CN213951049U - 一种有机硅渣浆的处理系统 - Google Patents

Abstract

本发明属于有机硅副产物的处理及综合利用的技术领域，具体是涉及一种有机硅渣浆的处理系统，浆渣移动罐通过软管与浆渣缓冲罐联通，浆渣缓冲罐与水解罐联通，水解后的固液混合物输送到压滤机进行固液分离，滤液进入滤液罐，滤液罐内的滤液输送到分相器进行油水分离；水解后的气相进入HCl吸收塔吸收HCl，从HCl吸收塔顶部排出的气体进入碱洗塔中和掉其中含有的少量HCl，碱洗塔排出的气体进入液封罐再与碱液接触进一步除去HCl后排入大气。本发明实现了有机硅生产过程中产生的大量浆渣的无害化处理，处理之后的固体废弃物可进下一道工序提取铜，水解过程中产生的HCl气体通过吸收解析后得到高纯度的HCl返回氯甲烷合成单元，实现了废物的资源化利用。

Description

一种有机硅渣浆的处理系统

技术领域

本发明属于有机硅副产物的处理及综合利用的技术领域，具体是涉及一种有机硅渣浆的处理系统。

背景技术

有机硅渣浆是指有机硅单体合成过程中产生的一种废渣浆，其占单体量约3%，随着有机硅单体产量的急速扩展，伴随产生大量的有机硅废渣浆，其主要组成是由较多的高沸物和少量流化床带出来的硅粉（粒径在2～150um），铜粉及微量元素Fe、Zn、Al、Sn等。其中的高沸物沸程70.5～250℃，组成主要是二硅烷、硅氧烷、氯甲烷，固含量在20～25%。因其易燃易挥发特性，如果暴露在空气中，容易引起强酸雾和燃烧，所以必须对其进行无害化处理。目前，很多有机硅生产企业将渣浆排放在水池里面进行水解，排放的氯化氢污染严重，且渣浆中的亚铜离子由于强还原性，遇明火和空气易引起燃烧和爆炸，造成严重的安全隐患。

美国专利US4221691提供了一种处理废渣浆的方法：向废渣浆中加入少量矿物油以改善水解特性。该方法明显缺陷是额外加入有机溶剂且不能回收；也没有回收铜，造成资源浪费；水解后造成大量的废弃物，后处理工作量大，因此，很难处理大量的废渣浆。

专利CN1618840介绍了一种有机硅浆渣处理的方法，其步骤如下：

(1)有机硅单体合成中的废渣浆经过重力沉降离心机分离出90％(重量百分数)的高沸物，用于裂解和其他用途；

(2)离心后的高黏度的废渣浆在水解釜中进行水解，水解介质为70％硫酸溶液；

(3)少量含有硅氧烷的氯化氢气体从液相中析出；

(4)水解物经液固分离，固体水解物排放，液相经后续处理后回收铜。

其优点在于回收了部分高沸，用于裂解和其他用途。其缺点在于使用硫酸溶液作为水解液，水解过程产生的HCl无法回收，并会产生大量的含硫酸废水，造成资源浪费，且不环保。

专利CN200310115386.2介绍一种处理废渣浆的方法：通过卧螺离心机将高沸物和固体分离开，回收的大部分高沸用于裂解，分离的浓渣浆用于水解回收其中的铜。该方法的缺点是回收的大部分高沸物由于硅粉粒径2～150um，仍有2%左右的细硅粉夹带微量金属元素在高沸物中，由于催化剂中毒，不能直接用于裂解；此外，在卧螺离心机强离心力作用下，形成大量酸雾排放，造成环境污染；强还原性的亚铜离子在高速离心下易接触空气引起燃烧，不安全；高沸物的强腐蚀性，且需要密闭处理，造成离心机选材昂贵。

发明内容

本发明的目的在于提供一种有机硅浆渣的处理系统，能够实现有机硅生产过程中产生的大量浆渣的无害化处理。

具体技术方案为：一种有机硅渣浆的处理系统，包括浆渣移动罐，浆渣移动罐通过管道与浆渣缓冲罐联通，浆渣缓冲罐通过管道与水解罐联通，水解罐上设置有搅拌机；水解罐底部浆料出口通过水解罐输送泵与压滤机连接，压滤机滤液出口通过管道与滤液罐连接，滤液罐通过滤液罐输送泵与相分器连接，相分器进行油水分离，相分器分离出来的油相送入前端工序或装桶外售，酸水返回水解罐作为水解补充液；

水解罐上设置有气体出口，气体出口通过管道与HCl吸收塔连接，HCl吸收塔顶端气体出口通过管道与碱洗塔连接，碱洗塔顶端气体出口通过管道与液封罐连接，碱洗塔气体出口管道伸入液封罐液面以下，液封罐上表面设置有管道排空；

