硅，再经精制，从而得到成品的三氯氢硅；三氯氢硅在生产的过程中，其排出的废气中不可避免的含有少量的三氯氢硅和四氯化硅，为避免三氯氢硅和四氯化硅对环境造成污染，在生产时需对其废气进行处理，将废气中所含有的三氯氢硅和四氯化硅去除；因此，为解决上述问题，开发一种结构合理、使用效果好且可对水进行循环利用的三氯氢硅生产用废气处理装置及方法很有必要。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术的不足，而提供一种结构合理、使用效果好且可对水资源进行循环利用的三氯氢硅生产用废气处理装置及方法。
本发明的目的是这样实现的：一种三氯氢硅生产用废气处理装置，包括淋洗塔，所述淋洗塔侧端设置有进气管，进气管与三氯氢硅生产装置的废气管相连通；淋洗塔上端设置有出气口，下端设置有出水管，通过出水管连接有刮沫池，淋洗塔的内部由下至上依次设置有多个喷淋装置，所述刮沫池的侧端设置有清液池，刮沫池和清液池之间设置有滤网，刮沫池的下端设置有污泥管，清液池内设置有清液管，清液管通过进液管与淋洗塔内的喷淋装置连接，清液管上设置有增压泵，所述污泥管通过污泥泵与污泥槽连接，所述污泥槽内部设置有搅拌装置，污泥槽的下端设置有出料口，出料口通过出料管连接有板框压滤机，板框压滤机的液相出口处连接有过滤器，所述过滤器的侧端通过连接管道连接有集水槽，集水槽的下端设置有管a和管b，管a和管b上均设置有控制阀，其中管a通过加压泵a与清液池连接，管b通过加压泵b与三效蒸发系统连接。
所述喷淋装置有三个，由下至上依次设置于淋洗塔的内部。
所述清液池的外侧以及所述集水槽的外侧均设置有PH检测装置。
一种三氯氢硅生产用废气处理方法，包括以下步骤：
（1）向清液池内加入含量为32%的NaOH溶液，然后加入生产水，配制成NaOH含量为3%-5%的混合液；
（2）开启增压泵并通过进气管向淋洗塔内注入含三氯氢硅的生产废气，增压泵的开启将清液池内的3%-5%的NaOH碱性溶液通过清液管和进液管并经喷淋装置喷出，此时，经喷淋装置喷出的NaOH碱性溶液与废气中的三氯氢硅混合，并发生酸碱中和反应；NaOH碱性溶液和三氯氢硅混合反应后的液体经淋洗塔下端出水管流入至刮沫池内，除去三氯氢硅的废气经淋洗塔上端的出气口排出；
（3）NaOH碱性溶液和三氯氢硅反应后的混合液进入至刮沫池内部后，经过调整PH值，析出絮状沉淀物；
（4）开启污泥泵和污泥槽内的搅拌装置，利用污泥泵的抽力作用，将刮沫池底部的絮状沉淀物经污泥管抽至污泥槽内，并通过搅拌装置与污泥槽内的污泥均匀搅拌；刮沫池内过量的NaOH碱性溶液以及NaOH碱性溶液和三氯氢硅经过酸碱中和反应后的清液废水则经过滤网流入至清液池内，并通过增压泵和进液管进入淋洗塔内进行循环利用；
（5）开启位于清液池外侧的PH检测装置，利用PH检测装置对清液池内溶液的PH值进行测定，当清液池内溶液的PH呈中性或弱酸性时，向清液池内加入含量为32%的NaOH溶液；
（6）NaOH碱性溶液和三氯氢硅经过酸碱中和反应所产生絮状沉淀物在污泥槽内与污泥经过搅拌后，通过污泥槽下端的出料口，并经出料管进入至板框压滤机内，通过板框压滤机压滤，固定形成滤饼排出，液体经板框压滤机上的液相出口进入至过滤器内，经过过滤，清液通过连接管道进入至集水槽内；
（7）利用集水槽外侧的PH检测装置对集水槽内清液的PH值进行检测，当集水槽内清液的PH值呈中性时，开启管b上的控制阀，经管b和加压泵b注入至三效蒸发系统，利用三效蒸发系统祛除其内部所含有的盐性物质；当集水槽内清液的PH值呈碱性时，开启管a上的控制阀，经管a和加压泵a注入至清液池内，进行循环利用。
