CN208482225U - 一种氯化氢纯化回收系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种氯化氢纯化回收系统，属于氯化氢回收系统技术领域。该系统包括吸收塔，与所述吸收塔连通的气液分离器，与所述吸收塔连通的解析塔。本实用新型解决了现有技术中生产有机硅时副产的氯化氢不能很好的进行纯化，进而回收再利用的问题，提供一种氯化氢纯化回收系统，该系统能够有效去除氯化氢中含有的有机物如乙醇、甲醇、氯乙烷等，将纯化后的氯化氢回收再利用，且氯化氢中含有的少量氯硅烷也能回收。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种纯化回收系统，更具体地说，本实用新型涉及一种氯化氢纯化回收系统，属于氯化氢回收系统技术领域。
背景技术
在有机硅的生产中，会产生氯化氢，比如四氯化硅和乙醇反应生成硅酸乙酯和氯化氢。
传统的有机硅生产中得到的氯化氢都是用水吸收后作为盐酸处理，由于盐酸的使用很受局限，所以很多盐酸需要加碱中和，处理成本很高，且污染严重。有机硅生产中得到的氯化氢，会含有少量有机物，我们要将该氯化氢返回到氯硅烷的合成系统中，若氯硅烷是用来做多晶硅，则对其中的有机物（C、O元素）要求很高，所以需要将氯化氢中的有机物除去后才能回用。
上面提到的纯化前的氯化氢气体中含有部分有机物和/或水，由于有机物和水中的C、O元素对产品质量影响非常大，不能直接回收再利用，所以需要对氯化氢气体进行纯化将其中含碳含氧的有机物除去。
国家知识产权局于2018.1.26公开了一件公开号为CN107628623A，名称为“一种处理氯硅烷渣浆残液的方法”的发明，该发明提供一种处理氯硅烷渣浆残液回收四氯化硅、硅粉、铜或/和制备硅酸酯的方法：通过固液分离步骤Ⅰ将氯硅烷渣浆残液分离后，液相直接去四氯化硅储罐或进入四氯化硅提纯步骤Ⅲ，固相则通过反应步骤Ⅱ使其中残留的氯硅烷发生反应生成硅酸酯和氯化氢，而其它氯化物则溶解于有机溶剂中；反应液液相通过步骤Ⅳ蒸馏回收硅酸酯，回收的含羟基溶剂和稳定剂则返回步骤Ⅱ重复使用，釜底液去水解中和步骤Ⅴ；加入碱液，使金属氯化物反应生成氢氧化物沉淀，中和反应液相直接去三废处理步骤Ⅶ，氢氧化物沉淀通过步骤Ⅵ进行铜的提取，再通过步骤Ⅷ进一步处理后得到金属铜；步骤Ⅱ得到的固体为含铜硅粉，通过步骤Ⅵ和步骤Ⅷ处理后得回收硅粉和铜。
上述技术方案中为一种处理氯硅烷渣浆残液的方法，其中回收的四氯化硅会与乙醇反应生成有机硅产品，其副产物为氯化氢，需要纯化后才能回用至多晶硅生产。
实用新型内容
本实用新型旨在解决现有技术中生产有机硅时副产的氯化氢不能很好的进行纯化，进而回收再利用的问题，提供一种氯化氢纯化回收系统，该系统能够有效去除氯化氢中含有的有机物如乙醇、甲醇、氯乙烷等，将纯化后的氯化氢回收再利用，且氯化氢中含有的少量氯硅烷也能回收。
为了实现上述目的，其具体的技术方案如下：
一种氯化氢纯化回收系统，其特征在于：包括吸收塔，所述吸收塔上设置有吸收塔气相入口、吸收塔液相入口、吸收塔气相出口和吸收塔液相出口；所述吸收塔气相出口连通气液分离器，所述吸收塔液相出口连通解析塔；所述解析塔上设置有解析塔气相出口和解析塔液相出口，所述解析塔气相出口连通所述吸收塔气相入口；所述气液分离器上设置有气液分离器气相出口和气液分离器液相出口，所述气液分离器液相出口与所述吸收塔连通。
本实用新型优选的，所述吸收塔气相入口设置在所述吸收塔侧壁的下部，所述吸收塔液相入口设置在所述吸收塔侧壁的上部。
