CN220677595U - 一种多晶硅生产渣浆处理用络合剂添加系统 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种多晶硅生产渣浆处理用络合剂添加系统，络合剂配料罐的出口与络合剂添加罐的进口相连，络合剂添加罐连接有四硅进料管道，络合剂添加罐的出口与净化搅动釜的进口相连，净化搅动釜的气相出口与净化塔的进口相连，净化塔气相出口与冷却装置的进口相连，冷却装置的出口与净化塔的喷淋液进口相连。络合剂与四氯化硅在络合剂添加罐进行初步混合，在管道流动过程中进一步混合，避免进入到净化搅动釜中的络合剂飘浮在液面之上，氯化铝在络合剂的作用下络合聚集排走，使得系统不会产生氯化铝粘性气体，从而能够避免在络合剂的作用下氯化铝粘性气体附着在冷却装置内部，进而能够避免冷却装置堵塞，保证整个渣浆处理系统正常运行。
Description
技术领域
本申请涉及多晶硅生产技术领域，特别是涉及一种多晶硅生产渣浆处理用络合剂添加系统。
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，冷氢化工序和精馏工序不可避免地产生渣浆。渣浆主要由约5%固相组分（硅粉颗粒）和约95%液相组分（氯硅烷、高沸物和其他）组成，其中氯硅烷液体组分约占90%以上。
渣浆在回收过程中将高沸物分离，得到大量的含有氯硅烷的高沸物，现有技术中，对于含有氯硅烷的高沸物通常采用如图1所示的高沸处理系统进行处理，将含有氯硅烷的高沸物通入到净化釜10中，然后通过氮气加压将络合剂从络合剂罐20中通入到净化釜10中，而后启动净化釜10、净化塔30和冷却器40，以将高沸物中的氯硅烷采出，剩下的高沸物在络合剂的作用下聚集在净化釜10釜底，并通过釜底采出水解处理。
但是，由于络合剂为粉末状果粒，重量较轻，在通过氮气加压将络合剂从络合剂罐20中通入到净化釜10中后，大部分络合剂飘浮在液面之上，导致络合剂不能混合到净化釜10中的高沸物中，在系统启动后，飘浮在液面之上的络合剂随气相流至冷却器40中，且由于络合剂没有混合到净化釜10中的高沸物中，络合剂启不到原有作用，导致高沸物中的氯化铝在净化釜10升温到设计温度后会变成带有粘性的气体流至冷却器40中，导致络合剂和氯化铝粘性气体在冷却器40中相遇，且在络合剂的作用下，氯化铝粘性气体容易附着在冷却器40内部，导致冷却器40特别容易堵塞，导致整个渣浆处理系统无法正常运行。
实用新型内容
基于此，有必要针对现有技术中，飘浮在液面之上的络合剂随气相流至冷却器中，且高沸物中的氯化铝在净化釜升温到设计温度后会变成带有粘性的气体流至冷却器中，在络合剂的作用下，氯化铝粘性气体容易附着在冷却器内部，导致冷却器特别容易堵塞，导致整个渣浆处理系统无法正常运行的问题。提供一种多晶硅生产渣浆处理用络合剂添加系统，能够解决现有技术中的上述问题。
一种多晶硅生产渣浆处理用络合剂添加系统，包括络合剂配料罐、络合剂添加罐、净化搅动釜、净化塔和冷却装置，所述络合剂配料罐连接有络合剂进料管道，且所述络合剂配料罐的出口与所述络合剂添加罐的进口相连，所述络合剂添加罐连接有四硅进料管道，所述络合剂添加罐的出口与所述净化搅动釜的进口相连，所述净化搅动釜连接有高沸进料管道和底排水解管道，所述净化搅动釜的气相出口与所述净化塔的进口相连，所述净化塔的液相出口与所述净化搅动釜的进口相连，所述净化塔气相出口与所述冷却装置的进口相连，所述冷却装置的出口与所述净化塔的喷淋液进口相连，且所述冷却装置的出口还设置有氯硅烷采出管道。
优选地，上述一种多晶硅生产渣浆处理用络合剂添加系统中，所述净化搅动釜内设置有第一搅动装置。
优选地，上述一种多晶硅生产渣浆处理用络合剂添加系统中，所述络合剂添加罐内设置有第二搅动装置。
优选地，上述一种多晶硅生产渣浆处理用络合剂添加系统中，所述络合剂添加罐还连接有第一氮气加压管道和第一放空管道，且所述第一氮气加压管道和所述第一放空管道设置于所述络合剂添加罐的顶部。
