CN219571945U - 一种硅烷高空紧急放散系统 - Google Patents

Abstract

一种硅烷高空紧急放散系统,系统包括钢结构塔架、设在钢结构塔架内的放散立管，放散立管上设有分子封，分子封上设有分子封排凝管线，分子封与放散燃烧器连接，钢结构塔架的中部设有水平硅烷放散气管线，水平硅烷放散气管线上依次设有压力变送器和放散快关阀；钢结构塔架的下部设有新鲜水管线，钢结构塔架的上部设有氮气吹扫管线，氮气吹扫管线上设有支管，支管上设有止回阀，进入水平硅烷放散气管线的放散气体经压力变送器和放散快关阀进入放散立管，经分子封进入放散燃烧器内燃烧无污染排放，分子封内部的凝液通过分子封排凝管线流入污水收集处。其结构紧凑，操作方便，可实现多级放散，安全可靠，火焰稳定且刚性强、设备寿命高。

Description

一种硅烷高空紧急放散系统

技术领域

本实用新型涉及一种硅烷高空紧急放散系统及方法，尤其适用于处理电子、信息、能源、材料、化工、机械及光学等领域产生的硅烷废气。

背景技术

硅烷通过热分解或与其它气体的化学反应，可由硅烷制得单晶硅、多晶硅、非晶硅、金属硅化物、氮化硅、碳化硅、氧化硅等一系列含硅物质，在高科技中被广泛应用并且越来越重要。浓度大于8％的硅烷遇氧发生剧烈反应，出现剧烈燃烧现象，反应产生大量热量使硅烷迅速分解成(S_iH₂)X并进一步燃烧生成S_iO₂，硅烷同时还会刺激眼睛、皮肤及呼吸系统。鉴于硅烷的自燃性和危害性，放散系统上游装置超压或生产过程中产生的硅烷废气需特殊处理，此时就需要配备一种硅烷紧急放散系统。

现有技术中，通常放散气管线仅设置一台放散快关阀控制放散气的排放，放散快关阀出现故障则易造成放散系统上游装置憋压。同时，在小流量工况下，放散系统检测的压力信号值较小，较难设置匹配放散快关阀开启压力的准确信号。现有技术中分子封内凝液通过分子封排凝管线处手阀的排凝易造成分子封凝液排放不畅，且易造成排凝管线中的硅烷气与空气接触发生自燃。现有技术中放散系统设置的阀门为常规形式，阀门发生内漏或外漏时，硅烷气与空气接触也会发生自燃。

发明内容

技术问题：本实用新型的目的是要克服现有技术中存在的不足之处，提供一种硅烷高空紧急放散系统及方法，使放散系统上游装置超压或生产过程中产生的硅烷废气能够安全、有效的处理，不憋压、不回火、燃烧完全、流量适用性强、经济环保。

技术方案：为实现上述目的，本实用新型的一种硅烷高空紧急放散系统，包括钢结构塔架、设在钢结构塔架内的放散立管，所述放散立管的顶部设有分子封，所述分子封的底部设有分子封排凝管线，分子封上端经连接管延伸出钢结构塔架顶部，与放散燃烧器法兰连接，所述钢结构塔架的中部设有与放散立管相通的水平硅烷放散气管线，所述的水平硅烷放散气管线上依次设有压力变送器和放散快关阀；所述钢结构塔架的下部设有与分子封排凝管线下部相通的新鲜水管线，钢结构塔架的上部设有与放散立管相通持续对水平硅烷放散气管线、分子封注入氮气的氮气吹扫管线，所述氮气吹扫管线上设有与水平硅烷放散气管线相通的支管，支管上设有止回阀，进入水平硅烷放散气管线的放散气体经压力变送器和放散快关阀进入放散立管，经分子封进入放散燃烧器内燃烧无污染排放，分子封内部的凝液通过分子封排凝管线流入污水收集处。

