[發明專利]一種氯硅烷生產中尾氣處理系統

在審

• 申請號: 201911388748.2
• 申請日: 2019-12-30
• 公開（公告）號: CN111013362A
• 公開（公告）日: 2020-04-17
• 發明（設計）人: 何壽林;羅全安
• 申請（專利權）人: 武漢新硅科技潛江有限公司
• 主分類號: B01D53/78
• 分類號: B01D53/78;B01D53/70;B01D53/68
• 代理公司: 武漢今天智匯專利代理事務所(普通合伙) 42228
• 代理人: 鄧寅杰

本發明公開了一種氯硅烷生產中尾氣處理系統，包括順次連接的尾氣收集盤尾氣收集罐、尾氣壓縮機、分離罐、淋洗塔和吸收水池；尾氣通過尾氣收集盤進入尾氣收集罐進行收集，尾氣收集罐中尾氣經尾氣壓縮機壓縮后進入分離罐進行氣液分離，經氣液分離后液體被收集，氣體進入淋洗塔進行水解反應被處理，吸收水池與淋洗塔之間設有循環水泵。本發明通過壓縮可以回收一部分氯硅烷。廢氣處理采用的吸收劑是NaCl飽和鹽水，控制pH＝8?10，使硅酸在循環水中呈一種很好分離的疏松體，漂浮在吸收循環水池面，很易與水分離。循環水清澈，不需加絮凝劑沉淀、離心機分離處理。

技術領域

本發明屬于化工領域，特別涉及一種氯硅烷生產中尾氣處理系統。

背景技術

高純氯硅烷生產，主要指光纖和電子工業用高純SiCl₄、SiHCl₃等生產，隨著光纖和微電子產業發展，5G商業化的開啟，對高純氯硅烷需求越來越多。有代表性的氯硅烷尾氣處理方法是采用堿水溶液吸收氯硅烷尾氣中的HCl、SiHCl₃、SiCl₄等，用堿水對尾氣中氯硅烷進行水解反應，尾氣中的氯硅烷水解生成硅酸、HCl和H₂，生成的HCl和尾氣中HCl都在水中以稀鹽酸形式存在，其中一部分與堿反應生成鹽，H₂從洗滌塔頂部排出。該方法的特點為：硅酸在洗滌塔內是一種白色膠狀物(原硅酸H₄SiO₄)，比水輕，像肥皂泡一樣飄在水中，很難清除；白色膠狀物易堵塞洗滌塔塔頂排氣口，造成H₂不能從塔頂高空排放；大量污水要經過絮凝、沉降、離心處理排放，環境壓力很大。以某企業年產15000噸高純光纖用SiCl₄為例，年廢水排放量為1.3萬噸。如此大量廢水處理，增加了企業生產成本，不利于人類生態環境保護，也制約了行業發展。

《科協論壇》中報道了變壓吸附在三氯氫硅尾氣處理中的應用，該方法是目前三氯氫硅合成工藝尾氣回收主流。通過變壓吸附，可以回收氯硅烷和HCl返回合成爐，尾氣中H₂返回HCl合成工序，不產生廢棄物。但操作復雜，能耗大，一組吸附塔和軟件建設一次性投資數百萬，且必須與合成爐配套，適用于有三氯氫硅合成工序的大規模生產。

專利CN101810984A公開了一種有機氯硅烷工藝尾氣回收利用方法，包括合成反應步驟以及冷凝收集步驟，其特征在于：(1)、將經冷凝收集步驟后的尾氣，送入噴淋吸收塔，用有機溶劑噴淋吸收尾氣中剩余的四氯化硅；(2)、經噴淋吸收步驟后的尾氣，送入石墨降膜吸收塔用水吸收尾氣中的氯化氫生成鹽酸。該方法采用大量有機溶劑物理吸收有機氯硅烷中有機硅和SiCl₄，未吸收的HCl用水吸收成鹽酸銷售，該方法能解決尾氣中有機硅和氯硅烷回收問題，可是用來吸收的大量有機溶劑要進行處理，解析出來的SiCl₄雜質偏多不能用在生成高純SiCl₄。

《化工管理》中報道了“氯硅烷尾氣處理方法”，該方法報道了對多晶硅生產中產生的氯硅烷、HCl、H₂進行水解處理方法，水解的廢水通過采用污水凈化器，板框過濾固體等處理，只能緩解部分環保壓力。

發明內容

針對上述技術缺點，本發明的目的在于提供一種氯硅烷生產中尾氣處理系統，該尾氣處理系統處理工藝簡單，操作方便，成本低，能耗小，尾氣中夾帶的氯硅烷絕大部分被回收，不產生工藝廢水。

為達到上述目的，本發明采用以下技術方案：

一種氯硅烷生產中尾氣處理系統，其特征在于：包括順次連接的尾氣收集盤、尾氣收集罐、尾氣壓縮機、分離罐、淋洗塔和吸收水池；

尾氣通過所述尾氣收集盤進入所述尾氣收集罐進行收集，所述尾氣收集罐中尾氣經所述尾氣壓縮機壓縮后進入所述分離罐進行氣液分離，經氣液分離后液體被收集，氣體進入淋洗塔進行水解反應被處理，所述吸收水池與淋洗塔之間設有循環水泵。