CN205516848U - 氯硅烷辅助式自动反冲洗过滤器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种氯硅烷辅助式自动反冲洗过滤器，该氯硅烷辅助式自动反冲洗过滤器包括一个或多个并联设置的滤筒，其特征是：所述滤筒的上端设置有进料口和排渣口，所述滤筒的上端设置有出料口和用于供反冲介质通入冲洗滤芯的反冲口；所述滤筒通过一卸水管道与卸水出口连接，所述卸水管道上设置有卸水控制阀；所述进料口、出料口、排渣口和反冲洗口上分别设置有进料控制阀、出料控制阀、排渣控制阀和反冲控制阀，具有自动冲洗功能，解决了滤芯堵塞的问题。

Description

氯硅烷辅助式自动反冲洗过滤器

技术领域

本实用新型涉及氯硅烷提纯技术领域领域，特别涉及一种氯硅烷辅助式自动反冲洗过滤器。

背景技术

目前全球多晶硅在生产过程中不可避免的会产生氯硅烷渣浆料（主要含有硅粉、Cu、Fe、Al、Ca等固体金属杂质，其它组分为液态四氯化硅、三氯氢硅、高沸物及金属氯化物等物料，其中固体物质量含量在0.5~35%，固体粒径在0.3μm~500μm，氯硅烷液体质量含量65~99.5%）。针对渣浆废料的处理，现主要的处理方法有焚烧干法处理及水解湿法处理。焚烧干法处理采用辅助燃料进行燃烧，消耗大量能量，同时系统产生二氧化硅造成堵塞，产生的氯气后续处理复杂，造成环境污染。水解湿法处理则需消耗大量的石灰水，且在水解过程中存在闪爆及放空着火现象，设备运行不稳定，使用周期短，故障率高。而无论是焚烧还是水解，最终都产生大量的废渣及废水，造成大量物料浪费的同时对环境极不友好。

如申请公告号为CN204689645U、申请公布日为2015年6月2日的中国专利公开了一种氯硅烷残液的过滤装置，该过滤装置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残液入口，氯硅烷残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。在该专利中虽然通过过滤技术对氯硅烷渣浆料进行处理，克服了焚烧干法处理及水解湿法处理的种种缺陷，然而，该过滤装置在过滤过程中部分杂质会受重力沉积到底部，不可避免的会有一些固体颗粒会残留吸附在滤芯上形成堆积，造成滤芯堵塞，不仅无法处理高固含量物料，且滤芯需要时长更换，使用成本过高。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种氯硅烷辅助式自动反冲洗过滤器，其解决了滤芯堵塞的问题。

本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种氯硅烷辅助式自动反冲洗过滤器，包括一个或多个并联设置的滤筒，所述滤筒的上端设置有进料口和排渣口，所述滤筒的上端设置有出料口和用于供反冲介质通入冲洗滤芯的反冲口；所述滤筒通过一卸水管道与卸水出口连接，所述卸水管道上设置有卸水控制阀；所述进料口、出料口、排渣口和反冲洗口上分别设置有进料控制阀、出料控制阀、排渣控制阀和反冲控制阀。

采用上述结构，在过滤时，氯硅烷渣浆料从滤筒的下方进入经过过滤后从上方的出料口导出；随着滤芯上截留的聚集物增多，进、出口料总管之间的差压逐渐增大，当此差压达到某一设定值时，过滤器进入反冲洗工作状态；此时，通过卸水出口将滤筒内的部分液体排出降低压强，再打开反冲口向滤筒内通入反冲介质，通过压强差，反冲介质沿氯硅烷渣浆料过滤相反的方向对滤芯进行反冲，将滤芯上粘附的硅粉和金属氯化物冲洗掉，并通过排渣口排出。

进一步优选为：所述反冲口设于滤筒的顶部并通过反冲管道与一氮气罐连接，所述反冲控制阀设于反冲管道上。

采用上述结构，金属氯化物特别是三氯化铝其与水间会发生放热极强的反应，冲洗不当会引起爆炸，故通过与氮气罐连接在反冲洗时使用氮气冲洗，在密封保护的条件下冲洗，避免金属氯化物水解放热造成危险。

进一步优选为：所述排渣口设于滤筒的底端并通过排渣管道与一污水罐连接，所述排渣控制阀设于排渣管道上；所述污水罐的底部设置有排液出口和排污出口，所述排液出口和排污出口处分别设置有排液控制阀和排污控制阀。

