CN210701661U

CN210701661U - 一种冷氢化渣浆处理系统

Info

Publication number: CN210701661U
Application number: CN201921673693.5U
Authority: CN
Inventors: 韩功; 杜彩军; 王建全
Original assignee: Inner Mongolia Erdos Polysilicon Co Ltd
Current assignee: Inner Mongolia Erdos Polysilicon Co Ltd
Priority date: 2019-10-08
Filing date: 2019-10-08
Publication date: 2020-06-09
Anticipated expiration: 2029-10-08

Abstract

本实用新型公开了一种冷氢化渣浆处理系统，其包括汽提塔、干燥机、冷凝器、氯硅烷储罐、水解塔、碱液储罐、水源、压滤机、污水处理站、尾气淋洗塔和缓存罐。有益效果：本实用新型连接关系简单，易实现，实现了氯硅烷的回收；避免污染环境，保护了环境；清理方便简单，清理后可长时间运行，避免了更换输气管，节省了维修时间，提高了工作效率；提高了石灰水泵的使用寿命，同时也提高了送入水解塔和尾气淋洗塔内石灰水的流量，节省了时间。

Description

一种冷氢化渣浆处理系统

技术领域：

本实用新型涉及一种渣浆处理系统，特别涉及一种冷氢化渣浆处理系统。

背景技术：

我国现阶段制备多晶硅的工艺技术基本上都为西门子工艺技术，该工艺技术中，一个很重要的环节是四氯化硅冷氢化生产三氯氢硅(制备多晶硅的原料之一)。冷氢化系统是目前国内大多数厂家采用的系统。该系统根据物料走向依次包括四氯化硅储罐、汽化器、换热器、一级加热器、二级加热器、三级加热器、流化床反应器、急冷塔、空冷器、水冷器和氟利昂冷却器；四氯化硅液体依次经过汽化器气化，换热器、一级加热器、二级加热器和三级加热器加热后形成高温气态的四氯化硅，接着将四氯化硅气体、氢气和硅粉送到流化床反应器中进行氢化，部分四氯化硅转化为三氯氢硅，其反应方程式为：3SiCl₄+Si+2H₂＝4SiHCl₃；转化后的混合气体在依次经过急冷塔、空冷器、水冷器和氟利昂冷却器冷却，得到混合的氯硅烷液体再经过分离系统分离得到三氯氢硅；流化床反应器内反应完后生成氯硅烷气体及少量硅粉，氯硅烷气体携带着硅粉进入急冷塔内，进行喷淋降温以及去除硅粉，急冷塔底部的废渣溶液被送到汽提塔中进行汽提，经过汽提后得到的废渣；该系统存在的缺陷如下：废渣中含有氯硅烷、氯化氢等成分，直接排放会造成环境污染，同时也造成了资源的浪费。

实用新型内容：

本实用新型的目的在于提供一种连接关系简单，实现了氯硅烷回收，避免了污染环境的冷氢化渣浆处理系统。

本实用新型由如下技术方案实施：一种冷氢化渣浆处理系统，其包括汽提塔、干燥机、冷凝器、氯硅烷储罐、水解塔、碱液储罐、水源、压滤机、污水处理站、尾气淋洗塔和缓存罐；所述汽提塔的排渣口与所述干燥机的进液口通过管道连通，所述干燥机的出气口与所述冷凝器的进气口通过管道连通，所述冷凝器的出液口与所述氯硅烷储罐的进液口通过管道连通，所述干燥机的出渣口与所述水解塔的进渣口通过管道连通，所述碱液储罐的出液口与所述水解塔的碱液喷淋管的进液口连通；所述水源与所述水解塔的水喷淋管的进液口连通；所述水解塔的出液口与所述压滤机的进液口通过管道连通，所述压滤机的排水口与所述污水处理站的进水口通过管道连通；所述水解塔的出气口与所述尾气淋洗塔的进气口通过输气管连通；所述碱液储罐的出液口与所述尾气淋洗塔的进液口通过管道连通，所述尾气淋洗塔的排液口与所述缓存罐的进液口通过管道连通，所述缓存罐的排液口与所述压滤机的进液口通过管道连通。

