CN216744381U - 一种提高硅烷尾气处理安全性的装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种提高硅烷尾气处理安全性的装置，包括氮气管路、尾气管路、稀释罐、燃烧罐、送风组件、压力变送器、切断阀、放空组件以及洗涤组件，所述稀释罐的一端与氮气管路和尾气管路相连，稀释罐的另一端与燃烧罐相连；所述送风组件用于为燃烧罐输送空气；所述切断阀设置在尾气管路上；所述压力变送器与燃烧罐相连且与切断阀连锁，所述放空组件与压力变送器连锁；所述洗涤组件与燃烧罐相连。本实用新型设计合理，对硅烷尾气进行降速和稀释，设置相关安全连锁，防止了高浓度硅烷进入到燃烧罐中产生爆炸危险，提高安全性；同时不需增加燃气即可反应完全，降低成本。

Description

一种提高硅烷尾气处理安全性的装置

技术领域：

本实用新型涉及一种提高硅烷尾气处理安全性的装置。

背景技术：

硅烷是一种易燃易爆气体，在空气中的含量大于0.1%时就可自燃并产生大量烟尘，不但会造成环境污染甚至可能引发严重的安全事故。储存硅烷的气瓶柜、47 L钢瓶，Y型钢瓶等进行充装作业时需把内部残余气体完全置换后方能进行充装。置换出的硅烷尾气浓度高，不可直接排放。目前，国内外处理硅烷尾气的方法主要包括燃烧法和碱液吸收法。由于硅烷易爆的特点，燃烧法存在一定的安全隐患；而碱液吸法则需消耗大量的碱液，造成资源严重的浪费。

实用新型内容：

本实用新型对上述现有技术存在的问题做出改进，即本实用新型所要解决的技术问题是提供一种提高硅烷尾气处理安全性的装置，设计合理，解决目前燃烧法处理硅烷尾气时产生安全隐患的问题。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种提高硅烷尾气处理安全性的装置，包括氮气管路、尾气管路、稀释罐、燃烧罐、送风组件、压力变送器、切断阀、放空组件以及洗涤组件，所述稀释罐的一端与氮气管路和尾气管路相连，稀释罐的另一端与燃烧罐相连；所述送风组件用于为燃烧罐输送空气；所述切断阀设置在尾气管路上；所述压力变送器与燃烧罐相连且与切断阀连锁，所述放空组件与压力变送器连锁；所述洗涤组件与燃烧罐相连。

进一步的，所述放空组件包括放空管路、放空阀以及爆破片，所述放空管路与燃烧罐的顶部相连，所述放空阀、爆破片设置在放空管路上且与压力变送器连锁，当压力变送器的压力值超过第一设定值时，放空阀和放空管路将燃烧尾气直接放空；当压力变送器的压力值超过第二设定值时，爆破片爆破放空。

进一步的，所述洗涤组件包括洗涤塔A、洗涤塔B以及淋洗塔釜，所述洗涤塔A与燃烧罐相连，洗涤塔A和洗涤塔B的底部均与淋洗塔釜相连通。

进一步的，还包括循环泵和板框压滤器，所述循环泵置于淋洗塔釜的底部并与其相连；所述板框压滤器的下端与循环泵相连，板框压滤器的上端与洗涤塔B连接。

进一步的，所述板框压滤器与循环泵之间的管路设置有第一压力表；所述板框压滤器与洗涤塔B之间的管路设置有第二压力表。

进一步的，所述洗涤塔B和板框压滤器之间的管路上设置有自来水入口。

进一步的，还包括尾气风机，所述尾气风机的进气端与洗涤塔B相连，尾气风机的出气端连接放空烟囱。

进一步的，所述燃烧罐的底部连接有集尘罐，所述集尘罐具有排污口；所述送风组件为鼓风机，所述鼓风机的出风口与燃烧罐相连通。

进一步的，所述尾气管路上设置管道节流孔板；所述燃烧罐内设有温度计。

进一步的，所述洗涤塔A内无填料；所述洗涤塔B内设置有填料；所述淋洗塔釜具有液位计和排水口。

与现有技术相比，本实用新型具有以下效果：本实用新型设计合理，对硅烷尾气进行降速和稀释，设置相关安全连锁，防止了高浓度硅烷进入到燃烧罐中产生爆炸危险，提高安全性；同时不需增加燃气即可反应完全，降低成本。