本发明的有益效果：本发明通过向清液池内加入NaOH碱性溶液，并利用增压泵使清液池内的NaOH碱性溶液通过清液管和进液管并经喷淋装置喷出，利用NaOH碱性溶液与废气中三氯氢硅挥发产生的氯化氢进行酸碱中和反应，从而去除废气中的三氯氢硅，避免了废气在向外排放时由于其内部含有的三氯氢硅及生成的氯化氢对环境造成污染的问题，本发明通过在淋洗塔下端出水管处设置刮沫池，刮沫池和清液池之间设置有滤网，采用此结构，可使NaOH碱性溶液和三氯氢硅反应所产生的絮状沉淀物下沉并经污泥管进入至下道工序处理，同时，经淋洗塔流入至刮沫池的混合液中过量的NaOH碱性溶液以及NaOH碱性溶液和三氯氢硅反应所产生的废水经滤网进入清液池内进行循环利用，本发明通过设置污泥槽、板框压滤机、过滤器和集水槽，可在NaOH碱性溶液和三氯氢硅反应所产生的絮状沉淀物与污泥在污泥槽内均匀搅拌后，并经板框压滤机压滤，固体形成滤饼干泥外运，液体经过滤器过滤后通过集水槽注入至清液池内进行循环利用，从而达到整套系统中水资源的循环利用，节能环保；
本发明通过在清液池的外侧以及集水槽的外侧均设置PH检测装置，清液池的外侧的PH检测装置可对清液池内液体的酸碱度进行控制，避免本发明在使用的过程中，由于清液池内液体的循环使用，造成其内部液体呈中性或弱酸性而影响本发明使用效果的问题；本发明通过在集水槽的外侧设置PH检测装置，可对集水槽内液体的PH值进行测定，当集水槽内液体的PH值呈中性时，通过管b和加压泵b将其注入至三效蒸发系统，利用三效蒸发系统祛除其内部所含有的高盐物质；当集水槽内清液的PH值呈碱性时，通过管a和加压泵a将其注入至清液池内，进行水资源的循环利用；总的，本发明具有结构合理、使用效果好且可对水资源进行循环利用的优点。
附图说明
图1是本发明的流程结构图。
图中：1、淋洗塔 11、进气管 12、出气口 13、出水管 2、刮沫池 21、污泥管 22、污泥泵 3、喷淋装置 4、清液池 41、清液管 42、增压泵 5、污泥槽51、出料口 52、搅拌装置 6、板框压滤机 7、过滤器 8、集水槽 81、管a 82、管b 9、PH检测装置。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的说明。
实施例：如图1所示，一种三氯氢硅生产用废气处理装置，包括淋洗塔1，所述淋洗塔1侧端设置有进气管11，进气管11与三氯氢硅生产装置的废气管相连通；淋洗塔1上端设置有出气口12，下端设置有出水管13，通过出水管13连接有刮沫池2，淋洗塔1的内部由下至上依次设置有多个喷淋装置3，所述喷淋装置3有三个，由下至上依次设置于淋洗塔1的内部，采用此结构，可随着废气在淋洗塔1内由下至上上升的过程中，逐次对其进行喷淋，从而提高废气中三氯氢硅的去除效果，进而增加本发明的使用效果；所述刮沫池2的侧端设置有清液池4，刮沫池2和清液池4之间设置有滤网，刮沫池2的下端设置有污泥管21，清液池4内设置有清液管41，清液管41通过进液管与淋洗塔1内的喷淋装置3连接，清液管41上设置有增压泵42，所述污泥管21通过污泥泵22与污泥槽5连接，所述污泥槽5内部设置有搅拌装置52，污泥槽5的下端设置有出料口51，出料口51通过出料管连接有板框压滤机6，板框压滤机6的液相出口处连接有过滤器7，所述过滤器7的侧端通过连接管道连接有集水槽8，集水槽8的下端设置有管a81和管b82，管a81和管b82上均设置有控制阀，其中管a81通过加压泵a与清液池4连接，管b82通过加压泵b与三效蒸发系统连接；所述清液池4的外侧以及所述集水槽8的外侧均设置有PH检测装置9，通过设置PH检测装置9，可对清液池4和集水槽8内液体的PH值进行监测。
