處理多晶硅生產(chǎn)廢物的方法及其設(shè)備的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提出了處理多晶硅生產(chǎn)廢物的方法及其設(shè)備，其中，廢物包括煙氣和廢水，煙氣含有二氧化硫，廢水含有氫氧化鈉和氯化鈉，其中，該方法包括：利用煙氣對廢水進(jìn)行加熱蒸發(fā)處理，以便使氯化鈉結(jié)晶，從而獲得含有氯化鈉晶體的廢水；以及使廢水與煙氣進(jìn)行接觸，以便廢水中的氫氧化鈉與煙氣中的二氧化硫反應(yīng)形成亞硫酸鈉。利用該方法和設(shè)備可以有效處理多晶硅生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢物，顯著提高處理效率，降低處理成本。
【專利說明】處理多晶硅生產(chǎn)廢物的方法及其設(shè)備
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及化工領(lǐng)域，具體而言，本發(fā)明涉及處理多晶硅生產(chǎn)廢物的方法及其設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]改良西門子法生產(chǎn)多晶硅的過程中，會產(chǎn)生大量的NaCl廢水，現(xiàn)在的處理方式為利用蒸發(fā)結(jié)晶系統(tǒng)，在薄膜蒸發(fā)結(jié)晶器中以蒸汽為熱源將液態(tài)NaCl轉(zhuǎn)化為固態(tài)NaCl后外賣或堆存。此種處理方式存在三個(gè)問題:一是需要消耗大量蒸汽，處理成本高。二是，為防止腐蝕，薄膜蒸發(fā)結(jié)晶器的材料大部分選用鈦材，設(shè)備維護(hù)費(fèi)用高。三是結(jié)晶的NaCl容易使設(shè)備、管道堵塞，嚴(yán)重影整個(gè)系統(tǒng)的安全生產(chǎn)。
[0003]此外，還需要用氨水做吸收劑利用脫硫塔將鍋爐煙氣中的二氧化硫吸收脫除，使尾氣中二氧化硫達(dá)標(biāo)排放，但此種處理方式，硫酸銨溶液存在難結(jié)晶或不結(jié)晶的問題，需要使用大量液氨，使生產(chǎn)成本較高，且液氨為重大危險(xiǎn)源，給生產(chǎn)過程帶來安全隱患。
[0004]因此，關(guān)于多晶硅生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢水和煙氣的處理方法還有待進(jìn)一步改進(jìn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明旨在至少在一定程度上解決上述技術(shù)問題之一或至少提供一種有用的商業(yè)選擇。為此，本發(fā)明的一個(gè)目的在于提出一種處理多晶硅生產(chǎn)廢物的方法及其設(shè)備，利用該方法和設(shè)備可以有 效處理多晶硅生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢物，顯著提高處理效率，降低處理成本。
[0006]在本發(fā)明的一個(gè)方面，本發(fā)明提出了一種處理多晶硅生產(chǎn)廢物的方法，所述廢物包括煙氣和廢水，所述煙氣含有二氧化硫，所述廢水含有氫氧化鈉和氯化鈉。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，該方法包括:利用所述煙氣對所述廢水進(jìn)行加熱蒸發(fā)處理，以便使所述氯化鈉結(jié)晶，從而獲得含有氯化鈉晶體的廢水；以及使所述廢水與所述煙氣進(jìn)行接觸，以便所述廢水中的氫氧化鈉與所述煙氣中的二氧化硫反應(yīng)形成亞硫酸鈉。
[0007]本發(fā)明提出一種多晶硅行業(yè)中綜合處理NaCl廢水和鍋爐煙氣中的SO2的新工藝，利用上述方法可以徹底解決NaCl廢水處理、煙氣處理中能耗高、隱患大、環(huán)保壓力大的問題。
[0008]另外，根據(jù)本發(fā)明上述實(shí)施例的處理多晶硅生產(chǎn)廢物的方法還可以具有如下附加的技術(shù)特征:
[0009]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，所述煙氣的溫度為至少120攝氏度。由此可以進(jìn)一步提高對廢水進(jìn)行蒸發(fā)結(jié)晶的效率。
[0010]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，使所述煙氣與所述廢水進(jìn)行熱交換，以便使所述廢水中的一部分水蒸發(fā)為水蒸氣，并且所述廢水中至少一部分氯化鈉形成氯化鈉晶體，以便獲得含有氯化鈉晶體的廢水；將所述含有氯化鈉晶體的廢水進(jìn)行壓濾，以便獲得氯化鈉固體和含有氯化鈉的濾液。由此可以利用多晶硅生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的高溫的煙氣對廢水中含有的氯化鈉進(jìn)行有效濃縮結(jié)晶，從而可以節(jié)省成本的同時(shí)提高廢水的處理效率。