本实用新型优选的，所述吸收塔气相出口设置在所述吸收塔的顶部，所述吸收塔液相出口设置在所述吸收塔的底部。
本实用新型优选的，所述解析塔气相出口设置在所述解析塔的顶部，所述解析塔液相出口设置在所述解析塔的底部。
本实用新型优选的，所述解析塔上设置有换热器。
本实用新型优选的，所述气液分离器气相出口设置在所述气液分离器的顶部，所述气液分离器液相出口设置在所述气液分离器的底部。
本实用新型优选的，所述气液分离器为冷却器。
本实用新型优选的，所述解析塔为串联的两个或者多个。
本实用新型优选的，所述吸收塔液相入口连通的管道上设置有冷却器。
本实用新型优选的，所述气液分离器气相出口连通的管道上设置有氯化氢缓冲罐。
本实用新型带来的有益技术效果：
1、本实用新型解决了现有技术中生产有机硅时副产的氯化氢不能很好的进行纯化，进而回收再利用的问题，提供一种氯化氢纯化回收系统，该系统能够有效去除氯化氢中含有的有机物如乙醇、甲醇、氯乙烷等，将纯化后的氯化氢回收再利用，且氯化氢中含有的少量氯硅烷也能回收。
2、所述气液分离器上设置有气液分离器气相出口和气液分离器液相出口，所述气液分离器液相出口与所述吸收塔连通。吸收塔的气相（氯化氢和四氯化硅）从顶部出去到气液分离器中，气液分离器中将气相中的氯化氢进一步分离出来，四氯化硅则变成液相返回到吸收塔中。这样把气相和液相分开，避免气相氯化氢中带有较多的氯硅烷，在回用过程中液化以影响氯化氢气体的回用。
3、本实用新型优选的，所述解析塔上设置有换热器。通过换热器将解析塔中的物料升温，氯化氢便能够更好地解析出来，解析了氯化氢后的液相从解析塔排走。
4、本实用新型优选的，所述解析塔为串联的两个或者多个。如果只是解析氯化氢，一个解析塔即可，但是若需要解析的物质超过一种，则需要增加解析塔。例如氯化氢中还带有少量的低沸物，如乙醇和氯化氢反应产生的副产物氯乙烷，其沸点为12.5℃，含有C元素。在吸收塔中，吸收剂氯硅烷将氯乙烷和部分氯化氢吸收了，进入到第一级解析塔中，控制温度和压力，只将溶解的氯化氢解析出来，含有氯硅烷和氯乙烷的液相则进入第二级解析塔中，再通过控制温度压力将氯乙烷解析出来，避免氯乙烷在系统中的富集，得到纯净的氯化氢气体和可循环使用的氯硅烷。
5、本实用新型优选的，所述吸收塔液相入口连通的管道上设置有冷却器。冷却器能够使温度降低，温度越低越利于气体的吸收，所以在吸收塔液相入口连通的管道上设置有冷却器将吸收液进行冷却降温，以提高吸收效率。
6、本实用新型优选的，所述气液分离器气相出口连通的管道上设置有氯化氢缓冲罐。氯化氢作为气相物料送至使用系统，气体缓冲罐的容积比管道的大很多，如果管道里压力瞬间变化时，罐子里的压力变化非常小，这样就容易控制缓冲罐另一出口或入口压力不会产生突变，而减少缓冲管道压力瞬间冲击；另外，气体里带有液体时，缓冲罐可用作气液分离器，因为流体截面积增大、气体速度减小、液体就会分离出来，通过缓冲罐底部排污阀排除液体，起到分离作用。
附图说明
图1为本实用新型系统设备连接示意图；
图2为本实用新型实施例4的系统设备连接示意图；
附图标记：1为吸收塔、2为吸收塔气相入口、3为吸收塔液相入口、4为吸收塔气相出口、5为吸收塔液相出口、6为气液分离器、7为解析塔、8为解析塔气相出口、9为解析塔液相出口、10为气液分离器气相出口、11为气液分离器液相出口、12为换热器、13为冷却器、14为氯化氢缓冲罐、15为第一解析塔、16为第二解析塔、17为冷却器、18为回流罐、19为第一解析塔气相出口、20为第一解析塔液相出口、21为第二解析塔气相出口、22为第二解析塔液相出口。