附图说明：

图1是本实用新型实施例的构造示意图。

图中：

1-尾气管路；2-氮气管路；3-稀释罐；4-燃烧罐；5-集尘罐；6-鼓风机；7-切断阀；8-压力变送器；9-放空管路；10-放空阀；11-爆破片；12-洗涤塔A；13-洗涤塔B；14-淋洗塔釜；15-循环泵；161-第一压力表；162-第二压力表；17-板框压滤器；18-尾气风机；19-放空烟囱。

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做进一步详细的说明。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“ 纵向”、“ 横向”、“ 上”、“ 下”、“前”、“ 后”、“ 左”、“ 右”、“ 竖直”、“ 水平”、“ 顶”、“ 底”、“ 内”、“ 外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

如图1所示，本实用新型一种提高硅烷尾气处理安全性的装置，包括氮气管路2、尾气管路1、稀释罐3、燃烧罐4、送风组件、压力变送器8、切断阀7、放空组件以及洗涤组件，所述稀释罐3的一端与氮气管路2和尾气管路1相连，氮气管路2用于朝稀释罐内输送氮气，尾气管路1用于朝稀释罐内输送硅烷尾气，硅烷尾气在稀释罐3中与氮气混合稀释；稀释罐3的另一端与燃烧罐4相连，以利稀释后的尾气进入到燃烧罐4中；所述送风组件用于为燃烧罐4输送空气，空气与经过稀释的硅烷混合后反应生成SiO₂；所述切断阀7设置在尾气管路1上，用于控制尾气输入的通断；所述压力变送器8与燃烧罐4相连且与切断阀7连锁，所述放空组件与压力变送器8连锁，利用压力变送器监控燃烧罐中的压力，若是超过设定值，则通过切断阀、放空组件实现放空；所述洗涤组件与燃烧罐4相连，用于正常条件下处理燃烧尾气。

本实施例中，所述放空组件包括放空管路9、放空阀10以及爆破片11，所述放空管路9与燃烧罐4的顶部相连，所述放空阀10、爆破片11设置在放空管路9上且与压力变送器8连锁，当压力变送器8的压力值超过第一设定值时，放空阀10和放空管路9将燃烧尾气直接放空；当压力变送器8的压力值超过第二设定值时，爆破片11爆破放空；所述第二设定值大于第一设定值，当压力变送器8的压力值低于第一设定值时，燃烧尾气进入洗涤组件。优选的，所述第一设定值为40 kpa，第二设定值为50 kpa，即：当系统压力超40 kpa时切断进气，同时将燃烧尾气通过放空阀10和其所在放空管路9直接放空，当压力超50 kpa时爆破片爆破放空；当系统压力小于40 kpa时，燃烧尾气通过管路进入洗涤组件。

本实施例中，所述洗涤组件包括洗涤塔A12、洗涤塔B13、淋洗塔釜14、循环泵15、板框压滤器17、尾气风机18以及放空烟囱19，所述洗涤塔A12与燃烧罐4相连，洗涤塔A12和洗涤塔B13的底部均与淋洗塔釜14相连通；所述循环泵15置于淋洗塔釜14的底部并与其相连；所述板框压滤器17的下端与循环泵15相连，板框压滤器17的上端与洗涤塔B13连接；所述尾气风机18的进气端与洗涤塔B13相连，尾气风机18的出气端连接放空烟囱19。使用时，燃烧尾气依次进入洗涤塔A12、洗涤塔B13，在喷淋水的作用粉尘下落进入淋洗塔釜14，除尘后的尾气经尾气风机18输送至放空烟囱19排空，其中板框压滤器17起过滤循环水中SiO₂粉尘的作用。

