CN205773314U - 一种氯硅烷残液生产氯化氢气体的装置 - Google Patents
一种氯硅烷残液生产氯化氢气体的装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN205773314U CN205773314U CN201620451592.3U CN201620451592U CN205773314U CN 205773314 U CN205773314 U CN 205773314U CN 201620451592 U CN201620451592 U CN 201620451592U CN 205773314 U CN205773314 U CN 205773314U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- hydrochloric acid
- steam
- filter
- connects
- water separator
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 116
- IXCSERBJSXMMFS-UHFFFAOYSA-N hydrogen chloride Substances Cl.Cl IXCSERBJSXMMFS-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 27
- 229910000041 hydrogen chloride Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 27
- 239000007789 gas Substances 0.000 title claims abstract description 25
- 239000007788 liquid Substances 0.000 title claims abstract description 24
- 239000005046 Chlorosilane Substances 0.000 title claims abstract description 21
- KOPOQZFJUQMUML-UHFFFAOYSA-N chlorosilane Chemical compound Cl[SiH3] KOPOQZFJUQMUML-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 21
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 55
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 claims abstract description 23
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims abstract description 14
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 23
- 229910021420 polycrystalline silicon Inorganic materials 0.000 abstract description 7
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 4
- 238000010276 construction Methods 0.000 abstract description 2
- 239000002699 waste material Substances 0.000 abstract description 2
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- ZDHXKXAHOVTTAH-UHFFFAOYSA-N trichlorosilane Chemical compound Cl[SiH](Cl)Cl ZDHXKXAHOVTTAH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 239000005052 trichlorosilane Substances 0.000 description 10
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 8
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 8
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 7
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 7
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 7
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000000706 filtrate Substances 0.000 description 6
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 6
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 5
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 4
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 4
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 description 4
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 4