优选地，上述一种多晶硅生产渣浆处理用络合剂添加系统中，所述络合剂配料罐还连接有第二氮气加压管道和第二放空管道，且所述第二氮气加压管道和所述第二放空管道设置于所述络合剂配料罐的顶部。
优选地，上述一种多晶硅生产渣浆处理用络合剂添加系统中，所述净化搅动釜的进口连接有螺旋静态混合器，所述络合剂添加罐的出口与所述螺旋静态混合器的进口相连，所述螺旋静态混合器的出口与所述净化搅动釜的进口相连。
本申请采用的技术方案能够达到以下有益效果：
本申请实施例公开的一种多晶硅生产渣浆处理用络合剂添加系统中，络合剂与四氯化硅在络合剂添加罐进行初步混合，且由于络合剂添加罐不进行加热，因此，在络合剂添加罐不会产生气相，也就使得络合剂不会随气相流至后续的冷却装置中，从而避免络合剂直接加入到净化搅动釜中后随气相流至冷却装置，如此设置，络合剂只能随着四硅通过管道通入到净化搅动釜中，在络合剂随着四硅通过管道通入到净化搅动釜的过程中，络合剂与四硅在管道流动过程中进一步混合，以使络合剂与四硅混合充分，然后才进入到净化搅动釜中，通入到净化搅动釜中后，络合剂能够随四硅一起与待处理高沸物混合，从而避免进入到净化搅动釜中的络合剂飘浮在液面之上，且液体四硅能够携带络合剂与待处理高沸物混合，以将络合剂混合到净化搅动釜中的待处理高沸物中，因此，蒸发的氯硅烷气相并不会携带络合剂至净化塔及后续的冷却装置中，从而避免络合剂随蒸发的氯硅烷气相流至冷却装置中，同时，高沸物中的氯化铝在络合剂的作用下络合聚集，通过底排水解管道排走，系统不会产生氯化铝粘性气体，并不会在净化搅动釜升温到设计温度后会变成带有粘性的气体流至净化塔及后续的冷却装置中，综上，能够避免络合剂和氯化铝粘性气体在净化塔及后续的冷却装置中相遇，从而能够避免在络合剂的作用下氯化铝粘性气体附着在冷却装置内部，进而能够避免冷却装置堵塞，保证整个渣浆处理系统正常运行。
附图说明
图1为现有技术中高沸处理系统的示意图；
图2为本申请实施例中公开的一种多晶硅生产渣浆处理用络合剂添加系统的示意图。
附图说明：净化釜10、络合剂罐20、净化塔30、冷却器40；
络合剂配料罐100、络合剂进料管道110、第二氮气加压管道120、第二放空管道130、络合剂添加罐200、四硅进料管道210、第二搅动装置220、第一氮气加压管道230、第一放空管道240、净化搅动釜300、高沸进料管道310、底排水解管道320、第一搅动装置330、螺旋静态混合器340、净化塔400、冷却装置500、氯硅烷采出管道510。
具体实施方式
为了便于理解本申请，下面将参照相关实施例对本申请进行更全面的描述。实施例中给出了本申请的较佳实施方式。但是，本申请可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本申请的公开内容理解的更加透彻全面。
需要说明的是，当元件被称为“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”、“顶部”、“底部”、“底端”、“顶端”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本申请。本文所使用的术语“和／或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
请参考图2，本申请实施例公开一种多晶硅生产渣浆处理用络合剂添加系统，包括络合剂配料罐100、络合剂添加罐200、净化搅动釜300、净化塔400和冷却装置500，其中：
络合剂配料罐100连接有络合剂进料管道110，将配置好的络合剂通过络合剂进料管道110通入到络合剂配料罐100，络合剂的通入量根据系统所需，例如，系统需要8公斤络合剂，则称取配置好的络合剂8公斤，然后通过络合剂进料管道110通入到络合剂配料罐100。络合剂配料罐100的出口与络合剂添加罐200的进口相连，络合剂添加罐200连接有四硅进料管道210，络合剂添加罐200的出口与净化搅动釜300的进口相连，通过四硅进料管道210向络合剂添加罐200中通入液态的四氯化硅（本申请中简称四硅），然后将络合剂配料罐100中的络合剂通入到络合剂添加罐200，以使络合剂与四氯化硅在络合剂添加罐200进行初步混合，络合剂与四氯化硅在络合剂添加罐200初步混合成液状后再通入到净化搅动釜300中。