一种三氯氢硅生产用废气处理方法，包括以下步骤：
（1）向清液池4内加入含量为32%的NaOH溶液，然后加入生产水，配制成NaOH含量为3%-5%的混合液；
（2）开启增压泵42并通过进气管11向淋洗塔1内注入含三氯氢硅的生产废气，增压泵42的开启将清液池4内的3%-5%的NaOH碱性溶液通过清液管41和进液管并经喷淋装置3喷出，此时，经喷淋装置3喷出的NaOH碱性溶液与废气中的三氯氢硅混合，并发生酸碱中和反应；NaOH碱性溶液和三氯氢硅混合反应后的液体经淋洗塔1下端出水管13流入至刮沫池2内，除去三氯氢硅的废气经淋洗塔1上端的出气口12排出；
（3）NaOH碱性溶液和三氯氢硅反应后的混合液进入至刮沫池2内部后，经过调整PH值，析出絮状沉淀物；
（4）开启污泥泵22和污泥槽5内的搅拌装置52，利用污泥泵22的抽力作用，将刮沫池2底部的絮状沉淀物经污泥管21抽至污泥槽5内，并通过搅拌装置52与污泥槽5内的污泥均匀搅拌；刮沫池2内过量的NaOH碱性溶液以及NaOH碱性溶液和三氯氢硅经过酸碱中和反应后的清液废水则经过滤网流入至清液池4内，并通过增压泵42和进液管进入淋洗塔1内进行循环利用；
（5）开启位于清液池4外侧的PH检测装置9，利用PH检测装置9对清液池4内溶液的PH值进行测定，当清液池4内溶液的PH呈中性或弱酸性时，向清液池4内加入含量为32%的NaOH溶液；
（6）NaOH碱性溶液和三氯氢硅经过酸碱中和反应所产生絮状沉淀物在污泥槽5内与污泥经过搅拌后，通过污泥槽5下端的出料口51，并经出料管进入至板框压滤机6内，通过板框压滤机6压滤，固定形成滤饼排出，液体经板框压滤机6上的液相出口进入至过滤器7内，经过过滤，清液通过连接管道进入至集水槽8内；
（7）利用集水槽8外侧的PH检测装置9对集水槽8内清液的PH值进行检测，当集水槽8内清液的PH值呈中性时，开启管b82上的控制阀，经管b82和加压泵b注入至三效蒸发系统，利用三效蒸发系统祛除其内部所含有的盐性物质；当集水槽8内清液的PH值呈碱性时，开启管a81上的控制阀，经管a81和加压泵a注入至清液池4内，进行循环利用。
本发明通过向清液池4内加入NaOH碱性溶液，并利用增压泵42使清液池4内的NaOH碱性溶液通过清液管41和进液管并经喷淋装置3喷出，利用NaOH碱性溶液与废气中三氯氢硅挥发产生的氯化氢的酸碱中和反应，从而去除废气中的三氯氢硅，避免了废气在向外排放时由于其内三氯氢硅及生成的氯化氢而对环境造成污染的问题，本发明通过在淋洗塔1下端出水管13处设置刮沫池2，刮沫池2和清液池4之间设置有滤网，采用此结构，可使NaOH碱性溶液和三氯氢硅反应所产生的絮状沉淀物下沉并经污泥管21进入至下道工序处理，同时，经淋洗塔1流入至刮沫池2的混合液中过量的NaOH碱性溶液以及NaOH碱性溶液和三氯氢硅反应所产生的废水经滤网进入清液池4内进行循环利用，本发明通过设置污泥槽5、板框压滤机6、过滤器7和集水槽8，可在NaOH碱性溶液和三氯氢硅反应所产生的絮状沉淀物与污泥在污泥槽5内均匀搅拌后，并经板框压滤机6压滤，固体形成滤饼干泥外运，液体经过滤器7过滤后通过集水槽8注入至清液池4内进行循环利用，从而达到整套系统中水资源的循环利用，节能环保。
本发明通过采用含量为32%的NaOH溶液，与生产水混合，配制成NaOH含量为3%-5%的混合液，可避免由于NaOH含量过高，而造成PH值过高、碱性强而容易对管道造成腐蚀损坏的同时，亦可避免由于NaOH含量过低，而造成PH值偏弱碱性、碱性弱而需要经常向清液池4内加入NaOH操作麻烦的问题；总的，本发明具有结构合理、使用效果好且可对水资源进行循环利用的优点。
