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一種冷氫化工藝中的渣漿處理方法和裝置的制造方法

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一種冷氫化工藝中的渣漿處理方法和裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于冷氫化工藝技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種冷氫化工藝中的渣漿處理方法和
目.ο
【背景技術(shù)】
[0002]隨著2010年國(guó)家工信部等三部門(mén)聯(lián)合發(fā)布的137號(hào)文件關(guān)于多晶硅行業(yè)準(zhǔn)入條件的出臺(tái),物料的回收利用、節(jié)能降耗、綠色環(huán)保成了各大公司持續(xù)發(fā)展追求的目標(biāo),為了降低多晶硅的生產(chǎn)成本,大多數(shù)企業(yè)開(kāi)始使用冷氫化技術(shù)來(lái)處理多晶硅生產(chǎn)中的四氯化硅副產(chǎn)物。而目前冷氫化技術(shù)較為成熟的工藝包供貨商如美國(guó)GT、美國(guó)PPP、美國(guó)LXE、德國(guó)SGS等公司,他們都在冷氫化的主體工藝上做了很多研究改進(jìn),即對(duì)四氯化硅、氫氣、氯化氫等主物料的回收利用進(jìn)行了大量研究和改進(jìn),但對(duì)于冷氫化反應(yīng)器出口產(chǎn)生的渣漿如何處理,如何保障渣漿達(dá)標(biāo)排放并沒(méi)有有效的處理方案,致使大多數(shù)企業(yè)在得到實(shí)惠的同時(shí)為環(huán)保問(wèn)題而感到煩惱。
[0003]目前在國(guó)內(nèi)外專(zhuān)利及文獻(xiàn)中,雖然對(duì)多晶硅生產(chǎn)中廢液回收利用方法及設(shè)備的報(bào)道不少,但是在多晶硅冷氫化生產(chǎn)中廢液再回收利用、廢渣處理等工藝上仍存在缺陷與不足。
[0004]中國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)公開(kāi)號(hào)20111033040中公開(kāi)了一種多晶硅生產(chǎn)中廢氣廢液處理方法,其以電石渣為原料,經(jīng)過(guò)水洗除去碎渣后,進(jìn)行乳化得到氫氧化鈣溶液,將氫氧化鈣溶液作為洗滌液淋洗多晶硅生產(chǎn)中的廢氣廢液,中和前述廢氣廢液中的氯化氫氣體后,將所得到的混合溶液進(jìn)行壓濾得到固體硅酸鈣和二氧化硅的混合物,壓濾后的清液進(jìn)行蒸發(fā)、結(jié)晶、烘干后得到固體氯化鈣。
[0005]中國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)公開(kāi)號(hào)201010522959中公開(kāi)了一種多晶硅生產(chǎn)中含氯硅烷廢氣、廢液的燃燒處理工藝。它將多晶硅生產(chǎn)過(guò)程中,排出含有氯硅烷(三氯氫硅、二氯二氫硅、四氯化硅及金屬氯化物)的廢氣、廢液,在燃燒爐內(nèi),用天然氣作為燃料,在900?1000°C的高溫和0.01?0.06barg的壓力條件下,將廢氣、廢液中的氯硅烷高溫水解,生成容易處理的Si02、HCl和少量Cl2等物質(zhì),S12如何處理未做周全的考慮。