采用上述结构，将过滤后留下的废渣通入到污水罐中，经过沉淀后，通过排液出口将污水罐中固体颗粒较少的部分液体排出回收利用，通过排污出口将余下的含固体颗粒较多的污水排出进行处理。

进一步优选为：所述滤筒的顶部通过一吹扫管道与吹扫蒸汽入口连接，所述吹扫管道上设置有吹扫控制阀。

采用上述结构，在反冲洗时通过吹扫蒸汽入口向滤筒内通入蒸汽对滤筒进行加热，避免固体颗粒在常温下凝固，使其粘附在滤筒的滤芯以及滤筒的侧壁上，造成清洗困难，同时通过在滤筒上端的设置，在一定程度上可以对滤芯进行冲洗，减小粘附在滤芯上是固体颗粒。

进一步优选为：所述污水罐上设置有蒸汽入口，所述蒸汽入口上设置有蒸汽控制阀。

采用上述结构，通过蒸汽入口对污水罐上进行加热，避免污水罐内的固体颗粒在污水罐中凝固以及粘附在污水罐的侧壁上，造成清洗困难。

进一步优选为：所述滤筒上还设置有第一调压口和排压口，所述第一调压口与排压口均通过管道与一放空、安全出口连接；所述排压口处设置有排压控制阀，所述第一调压口处设置有第一安全阀。

采用上述结构，对滤筒内的工作压力具有一定的要求，故采用上述结构，通过第一调压口以及第一安全阀的设置，使得在滤筒内的压力高于工作所需压力时，第一安全阀自动打开对滤筒内进行降压，当压力达到使用需求时，第一安全阀自动关闭，保持滤筒内的压力一直处于需求范围内；而排压口的设置可以通过人工控制对滤筒进行排压或者排气。

进一步优选为：所述氮气罐上设置有与放空、安全出口连接的第二调压口，所述第二调压口处设置有第二安全阀。

采用上述结构，通过第二安全阀的设置来将氮气罐内的压强控制在安全范围内。

进一步优选为：所述污水罐的顶部设置有放空出口，所述放空出口处设置有放空控制阀。

采用上述结构，在完成清洗后由于污水以及氮气的填充导致污水罐内气压增大，在排液前先通过放空出口对污水罐进行排气降压，避免在排液时污水罐内压力过大将固体颗粒也排出。

进一步优选为：所述滤筒、氮气罐、污水罐以及控制阀均采用陶瓷制成。

采用上述结构，滤筒、氮气罐、污水罐内以及各管道均需要能够承受住一定强度的压强，采用陶瓷材质提高硬度，增强抗压能力。

进一步优选为：所述滤筒内的流量为0.7-0.8t/h、工作温度为140-160℃、工作压力为2MPa、正常过滤时压差为0.1-0.15MPa。

采用上述结构，保证过滤效率，同时减小固体颗粒在滤筒侧壁以及滤芯上凝固。

综上所述，本实用新型具有以下有益效果：本实用新型具有以下有益效果：通过氮气罐的设置在滤筒使用一段时间后对其进行反冲洗，将滤芯上粘附的固体颗粒与滤芯分离，并通过排渣口排入污水罐中，并在污水罐中进行简单的固、液分离，将污水罐中固体颗粒不多的部分液体通过排液出口排出，最后将留下的污水排出进行处理；同时，在采用氮气反冲洗以及过滤过程中吹扫蒸汽，对溶液进行保温，可以避免固体颗粒凝固，且更加容易冲洗粘附在滤芯以及侧壁上的固体颗粒，提高清洗效果，延长滤筒和滤芯的使用寿命；此外，在冲洗过程中可以通过卸水出口调节压力，提高压差，从而具有更好的反冲效果。

附图说明

图1是实施例一的流程示意图；

图2是图1中滤筒的放大示意图；

图3是图1中氮气罐的放大示意图；

图4是图1中污水罐的放大示意图；

图5是实施例一的结构示意图；

图6是图5的A向结构示意图。

图中，1、滤筒；11、进料口；12、出料口；13、放空安全出口；14、吹扫蒸汽入口；15、卸水出口；2、氮气罐；21、氮气进口；3、污水罐；31、排污出口；32、蒸汽入口；33、排液出口；34、放空出口；V1-A、进料控制阀；V2-A、出料控制阀；V3-A、排渣控制阀；V4-A、卸水控制阀；V5-A、反冲控制阀；V6-A、排压控制阀；V7-A、第一安全阀；V8-A、吹扫控制阀；V1、氮气控制阀；V2、氮气阀；V3、第二安全阀；V4、启闭控制阀；V51、排液控制阀；V61、蒸汽控制阀；V71、放空控制阀；V81、排污控制阀。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