由于本系统中只有净化搅动釜300和净化塔400需要加热，而络合剂添加罐200不进行加热，因此，在络合剂添加罐200不会产生气相，也就使得络合剂不会随气相流至后续的冷却装置500中，从而避免络合剂直接加入到净化搅动釜300中后随气相流至冷却装置500，如此设置，络合剂只能随着四硅通过管道通入到净化搅动釜300中，在络合剂随着四硅通过管道通入到净化搅动釜300的过程中，络合剂与四硅在管道流动过程中进一步混合，以使络合剂与四硅混合充分，然后才进入到净化搅动釜300中。
净化搅动釜300连接有高沸进料管道310和底排水解管道320，净化搅动釜300的气相出口与净化塔400的进口相连，首先通过高沸进料管道310将待处理高沸物（含有氯硅烷的高沸物）通入到净化搅动釜300中，然后将络合剂添加罐200中初步混合后的络合剂与四硅再通入到净化搅动釜300中，由于络合剂与四硅在管道流动过程中进一步混合，使得络合剂与四硅混合充分，因此，通入到净化搅动釜300中后，两种液体（络合剂与四硅充分重合后呈液态，待处理高沸物也呈液态）实现液液直接混合，络合剂能够随四硅一起与待处理高沸物混合，从而避免进入到净化搅动釜300中的络合剂飘浮在液面之上，且液体四硅能够携带络合剂与待处理高沸物混合，以将络合剂混合到净化搅动釜300中的待处理高沸物中。然后启动系统，净化搅动釜300开始加热蒸馏待处理高沸物，待处理高沸物中的氯硅烷受热蒸发通过净化搅动釜300的气相出口流入到净化塔400中，由于络合剂混合到待处理高沸物中，并没有飘浮在液面之上，因此，蒸发的氯硅烷气相并不会携带络合剂至净化塔400及后续的冷却装置500中，从而避免络合剂随蒸发的氯硅烷气相流至冷却装置500中。
同时，由于络合剂混合到待处理高沸物中，络合剂能够启到原有作用，待处理高沸物中的高沸物在络合剂的作用下，络合聚集到净化搅动釜300的釜底，然后通过底排水解管道320通入到水解系统中，以将络合聚集的高沸物水解处理，特别是高沸物中的氯化铝，在络合剂的作用下络合聚集，通过底排水解管道320排走，并不会在净化搅动釜300升温到设计温度后会变成带有粘性的气体流至净化塔400及后续的冷却装置500中，也就是说，由于络合剂混合到待处理高沸物中，络合剂能够启到原有作用，在络合剂的作用下已将氯化铝等杂质去除，氯化铝除掉后，系统不会产生氯化铝粘性气体。综上，能够避免络合剂和氯化铝粘性气体在净化塔400及后续的冷却装置500中相遇。
净化塔400气相出口与冷却装置500的进口相连，冷却装置500的出口与净化塔400的喷淋液进口相连，且冷却装置500的出口还设置有氯硅烷采出管道510，从净化搅动釜300通入到净化塔400中的氯硅烷气相中，含有较多的高沸物，因此需要通过净化塔400进一步分离高沸物与氯硅烷，由于高沸物的沸点高于氯硅烷的沸点，因此，通入到净化塔400中的氯硅烷气相中首先经过氯硅烷喷淋液喷淋清洗，沸点较高的高沸物变为液态落到净化塔400的塔底，清洗后的氯硅烷气相中高沸物减少，并通过净化塔400气相出口进入到冷却装置500中，在冷却装置500的冷却作用下，气相氯硅烷冷却为液态，一部分通过氯硅烷采出管道510采出，实现高沸物中氯硅烷的回收，另一部分通入到净化塔400的喷淋液进口，作为氯硅烷喷淋液喷淋清洗从净化搅动釜300通入到净化塔400中的氯硅烷气相。同时，净化塔400的液相出口与净化搅动釜300的进口相连，由于喷淋清洗氯硅烷气相时，部分氯硅烷也就称为液态落到净化塔400的塔底，这部分氯硅烷在净化塔400的加热下继续蒸发为氯硅烷气相，以继续回收氯硅烷，提高高沸物中氯硅烷的回收率，聚集在净化塔400塔底的液态高沸物及部分液态氯硅烷通过净化塔400的液相出口通入到净化搅动釜300中去除高沸物，系统以此闭环运行，将待处理高沸物中的氯硅烷回收，将待处理高沸物中的高沸物分离水解。