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 4
- 229920005591 polysilicon Polymers 0.000 description 4
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 4
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 3
- 238000005984 hydrogenation reaction Methods 0.000 description 3
- 230000003301 hydrolyzing effect Effects 0.000 description 3
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 3
- FDNAPBUWERUEDA-UHFFFAOYSA-N silicon tetrachloride Chemical compound Cl[Si](Cl)(Cl)Cl FDNAPBUWERUEDA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000002250 absorbent Substances 0.000 description 2
- 230000002745 absorbent Effects 0.000 description 2
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 2
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 239000002826 coolant Substances 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 238000012805 post-processing Methods 0.000 description 2
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 2
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 2
- VXEGSRKPIUDPQT-UHFFFAOYSA-N 4-[4-(4-methoxyphenyl)piperazin-1-yl]aniline Chemical compound C1=CC(OC)=CC=C1N1CCN(C=2C=CC(N)=CC=2)CC1 VXEGSRKPIUDPQT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N Orthosilicate Chemical compound [O-][Si]([O-])([O-])[O-] BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000007605 air drying Methods 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- SLLGVCUQYRMELA-UHFFFAOYSA-N chlorosilicon Chemical compound Cl[Si] SLLGVCUQYRMELA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000498 cooling water Substances 0.000 description 1
- 238000003795 desorption Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- MROCJMGDEKINLD-UHFFFAOYSA-N dichlorosilane Chemical compound Cl[SiH2]Cl MROCJMGDEKINLD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 235000013312 flour Nutrition 0.000 description 1
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 229910001510 metal chloride Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 230000003020 moisturizing effect Effects 0.000 description 1
- 238000003672 processing method Methods 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 238000011403 purification operation Methods 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 239000005049 silicon tetrachloride Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/30—Hydrogen technology
- Y02E60/36—Hydrogen production from non-carbon containing sources, e.g. by water electrolysis
Landscapes
- Silicon Compounds (AREA)
Abstract
