CN204735022U - 氯硅烷废液的净化回收装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种氯硅烷废液的净化回收装置。该净化回收装置包括：过滤单元，包括一个或多个并联设置的过滤器，各过滤器设置有氯硅烷废液入口，氯硅烷废液通过各过滤器后得到固体渣和过滤液，且过滤器的底部设置有固体渣出口，过滤器的顶部设置有过滤液出口；提纯塔，提纯塔的入口与过滤液出口相连通，过滤液通过提纯塔后得到氯硅烷液体和提纯后残余液，提纯塔的底部设置有提纯后残余液出口，提纯塔的顶部设置有氯硅烷液体出口，提纯后残余液出口与氯硅烷废液入口相连通。整个系统操作、运行可靠，氯硅烷回收率高，纯度高，而且在节能降耗、环保方面有显著的效果。

Description

氯硅烷废液的净化回收装置

技术领域

本实用新型涉及净化回收技术领域，具体而言，涉及一种氯硅烷废液的净化回收装置。

背景技术

在生产多晶硅过程中，会产生大量的副产物(一般为四氯化硅)。目前，90％以上的多晶硅生产企业均采用四氯化硅冷氢化技术来处理副产物，将其转化为生产多晶硅的原料三氯氢硅。四氯化硅冷氢化技术是将冶金级硅粉、氢气、四氯化硅在一定的温度、压力条件下，在催化剂作用下反应生成三氯氢硅。然而，冶金级硅粉中含有金属杂质，在四氯化硅氢化过程中容易引入细微的硅粉和金属杂质。在急冷塔或淋洗塔以及后续的氯硅烷粗馏过程中，为防止堵塞设备以及脱除金属杂质，这些细微硅粉和金属杂质将随四氯化硅液体由塔底排出，排出的这部分固液混合物即为残液。若此部分液体直接进行外排处理，一方面会造成四氯化硅原料的损失，更重要的是四氯化硅属于有毒物质，与空气或水接触后，形成酸雾，造成环境污染。

目前，回收氯硅烷残液的途径比较多，大部分均采用残液蒸发法，即通过外加热量，将氯硅烷从残液中蒸发出来，从而通过冷凝氯硅烷蒸汽实现液固分离。然而，采用蒸发法处理残液能耗较高，蒸汽消耗比较大，该方法需要通过机械搅拌提高热质交换效率，装置的密封性差，容易泄露，造成设备损坏和环境污染。此外，蒸发的氯硅烷蒸汽容易将微量的粉末和金属杂质带入后续的系统，造成分离不彻底。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于提供了一种氯硅烷废液的净化回收装置，以解决现有技术中氯硅烷的回收率较低的问题。

为了实现上述目的，本实用新型提供了一种氯硅烷废液的净化回收装置，该净化回收装置包括：过滤单元，包括一个或多个并联设置的过滤器，各过滤器设置有氯硅烷废液入口，氯硅烷废液通过各过滤器后得到固体渣和过滤液，且过滤器的底部设置有固体渣出口，过滤器的顶部设置有过滤液出口；提纯塔，提纯塔的入口与过滤液出口相连通，过滤液通过提纯塔后得到氯硅烷液体和提纯后残余液，提纯塔的底部设置有提纯后残余液出口，提纯塔的顶部设置有氯硅烷液体出口，提纯后残余液出口与氯硅烷废液入口相连通。

进一步地，每个过滤器包括过滤器壳体和设置于过滤器壳体中的滤芯单元，滤芯单元包括多个滤芯和设置于相邻滤芯之间以及最外侧的滤芯与过滤器壳体之间的花盘。

进一步地，滤芯选自布袋、金属滤芯或陶瓷滤芯。

进一步地，各滤芯依次等间距排列。

进一步地，每个过滤器包括设置于滤芯上方的反吹入口，氯硅烷废液入口设置于滤芯的下方，净化回收装置还包括反吹瓶以及设置于反吹瓶和反吹入口之间的反吹管道。

进一步地，反吹瓶中盛有惰性气体或者氯硅烷。

进一步地，过滤液出口和提纯塔的入口之间设置有过滤液管道，提纯后残余液出口与氯硅烷废液入口之间设置有提纯后残余液管道。

进一步地，提纯塔为筛板塔。

进一步地，净化回收装置还包括设置于过滤单元的上游的氯硅烷废液储罐和废液输送泵。

进一步地，净化回收装置还包括设置于氯硅烷残液储罐和氯硅烷废液入口之间的废液输送管道，且废液输送泵设置于废液输送管道中。

应用本实用新型的技术方案，通过采用过滤器对氯硅烷废液进行预处理，将氯硅烷废液中的固含物大部分脱出得到过滤液，再利用提纯塔将滤液中未过滤掉的金属化合物和微量的粉尘得以除去，得到纯净的氯硅烷液体。整个系统操作、运行可靠，氯硅烷回收率高，纯度高，而且在节能降耗、环保方面有显著的效果。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1示出了根据本实用新型的净化回收装置的剖面结构示意图；以及