本申请实施例公开的一种多晶硅生产渣浆处理用络合剂添加系统中，络合剂与四氯化硅在络合剂添加罐200进行初步混合，且由于络合剂添加罐200不进行加热，因此，在络合剂添加罐200不会产生气相，也就使得络合剂不会随气相流至后续的冷却装置500中，从而避免络合剂直接加入到净化搅动釜300中后随气相流至冷却装置500，如此设置，络合剂只能随着四硅通过管道通入到净化搅动釜300中，在络合剂随着四硅通过管道通入到净化搅动釜300的过程中，络合剂与四硅在管道流动过程中进一步混合，以使络合剂与四硅混合充分，然后才进入到净化搅动釜300中，通入到净化搅动釜300中后，络合剂能够随四硅一起与待处理高沸物混合，从而避免进入到净化搅动釜300中的络合剂飘浮在液面之上，且液体四硅能够携带络合剂与待处理高沸物混合，以将络合剂混合到净化搅动釜300中的待处理高沸物中，因此，蒸发的氯硅烷气相并不会携带络合剂至净化塔400及后续的冷却装置500中，从而避免络合剂随蒸发的氯硅烷气相流至冷却装置500中，同时，高沸物中的氯化铝在络合剂的作用下络合聚集，通过底排水解管道320排走，系统不会产生氯化铝粘性气体，并不会在净化搅动釜300升温到设计温度后会变成带有粘性的气体流至净化塔400及后续的冷却装置500中，综上，能够避免络合剂和氯化铝粘性气体在净化塔400及后续的冷却装置500中相遇，从而能够避免在络合剂的作用下氯化铝粘性气体附着在冷却装置500内部，进而能够避免冷却装置500堵塞，保证整个渣浆处理系统正常运行。
为了使络合剂与待处理高沸物能够充分混合，可选地，净化搅动釜300内可以设置有第一搅动装置330，通过第一搅动装置330搅动待处理高沸物与络合剂，能够使得二者混合均匀，从而避免进入到净化搅动釜300中的络合剂飘浮在液面之上，均匀分布在待处理高沸物中的络合剂能够充分发挥其作用，进一步促进高沸物络合聚集，特别是进一步促进氯化铝络合聚集，从而能够进一步避免氯化铝变成带有粘性的气体，进而能够进一步避免络合剂和氯化铝粘性气体在净化塔400及后续的冷却装置500中相遇。
作为优选，络合剂添加罐200内可以设置有第二搅动装置220，通过第二搅动装置220搅动四硅与络合剂，能够使得二者充分混合均匀，然后才通入到净化搅动釜300中，混合均匀的四硅与络合剂与待处理高沸物在净化搅动釜300中混合，能够使得络合剂与待处理高沸物充分混合。
络合剂添加罐200中混合后的四硅与络合剂可以通过高压泵抽吸通入到净化搅动釜300，可选地，络合剂添加罐200还连接有第一氮气加压管道230和第一放空管道240，且第一氮气加压管道230和第一放空管道240设置于络合剂添加罐200的顶部。在四硅与络合剂初步混合后，关闭第一放空管道240，通过第一氮气加压管道230向络合剂添加罐200通入氮气，充压1公斤，然后打开络合剂添加罐200底部切断阀，在气压的作用下，初步混合后的四硅与络合剂被通入到净化搅动釜300，待完成后，关闭络合剂添加罐200底部切断阀，打开第一放空管道240，以使络合剂添加罐200中气压恢复正常，通过此种方式能够避免通过高压泵输送时络合剂在高压泵中积存而导致高压泵堵塞。
作为优选，络合剂配料罐100还连接有第二氮气加压管道120和第二放空管道130，且第二氮气加压管道120和第二放空管道130设置于络合剂配料罐100的顶部。在将配置好的络合剂根据系统所需通过络合剂进料管道110通入到络合剂配料罐100后，关闭第二放空管道130，通过第二氮气加压管道120向络合剂配料罐100通入氮气，充压1公斤，然后打开络合剂配料罐100底部阀门，在气压的作用下，络合剂被通入到络合剂添加罐200，待完成后，关闭络合剂配料罐100底部阀门，打开第二放空管道130，以使络合剂配料罐100中气压恢复正常，通过此种方式能够避免通过高压泵输送时络合剂在高压泵中积存而导致高压泵堵塞。