本实施例中，所述板框压滤器17与循环泵15之间的管路设置有第一压力表161；所述板框压滤器17与洗涤塔B13之间的管路设置有第二压力表162。通过设置第一压力表和第二压力表，用于监控板框压滤器后端的压力，判断压滤器是否需要拆开清理。

本实施例中，所述洗涤塔B13和板框压滤器17之间的管路上设置有自来水入口，用于补充淋洗用水。

本实施例中，洗涤塔A12、洗涤塔B13、淋洗塔釜14、循环泵15、第一压力表161、第二压力表162、板框压滤器17及其之间的管道形成循环管路，使淋洗用的自来水循环使用。

本实施例中，所述燃烧罐4的底部连接有集尘罐5，用于存储燃烧管内部沉降下来的部分SiO₂。

本实施例中，所述送风组件为鼓风机6，所述鼓风机6的出风口通过管道与燃烧罐4相连通，用于朝燃烧罐中输送空气。优选的，空气由鼓风机6以最小流速1.402 m³/min引入到燃烧罐中。

本实施例中，所述集尘罐4具有排污口，用于清理沉降的二氧化硅粉尘。

本实施例中，所述尾气管路1上设置管道节流孔板，用于限制尾气流量。

本实施例中，所述燃烧罐4内设有温度计，用于监测罐内温度。

本实施例中，所述洗涤塔A12内无填料，既可以防止洗涤塔A堵塞问题，又能确保洗涤效果；所述洗涤塔B13内设置有填料。

本实施例中，所述淋洗塔釜14具有液位计和排水口，用于监测罐内水位和排水。

本实施例中，具体工作过程为：氮气通过氮气管路2输送至稀释罐3内，硅烷尾气通过尾气管道1以小于1 L/s的流量进入稀释罐3中与氮气混合稀释，稀释后的尾气进入到燃烧罐4中。同时，空气由鼓风机6以最小流速1.402 m³/min引入到燃烧罐中，经过稀释的硅烷与空气混合后反应生成SiO₂。由于重力作用，部分SiO₂沉降在集尘罐5中。压力变送器8用于监控燃烧罐4中的压力，并且与切断阀7、放空阀10和爆破片11连锁，当燃烧罐4中的压力超40 kpa时切断进气，同时将燃烧尾气通过放空阀10和其所在管路9直接放空，当燃烧罐4中的压力超50 kpa时爆破片爆破放空。当燃烧罐4中的压力小于40 kpa时，燃烧尾气通过管路依次到达洗涤塔A12、B13，在喷淋水的作用粉尘下落进入淋洗塔釜14，除尘后的尾气经尾气风机18输送至放空烟囱19排空。洗涤塔A12、洗涤塔B13、淋洗塔釜14、循环泵15、第一压力表、第二压力表、板框压滤器17及其之间的管道形成循环管路，使淋洗用的自来水循环使用，其中板框压滤器17起过滤循环水中SiO₂粉尘的作用，第一压力表、第二压力表用于判断框压滤器17是否需要清洗。喷淋时观察淋洗塔釜14上的液位计，当液位超过罐体高度一半时打开排水口排水，喷淋水不足时打开自来水入口，补充淋洗用水。