图2示出了本实用新型的净化回收装置中的过滤器剖面结构示意图。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

由背景技术可知，现有技术中氯硅烷的回收率较低。本实用新型的发明人提供了一种氯硅烷废液的净化回收装置。如图1和图2所示，该净化回收装置包括：过滤单元，包括一个或多个并联设置的过滤器2，各过滤器2设置有氯硅烷废液入口3，氯硅烷废液通过各过滤器2后得到固体渣和过滤液，且过滤器2的底部设置有固体渣出口5，过滤器2的顶部设置有过滤液出口12；提纯塔7，提纯塔7的入口与过滤液出口12相连通，过滤液通过提纯塔7后得到氯硅烷液体和提纯后残余液，提纯塔7的底部设置有提纯后残余液出口，提纯塔7的顶部设置有氯硅烷液体出口8，提纯后残余液出口与氯硅烷废液入口3相连通。

本实用新型通过采用过滤器2对氯硅烷废液进行预处理，将氯硅烷废液中的固含物大部分脱出得到过滤液，再利用提纯塔7将滤液中未过滤掉的金属化合物和微量的粉尘得以除去，得到纯净的氯硅烷液体。整个系统操作、运行可靠，氯硅烷回收率高，纯度高，而且在节能降耗、环保方面有显著的效果。

更为具体地，本实用新型基于氯硅烷废液中含有粉尘、金属化合物和氯硅烷，利用过滤精度较高的过滤器2，将残液中的固含物分离，经过过滤器2分离的液体中含有少量金属化合物，这部分液体进入提纯塔7，利用金属化合物和氯硅烷的沸点差别，经塔提纯，塔顶得到纯净的氯硅烷，塔釜金属化合物富集随氯硅烷液体排放，经泵进入残液过滤器2进行再次过滤回收。

下面将更详细地描述根据本实用新型提供的净化回收装置的示例性实施方式。然而，这些示例性实施方式可以由多种不同的形式来实施，并且不应当被解释为只限于这里所阐述的实施方式。应当理解的是，提供这些实施方式是为了使得本申请的公开彻底且完整，并且将这些示例性实施方式的构思充分传达给本领域普通技术人员。

上述净化回收装置中，每个过滤器2包括过滤器壳体9和设置于过滤器壳体9中的滤芯单元，滤芯单元包括多个滤芯11和设置于相邻滤芯11之间以及最外侧的滤芯11与过滤器壳体9之间的花盘15。优选地，滤芯11选自布袋、金属滤芯或陶瓷滤芯。各滤芯可以依次等间距排列。

在一种优选的实施方式中，每个过滤器2包括设置于滤芯11上方的反吹入口10，氯硅烷废液入口3设置于滤芯11的下方，净化回收装置还包括反吹瓶以及设置于反吹瓶和反吹入口10之间的反吹管道1。优选地，反吹瓶中盛有惰性气体或者氯硅烷。

具体地，过滤液出口12和提纯塔7的入口之间设置有过滤液管道6，提纯后残余液出口与氯硅烷废液入口3之间设置有提纯后残余液管道4。提纯塔7可以为筛板塔等。净化回收装置还包括设置于过滤单元的上游的氯硅烷废液储罐和废液输送泵。净化回收装置还包括设置于氯硅烷残液储罐和氯硅烷废液入口之间的废液输送管道，且废液输送泵设置于废液输送管道中。氯硅烷废液包括粉尘、金属化合物和氯硅烷，固体渣的主要组分为粉尘，过滤液的主要组分为氯硅烷，提纯后残余液包括粉尘和金属化合物。

根据本实用新型的另一方面，提供了一种氯硅烷废液的净化回收方法，该净化回收方法包括以下步骤：将氯硅烷废液通过本实用新型提供的净化回收装置的各过滤器2后得到固体渣和过滤液；将过滤液通过净化回收装置的提纯塔7后得到氯硅烷液体和提纯后残余液，并将提纯后残余液通入到各过滤器2中。

