氯硅烷残余气液物的处理方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了氯硅烷残余气液混合物的处理方法及系统。其中，氯硅烷残余气液混合物的处理方法包括：利用饱和盐酸溶液对所述氯硅烷残余气液混合物进行水解处理，以便得到含有二氧化硅颗粒的固气混合物和含有二氧化硅的固液混合物；对所述含有二氧化硅颗粒较少的固气混合物进行固气分离处理，以便得到二氧化硅颗粒和含有氯化氢的混合气体；对所述含有氯化氢的混合气体中的氯化氢进行吸收处理，以便得到盐酸；以及将所述盐酸进行解析处理，以便得到氯化氢气体。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及化工领域，具体地，涉及氯硅烷残余气液混合物的处理方法和氯硅烷残余气液混合物的处理系统。
技术介绍
目前，国内外大多数厂家采用改良西门子法制备电子级多晶硅。在生产过程中，产生的废气(液)采用碱性溶液中和淋洗混合氯硅烷、氯化氢有害气体和部分氢气、氮气，混合气体与碱性溶液发生化学反应产生大量含盐废渣和含盐废水。含盐废渣目前通常采用填埋或无渗漏渣库储存，暂且还未彻底找到合适的处理方法，仍未实现废渣的资源化利用；含盐废水目前均采用薄膜蒸发结晶和热泵等工艺处理，但处理单位成本非常高，处理后产品的结晶盐暂无法得到处理，对环境污染严重，环保压力形势不容乐观；同样上述采用的碱性溶液处理混合氯硅烷等废气(液)处理单位成本极高，且对排放的混合废气(液)也未实现资源化回收利用。另外使用碱性溶液淋洗混合氯硅烷，在实际运行过程中存在很多不足，产生的含盐废渣堵塞放空管、弯管、喷头以及其它附属设备，需要频繁对放空管、弯管和喷头等附属设备进行清理，且清理难度大，耗费大量的时间及人力，从而严重影响废气(液)的连续高效处理和降低处理成本。
技术实现思路
本专利技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本专利技术的一个目的在于提出一种既能有效处理氯硅烷残余气液混合物，硅、氯成分资源化回收率高，产生的含盐废渣和含盐废水少，并且工艺流程简单、单位生产成本低。需要说明的是，本专利技术是基于专利技术人的下列工作而完成的：专利技术人通过大量实验研究发现改变碱性淋洗体系为酸性淋洗体系对氯硅烷残余气液混合物进行淋洗，可以得到尺寸较小，纯度较高，符合较高使用要求的二氧化硅，即利用该方法可以直接制取具有较高价值的白炭黑；并且通过实验研究也得出在酸性体系对混合氯硅烷进行淋洗可以达成较高的吸收效率，把上述氯硅烷残余气液混合物及时、有效转换为含二氧化硅颗粒混合物的氯化氢的水溶液，可有效地解决、应对多晶硅生产系统氯硅烷残余气液混合物瞬时出现的排放峰值废气与正常排放值有较大差异的特殊状况。因而，根据本专利技术的一个方面，本专利技术提供了一种氯硅烷残余气液混合物的处理方法。根据本专利技术的实施例，该方法包括：利用饱和盐酸溶液对所述氯硅烷残余气液混合物进行水解处理，以便得到含有二氧化硅颗粒的固气混合物和含有二氧化硅的固液混合物；对所述含有二氧化硅颗粒的固气混合物进行分离处理，以便得到二氧化硅颗粒的氯化氢混合气体；对所述含有氯化氢的混合气体中的氯化氢进行吸收处理，以便得到盐酸；以及将所述盐酸进行解析处理，以便得到氯化氢气体。根据本专利技术实施例的氯硅烷残余气液混合物的处理方法，以饱和酸溶液进行水解处理，少量细微二氧化硅固体颗粒物与氯化氢气体形成固气混合物排出，再进行分离。利用该方法，可以简单、有效地通过固气分离处理，分离出几乎不含二氧化硅固体颗粒物的氯化氢，并进一步获得可工业化解析用的盐酸。现有技术由水解处理的酸液(即本体底部的固液混合物)中分离二氧化硅固体颗粒物，其后分离出的盐酸液始终含有一定量的细微二氧化硅固体颗粒物，造成后续无法有效利用工业化盐酸解析装置的矛盾。由此，利用氯硅烷残余气液混合物的处理方法，二氧化硅回收率高，得到的盐酸溶液和氯化氢气体中不含二氧化硅颗粒，便于工业应用。另外，根据本专利技术上述实施例的氯硅烷残余气液混合物的处理方法，还可以具有如下附加的技术特征：根据本专利技术的实施例，该方法进一步包括：在所述解析处理前，利用盐酸储槽存储所述盐酸。根据本专利技术的实施例，该方法进一步包括：利用四氯化硅对所述氯化氢气体进行淋洗，以便得到干燥的氯化氢。根据本专利技术的实施例，所述水解处理和所述分离处理均是通过利用饱和盐酸溶液对所述氯硅烷残余气液混合物淋洗进行的。根据本专利技术的实施例，所述吸收处理是利用降膜吸收装置或组合吸收塔进行的。根据本专利技术的另一方面，本专利技术提供了一种氯硅烷残余气液混合物的处理系统。