浆渣移动罐、浆渣缓冲罐、水解罐、HCl吸收塔和碱洗塔上设置有氮气入口；

上述所有管道上设置有闸阀阀。

进一步，所述浆渣缓冲罐有两个，分别为浆渣缓冲罐a和浆渣缓冲罐b，浆渣移动罐通过管道分别与浆渣缓冲罐a和浆渣缓冲罐b连接，浆渣缓冲罐a和浆渣缓冲罐b通过管道分别与水解罐连接，浆渣缓冲罐a和浆渣缓冲罐b上分别设置有排气口，排气口上设置有闸阀；浆渣缓冲罐a和浆渣缓冲罐b与水解罐连接的管道上设置有氮气入口，氮气入口处设置有闸阀。

进一步，所述水解罐外侧设置有水解罐夹套，水解罐夹套中通入冷却水对水解罐进行降温。

进一步，所述HCl吸收塔上端设置有稀盐酸入口，HCl吸收塔下端通过HCl吸收塔循环泵设置有喷淋头，喷淋头设置在HCl吸收塔上端内部；HCl吸收塔循环泵上端的管道上设置有浓盐酸出口，浓盐酸出口上设置有闸阀，管道上设置有闸阀。

进一步，碱洗塔下端通过碱洗塔循环泵设置有喷淋头，喷淋头设置在碱洗塔上端内部，碱洗塔中加入10~20%浓度的NaOH溶液，管道上设置有闸阀。

进一步，液封罐中加入10~20%浓度的NaOH溶液。

进一步，碱洗塔下端通过碱洗塔循环泵与碱洗塔上端连接，管道上设置有闸阀。

进一步，碱洗塔下端通过碱洗塔循环泵与液封罐上部连接，管道上设置有闸阀。

进一步，液封罐下部通过管道与碱洗塔上端连接，管道上设置有闸阀阀。

具体处理方法步骤如下：

（1）有机硅生产工序中产生的浆渣经浆渣移动罐转移到生产现场，通过氮气加压的方式将浆渣压入浆渣缓冲罐a和浆渣缓冲罐b；

（2）水解罐内加入一定量的浓盐酸；

（3）浆渣缓冲罐a和浆渣缓冲罐b内的浆渣通过氮气加压的方式输送至水解罐；

（4）浆渣进入水解罐后通过搅拌机搅拌与浓盐酸充分接触水解，反应停留时间5～10分钟，水解罐中温度保持在50℃以内；

（5）水解后的固液混合物通过水解罐输送泵送入压滤机进行固液分离；

（6）压滤过后的固体送至提铜单元回收铜；

（7）滤液进入滤液罐暂存，通过滤液罐输送泵将滤液送入分相器进行油水分离；

（8）分相器分离出来的油相送入前端工序或装桶外售，酸水返回水解罐作为水解补充液；

（9）水解罐排出的气相进入HCl吸收塔吸收HCl，得到高浓度的盐酸；

（10）通过HCl吸收塔循环泵将高浓度盐酸送入盐酸脱吸系统进行脱吸得到高纯度HCl；

（11）HCl吸收塔排出的尾气进入碱洗塔中和掉未被吸收的HCl；

（12）碱洗塔排出的尾气再经过液封罐洗涤后达标排放。

（13）水解罐中水解反应产生的热量通过夹套内的循环冷却水带走，保持水解罐内的温度小于50℃。

有益效果：本发明实现了有机硅生产过程中产生的大量浆渣的无害化处理，处理之后的固体废弃物可进下一道工序提取铜，水解过程中产生的HCl气体通过吸收解析后得到高纯度的HCl返回氯甲烷合成单元，实现了废物的资源化利用。本工艺投资少，操作方便，三废排放少，安全环保，解决了有机硅浆渣处理的难题。

1.与开放式水解相比，无 HCl气体逸散到环境中，现场操作环境好，环境污染小。2.密闭式水解杜绝了易燃、易爆物质与空气接触，且在系统中加入氮气保护，始终保证系统微正压，安全性高。3.使用饱和盐酸进行水解可从气相中回收HCl，减少氯资源浪费，减少碱的使用以及减少三废排放。4.水解后的物质通过过滤机分相后可得到较高品质的水解物，水解物通过洗涤等可做高沸硅油产品。5.能有效提高设备自动化水平，降低人员劳动强度，减少劳动力，节约生产成本。