本实用新型的优点在于：

（1）成本低：不需增加燃气即可反应完全；

（2）安全性高：对硅烷尾气进行降速和稀释，设置相关安全连锁，防止了高浓度硅烷进入到燃烧罐中产生爆炸危险；

（3）无粉尘排放：设置集尘罐、采用自来水喷淋和板框压滤器过滤方式，使产生的二氧化硅粉末沉降和被吸附，无粉尘排放。

本实用新型如果公开或涉及了互相固定连接的零部件或结构件，那么，除另有声明外，固定连接可以理解为：能够拆卸地固定连接( 例如使用螺栓或螺钉连接)，也可以理解为：不可拆卸的固定连接(例如铆接、焊接)，当然，互相固定连接也可以为一体式结构(例如使用铸造工艺一体成形制造出来) 所取代(明显无法采用一体成形工艺除外)。

另外，上述本实用新型公开的任一技术方案中所应用的用于表示位置关系或形状的术语除另有声明外其含义包括与其近似、类似或接近的状态或形状。

本实用新型提供的任一部件既可以是由多个单独的组成部分组装而成，也可以为一体成形工艺制造出来的单独部件。

最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本实用新型的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本实用新型技术方案的精神，其均应涵盖在本实用新型请求保护的技术方案范围当中。

Claims (10)

1.一种提高硅烷尾气处理安全性的装置，其特征在于：包括氮气管路、尾气管路、稀释罐、燃烧罐、送风组件、压力变送器、切断阀、放空组件以及洗涤组件，所述稀释罐的一端与氮气管路和尾气管路相连，稀释罐的另一端与燃烧罐相连；所述送风组件用于为燃烧罐输送空气；所述切断阀设置在尾气管路上；所述压力变送器与燃烧罐相连且与切断阀连锁，所述放空组件与压力变送器连锁；所述洗涤组件与燃烧罐相连。

2.根据权利要求1所述的一种提高硅烷尾气处理安全性的装置，其特征在于：所述放空组件包括放空管路、放空阀以及爆破片，所述放空管路与燃烧罐的顶部相连，所述放空阀、爆破片设置在放空管路上且与压力变送器连锁，当压力变送器的压力值超过第一设定值时，放空阀和放空管路将燃烧尾气直接放空；当压力变送器的压力值超过第二设定值时，爆破片爆破放空。

3.根据权利要求1所述的一种提高硅烷尾气处理安全性的装置，其特征在于：所述洗涤组件包括洗涤塔A、洗涤塔B以及淋洗塔釜，所述洗涤塔A与燃烧罐相连，洗涤塔A和洗涤塔B的底部均与淋洗塔釜相连通。

4.根据权利要求3所述的一种提高硅烷尾气处理安全性的装置，其特征在于：还包括循环泵和板框压滤器，所述循环泵置于淋洗塔釜的底部并与其相连；所述板框压滤器的下端与循环泵相连，板框压滤器的上端与洗涤塔B连接。

5.根据权利要求4所述的一种提高硅烷尾气处理安全性的装置，其特征在于：所述板框压滤器与循环泵之间的管路设置有第一压力表；所述板框压滤器与洗涤塔B之间的管路设置有第二压力表。

6.根据权利要求4所述的一种提高硅烷尾气处理安全性的装置，其特征在于：所述洗涤塔B和板框压滤器之间的管路上设置有自来水入口。

7.根据权利要求3所述的一种提高硅烷尾气处理安全性的装置，其特征在于：还包括尾气风机，所述尾气风机的进气端与洗涤塔B相连，尾气风机的出气端连接放空烟囱。

8.根据权利要求1所述的一种提高硅烷尾气处理安全性的装置，其特征在于：所述燃烧罐的底部连接有集尘罐，所述集尘罐具有排污口；所述送风组件为鼓风机，所述鼓风机的出风口与燃烧罐相连通。

9.根据权利要求1所述的一种提高硅烷尾气处理安全性的装置，其特征在于：所述尾气管路上设置管道节流孔板；所述燃烧罐内设有温度计。

10.根据权利要求3所述的一种提高硅烷尾气处理安全性的装置，其特征在于：所述洗涤塔A内无填料；所述洗涤塔B内设置有填料；所述淋洗塔釜具有液位计和排水口。

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