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细说明。

(1)过滤：含有固含物的氯硅烷废液经氯硅烷废液入口3输送至过滤器2，在过滤器2中，采用布袋或金属滤芯或陶瓷滤芯，将氯硅烷废液进行过滤，氯硅烷液体分离后(即过滤液)经过过滤液管道6进入提纯塔7中；固含物被布袋截留下来落入过滤器下部空间，从固体渣出口5排放。残液过滤器一用一备，一台运行，另一台进行除渣清理滤芯，以实现系统连续性；过滤器2设置了反吹管道1，采用惰性气体(如氮气)或者洁净的氯硅烷液体进行反吹或反冲洗，防止滤饼过厚造成压差过大，实现连续大通量运行。

(2)提纯：来自残液过滤器的氯硅烷液体(即过滤液体)中含有微量的粉尘和少量的金属化合物，经过滤液管道6进入提纯塔7后，利用固含物与氯硅烷的沸点差别，实现分离。纯净的氯硅烷液体分离后从氯硅烷液体出口8出来，塔釜富集高沸点金属化合物和粉尘的残液经过滤液管道4送至残液过滤器氯硅烷废液入口3，以实现循环回收，提高氯硅烷的回收率。残液提纯塔采用普通的筛板塔即可。

从以上实施例可以看出，本实用新型上述的实例实现了如下技术效果：通过采用过滤器对氯硅烷废液进行预处理，将氯硅烷废液中的固含物大部分脱出得到过滤液，再利用提纯塔将滤液中未过滤掉的金属化合物和微量的粉尘得以除去，得到纯净的氯硅烷液体。整个系统操作、运行可靠，氯硅烷回收率高，纯度高，而且在节能降耗、环保方面有显著的效果。

以上仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种氯硅烷废液的净化回收装置，其特征在于，所述净化回收装置包括：

过滤单元，包括一个或多个并联设置的过滤器(2)，各所述过滤器(2)设置有氯硅烷废液入口(3)，所述氯硅烷废液通过各所述过滤器(2)后得到固体渣和过滤液，且所述过滤器(2)的底部设置有固体渣出口(5)，所述过滤器(2)的顶部设置有过滤液出口(12)；

提纯塔(7)，所述提纯塔(7)的入口与所述过滤液出口(12)相连通，所述过滤液通过所述提纯塔(7)后得到氯硅烷液体和提纯后残余液，所述提纯塔(7)的底部设置有提纯后残余液出口，所述提纯塔(7)的顶部设置有氯硅烷液体出口(8)，所述提纯后残余液出口与所述氯硅烷废液入口(3)相连通。

2.根据权利要求1所述的净化回收装置，其特征在于，每个所述过滤器(2)包括过滤器壳体(9)和设置于所述过滤器壳体(9)中的滤芯单元，所述滤芯单元包括多个滤芯(11)和设置于相邻所述滤芯(11)之间以及最外侧的所述滤芯(11)与所述过滤器壳体(9)之间的花盘(15)。

3.根据权利要求2所述的净化回收装置，其特征在于，所述滤芯(11)选自布袋、金属滤芯或陶瓷滤芯。

4.根据权利要求2所述的净化回收装置，其特征在于，各所述滤芯(11)依次等间距排列。

5.根据权利要求2所述的净化回收装置，其特征在于，每个所述过滤器(2)包括设置于所述滤芯(11)上方的反吹入口(10)，所述氯硅烷废液入口(3)设置于所述滤芯(11)的下方，所述净化回收装置还包括反吹瓶以及设置于所述反吹瓶和所述反吹入口(10)之间的反吹管道(1)。

6.根据权利要求5所述的净化回收装置，其特征在于，所述反吹瓶中盛有惰性气体或者氯硅烷。

7.根据权利要求1所述的净化回收装置，其特征在于，所述过滤液出口(12)和所述提纯塔(7)的入口之间设置有过滤液管道(6)，所述提纯后残余液出口与所述氯硅烷废液入口(3)之间设置有提纯后残余液管道(4)。

8.根据权利要求1所述的净化回收装置，其特征在于，所述提纯塔(7)为筛板塔。

9.根据权利要求1所述的净化回收装置，其特征在于，所述净化回收装置还包括设置于所述过滤单元的上游的氯硅烷废液储罐和废液输送泵。

10.根据权利要求9所述的净化回收装置，其特征在于，所述净化回收装置还包括设置于所述氯硅烷残液储罐和所述氯硅烷废液入口(3)之间的废液输送管道，且所述废液输送泵设置于所述废液输送管道中。