所述的放散气动快关阀入口管路上设有连通出口管路的旁通管，旁通管路上并联有爆破片或爆破针阀及DN50小口径阀门。

所述的放散立管下部设有可定期排放凝集液的倾斜挡板，倾斜挡板处设有阀门控制的排凝管线。

所述的分子封的底板倾斜布置，以防止空气由燃烧器出口渗入放散立管及上游系统，在底板倾斜角处设有随时排出积液的排凝口。

所述的分子封排凝管线底部为U型水封结构，U型水封结构的U型底部设有排污管。

所述的放散燃烧器上依次设有多孔型的防风罩及稳火圈。

所述的氮气吹扫管线上分别设有控制进入放散立管和与水平硅烷放散气管线相通支管的控制阀。

有益效果：本实用新型的硅烷高空紧急放散系统采用一台压力变送器、一个放散快关阀，快关阀旁路设有爆破片或爆破针阀及小口径阀门，其中放散快关阀和小口径阀门为防内漏及外漏的波纹管阀或隔膜阀形式；小口径阀门通过较小流量的硅烷放散气及上游吹扫气，大流量放散时压力变送器检测到一定压力后放散快关阀会迅速打开。若放散快关阀出现故障，放散气可突破爆破片或爆破针阀送至放散立管，保证硅烷放散气及时且安全可靠的多级放散。通过持续的小流量补水可使分子封排凝管线下部U型管形成一定高度的水封，有效隔绝分子封排凝管内部空间与下游管线中的空气，在保证放散时硅烷气不从排凝管溢出的同时分子封积液持续排出。U型管底部设置排污管，保证管线不堵塞。设置了防风罩及稳火圈，放散燃烧器上部的多孔型防风罩可干涉燃烧器背风侧流场，改变空气流动的轨迹，破坏气流的旋涡状结构，有效改善横风背风侧放散燃烧器形成的负压区，改善放散气的火焰刚性。放散燃烧器出口处的稳火圈保证火焰的连续性及稳定性。通过氮气吹扫管线吹扫点分别为分子封根部及放散快关阀前，吹扫点保持足够安全流速的氮气，分子封内、放散快关阀及其旁路持续的氮气吹扫保证整个放散系统的安全。本实用新型与现有技术相比的主要优点有：

1)本实用新型的硅烷高空紧急放散系统可实现多级放散，对于小流量常规工况及大流量事故工况均能很好满足。小流量放散或上游吹扫气经小口径阀门送至放散立管，大流量放散时压力变送器检测到一定压力后放散快关阀迅速打开送至放散立管。

2)本实用新型的硅烷高空紧急放散系统不憋压、不回火、安全可靠、工艺简单。

3)本实用新型的硅烷高空紧急放散系统火焰稳定且刚性强，设备寿命高。

4)本实用新型的硅烷高空紧急放散系统中硅烷废气管线使用阀门为波纹管阀或隔膜阀形式，阀门无内漏外漏，安全性高。

附图说明

图1是本实用新型的一种硅烷高空紧急放散系统结构示意图。

图中：水平硅烷放散气管线1，放散立管2，分子封3，分子封排凝管线4，放散燃烧器5，钢结构塔架6，氮气吹扫管线7，压力变送器1-1，放散快关阀1-2，爆破片或爆破针阀1-3，小口径阀门1-4，倾斜挡板2-1，排凝管线2-2，底板3-1，U型水封结构4-1，新鲜水管线4-2，排污管4-3，防风罩5-1，稳火圈5-2。

具体实施方式

下面结合附图中的实施例对本实用新型的一个实施例作进一步的说明：

如图1所示，本实用新型的一种硅烷高空紧急放散系统，主要由水平硅烷放散气管线1、放散立管2、分子封3、分子封排凝管线4、放散燃烧器5、钢结构塔架6和氮气吹扫管线7构成。所述钢结构塔架6内设有放散立管2，所述放散立管2的顶部设有分子封3，所述的放散立管2下部设有可定期排放凝集液的倾斜挡板2-1，倾斜挡板2-1处设有阀门控制的排凝管线2-2。所述分子封3的底部设有分子封排凝管线4，所述的分子封排凝管线4底部为U型水封结构4-1，U型水封结构4-1的U型底部设有排污管4-3。分子封3的底板3-1倾斜布置，以防止空气由燃烧器出口渗入放散立管及上游系统，在底板3-1倾斜角处设有随时排出积液的排凝口。分子封3上端经连接管延伸出钢结构塔架6顶部，与放散燃烧器5法兰连接，所述的放散燃烧器5上依次设有多孔型的防风罩5-1及稳火圈5-2。所述钢结构塔架6的中部设有与放散立管2相通的水平硅烷放散气管线1，所述的水平硅烷放散气管线1上依次设有压力变送器1-1和放散快关阀1-2；所述的放散气动快关阀1-2入口管路上设有连通出口管路的旁通管，旁通管路上并联有爆破片或爆破针阀1-3及DN50小口径阀门1-4。所述钢结构塔架6的下部设有与分子封排凝管线4下部相通的新鲜水管线4-2，钢结构塔架6的上部设有与放散立管2相通持续对水平硅烷放散气管线1、分子封3注入氮气的氮气吹扫管线7，氮气吹扫管线7的吹扫点为分子封3根部及放散快关阀1-2前。所述氮气吹扫管线7上设有与水平硅烷放散气管线1相通的支管，支管上设有止回阀7-1，氮气吹扫管线7上分别设有控制进入放散立管2和与水平硅烷放散气管线1相通支管8的控制阀。进入水平硅烷放散气管线1的放散气体经压力变送器1-1和放散快关阀1-2进入放散立管2，经分子封3进入放散燃烧器5内燃烧无污染排放，分子封3内部的凝液通过分子封排凝管线4流入污水收集处。

