[實用新型]多晶硅生產線尾氣回收凈化處理裝置

無效

• 申請號: 201120071877.1
• 申請日: 2011-03-14
• 公開（公告）號: CN202070281U
• 公開（公告）日: 2011-12-14
• 發明（設計）人: 蔣超
• 申請（專利權）人: 蔣超
• 主分類號: B01D53/78
• 分類號: B01D53/78;B01D53/96;C01B33/107;C01B33/12;C01B7/07
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及尾氣回收裝置技術領域，尤其是一種多晶硅生產線尾氣回收凈化處理裝置，適用于多晶硅行業和HCl尾氣回收產業。

背景技術

生產多晶硅是一個提純過程，主要原料是三氯氫硅，再用氫氣進行一次高溫還原，這個過程中約有25％的三氯氫硅轉化為多晶硅，剩余大量氣體進入尾氣排放。在這個過程中，如果回收工藝不成熟，三氯氫硅、四氯氫硅、氯化氫、氫氣等有害物質極有可能外溢，存在重大的安全和污染隱患。傳統的多晶硅尾氣處理方法為用水和堿液作為吸收劑，對含有氯硅烷的多晶硅尾氣進行洗滌。其中氯硅烷與水反應生成二氧化硅與鹽酸，再與堿液發生中和反應生成鹽，經洗滌后的尾氣直接排入大氣。此技術的主要優點是設備簡單、投資小。其缺點是污染非常嚴重，消耗大量堿液，產生大量的硅酸鈣固體廢渣和高鹽度廢水需要進一步處理，否則將造成嚴重的環境污染問題。同時氫氣易被吸附于固相水合二氧化硅表面，阻止了水合二氧化硅晶核的長大，從而形成膠體，排入污水管網后容易造成結鹽堵塞問題。尾氣中的有效成份SiHCl₃、HCl等全部排空，大量的資源被嚴重的浪費。需要一種將尾氣“變廢為寶”，循環使用的回收裝置。

實用新型內容

本實用新型要解決的技術問題是：克服現有技術中之不足，提供一種多晶硅生產線尾氣回收凈化處理裝置，能回收尾氣中有效成分，實現無污染，零排放。

本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是：一種多晶硅生產線尾氣回收凈化處理裝置，包括依次連接的氯硅烷回收裝置、鹽酸與白炭黑回收裝置和尾氣凈化裝置，還包括控制各裝置工作的電氣控制單元，

所述的氯硅烷回收裝置包括冷凝裝置和氯硅烷回收罐，冷凝裝置的氣體進口管路連接生產線尾氣出口，冷凝裝置的冷凝液體出口管路連接氯硅烷回收罐，通過冷凝使尾氣中的三氯氫硅和二氯二氫硅轉變成液態后流入氯硅烷回收罐；

所述的鹽酸與白炭黑回收裝置包括鹽酸回收塔、鹽酸循環池、鹽酸回收罐、超聲波循環槽、白炭黑過濾槽和白炭黑回收罐，鹽酸回收塔的氣體進口管路連接所述的冷凝裝置的氣體出口，鹽酸回收塔的洗滌液出口管路連接超聲波循環槽的進口，超聲波循環槽的出口管路連接白炭黑過濾槽的進口，白炭黑過濾槽的白炭黑出口管路連接白炭黑回收罐，白炭黑過濾槽的鹽酸出口管路連接鹽酸循環池的進口，鹽酸循環池的鹽酸出口管路分別連接鹽酸回收罐和鹽酸回收塔的洗滌液進口，鹽酸回收塔中噴淋出的洗滌液與尾氣充分接觸，氯化氫和二氧化硅溶入洗滌液后排入超聲波循環槽，超聲波循環槽能破壞膠體，使水合二氧化硅充分沉淀；

所述的尾氣凈化裝置包括尾氣凈化塔和堿液循環池，尾氣凈化塔的氣體進口管路連接所述的鹽酸回收塔的氣體出口，尾氣凈化塔的洗滌液進口管路連接堿液循環池的洗滌液出口，尾氣凈化塔的洗滌液出口管路連接堿液循環池的洗滌液進口，殘余的氯化氫進入尾氣凈化塔，在堿液的洗滌下去除氯化氫，使尾氣達到排放標準。

為充分去除尾氣中的氯硅烷，所述的冷凝裝置包括依次串聯的一級換熱器和二級換熱器，還設有為一級換熱器和二級換熱器提供冷卻介質的冷凍機組和壓縮機，一級換熱器的氣體進口管路連接生產線尾氣出口，一級換熱器的氣體出口管路連接二級換熱器的氣體進口，二級換熱器的氣體出口管路連接鹽酸回收塔，一級換熱器和二級換熱器的冷凝液出口管路連接氯硅烷回收罐。

優選換熱設備和冷卻介質，所述的一級換熱器和二級換熱器為列管式換熱器，所述的一級換熱器的冷卻介質為低溫冷凍鹽水，所述的二級換熱器的冷卻介質為R404或R507制冷劑。

為充分回收尾氣中的氯化氫，所述的鹽酸回收塔包括依次串聯的一級鹽酸回收塔和二級鹽酸回收塔，一級鹽酸回收塔的氣體出口管路連接二級鹽酸回收塔的氣體進口，二級鹽酸回收塔的氣體出口管路連接尾氣凈化塔的氣體進口，一級鹽酸回收塔的洗滌液出口管路連接超聲波循環槽的進口。

所述的鹽酸循環池數量為兩個，分別為與一級鹽酸回收塔對應的一級鹽酸循環池，與二級鹽酸回收塔對應的二級鹽酸循環池，超聲波循環槽的出口管路經過白炭黑過濾槽后連接一級鹽酸循環池的進口，一級鹽酸循環池的出口管路連接鹽酸回收罐和一級鹽酸回收塔的洗滌液進口，二級鹽酸回收塔的洗滌液出口管路連接二級鹽酸循環池的進口，二級鹽酸循環池的出口管路分別連接一級鹽酸循環池和二級鹽酸回收塔的洗滌液進口。

為方便控制各裝置的工作，所述的白炭黑過濾槽和白炭黑回收罐之間的管路上具有第一輸送泵和第一電磁開關閥，所述的鹽酸循環池和鹽酸回收罐之間的管路上具有第二輸送泵和第二電磁開關閥。