[0011]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，在將所述含有氯化鈉晶體的廢水進(jìn)行所述壓濾之前，將所述含有氯化鈉晶體的廢水供給到洗滌緩沖槽中，其中，當(dāng)所述含有氯化鈉晶體的廢水中氯化鈉晶體含量低于26重量％時(shí)，將所述含有氯化鈉晶體的廢水返回與所述煙氣進(jìn)行熱交換；當(dāng)所述含有氯化鈉晶體的廢水中氯化鈉晶體含量高于26重量％時(shí)，將所述含有氯化鈉晶體的廢水進(jìn)行所述壓濾處理。由此可以進(jìn)一步提高廢水中氯化鈉的脫除率，以便進(jìn)一步提高對廢液的處理效率。
[0012]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，當(dāng)所述含有氯化鈉晶體的廢水中氯化鈉晶體含量為26?29重量％時(shí)，將所述含有氯化鈉晶體的廢水進(jìn)行所述壓濾處理。由此可以進(jìn)一步提高氯化鈉的析出率，提高對廢水的處理效率。
[0013]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，將所述廢水與煙氣在吸收裝置中逆流接觸，以便使所述廢水中的氫氧化鈉與所述煙氣中的二氧化硫反應(yīng)，生成亞硫酸鈉，從而獲得含有亞硫酸鈉的廢液；以及將所述含有亞硫酸鈉的廢液供給至氧化裝置，以便將所述廢液中所包含的亞硫酸鈉轉(zhuǎn)化為硫酸鈉，從而獲得含有硫酸鈉的廢液。由此可以有效脫除廢水中的氫氧化鈉和煙氣中的二氧化硫，達(dá)到廢水和煙氣之間相互凈化處理的目的，以便最大限度地降低廢物處理成本。
[0014]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，將含有硫酸鈉和氯化鈉的廢水的至少一部分返回至所述吸收裝置。由此可以使得廢水中氫氧化鈉與煙氣中二氧化硫得到充分反應(yīng)。
[0015]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，進(jìn)一步包括向所述吸收裝置中添加氫氧化鈉，由此可以使得煙氣中的二氧化硫得到充分吸收。
[0016]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，在所述煙氣與含有氫氧化鈉和氯化鈉的所述廢水在吸收裝置中接觸之前，將一部分所述含有硫酸鈉和氯化鈉的廢水與所述煙氣進(jìn)行熱交換，以便對所述煙氣進(jìn)行冷卻處理 ，并且使所述含有硫酸鈉和氯化鈉的廢水中的氯化鈉形成晶體。由此可以進(jìn)一步提聞處理效率。
[0017]在本發(fā)明的另一個(gè)方面，本發(fā)明提出了一種處理多晶硅生產(chǎn)廢物的設(shè)備，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，該設(shè)備包括:洗滌濃縮裝置，所述洗滌濃縮裝置適于利用所述煙氣對所述廢水進(jìn)行加熱蒸發(fā)處理，以便使所述氯化鈉結(jié)晶，從而獲得含有氯化鈉晶體的廢水；以及脫硫裝置，所述脫硫裝置適于使所述廢水與所述煙氣進(jìn)行逆流接觸，以便所述廢水中的氫氧化鈉與所述煙氣中的二氧化硫反應(yīng)形成亞硫酸鈉。利用該設(shè)備可以對多晶硅生產(chǎn)中產(chǎn)生的廢水和煙氣進(jìn)行處理，解決了現(xiàn)有技術(shù)中處理廢水和煙氣能耗高、隱患大、環(huán)保壓力大的問題。
[0018]另外，根據(jù)本發(fā)明上述實(shí)施例的處理多晶硅生產(chǎn)廢物的設(shè)備還可以具有如下附加的技術(shù)特征:
[0019]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，所述洗滌濃縮裝置包括熱交換器，所述熱交換器適于使所述煙氣與所述廢水進(jìn)行熱交換，以便使所述廢水中的一部分水蒸發(fā)為水蒸氣，并且所述廢水中至少一部分氯化鈉形成氯化鈉晶體，以便獲得含有氯化鈉晶體的廢水。由此可以進(jìn)一步提聞廢水中水蒸氣的蒸發(fā)效率，以便進(jìn)一步提聞對廢水的處理效率。
[0020]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，上述處理多晶硅生產(chǎn)廢物的設(shè)備進(jìn)一步包括:壓濾裝置，所述壓濾裝置與所述洗滌濃縮裝置相連，且適于將所述含有氯化鈉晶體的廢水進(jìn)行壓濾，以便獲得氯化鈉固體和含有氯化鈉的濾液。由此可以對廢水進(jìn)行凈化，提高處理效率。