Claims (4)
1.一种三氯氢硅生产用废气处理装置，包括淋洗塔，其特征在于：所述淋洗塔侧端设置有进气管，进气管与三氯氢硅生产装置的废气管相连通；淋洗塔上端设置有出气口，下端设置有出水管，通过出水管连接有刮沫池，淋洗塔的内部由下至上依次设置有多个喷淋装置，所述刮沫池的侧端设置有清液池，刮沫池和清液池之间设置有滤网，刮沫池的下端设置有污泥管，清液池内设置有清液管，清液管通过进液管与淋洗塔内的喷淋装置连接，清液管上设置有增压泵，所述污泥管通过污泥泵与污泥槽连接，所述污泥槽内部设置有搅拌装置，污泥槽的下端设置有出料口，出料口通过出料管连接有板框压滤机，板框压滤机的液相出口处连接有过滤器，所述过滤器的侧端通过连接管道连接有集水槽，集水槽的下端设置有管a和管b，管a和管b上均设置有控制阀，其中管a通过加压泵a与清液池连接，管b通过加压泵b与三效蒸发系统连接。
2.如权利要求1所述的一种三氯氢硅生产用废气处理装置，其特征在于：所述喷淋装置有三个，由下至上依次设置于淋洗塔的内部。
3.如权利要求1所述的一种三氯氢硅生产用废气处理装置，其特征在于：所述清液池的外侧以及所述集水槽的外侧均设置有PH检测装置。
4.一种三氯氢硅生产用废气处理方法，其特征在于包括以下步骤：
（1）向清液池内加入含量为32%的NaOH溶液，然后加入生产水，配制成NaOH含量为3%-5%的混合液；
（2）开启增压泵并通过进气管向淋洗塔内注入含三氯氢硅的生产废气，增压泵的开启将清液池内的3%-5%的NaOH碱性溶液通过清液管和进液管并经喷淋装置喷出，此时，经喷淋装置喷出的NaOH碱性溶液与废气中的三氯氢硅混合，并发生酸碱中和反应；NaOH碱性溶液和三氯氢硅混合反应后的液体经淋洗塔下端出水管流入至刮沫池内，除去三氯氢硅的废气经淋洗塔上端的出气口排出；
（3）NaOH碱性溶液和三氯氢硅反应后的混合液进入至刮沫池内部后，经过调整PH值，析出絮状沉淀物；
（4）开启污泥泵和污泥槽内的搅拌装置，利用污泥泵的抽力作用，将刮沫池底部的絮状沉淀物经污泥管抽至污泥槽内，并通过搅拌装置与污泥槽内的污泥均匀搅拌；刮沫池内过量的NaOH碱性溶液以及NaOH碱性溶液和三氯氢硅经过酸碱中和反应后的清液废水则经过滤网流入至清液池内，并通过增压泵和进液管进入淋洗塔内进行循环利用；
（5）开启位于清液池外侧的PH检测装置，利用PH检测装置对清液池内溶液的PH值进行测定，当清液池内溶液的PH呈中性或弱酸性时，向清液池内加入含量为32%的NaOH溶液；
（6）NaOH碱性溶液和三氯氢硅经过酸碱中和反应所产生絮状沉淀物在污泥槽内与污泥经过搅拌后，通过污泥槽下端的出料口，并经出料管进入至板框压滤机内，通过板框压滤机压滤，固定形成滤饼排出，液体经板框压滤机上的液相出口进入至过滤器内，经过过滤，清液通过连接管道进入至集水槽内；
（7）利用集水槽外侧的PH检测装置对集水槽内清液的PH值进行检测，当集水槽内清液的PH值呈中性时，开启管b上的控制阀，经管b和加压泵b注入至三效蒸发系统，利用三效蒸发系统祛除其内部所含有的盐性物质；当集水槽内清液的PH值呈碱性时，开启管a上的控制阀，经管a和加压泵a注入至清液池内，进行循环利用。
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| CN104445281A (zh) * | 2014-11-27 | 2015-03-25 | 河南尚宇新能源股份有限公司 | 三氯氢硅淋洗系统废渣综合利用方法 |
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