进一步的，其还包括氮气源，所述氮气源与所述水源分别与所述输气管通过管道连通。

进一步的，在所述水解塔内从上向下依次设置有所述水喷淋管、填料层和所述碱液喷淋管；所述水解塔的出气口位于所述水解塔的顶部，所述水解塔的进渣口设置在所述碱液喷淋管下方的所述水解塔上；所述水解塔的出液口位于所述水解塔的底部。

进一步的，所述水喷淋管和所述碱液喷淋管均为PPR管。

进一步的，其还包括石灰水池和石灰水泵；所述石灰水池的出液口与所述碱液储罐的进液口通过管道连通，所述碱液储罐的出液口与所述石灰水泵的进液口通过管道连通，所述石灰水泵的出液口分别与所述水解塔的进液口和所述尾气淋洗塔的进液口通过管道连通；所述水源与所述碱液储罐的进水口通过管道连通，在所述碱液储罐的顶部连通固定有排气管；在所述碱液储罐的底部连通固定有排水管。

进一步的，在所述石灰水池内底部设置有若干个脉冲管，在所述脉冲管上开设有若干个出气孔，在所述脉冲管上设置有脉冲阀，所述脉冲管的进气口与气柜的出气口连通，所述气柜的进气口与空压机的出气口通过管道连通。

进一步的，在所述石灰水池上设置有搅拌机。

本实用新型的优点：1、本实用新型连接关系简单，易实现，经过干燥塔干燥后所得到的气体经过冷凝器冷凝为液体回收到氯硅烷储罐内，实现了氯硅烷的回收；2、干燥后的废渣经过水解器水解，水解后的气体经过尾气淋洗塔净化之后排空，水解后的液体经过压滤机压滤，得到的固废物回收利用，污水则到污水处理站进行水处理，避免污染环境，保护了环境；3、在水解塔中发生的反应是放热反应，因此水解后的气体中会含有氧化物，容易在输气管中结垢堵塞管道，定期向输气管中通入冲洗水，冲洗输气管道中的堵塞物，冲洗10-20min后停止，再通过通入氮气干燥输气管，输气管干燥后可继续输送水解塔中反应后产生的气体，清理方便简单，清理后可长时间运行，避免了更换输气管，节省了维修时间，提高了工作效率；4、先给碱液储罐通入水，将碱液储罐中的空气从排气管中排放出去，直到碱液储罐中灌满水，关闭排气管上的阀门，打开排水管，向外排放碱液储罐中的水溶液，同时在虹吸的作用下石灰水池中的石灰水进入到碱液储罐中，将碱液储罐中的溶液排放一定时间后，关闭排水管上的阀门，石灰水泵运行将碱液储罐中的石灰水分别泵到水解塔和尾气淋洗塔中，通过虹吸作用保证了碱液储罐中灌满石灰水；进而保证了石灰水泵的吸入量饱和；使得石灰水泵可以正常稳定运行，提高了石灰水泵的使用寿命，同时也提高了送入水解塔和尾气淋洗塔内石灰水的流量，节省了时间。

附图说明：

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例的整体结构示意图。

汽提塔1，干燥机2，冷凝器3，氯硅烷储罐4，水解塔5，水喷淋管5.1，填料层5.2，碱液喷淋管5.3，碱液储罐6，排气管6.1，排水管6.2，水源7，压滤机8，污水处理站9，尾气淋洗塔10，缓存罐11，氮气源12，石灰水池13，石灰水泵14，输气管15，脉冲管16，出气孔16.1，脉冲阀17，气柜18，空压机19，搅拌机20。