如上文所述，在络合剂随着四硅通过管道通入到净化搅动釜300的过程中，络合剂与四硅在管道流动过程中进一步混合，以使络合剂与四硅混合充分，进一步地，净化搅动釜300的进口连接有螺旋静态混合器340，络合剂添加罐200的出口与螺旋静态混合器340的进口相连，螺旋静态混合器340的出口与净化搅动釜300的进口相连，络合剂与四硅通过螺旋静态混合器340后通入到净化搅动釜300，以使络合剂随着四硅通过管道通入到净化搅动釜300的过程中，通过螺旋静态混合器340进一步促进络合剂与四硅混合，使得络合剂与四硅既在管道中流动过程中混合，还通过螺旋静态混合器340混合，能够使得络合剂与四硅充分混合，充分混合后的络合剂与四硅从螺旋静态混合器340出口通入到净化搅动釜300，充分混合均匀的四硅与络合剂与待处理高沸物在净化搅动釜300中混合，能够使得络合剂与待处理高沸物充分混合，能够进一步避免进入到净化搅动釜300中的络合剂飘浮在液面之上。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (6)
1.一种多晶硅生产渣浆处理用络合剂添加系统，其特征在于，包括络合剂配料罐（100）、络合剂添加罐（200）、净化搅动釜（300）、净化塔（400）和冷却装置（500），所述络合剂配料罐（100）连接有络合剂进料管道（110），且所述络合剂配料罐（100）的出口与所述络合剂添加罐（200）的进口相连，所述络合剂添加罐（200）连接有四硅进料管道（210），所述络合剂添加罐（200）的出口与所述净化搅动釜（300）的进口相连，所述净化搅动釜（300）连接有高沸进料管道（310）和底排水解管道（320），所述净化搅动釜（300）的气相出口与所述净化塔（400）的进口相连，所述净化塔（400）的液相出口与所述净化搅动釜（300）的进口相连，所述净化塔（400）气相出口与所述冷却装置（500）的进口相连，所述冷却装置（500）的出口与所述净化塔（400）的喷淋液进口相连，且所述冷却装置（500）的出口还设置有氯硅烷采出管道（510）。
2.根据权利要求1所述的一种多晶硅生产渣浆处理用络合剂添加系统，其特征在于，所述净化搅动釜（300）内设置有第一搅动装置（330）。
3.根据权利要求1所述的一种多晶硅生产渣浆处理用络合剂添加系统，其特征在于，所述络合剂添加罐（200）内设置有第二搅动装置（220）。
4.根据权利要求1所述的一种多晶硅生产渣浆处理用络合剂添加系统，其特征在于，所述络合剂添加罐（200）还连接有第一氮气加压管道（230）和第一放空管道（240），且所述第一氮气加压管道（230）和所述第一放空管道（240）设置于所述络合剂添加罐（200）的顶部。
5.根据权利要求1所述的一种多晶硅生产渣浆处理用络合剂添加系统，其特征在于，所述络合剂配料罐（100）还连接有第二氮气加压管道（120）和第二放空管道（130），且所述第二氮气加压管道（120）和所述第二放空管道（130）设置于所述络合剂配料罐（100）的顶部。
6.根据权利要求1所述的一种多晶硅生产渣浆处理用络合剂添加系统，其特征在于，所述净化搅动釜（300）的进口连接有螺旋静态混合器（340），所述络合剂添加罐（200）的出口与所述螺旋静态混合器（340）的进口相连，所述螺旋静态混合器（340）的出口与所述净化搅动釜（300）的进口相连。
Priority Applications (1)
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| CN202322120912.XU CN220677595U (zh) | 2023-08-07 | 2023-08-07 | 一种多晶硅生产渣浆处理用络合剂添加系统 |
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Family Applications (1)
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2023
- 2023-08-07 CN CN202322120912.XU patent/CN220677595U/zh active Active
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