6.产生的水解物与有机硅单体水解产生的水解物相同，水解物可回收利用。

7.三废产生量小，浓盐酸内部循环利用，安全环保。

8.使用氮气将处于低位的浆渣输送到高位的缓冲罐。

9.两个缓冲罐，交互使用，便于调节以及设备维护提高生产效率；

10.相分器，可有效的对混合液中的油水进行分离，分离效率＞99% 。

附图说明

图1为本发明的示意图；

其中，1为浆渣移动罐，2浆渣缓冲罐a，3为浆渣缓冲罐b，4为水解罐搅拌机，5为水解罐，6为水解罐输送泵，7压滤机，8为滤液罐，9为滤液罐输送泵，10为相分器，11为HCl吸收塔，12为HCl吸收塔循环泵，13为碱洗塔，14为碱洗塔循环泵，15为液封罐，16为水解罐夹套。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步的说明，但本发明的保护范围并不限于此。

如图1所示，一种有机硅渣浆的处理系统，包括浆渣移动罐1，浆渣移动罐1通过管道与浆渣缓冲罐联通，浆渣缓冲罐通过管道与水解罐5联通，水解罐上设置有搅拌机4；水解罐5底部浆料出口通过水解罐输送泵6与压滤机7连接，压滤机7滤液出口通过管道与滤液罐8连接，滤液罐8通过滤液罐输送泵9与相分器10连接，相分器10进行油水分离，相分器分离出来的油相送入前端工序或装桶外售，酸水返回水解罐作为水解补充液；水解罐5上设置有气体出口，气体出口通过管道与HCl吸收塔11连接，HCl吸收塔11顶端气体出口通过管道与碱洗塔13连接，碱洗塔13顶端气体出口通过管道与液封罐15连接，碱洗塔13气体出口管道伸入液封罐15液面以下，液封罐25上表面设置有管道排空；浆渣移动罐1、浆渣缓冲罐、水解罐5、HCl吸收塔11和碱洗塔13上设置有氮气入口；上述所有管道上设置有闸阀阀。

进一步，所述浆渣缓冲罐有两个，分别为浆渣缓冲罐a2和浆渣缓冲罐b3，浆渣移动罐通过管道分别与浆渣缓冲罐a2和浆渣缓冲罐b3连接，浆渣缓冲罐a2和浆渣缓冲罐b3通过管道分别与水解罐5连接，浆渣缓冲罐a和浆渣缓冲罐b上分别设置有排气口，排气口上设置有闸阀；浆渣缓冲罐a2和浆渣缓冲罐b3与水解罐5连接的管道上设置有氮气入口，氮气入口处设置有闸阀。如果浆渣缓冲罐a和浆渣缓冲罐b与氮气输入管之间的管道堵塞，关闭管道与水解罐的闸阀，利用氮气进行反吹，由于浆渣缓冲罐上端设置有排气管，会使得堵塞部位向浆渣缓冲罐中运动，吹开堵塞；如果氮气输入管与水解罐之间的管道堵塞，利用氮气直接将堵塞部位吹入水解罐中，吹开堵塞。

进一步，所述水解罐5外侧设置有水解罐夹套16，水解罐夹套16中通入冷却水对水解罐进行降温。

进一步，所述HCl吸收塔11上端设置有稀盐酸入口，HCl吸收塔11下端通过HCl吸收塔循环泵12设置有喷淋头，喷淋头设置在HCl吸收塔11上端内部；HCl吸收塔循环泵12上端的管道上设置有浓盐酸出口，浓盐酸出口上设置有闸阀，管道上设置有闸阀。

进一步，碱洗塔下13端通过碱洗塔循环泵14设置有喷淋头，喷淋头设置在碱洗塔13上端内部，碱洗塔13中加入10~20%浓度的NaOH溶液，管道上设置有闸阀。

进一步，液封罐15中加入10~20%浓度的NaOH溶液。

进一步，碱洗塔13下端通过碱洗塔循环泵14与碱洗塔13上端连接，管道上设置有闸阀。

进一步，碱洗塔13下端通过碱洗塔循环泵14与液封罐15上部连接，管道上设置有闸阀。

进一步，液封罐15下部通过管道与碱洗塔13上端连接，管道上设置有闸阀阀。

步骤如下：

（1）前端工序产生（有机硅）的浆渣通过浆渣移动罐1转移至水解装置现场通过软管与浆渣缓冲罐连接，在浆渣移动罐上接入0.6MPa氮气，浆渣移动罐压力升至0.3MPa时缓慢开启浆渣移动罐至浆渣缓冲罐阀门向浆渣缓冲罐内压入浆渣，通过阀门的开度调节浆渣压入浆渣缓冲罐的速率；

（2）浆渣压入完毕后，使用氮气对压入管路进行吹扫，吹扫完成后浆渣移动罐返回前端工序进行下一个工作循环；

（3）向水解罐5内加入30%浓盐酸并保持一定液位；

（4）打开浆渣缓冲罐0.6MPa氮气阀门向浆渣缓冲罐内充压，当压力升至0.3MPa时关闭氮气阀门，开启浆渣缓冲罐至水解罐调节阀，通过调节阀控制水解罐5的进料量，浆渣进入水解罐后与30%盐酸经过搅拌机充分搅拌接触5～10分钟；