具体实施方式：

如图1所示，一种冷氢化渣浆处理系统，其包括汽提塔1、干燥机2、冷凝器3、氯硅烷储罐4、水解塔5、碱液储罐6、水源7、压滤机8、污水处理站9、尾气淋洗塔10、缓存罐11、氮气源12、石灰水池13和石灰水泵14；汽提塔1的排渣口与干燥机2的进液口通过管道连通，干燥机2的出气口与冷凝器3的进气口通过管道连通，冷凝器3的出液口与氯硅烷储罐4的进液口通过管道连通，干燥机2的出渣口与水解塔5的进渣口通过管道连通，碱液储罐6的出液口与水解塔5的碱液喷淋管5.3的进液口连通；水源7与水解塔5的水喷淋管5.1的进液口连通；水解塔5的出液口与压滤机8的进液口通过管道连通，压滤机8的排水口与污水处理站9的进水口通过管道连通；水解塔5的出气口与尾气淋洗塔10的进气口通过输气管15连通；碱液储罐6的出液口与尾气淋洗塔10的进液口通过管道连通，尾气淋洗塔10的排液口与缓存罐11的进液口通过管道连通，缓存罐11的排液口与压滤机8的进液口通过管道连通；氮气源12与水源7分别与输气管15通过管道连通。

在水解塔5内从上向下依次设置有水喷淋管5.1、填料层5.2和碱液喷淋管5.3；水解塔5的出气口位于水解塔5的顶部，水解塔5的进渣口设置在碱液喷淋管5.3下方的水解塔5上；水解塔5的出液口位于水解塔5的底部，水喷淋管5.1和碱液喷淋管5.3均为PPR管，具有耐腐蚀耐高温的作用。

石灰水池13的出液口与碱液储罐6的进液口通过管道连通，碱液储罐6的出液口与石灰水泵14的进液口通过管道连通，石灰水泵14的出液口分别与水解塔5的进液口和尾气淋洗塔10的进液口通过管道连通；水源7与碱液储罐6的进水口通过管道连通，在碱液储罐6的顶部连通固定有排气管6.1；在碱液储罐6的底部连通固定有排水管6.2。

在石灰水池13内底部设置有若干个脉冲管16，在脉冲管16上开设有若干个出气孔16.1，在脉冲管16上设置有脉冲阀17，脉冲管16的进气口与气柜18的出气口连通，气柜18的进气口与空压机19的出气口通过管道连通，在石灰水池13上设置有搅拌机20，用于使石灰水充分混合，避免石灰水池13内出现沉淀。

工作过程：经过汽提塔1汽提后的渣浆被送到干燥机2中干燥，干燥后的气体经过冷凝器3冷凝为液体，并送到氯硅烷储罐4中，实现了氯硅烷的回收；干燥后的废渣送到水解塔5中，碱液储罐6中石灰水通过石灰水泵14泵到水解塔5中与废渣中的氯硅烷发生放热反应生成氧化物，所产生的气体经过填料层5.2过滤，接着再经过水洗之后被送到尾气淋洗塔10中再经过石灰水进行碱洗，然后排空；尾气淋洗塔10中的废液被送到缓存罐11中暂存，存到一定程度之后与水解塔5中的废液一起被送到压滤机8中进行压滤；经过压滤之后的固废物回收利用，废水被送到污水处理站9进行水处理，避免污染环境，保护了环境。

水解塔5中的放热反应使得反应产生的气体中会含有反应产生的氧化物等杂质；气体携带氧化物等杂质进入输气管15中，氧化物等杂质容易在输气管15中结垢堵塞管道，定期向输气管15中通入冲洗水，冲洗输气管15道中的堵塞物，冲洗10-20min后停止，再通过通入氮气干燥输气管15，输气管15干燥后可继续输送水解塔5中反应后产生的气体，清理方便简单，清理后可长时间运行，避免了更换输气管15，节省了维修时间，提高了工作效率。