本实用新型公开了一种氯硅烷残液生产氯化氢气体的装置，属于多晶硅生产废物资源化领域；本实用新型所述装置包括反应釜、吸收塔、水冷器、汽水分离器I、深冷器、汽水分离器II、渣浆泵I、过滤机I、盐酸收集罐、洗涤罐、渣浆泵II、过滤机II、循环泵；反应釜与吸收塔连通，吸收塔与水冷器连通，水冷器与汽水分离器I连通，汽水分离器I与深冷器连通，深冷器与汽水分离器II连通，汽水分离器I和汽水分离器II与盐酸收集罐连通；反应釜通过渣浆泵I与过滤机I连通，过滤机I与盐酸收集罐连通；洗涤罐通过渣浆泵II与过滤机II连通，过滤机II与盐酸收集罐连通；盐酸收集罐通过循环泵与吸收塔连通。本实用新型所述装置省去了专门的盐酸解析设备，减少能源消耗，降低生产装置建设成本和运行成本。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种氯硅烷残液生产氯化氢气体的装置，属于多晶硅生产废物资源化领域。
背景技术
国内主流多晶硅生产工艺为西门子法，该工艺主要氯化氢的合成、三氯氢硅的合成、三氯氢硅的提纯、三氯氢硅的还原、四氯化硅氢化。由于国内多晶硅厂对改良西门子法生产多晶硅技术尚未完全掌握，无法实现闭环生产，其工艺过程不可避免的产生了大量的氯硅烷残液。
氯硅烷残液的主要来源于三氯氢硅的合成工序、合成气干法分离工序、三氯氢硅的精馏提纯工序、还原尾气干法分离工序、四氯化硅的氢化工序、氢化气干法分离工序等，其成分为四氯化硅、三氯氢硅、二氯二氢硅、氯化氢、少量的硅粉和金属氯化物。
目前国内多晶硅厂氯硅烷残液处理方法普遍采用碱液处理工艺，产生的氯盐、二氧化硅、硅酸盐等混合物，其中的氯元素无法回到系统进行资源化利用，造成资源浪费。
目前，虽有用盐酸法处理四氯化硅（CN103058141A）和氯硅烷残液（CN105036081A）副产氯化氢气体的方法，但均为先将原料将变成浓盐酸，再对浓盐酸热解析获得氯化氢气体，该工序需要消耗大量的能量。
发明内容
针对以上问题，本实用新型提出了一种氯硅烷残液生产氯化氢气体的装置，包括所述装置包括反应釜1、吸收塔2、水冷器3、汽水分离器I4、深冷器5、汽水分离器II6、渣浆泵I7、过滤机I8、盐酸收集罐9、洗涤罐10、渣浆泵II11、过滤机II12、循环泵13；反应釜1与吸收塔2连通，吸收塔2与水冷器3连通，水冷器3与汽水分离器I4连通，汽水分离器I4与深冷器5连通，深冷器5与汽水分离器II6连通，汽水分离器I4和汽水分离器II6与盐酸收集罐9连通；反应釜1通过渣浆泵I7与过滤机I8连通，过滤机I8与盐酸收集罐9连通；洗涤罐10通过渣浆泵II11与过滤机II12连通，过滤机II12与盐酸收集罐9连通；盐酸收集罐9通过循环泵13与吸收塔2连通。
本实用新型的使用过程：将氯硅烷残液送入含饱和盐酸的反应釜1，强力搅拌，氯硅烷残液在饱和盐酸中水解，水解反应产生的氢气和氯化氢气体、过饱和盐酸释放的氯化氢气体、被气流带出的未反应完全的氯硅烷雾滴或气体进入吸收塔2，用盐酸收集罐9中的盐酸水解和吸收后，吸收液最终返回到反应釜1中。吸收塔2出来的气体（氢气和氯化氢气体）经过水冷器3、气液分离器I4、深冷器5、气液分离器II6，获得干燥脱水的氢气和氯化氢气体混合物进入三氯氢硅的合成工序，冷凝液进入盐酸收集罐9。反应釜1中的水解液用渣浆泵I7送入过滤机I8过滤，滤液进入盐酸收集罐9，滤渣进入洗涤罐10进行洗涤，浆液用渣浆泵II11送入过滤机II12过滤，滤液进入盐酸收集罐9，滤渣二氧化硅进入后处理工序。过滤机I8、过滤机II12滤液和水冷器3、深冷器5的冷凝液在盐酸收集罐9通过搅拌充分混合后获得盐酸，用循环泵13输送至吸收塔2作为吸收剂循环使用。
本实用新型所述反应釜1搅拌速度为150~400r/min。
本实用新型所述水冷器3冷媒为15~25℃循环冷却水，所述深冷器5冷媒为-17~-7℃冷冻盐水。
本实用新型所述洗涤罐10洗涤用水为新鲜工业水，洗涤水同时作为氯硅烷残液水解反应耗水和进入滤渣中洗涤置换氯化氢的水。
本实用新型的有益效果：
（1）本实用新型所述装置可直接获得氯化氢气体，并充分利用氯硅烷水解反应热，省去盐酸解析设备，减少盐酸解析能源消耗，降低生产装置建设和运行成本。
（2）本实用新型所述装置利用氯硅烷残液生产氯化氢气体回到三氯氢硅的合成工序，实现多晶硅厂氯元素的循环。
（3）本实用新型所述装置将补水先作为洗涤用水回收滤渣中的氯化氢，又作为反应用水，实现了水综合利用。
（4）本实用新型所述装置减少其它杂质元素的引入，提高氯化氢和二氧化硅副产物的纯度，同时实现了硅和氯元素的资源化利用。
附图说明
图1是本实用新型的工艺流程示意图；
图中：1-反应釜；2-吸收塔；3-水冷器；4-汽水分离器I；5-深冷器；6-汽水分离器II；7-渣浆泵I；8-过滤机I；9-盐酸收集罐；10-洗涤罐；11-渣浆泵II；12-过滤机II；13-循环泵。
具体实施方式
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，但本实用新型的保护范围并不限于所述内容。
实施例1
本实施例所用的装置如图1所示，所述装置包括反应釜1、吸收塔2、水冷器3、汽水分离器I4、深冷器5、汽水分离器II6、渣浆泵I7、过滤机I8、盐酸收集罐9、洗涤罐10、渣浆泵II11、过滤机II12、循环泵13；反应釜1与吸收塔2连通，吸收塔2与水冷器3连通，水冷器3与汽水分离器I4连通，汽水分离器I4与深冷器5连通，深冷器5与汽水分离器II6连通，汽水分离器I4和汽水分离器II6与盐酸收集罐9连通；反应釜1通过渣浆泵I7与过滤机I8连通，过滤机I8与盐酸收集罐9连通；洗涤罐10通过渣浆泵II11与过滤机II12连通，过滤机II12与盐酸收集罐9连通；盐酸收集罐9通过循环泵13与吸收塔2连通。
本实用新型所述一种氯硅烷残液生产氯化氢气体的装置的使用过程，具体包括以下步骤：
本实施例处理的氯硅烷残液的主要成分是90%的SiCl4、5%的SiHCl3、3%的SiH2Cl2、2%HCl，处理量为0.1t/h。
（1）将氯硅烷残液以0.1t/h送入含饱和盐酸的反应釜1中，300r/min强力搅拌，氯硅烷残液在饱和盐酸（反应釜内温度为50℃，饱和盐酸浓度为36~37.5%）中水解，水解反应产生氯化氢气体和氢气、过饱和盐酸释放的氯化氢气体、被气流带出的未反应完全的氯硅烷雾滴或气体进入吸收塔2，用盐酸收集罐9中的盐酸水解和吸收后，吸收液最终返回到反应釜1中。
（2）吸收塔2出来的氢气和氯化氢气体经过20℃水冷器3、气液分离器I4、-10℃深冷器5气液分离器II6，获得干燥脱水的含氢气的氯化氢气体（HCl：78kg/h，97.81%vol，H2：0.1kg/h，2.19%vol，满足三氯氢硅合成工序氯化氢气体氢气含量要求）混合物进入三氯氢硅的合成工序，冷凝液进入盐酸收集罐9。