具体实施方式
实施例1
一种氯化氢纯化回收系统，包括吸收塔1，所述吸收塔1上设置有吸收塔气相入口2、吸收塔液相入口3、吸收塔气相出口4和吸收塔液相出口5；所述吸收塔气相出口4连通气液分离器6，所述吸收塔液相出口5连通解析塔7；所述解析塔7上设置有解析塔气相出口8和解析塔液相出口9，所述解析塔气相出口8连通所述吸收塔气相入口2；所述气液分离器6上设置有气液分离器气相出口10和气液分离器液相出口11，所述气液分离器液相出口11与所述吸收塔1连通。
上述技术方案中，吸收塔气相入口2为氯化氢气体入口；吸收塔液相入口3为四氯化硅入口；吸收塔气相出口4为含有部分四氯化硅的氯化氢出口；吸收塔液相出口5为溶有部分氯化氢的四氯化硅出口；解析塔气相出口8为解析出来的含有部分四氯化硅的氯化氢出口；解析塔液相出口9为溶解了碳氧化物的四氯化硅出口；气液分离器气相出口10为纯化后的氯化氢出口；气液分离器液相出口11为四氯化硅出口。
1、将粗氯化氢（含有氯化氢、含碳或/和氧的化合物）通过吸收塔气相入口2通入到吸收塔1中，再通过吸收塔液相入口3将四氯化硅送入吸收塔1；
2、用大量的四氯化硅进行吸收，含碳或/和氧的化合物溶于氯硅烷中（甚至和氯硅烷发生反应生成更稳定的物质溶解于氯硅烷中），气相（带着氯硅烷）通过气液分离器6进一步气液分离后，得到纯净的氯化氢，从气液分离器气相出口10排出；分离得到的四氯化硅通过气液分离器液相出口11回到吸收塔1继续使用；
3、氯硅烷中除了溶解含碳或/和氧的化合物外，还溶解了许多氯化氢，所以吸收塔1出来的四氯化硅通过吸收塔液相出口5去解析塔7，加热使其中溶解的氯化氢解析出来，与粗氯化氢一起通过解析塔气相出口8连通吸收塔气相入口2，返回至吸收塔1中，解析了氯化氢的四氯化硅（含碳或/和氧的化合物）通过解析塔液相出口9排出系统。
实施例2
一种氯化氢纯化回收系统，包括吸收塔1，所述吸收塔1上设置有吸收塔气相入口2、吸收塔液相入口3、吸收塔气相出口4和吸收塔液相出口5；所述吸收塔气相出口4连通气液分离器6，所述吸收塔液相出口5连通解析塔7；所述解析塔7上设置有解析塔气相出口8和解析塔液相出口9，所述解析塔气相出口8连通所述吸收塔气相入口2；所述气液分离器6上设置有气液分离器气相出口10和气液分离器液相出口11，所述气液分离器液相出口11与所述吸收塔1连通。
由四氯化硅和乙醇合成硅酸乙酯的反应中，副产大量的氯化氢，由于副产的氯化氢带着部分乙醇不能直接回到氯硅烷的合成系统中，必须通过纯化将氯化氢中的乙醇去除后才能回用。所以，副产的氯化氢和乙醇的混合物进入氯化氢纯化回收系统，通过大量的四氯化硅吸收后，乙醇和四氯化硅反应生成硅酸乙酯，得到纯净的氯化氢，吸收剂四氯化硅带着碳氧化合物去到解析塔7，加热将氯化氢解析后，解析出来的氯化氢与粗氯化氢一起返回至吸收塔1中，解析了氯化氢的四氯化硅（含碳或/和氧的化合物）排出系统。
实施例3
一种氯化氢纯化回收系统，包括吸收塔1，所述吸收塔1上设置有吸收塔气相入口2、吸收塔液相入口3、吸收塔气相出口4和吸收塔液相出口5；所述吸收塔气相出口4连通气液分离器6，所述吸收塔液相出口5连通解析塔7；所述解析塔7上设置有解析塔气相出口8和解析塔液相出口9，所述解析塔气相出口8连通所述吸收塔气相入口2；所述气液分离器6上设置有气液分离器气相出口10和气液分离器液相出口11，所述气液分离器液相出口11与所述吸收塔1连通。
优选的，所述吸收塔气相入口2设置在所述吸收塔1侧壁的下部，所述吸收塔液相入口3设置在所述吸收塔1侧壁的上部。