[0006]中國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)公開(kāi)號(hào)201120091294中公開(kāi)了一種多晶硅行業(yè)廢氣廢液焚燒處理后干法回收二氧化硅的裝置,煙氣輸送管與兩臺(tái)并聯(lián)連接的金屬濾芯式過(guò)濾器的煙氣入口端相接,金屬濾芯式過(guò)濾器的粉體出口端安裝有卸料閥,卸料閥通過(guò)管道接負(fù)壓輸送管道的中段,負(fù)壓輸送管道的進(jìn)口端設(shè)有進(jìn)風(fēng)過(guò)濾器,粉體收集器的粉體出口端與脫氣器的入口端相接,脫氣器的出口端與密封包裝機(jī)的入口端相接;將反吹氣體儲(chǔ)氣包的出口端通過(guò)管道與兩臺(tái)并聯(lián)連接的金屬濾芯式過(guò)濾器的反吹氣體入口端相接,反吹氣體儲(chǔ)氣包外裝有儲(chǔ)氣包伴熱系統(tǒng)。
[0007]但是,多晶硅冷氫化生產(chǎn)中排放的大量渣漿,目前基本上未對(duì)此渣漿中的氯硅烷液體進(jìn)行回收利用,一般采用直接排至堿液池進(jìn)行酸堿中和反應(yīng)處理,人工打撈懸浮物、廢渣,最終廢液打至污水處理站的方法進(jìn)行處理。此種方法環(huán)保問(wèn)題較為突出,氯硅烷浪費(fèi)、堿液的損耗較大,廢液得不到有效的回收。其次,廢渣的打撈、人工操作風(fēng)險(xiǎn)不易規(guī)避,氯硅烷的環(huán)保問(wèn)題無(wú)法有效規(guī)避。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述不足,提供一種冷氫化工藝中的渣漿處理方法和裝置,使用該方法可以將渣漿中的固液進(jìn)行有效的分離得到固體廢渣和液態(tài)氯硅烷,最終得到的固體廢渣可以有效處理,而得到的液態(tài)氯硅烷可以進(jìn)入冷氫化工藝中重新利用。
[0009]解決本發(fā)明技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是提供一種冷氫化工藝中的渣漿處理方法,包括以下步驟:
[0010](I)將冷氫化工藝產(chǎn)生的渣漿中的固體物與液態(tài)物通過(guò)初步蒸發(fā)進(jìn)行分離,分離出氯硅烷氣體,并將該氯硅烷氣體進(jìn)行冷凝、回收;
[0011](2)將蒸發(fā)分離出氯硅烷氣體后的剩余渣漿通過(guò)堿液進(jìn)行水解中和反應(yīng),將該中和反應(yīng)后的固液混合物排出。
[0012]優(yōu)選的是,在所述步驟(I)中在所述將冷氫化工藝產(chǎn)生的渣漿中的固體物與液態(tài)物通過(guò)初步蒸發(fā)進(jìn)行分離得到剩余渣漿后,還包括步驟(h):將得到的所述剩余渣漿進(jìn)行再次蒸發(fā)。
[0013]優(yōu)選的是,在所述步驟(h)中將得到的所述剩余渣漿進(jìn)行再次蒸發(fā)后,還包括步驟(i):再進(jìn)行過(guò)濾固體雜質(zhì)。
[0014]優(yōu)選的是,所述步驟⑵中的水解中和反應(yīng)為循環(huán)式水解中和反應(yīng)。
[0015]優(yōu)選的是,在所述步驟(2)中在所述蒸發(fā)分離出氯硅烷氣體后的剩余渣漿通過(guò)堿液進(jìn)行水解中和反應(yīng)后,還包括步驟(j):將所述中和反應(yīng)后的固液混合物進(jìn)行壓濾得到廢渣和廢液,排出。
[0016]優(yōu)選的是,在所述步驟(j)中將所述中和反應(yīng)后的固液混合物進(jìn)行壓濾得到廢液后,還包括步驟(k):將所述廢液調(diào)節(jié)pH值至6?9。