（5）水解后的固液混合物通过水解罐输送泵6送入压滤机7进行固液分离；

（6）压滤过后的固渣送至提铜单元回收铜；

（7）滤液通过自流的方式进入滤液罐8暂存，再通过滤液输送泵9将滤液送入相分器10进行油水分离；

（8）相分器10分离出来的油相送入前端工序或装桶外售，酸水返回水解罐作为水解补充液；

（9）水解罐5排出的气相在水解罐压力驱动下进入HCl吸收塔吸收HCl气体，外部输送来的1%盐酸吸收液在填料塔内不断循环喷淋，得到高浓度的盐酸；

（10）通过HCl吸收塔循环泵12将高浓度盐酸送入盐酸脱吸系统进行脱吸得到高纯度HCl；

（11）HCl吸收塔吸收掉≥95%的HCl后排出的尾气进入碱洗塔13，碱洗塔13中加入10~20%浓度的NaOH溶液，通过淋洗的方式中和掉未被吸收的少量HCl，当淋洗液PH值在6～8事排放至污水处理站；

（12）经碱洗塔13中和洗涤后排出的尾气再经过液封罐15洗涤达标排放。

（13）水解罐5中水解反应产生的热量通过夹套内的循环冷却水带走，保持水解罐内的温度小于50℃。

Claims (9)

1.一种有机硅渣浆的处理系统，其特征在于，包括浆渣移动罐，浆渣移动罐通过管道与浆渣缓冲罐联通，浆渣缓冲罐通过管道与水解罐联通，水解罐上设置有搅拌机；水解罐底部浆料出口通过水解罐输送泵与压滤机连接，压滤机滤液出口通过管道与滤液罐连接，滤液罐通过滤液罐输送泵与相分器连接，相分器进行油水分离，相分器分离出来的油相送入前端工序或装桶外售，酸水返回水解罐作为水解补充液；

水解罐上设置有气体出口，气体出口通过管道与HCl吸收塔连接，HCl吸收塔顶端气体出口通过管道与碱洗塔连接，碱洗塔顶端气体出口通过管道与液封罐连接，碱洗塔气体出口管道伸入液封罐液面以下，液封罐上表面设置有管道排空；

浆渣移动罐、浆渣缓冲罐、水解罐、HCl吸收塔和碱洗塔上设置有氮气入口；

上述所有管道上设置有闸阀阀。

2.如权利要求1所述的一种有机硅渣浆的处理系统，其特征在于，所述浆渣缓冲罐有两个，分别为浆渣缓冲罐a和浆渣缓冲罐b，浆渣移动罐通过管道分别与浆渣缓冲罐a和浆渣缓冲罐b连接，浆渣缓冲罐a和浆渣缓冲罐b通过管道分别与水解罐连接，浆渣缓冲罐a和浆渣缓冲罐b上分别设置有排气口，排气口上设置有闸阀；浆渣缓冲罐a和浆渣缓冲罐b与水解罐连接的管道上设置有氮气入口，氮气入口处设置有闸阀。

3.如权利要求2所述的一种有机硅渣浆的处理系统，其特征在于，所述水解罐外侧设置有水解罐夹套，水解罐夹套中通入冷却水对水解罐进行降温。

4.如权利要求3所述的一种有机硅渣浆的处理系统，其特征在于，所述HCl吸收塔上端设置有稀盐酸入口，HCl吸收塔下端通过HCl吸收塔循环泵设置有喷淋头，喷淋头设置在HCl吸收塔上端内部；HCl吸收塔循环泵上端的管道上设置有浓盐酸出口，浓盐酸出口上设置有闸阀，管道上设置有闸阀。

5.如权利要求4所述的一种有机硅渣浆的处理系统，其特征在于，碱洗塔下端通过碱洗塔循环泵设置有喷淋头，喷淋头设置在碱洗塔上端内部，碱洗塔中加入10~20%浓度的NaOH溶液，管道上设置有闸阀。

6.如权利要求5所述的一种有机硅渣浆的处理系统，其特征在于，液封罐中加入10~20%浓度的NaOH溶液。

7.如权利要求6所述的一种有机硅渣浆的处理系统，其特征在于，碱洗塔下端通过碱洗塔循环泵与碱洗塔上端连接，管道上设置有闸阀。

8.如权利要求7所述的一种有机硅渣浆的处理系统，其特征在于，碱洗塔下端通过碱洗塔循环泵与液封罐上部连接，管道上设置有闸阀。

9.如权利要求8所述的一种有机硅渣浆的处理系统，其特征在于，液封罐下部通过管道与碱洗塔上端连接，管道上设置有闸阀阀。

Images