优选的，所述吸收塔气相出口4设置在所述吸收塔1的顶部，所述吸收塔液相出口5设置在所述吸收塔1的底部。
优选的，所述解析塔气相出口8设置在所述解析塔7的顶部，所述解析塔液相出口9设置在所述解析塔7的底部。
优选的，所述气液分离器气相出口10设置在所述气液分离器6的顶部，所述气液分离器液相出口11设置在所述气液分离器6的底部。
实施例4
一种氯化氢纯化回收系统，包括吸收塔1，所述吸收塔1上设置有吸收塔气相入口2、吸收塔液相入口3、吸收塔气相出口4和吸收塔液相出口5；所述吸收塔气相出口4连通气液分离器6，所述吸收塔液相出口5连通解析塔7；所述解析塔7上设置有解析塔气相出口8和解析塔液相出口9，所述解析塔气相出口8连通所述吸收塔气相入口2；所述气液分离器6上设置有气液分离器气相出口10和气液分离器液相出口11，所述气液分离器液相出口11与所述吸收塔1连通。
优选的，所述吸收塔气相入口2设置在所述吸收塔1侧壁的下部，所述吸收塔液相入口3设置在所述吸收塔1侧壁的上部。
优选的，所述吸收塔气相出口4设置在所述吸收塔1的顶部，所述吸收塔液相出口5设置在所述吸收塔1的底部。
优选的，所述解析塔气相出口8设置在所述解析塔7的顶部，所述解析塔液相出口9设置在所述解析塔7的底部。
优选的或者进一步的，所述解析塔7上设置有换热器12。
优选的，所述气液分离器气相出口10设置在所述气液分离器6的顶部，所述气液分离器液相出口11设置在所述气液分离器6的底部。
优选的或者进一步的，所述气液分离器6为冷却器。
优选的，所述解析塔7为串联的两个或者多个。
优选的或者进一步的，所述吸收塔液相入口3连通的管道上设置有冷却器13。
优选的或者进一步的，所述气液分离器气相出口10连通的管道上设置有氯化氢缓冲罐14。
1、在优选方案中，解析塔7采用两个，分别为第一解析塔15和第二解析塔16，另外加装了如前述的冷却器13和氯化氢缓冲罐14，在第二解析塔16的顶部连接有冷却器17，冷却器17通过回流罐18再连接回所述第二解析塔16；
2、由四氯化硅和乙醇合成硅酸乙酯的反应中，副产大量的氯化氢，由于氯化氢带着部分反应物乙醇以及副产的氯乙烷不能直接回到氯硅烷的合成系统中，必须通过纯化将氯化氢中的乙醇和氯乙烷去除后才能回用；
3、将氯化氢、乙醇以及氯乙烷的混合物通过吸收塔气相入口2通入吸收塔1，再将四氯化硅通过吸收塔液相入口3通入到吸收塔1中，用大量的四氯化硅吸收后，乙醇和四氯化硅反应生成硅酸乙酯，氯乙烷溶到四氯化硅中；
4、吸收塔1塔顶通过气液分离器6得到纯净的氯化氢，氯化氢通过氯化氢缓冲罐14排出系统；液相四氯化硅通过气液分离器液相出口11回到吸收塔1；
5、吸收后的四氯化硅带着硅酸乙酯和氯乙烷通过吸收塔液相出口4去到第一解析塔15，加热将氯化氢解析后，解析出来的氯化氢与粗氯化氢通过第一解析塔气相出口19一起返回至吸收塔1中；
6、解析了氯化氢的四氯化硅（含碳或/和氧的化合物）中还带有氯乙烷和硅酸乙酯，通过第一解析塔液相出口20进入第二解析塔16，将氯乙烷通过第二解析塔气相出口21进入冷却器17和回流罐18，解析出来排出系统，解析了氯乙烷后的四氯化硅则通过第二解析塔液相出口22排出，也可以返回硅酸乙酯生产系统中再利用。
Claims (10)