在碱液储罐6内充满石灰水之前，先给碱液储罐6通入水，将碱液储罐6中的空气从排气管6.1中排放出去，直到碱液储罐6中灌满水，关闭排气管6.1上的阀门，打开排水管6.2，向外排放碱液储罐6中的水溶液，同时在虹吸的作用下石灰水池13中的石灰水进入到碱液储罐6中，将碱液储罐6中的溶液排放一定时间后，关闭排水管6.2上的阀门，石灰水泵14运行将碱液储罐6中的石灰水分别泵到水解塔5和尾气淋洗塔10中，通过虹吸作用保证了碱液储罐6中灌满石灰水；进而保证了石灰水泵14的吸入量饱和；使得石灰水泵14可以正常稳定运行，提高了石灰水泵14的使用寿命，同时也提高了送入水解塔5和尾气淋洗塔10内石灰水的流量，节省了时间；本实用新型连接关系简单，易实现。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，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

1.一种冷氢化渣浆处理系统，其特征在于，其包括汽提塔、干燥机、冷凝器、氯硅烷储罐、水解塔、碱液储罐、水源、压滤机、污水处理站、尾气淋洗塔和缓存罐；所述汽提塔的排渣口与所述干燥机的进液口通过管道连通，所述干燥机的出气口与所述冷凝器的进气口通过管道连通，所述冷凝器的出液口与所述氯硅烷储罐的进液口通过管道连通，所述干燥机的出渣口与所述水解塔的进渣口通过管道连通，所述碱液储罐的出液口与所述水解塔的碱液喷淋管的进液口连通；所述水源与所述水解塔的水喷淋管的进液口连通；所述水解塔的出液口与所述压滤机的进液口通过管道连通，所述压滤机的排水口与所述污水处理站的进水口通过管道连通；所述水解塔的出气口与所述尾气淋洗塔的进气口通过输气管连通；所述碱液储罐的出液口与所述尾气淋洗塔的进液口通过管道连通，所述尾气淋洗塔的排液口与所述缓存罐的进液口通过管道连通，所述缓存罐的排液口与所述压滤机的进液口通过管道连通。

2.根据权利要求1所述的一种冷氢化渣浆处理系统，其特征在于，其还包括氮气源，所述氮气源与所述水源分别与所述输气管通过管道连通。

3.根据权利要求1或2所述的一种冷氢化渣浆处理系统，其特征在于，在所述水解塔内从上向下依次设置有所述水喷淋管、填料层和所述碱液喷淋管；所述水解塔的出气口位于所述水解塔的顶部，所述水解塔的进渣口设置在所述碱液喷淋管下方的所述水解塔上；所述水解塔的出液口位于所述水解塔的底部。

4.根据权利要求3所述的一种冷氢化渣浆处理系统，其特征在于，所述水喷淋管和所述碱液喷淋管均为PPR管。

5.根据权利要求1所述的一种冷氢化渣浆处理系统，其特征在于，其还包括石灰水池和石灰水泵；所述石灰水池的出液口与所述碱液储罐的进液口通过管道连通，所述碱液储罐的出液口与所述石灰水泵的进液口通过管道连通，所述石灰水泵的出液口分别与所述水解塔的进液口和所述尾气淋洗塔的进液口通过管道连通；所述水源与所述碱液储罐的进水口通过管道连通，在所述碱液储罐的顶部连通固定有排气管；在所述碱液储罐的底部连通固定有排水管。

6.根据权利要求5所述的一种冷氢化渣浆处理系统，其特征在于，在所述石灰水池内底部设置有若干个脉冲管，在所述脉冲管上开设有若干个出气孔，在所述脉冲管上设置有脉冲阀，所述脉冲管的进气口与气柜的出气口连通，所述气柜的进气口与空压机的出气口通过管道连通。

7.根据权利要求5或6所述的一种冷氢化渣浆处理系统，其特征在于，在所述石灰水池上设置有搅拌机。