本具体实施例仅仅是对本实用新型的解释，其并不是对本实用新型的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本实用新型的权利要求范围内都受到专利法的保护。

实施例1：一种氯硅烷过滤器，如图1、图3和图5所示，包括五个并联设置的滤筒1、两个污水罐3以及一个氮气罐2，滤筒1上均设置有进料口11、出料口12、排渣口和反冲洗口，进料口11和出料口12分别设于滤筒1上下两端的侧壁上，氯硅烷渣浆料从滤筒1下端进入经过过滤后从上端导出，在进料口11、出料口12上分别设置有进料控制阀V1-A和出料控制阀V2-A，进料控制阀V1-A和出料控制阀V2-A为闸阀。

排渣口设于滤筒1的底部且通过一排渣管道与污水罐3连接，五个滤筒1分别以二、三分的形式分别与两污水罐3连接，在排渣管道靠近排渣口的位置设置有排渣控制阀V3-A，排渣控制阀V3-A为常闭气动闸阀。反冲洗口位于滤筒1的顶部，且五个滤筒1的反冲洗口均通过反冲管道与氮气罐2连接，参照图3，氮气罐2上设置有氮气进口21和氮气出口，氮气出口和滤筒1的反冲洗口连接，在氮气进口21和氮气出口上分别设置有氮气控制阀V1和氮气阀V2，氮气阀V2选用止回阀，氮气控制阀V1为止回闸阀。

在反冲管道靠近反冲洗口的位置设置有反冲控制阀V5-A，反冲控制阀V5-A为常闭气动闸阀。

参照图4，污水罐3的底部设置有排液出口33、排污出口31和蒸汽入口32，污水罐3的顶部设置有放空出口34，在排液出口33处设置有排液控制阀V51，排污出口31处设置有排污控制阀V81，蒸汽入口32处设置有蒸汽控制阀V61，放空出口34处设置有放空控制阀V71。

其中，污水出口将污水罐3中污水排入去污水槽；排液控制阀V51、排污控制阀V81、蒸汽控制阀V61和放空控制阀V71均为闸阀。

参照图1，滤筒1的顶部通过一吹扫管道与吹扫蒸汽入口14连接，吹扫管道上设置有吹扫控制阀V6-A，吹扫控制阀V6-A选用闸阀。

滤筒1上还设置有第一调压口和排压口，第一调压口和排压口设置于滤筒1的顶部，第一调压口与排压口均通过管道与一放空安全出口13连接；排压口处设置有排压控制阀V6-A，第一调压口处设置有第一安全阀V7-A；氮气罐2上设置有与放空安全出口13连接的第二调压口，第二调压口处设置有第二安全阀V3；其中，第一调压口、排压口和第二调压口均通过管道并联于放空、安全管道上，放空安全出口13设于放空、安全管道远离滤筒1和氮气罐2的一端，在放空、安全管道的放空安全出口13处设置有启闭控制阀V4。

其中，排压控制阀V6-A为常闭气动闸阀，启闭控制阀V4为闸阀，第一安全阀V7-A、第二安全阀V3为双联式安全阀。通过将第一调压口和第二调压口连接到放空、安全管道上，在放空安全出口13处设置有启闭控制阀V4，并将第一安全阀V7-A、第二安全阀V3设置为双联式安全阀。

当滤筒1内压强过大时第一安全阀V7-A打开降低降低滤筒1内压强，当氮气罐2内压强过大时第二安全阀V3打开降低氮气罐2内的压强；此外，通过采用双联式安全阀的设计，使得滤筒1或氮气罐2通入到管道中后由于启闭控制阀V4处于常闭状态，导致管道内压强增大，而当管道内压强达到一定值时，可以打开第二安全阀V3或第一安全阀V7-A将压强送到氮气罐2或滤筒1中，使得三者的压强处于动态平衡当中，且滤筒1和氮气罐2内的压差不会相差过大，便于在需要反冲时氮气罐2内提供足够的压强完成反冲。当以上三者内压强都过高时可以打开排压控制阀V6-A和启闭控制阀V4进行排压。