根据本专利技术的实施例，该系统包括：一级淋洗塔，所述一级淋洗塔具有本体、设置在所述本体上方的固气混合物出口和设置在所述本体下方的固液混合物出口，所述一级淋洗塔利用饱和盐酸溶液对所述氯硅烷残余气液混合物进行水解处理，以便得到含有二氧化硅颗粒的固气混合物和含有二氧化硅的固液混合物；二级淋洗塔，所述二级淋洗塔与所述固气混合物出口相连，所述二级淋洗塔用于对所述含有二氧化硅颗粒的固气混合物进行分离处理，以便得到二氧化硅颗粒和含有氯化氢的混合气体；吸收装置，所述吸收装置与所述二级淋洗塔相连，所述吸收装置用于对所述含有氯化氢的混合气体中的氯化氢进行吸收处理，以便得到盐酸；以及盐酸解析装置，所述盐酸解析装置与所述吸收装置相连，所述盐酸解析装置用于将所述盐酸进行解析处理，以便得到氯化氢气体。根据本专利技术实施例的氯硅烷残余气液混合物的处理系统，以饱和酸溶液淋洗进行水解处理，小的二氧化硅固体颗粒物与氯化氢气体形成固气混合物从本体上方的固气混合物出口排出，再进行分离。从本体下方出口排出含二氧化硅固体的固液混合物中分离出二氧化硅颗粒，利用该系统，可以简单、有效地通过固气分离处理得到二氧化硅固体颗粒物很少的氯化氢以制取盐酸溶液。避免小的二氧化硅固体颗粒物掺杂在盐酸液体中难以分离。现有技术中通常由水解处理的酸液(即本体底部的固液混合物)中分离二氧化硅固体颗粒物及盐酸液，其后分离出的盐酸液始终含有一定量的二氧化硅固体颗粒物，造成后续无法有效利用工业化盐酸解析装置的矛盾。由此，氯硅烷残余气液混合物的处理系统，二氧化硅回收率高，得到的盐酸溶液和氯化氢气体中不含二氧化硅颗粒，便于工业应用。另外，根据本专利技术上述实施例的氯硅烷残余气液混合物的处理系统，还可以具有如下附加的技术特征：根据本专利技术的实施例，该系统进一步包括：盐酸储槽，所述盐酸储槽与所述吸收装置和所述盐酸解析装置相连，所述盐酸储槽用于存储所述吸收处理得到的所述盐酸。通过该储槽合理的容量设置，有效地处理、平衡前端氯化氢气体来量波动较大的问题，并将所述盐酸以预定流量供给至所述盐酸解析装置。根据本专利技术的实施例，该系统进一步包括：干燥装置，所述干燥装置与所述盐酸解析装置相连，所述干燥装置利用四氯化硅对所述氯化氢气体进行淋洗，以便得到干燥的氯化氢。根据本专利技术的实施例，该系统进一步包括：压滤机，所述压滤机与所述一级淋洗塔相连，所述压滤机用于对所述含有二氧化硅的固液混合物进行压滤处理，以便得到二氧化硅粗品；干燥脱酸装置，所述干燥脱酸装置与所述压滤机相连，所述干燥脱酸装置用于对所述二氧化硅粗品进行干燥脱酸处理，以便得到二氧化硅产品。根据本专利技术的实施例本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种氯硅烷残余气液混合物的处理方法，其特征在于，包括：利用饱和盐酸溶液对所述氯硅烷残余气液混合物进行水解处理，以便得到含有二氧化硅颗粒的固气混合物和含有二氧化硅的固液混合物；对所述含有二氧化硅颗粒的固气混合物进行分离处理，以便得到二氧化硅颗粒和含有氯化氢的混合气体；对所述含有氯化氢的混合气体中的氯化氢进行吸收处理，以便得到盐酸；以及将所述盐酸进行解析处理，以便得到氯化氢气体。

【技术特征摘要】
1.一种氯硅烷残余气液混合物的处理方法，其特征在于，包括：
利用饱和盐酸溶液对所述氯硅烷残余气液混合物进行水解处理，以便得到含有二氧化硅
颗粒的固气混合物和含有二氧化硅的固液混合物；
对所述含有二氧化硅颗粒的固气混合物进行分离处理，以便得到二氧化硅颗粒和含有氯
化氢的混合气体；
对所述含有氯化氢的混合气体中的氯化氢进行吸收处理，以便得到盐酸；以及
将所述盐酸进行解析处理，以便得到氯化氢气体。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，进一步包括：
在所述解析处理前，利用盐酸储槽存储所述盐酸。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，进一步包括：
利用四氯化硅对所述氯化氢气体进行淋洗，以便得到干燥的氯化氢。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述水解处理和所述分离处理均是通过
利用饱和盐酸溶液对所述氯硅烷残余气液混合物淋洗进行的。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述吸收处理是利用降膜吸收装置或组
合吸收塔进行的。
6.一种氯硅烷残余气液混合物的处理系统，其特征在于，包括：
一级淋洗塔，所述一级淋洗塔具有本体、设置在所述本体上方的固气混合物出口和设置
在所述本体下方的固液混合物出口，所述一级淋洗塔利用饱和盐酸溶液对所述氯硅烷残余气
液混合物进行水解处理，以便得到含有二氧化硅颗粒的固气混合物和含有二氧化硅的固液混
合物；
二级淋洗塔，所述二级淋洗塔与...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋东明，丁丙恒，宋良杰，邓亮，梁景坤，罗平，马启坤，沈宗喜，彭德祥，
申请(专利权)人：昆明冶研新材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：云南;53