1.一种氯化氢纯化回收系统，其特征在于：包括吸收塔（1），所述吸收塔（1）上设置有吸收塔气相入口（2）、吸收塔液相入口（3）、吸收塔气相出口（4）和吸收塔液相出口（5）；所述吸收塔气相出口（4）连通气液分离器（6），所述吸收塔液相出口（5）连通解析塔（7）；所述解析塔（7）上设置有解析塔气相出口（8）和解析塔液相出口（9），所述解析塔气相出口（8）连通所述吸收塔气相入口（2）；所述气液分离器（6）上设置有气液分离器气相出口（10）和气液分离器液相出口（11），所述气液分离器液相出口（11）与所述吸收塔（1）连通。
2.根据权利要求1所述的一种氯化氢纯化回收系统，其特征在于：所述吸收塔气相入口（2）设置在所述吸收塔（1）侧壁的下部，所述吸收塔液相入口（3）设置在所述吸收塔（1）侧壁的上部。
3.根据权利要求1所述的一种氯化氢纯化回收系统，其特征在于：所述吸收塔气相出口（4）设置在所述吸收塔（1）的顶部，所述吸收塔液相出口（5）设置在所述吸收塔（1）的底部。
4.根据权利要求1所述的一种氯化氢纯化回收系统，其特征在于：所述解析塔气相出口（8）设置在所述解析塔（7）的顶部，所述解析塔液相出口（9）设置在所述解析塔（7）的底部。
5.根据权利要求1或4所述的一种氯化氢纯化回收系统，其特征在于：所述解析塔（7）上设置有换热器（12）。
6.根据权利要求1所述的一种氯化氢纯化回收系统，其特征在于：所述气液分离器气相出口（10）设置在所述气液分离器（6）的顶部，所述气液分离器液相出口（11）设置在所述气液分离器（6）的底部。
7.根据权利要求1或6所述的一种氯化氢纯化回收系统，其特征在于：所述气液分离器（6）为冷却器。
8.根据权利要求1所述的一种氯化氢纯化回收系统，其特征在于：所述解析塔（7）为串联的两个或者多个。
9.根据权利要求1或2所述的一种氯化氢纯化回收系统，其特征在于：所述吸收塔液相入口（3）连通的管道上设置有冷却器（13）。
10.根据权利要求1或6所述的一种氯化氢纯化回收系统，其特征在于：所述气液分离器气相出口（10）连通的管道上设置有氯化氢缓冲罐（14）。
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| CN201821087185.4U CN208482225U (zh) | 2018-07-10 | 2018-07-10 | 一种氯化氢纯化回收系统 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114452778A (zh) * | 2022-02-14 | 2022-05-10 | 聊城市鲁西化工工程设计有限责任公司 | 一种去除氯化氢气体带液的洗涤吸收装置和方法 |
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2018
- 2018-07-10 CN CN201821087185.4U patent/CN208482225U/zh active Active
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| CN114452778A (zh) * | 2022-02-14 | 2022-05-10 | 聊城市鲁西化工工程设计有限责任公司 | 一种去除氯化氢气体带液的洗涤吸收装置和方法 |
| CN114452778B (zh) * | 2022-02-14 | 2022-09-30 | 聊城市鲁西化工工程设计有限责任公司 | 一种去除氯化氢气体带液的洗涤吸收装置和方法 |
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