工作原理：上游装置超压或生产过程中产生的硅烷放散气，小流量放散或上游吹扫气经小口径阀门送至放散立管，大流量放散时压力变送器检测到一定压力后放散快关阀迅速打开送至放散立管，快关阀出现故障时经旁路爆破片或爆破针阀送至放散立管，实现多级放散。放散气经放散立管上部的分子封放散至燃烧器，硅烷废气出燃烧器后自燃，燃烧后无污染排放。分子封可防止空气由燃烧器出口渗入放散立管及上游系统，分子封倾斜底板最低处设排凝口，保证分子封内积液通过排凝口可时刻排出，有效防止系统憋压。分子封排凝管线底部为U型水封结构并配置新鲜水持续补水，U型管形成一定高度的水封，有效隔绝分子封排凝管内部空间与下游管线中的空气，保证放散时硅烷废气不从排凝管溢出的同时分子封积液持续排出。放散燃烧器上部的多孔型防风罩改善放散气的火焰刚性，出口处的稳火圈保证火焰的连续性及稳定性。分子封内、放散快关阀及其旁路持续的氮气吹扫保证整个放散系统的安全。

Claims (7)

1.一种硅烷高空紧急放散系统，其特征在于：它包括钢结构塔架(6)、设在钢结构塔架(6)内的放散立管(2)，所述放散立管(2)的顶部设有分子封(3)，所述分子封(3)的底部设有分子封排凝管线(4)，分子封(3)上端经连接管延伸出钢结构塔架(6)顶部，与放散燃烧器(5)法兰连接，所述钢结构塔架(6)的中部设有与放散立管(2)相通的水平硅烷放散气管线(1)，所述的水平硅烷放散气管线(1)上依次设有压力变送器(1-1)和放散快关阀(1-2)；所述钢结构塔架(6)的下部设有与分子封排凝管线(4)下部相通的新鲜水管线(4-2)，钢结构塔架(6)的上部设有与放散立管(2)相通持续对水平硅烷放散气管线(1)、分子封(3)注入氮气的氮气吹扫管线(7)，所述氮气吹扫管线(7)上设有与水平硅烷放散气管线(1)相通的支管，支管上设有止回阀(7-1)，进入水平硅烷放散气管线(1)的放散气体经压力变送器(1-1)和放散快关阀(1-2)进入放散立管(2)，经分子封(3)进入放散燃烧器(5)内燃烧无污染排放，分子封(3)内部的凝液通过分子封排凝管线(4)流入污水收集处。

2.根据权利要求1所述的一种硅烷高空紧急放散系统，其特征在于：所述的放散气动快关阀(1-2)入口管路上设有连通出口管路的旁通管，旁通管路上并联有爆破片或爆破针阀(1-3)及DN50小口径阀门(1-4)。

3.根据权利要求1所述的一种硅烷高空紧急放散系统，其特征在于：所述的放散立管(2)下部设有可定期排放凝集液的倾斜挡板(2-1)，倾斜挡板(2-1)处设有阀门控制的排凝管线(2-2)。

4.根据权利要求1所述的一种硅烷高空紧急放散系统，其特征在于：所述的分子封(3)的底板(3-1)倾斜布置，以防止空气由燃烧器出口渗入放散立管及上游系统，在底板(3-1)倾斜角处设有随时排出积液的排凝口。

5.根据权利要求1所述的一种硅烷高空紧急放散系统，其特征在于：所述的分子封排凝管线(4)底部为U型水封结构(4-1)，U型水封结构(4-1)的U型底部设有排污管(4-3)。

6.根据权利要求1所述的一种硅烷高空紧急放散系统，其特征在于：所述的放散燃烧器(5)上依次设有多孔型的防风罩(5-1)及稳火圈(5-2)。

7.根据权利要求1所述的一种硅烷高空紧急放散系统，其特征在于：所述的氮气吹扫管线(7)上分别设有控制进入放散立管(2)和与水平硅烷放散气管线(1)相通支管(8)的控制阀。