（3）反应釜1中的水解液用渣浆泵I7送入过滤机I8过滤，滤液进入盐酸收集罐9，滤渣进入洗涤罐10，用157kg/h新鲜工业水进行洗涤，浆液用渣浆泵II11送入过滤机II12过滤，滤液进入盐酸收集罐9，滤渣二氧化硅（179kg/h，20%二氧化硅，含80%酸性水）进入后处理工序。
（4）过滤机I8、过滤机II12滤液和水冷器3、深冷器5的冷凝液在盐酸收集罐9通过搅拌充分混合后获得盐酸，用循环泵13输送至吸收塔2作为吸收剂（10t/h）循环使用。
Claims (1)
1.一种氯硅烷残液生产氯化氢气体的装置，其特征在于：其特征在于：所述装置包括反应釜（1）、吸收塔（2）、水冷器（3）、汽水分离器I（4）、深冷器（5）、汽水分离器II（6）、渣浆泵I（7）、过滤机I（8）、盐酸收集罐（9）、洗涤罐（10）、渣浆泵II（11）、过滤机II（12）、循环泵（13）；反应釜（1）与吸收塔（2）连通，吸收塔（2）与水冷器（3）连通，水冷器（3）与汽水分离器I（4）连通，汽水分离器I（4）与深冷器（5）连通，深冷器（5）与汽水分离器II（6）连通，汽水分离器I（4）和汽水分离器II（6）与盐酸收集罐（9）连通；反应釜（1）通过渣浆泵I（7）与过滤机I（8）连通，过滤机I（8）与盐酸收集罐（9）连通；洗涤罐（10）通过渣浆泵II（11）与过滤机II（12）连通，过滤机II（12）与盐酸收集罐（9）连通；盐酸收集罐（9）通过循环泵（13）与吸收塔（2）连通。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201620451592.3U CN205773314U (zh) | 2016-05-18 | 2016-05-18 | 一种氯硅烷残液生产氯化氢气体的装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201620451592.3U CN205773314U (zh) | 2016-05-18 | 2016-05-18 | 一种氯硅烷残液生产氯化氢气体的装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN205773314U true CN205773314U (zh) | 2016-12-07 |
Family
ID=58118868
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201620451592.3U Expired - Fee Related CN205773314U (zh) | 2016-05-18 | 2016-05-18 | 一种氯硅烷残液生产氯化氢气体的装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN205773314U (zh) |
-
2016
- 2016-05-18 CN CN201620451592.3U patent/CN205773314U/zh not_active Expired - Fee Related
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN105129807B (zh) | 一种利用氯硅烷残液制备超细二氧化硅的方法 | |
| CN105036081B (zh) | 一种氯硅烷残液生产HCl气体的方法 | |
| CN101628710B (zh) | 含氯硅烷的氯化氢气体生产高纯度浓盐酸的方法 | |
| CN106268180B (zh) | 一种湿法磷酸生产尾气洗涤吸收装置及方法 | |
| CN107804852B (zh) | 制备二氧化硅气凝胶的方法及系统 | |
| CN106006557B (zh) | 一种氯硅烷残液生产氯化氢气体的方法 | |
| CN105036141A (zh) | 一种氯硅烷废气生产纳米二氧化硅并副产盐酸的方法 | |
| CN106587076B (zh) | 一种水解氯硅烷残液回收Si的方法 | |
| CN105084370A (zh) | 一种冷氢化工艺中的渣浆处理方法和装置 | |
| CN103043684A (zh) | 一种回收湿法磷酸尾气中氟生产氟化氢铵的方法 | |
| CN104906920A (zh) | 一种湿法磷酸尾气处理回收氟、硅资源的系统及其回收方法 | |
| CN101734667B (zh) | 四氯化硅生产沉淀白炭黑的工艺 | |
| CN205773314U (zh) | 一种氯硅烷残液生产氯化氢气体的装置 | |
| CN102180470B (zh) | 多晶硅副产物四氯化硅的资源化处理方法 | |
| CN105271244B (zh) | 利用氟硅酸合成介孔分子筛并副产冰晶石的方法 | |
| CN207404837U (zh) | 一种由氟硅酸制备氟化氢的设备 | |
| CN207943871U (zh) | 一种氟硅酸制取无水氯化氢的生产系统 | |
| CN204981170U (zh) | 一种利用氯硅烷残液制备超细二氧化硅的装置 | |
| CN213506011U (zh) | 多晶硅冷氢化工艺中高温高压混合气体的处理系统 | |
| CN107572534B (zh) | 一种制备三氯氢硅的工艺和系统 | |
| CN105565322A (zh) | 一种由硅、氢气和四氯化硅反应得到的气/固混合体的处理方法和装置 | |
| CN205472661U (zh) | 一种资源化回收利用硅芯腐蚀废液的装置 | |
| CN102992267B (zh) | 气相二氧化硅生产中HCl的回收工艺及设备 | |
| CN104555925A (zh) | 一种三氯氢硅生产过程中尾气的回收利用方法 | |
| CN109133138B (zh) | 一种利用四氯化硅精馏高沸物水解制备氯化钙的工艺 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20161207 Termination date: 20180518 |