本实施例中滤筒1及管道内的流量为0.7-0.8t/h、工作温度为140-160℃、工作压力为2MPa、正常过滤时压差为0.1-0.15MPa。

滤筒1的顶部还设置有用于卸水出口15，卸水出口15上设置有卸水控制阀V4-A，卸水控制阀V4-A位闸阀。

过滤器投运后，介质从下而上通过过滤组件，由滤芯的外表面将原料中的颗粒杂物阻隔，干净液体由内排出，经过滤器出口流出。随着滤芯上截留的聚集物增多，进、出口料总管之间的差压逐渐增大，当此差压达到某一设定值时，过滤器进入反冲洗工作状态。

在准备反冲时，关闭进料控制阀V1-A和出料控制阀V2-A，打开卸水控制阀V4-A将滤筒1内部分溶液排出降低滤筒1内的压强，再打开反冲控制阀V5-A将氮气罐2中的氮气通入到滤筒1中。通过氮气罐2与滤筒1间的压差对滤芯产生冲击效果，对滤芯以及滤筒1侧壁进行清洗，将滤芯上粘附的固体颗粒与滤芯分离。并打开排渣控制阀V3-A，通过排渣口排入污水罐3中，在污水罐3中进行简单的固、液分离，将污水罐3中固体颗粒不多的部分液体通过排液出口33排出，最后将留下的污水排出进行处理。

Claims (10)

1.一种氯硅烷辅助式自动反冲洗过滤器，包括一个或多个并联设置的滤筒（1），其特征是：所述滤筒（1）的上端设置有进料口（11）和排渣口，所述滤筒（1）的上端设置有出料口（12）和用于供反冲介质通入冲洗滤芯的反冲口；所述滤筒（1）通过一卸水管道与卸水出口（15）连接，所述卸水管道上设置有卸水控制阀（V4-A）；所述进料口（11）、出料口（12）、排渣口和反冲洗口上分别设置有进料控制阀（V1-A）、出料控制阀（V2-A）、排渣控制阀（V3-A）和反冲控制阀（V5-A）。

2.根据权利要求1所述的氯硅烷辅助式自动反冲洗过滤器，其特征是：所述反冲口设于滤筒（1）的顶部并通过反冲管道与一氮气罐（2）连接，所述反冲控制阀（V5-A）设于反冲管道上。

3.根据权利要求2所述的氯硅烷辅助式自动反冲洗过滤器，其特征是：所述排渣口设于滤筒（1）的底端并通过排渣管道与一污水罐（3）连接，所述排渣控制阀（V3-A）设于排渣管道上；所述污水罐（3）的底部设置有排液出口（33）和排污出口（31），所述排液出口（33）和排污出口（31）处分别设置有排液控制阀（V51）和排污控制阀（V81）。

4.根据权利要求3所述的氯硅烷辅助式自动反冲洗过滤器，其特征是：所述滤筒（1）的顶部通过一吹扫管道与吹扫蒸汽入口（14）连接，所述吹扫管道上设置有吹扫控制阀（V8-A）。

5.根据权利要求3所述的氯硅烷辅助式自动反冲洗过滤器，其特征是：所述污水罐（3）上设置有蒸汽入口（32），所述蒸汽入口（32）上设置有蒸汽控制阀（V61）。

6.根据权利要求1所述的氯硅烷辅助式自动反冲洗过滤器，其特征是：所述滤筒（1）上还设置有第一调压口和排压口，所述第一调压口与排压口均通过管道与一放空、安全出口连接；所述排压口处设置有排压控制阀（V6-A），所述第一调压口处设置有第一安全阀（V7-A）。

7.根据权利要求2所述的氯硅烷辅助式自动反冲洗过滤器，其特征是：所述氮气罐（2）上设置有与放空、安全出口连接的第二调压口，所述第二调压口处设置有第二安全阀（V3）。

8.根据权利要求3所述的氯硅烷辅助式自动反冲洗过滤器，其特征是：所述污水罐（3）的顶部设置有放空出口（34），所述放空出口（34）处设置有放空控制阀（V71）。

9.根据权利要求3所述的氯硅烷辅助式自动反冲洗过滤器，其特征是：所述滤筒（1）、氮气罐（2）、污水罐（3）以及控制阀均采用陶瓷制成。

10.根据权利要求1所述的氯硅烷辅助式自动反冲洗过滤器，其特征是：所述滤筒（1）内的流量为0.7-0.8t/h、工作温度为140-160℃、工作压力为2MPa、正常过滤时压差为0.1-0.15MPa。