[0017]本發(fā)明還提供一種冷氫化工藝中的渣漿處理裝置包括:
[0018]渣漿收集、固液分離設(shè)備,用于收集冷氫化工藝產(chǎn)生的渣漿,并將所述渣漿中的固體物與液態(tài)物通過(guò)初步蒸發(fā)進(jìn)行分離,分離出氯硅烷氣體;
[0019]氯硅烷冷凝器,與渣漿收集、固液分離設(shè)備的氯硅烷氣體輸出口連接,所述氯硅烷冷凝器用于將輸入的氯硅烷氣體冷凝成液態(tài)氯硅烷;
[0020]氯硅烷回收塔,與氯硅烷冷凝器的出液口連接,所述氯硅烷回收塔用于回收經(jīng)所述氯硅烷冷凝器冷凝下來(lái)的氯硅烷液體,并將氯硅烷液體輸送至冷氫化工藝中進(jìn)行回收利用;
[0021]水解器,與渣漿收集、固液分離設(shè)備的渣漿固體物的排出口連接,所述水解器用于通過(guò)堿液對(duì)蒸發(fā)分離出氯硅烷氣體后的剩余渣漿進(jìn)行水解中和反應(yīng),水解器包括罐體,該罐體上有水解器進(jìn)料口和水解器排料口,所述水解器進(jìn)料口用于添加堿性原料與剩余渣漿進(jìn)行水解中和反應(yīng),所述水解器排料口用于將中和反應(yīng)后的固液混合物排出。
[0022]優(yōu)選的是,所述的冷氫化工藝中的渣漿處理裝置還包括氯硅烷輸送泵,所述氯硅烷輸送泵與所述氯硅烷回收塔連接,所述氯硅烷輸送泵用于將從所述氯硅烷回收塔排出的氯硅烷輸送至冷氫化工藝中進(jìn)行回收利用。
[0023]優(yōu)選的是,所述渣漿收集、固液分離設(shè)備為閃蒸罐,所述冷氫化工藝中的渣漿處理裝置還包括旋轉(zhuǎn)干燥機(jī),所述閃蒸罐中有渣漿攪拌器,所述閃蒸罐的進(jìn)口與冷氫化工藝中的渣漿排出管口連接,所述閃蒸罐具有上部氣體出口和下部的剩余渣漿排出口,所述上部氣體出口與所述氯硅烷冷凝器連接,所述下部的剩余渣漿排出口與所述旋轉(zhuǎn)干燥機(jī)連接,所述旋轉(zhuǎn)干燥機(jī)用于對(duì)所述渣漿進(jìn)行再次蒸發(fā),使得剩余渣漿中的氯硅烷液體氣化后變成氯硅烷氣體,所述旋轉(zhuǎn)干燥機(jī)具有上部氣體出口和下部的渣漿排出口,所述旋轉(zhuǎn)干燥機(jī)上部氣體出口與所述氯硅烷冷凝器連接,所述旋轉(zhuǎn)干燥機(jī)下部的渣漿排出口與所述水解器連接。
[0024]優(yōu)選的是,所述的冷氫化工藝中的渣漿處理裝置還包括下料輸送泵,所述下料輸送泵與所述旋轉(zhuǎn)干燥機(jī)的下部的渣漿排出口連接,所述下料輸送泵還與所述水解器連接,所述下料輸送泵用于將從所述旋轉(zhuǎn)干燥機(jī)的下部的渣漿排出口排出的下料輸送到所述水解器。
[0025]優(yōu)選的是,所述的冷氫化工藝中的渣漿處理裝置還包括壓濾機(jī),所述水解器排料口與所述壓濾機(jī)入口連接,所述壓濾機(jī)用于對(duì)水解器中和反應(yīng)后排出的廢渣和廢液進(jìn)行壓濾,壓濾處理后的廢渣和廢液分別由壓濾機(jī)的廢渣排出口排出和壓濾機(jī)的廢液排出口排出。
[0026]優(yōu)選的是,所述的冷氫化工藝中的渣漿處理裝置還包括調(diào)節(jié)罐,所述調(diào)節(jié)罐與所述壓濾機(jī)的廢液排出口連接,所述調(diào)節(jié)罐用于對(duì)從所述壓濾機(jī)的廢液排出口排出的廢液利用堿液調(diào)節(jié)pH值至6?9。
[0027]優(yōu)選的是,所述的冷氫化工藝中的渣漿處理裝置還包括水解器輸送泵,所述水解器輸送泵與
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