[0021]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，上述處理多晶硅生產(chǎn)廢物的設(shè)備進(jìn)一步包括:洗滌緩沖裝置，所述洗滌緩沖裝置適于在將所述含有氯化鈉晶體的廢水進(jìn)行所述壓濾之前，將所述含有氯化鈉晶體的廢水供給到洗滌濃縮裝置中；其中，所述洗滌緩沖裝置具有廢水進(jìn)口、廢水出口、濾液入口以及含有氯化鈉晶體廢水出口 ；所述廢水進(jìn)口與設(shè)置在所述氧化裝置上的廢水出口和設(shè)置在所述洗滌濃縮裝置上的溶液出口相連，所述廢水出口與設(shè)置在所述洗滌濃縮裝置上的廢水進(jìn)口相連，所述濾液入口和所述含有氯化鈉晶體廢水出口分別與所述壓濾裝置相連。由此可以使得廢水中的氯化鈉得到充分結(jié)晶析出，以便進(jìn)一步提高廢水的處理效率。
[0022]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，上述脫硫裝置進(jìn)一步包括:吸收裝置，所述吸收裝置適于所述廢水與煙氣逆流接觸，以便使所述廢水中的氫氧化鈉與所述煙氣中的二氧化硫反應(yīng)，生成亞硫酸鈉，從而獲得含有亞硫酸鈉的廢液；以及氧化裝置，所述氧化裝置與所述吸收裝置相連，且適于所述含有亞硫酸鈉的廢液中包含的亞硫酸鈉轉(zhuǎn)化為硫酸鈉，從而獲得含有硫酸鈉的廢液。由此可以有效脫除廢水中的氫氧化鈉和煙氣中的二氧化硫，達(dá)到廢水和煙氣之間相互凈化處理的目的，以便最大限度地降低廢物處理成本。
[0023]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，所述氧化裝置與所述洗滌緩沖裝置的廢水進(jìn)口相連。
[0024]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，上述處理多晶硅生產(chǎn)廢物的設(shè)備進(jìn)一步包括:氫氧化鈉供給裝置，所述氫氧化鈉供給裝置與所述氧化裝置相連。由此可以使得煙氣中的二氧化硫得到充分吸收。
[0025]本發(fā)明的附加方面和優(yōu)點(diǎn)將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本發(fā)明的實(shí)踐了解到。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0026]本發(fā)明的上述和/或 附加的方面和優(yōu)點(diǎn)從結(jié)合下面附圖對實(shí)施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中:
[0027]圖1是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例處理多晶硅生產(chǎn)廢物的設(shè)備示意圖。
[0028]圖2是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例處理多晶硅生產(chǎn)廢物的方法流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0029]下面詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例，所述實(shí)施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標(biāo)號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實(shí)施例是示例性的，旨在用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對本發(fā)明的限制。
[0030]在本發(fā)明中，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”、“固定”等術(shù)語應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機(jī)械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以根據(jù)具體情況理解上述術(shù)語在本發(fā)明中的具體含義。
[0031]在本發(fā)明一個(gè)方面，本發(fā)明提出了一種處理多晶硅生產(chǎn)廢物的方法。根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例，該廢物可以包括:煙氣和廢水，其中，煙氣中含有二氧化硫，廢水中含有氫氧化鈉和氯化鈉。
[0032]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，上述處理多晶硅生產(chǎn)廢物的方法可以包括:利用煙氣對廢水進(jìn)行加熱蒸發(fā)處理，以便使氯化鈉結(jié)晶，從而獲得含有氯化鈉晶體的廢水；以及使廢水與煙氣進(jìn)行接觸，以便廢水中的氫氧化鈉與煙氣中的二氧化硫反應(yīng)形成亞硫酸鈉。
[0033]本發(fā)明的上述處理多晶硅生產(chǎn)廢物的方法可以達(dá)到同時(shí)對煙氣和廢水進(jìn)行處理的目的，與現(xiàn)有技術(shù)相比，采用高溫的鍋爐煙氣代替蒸汽為熱源對廢水進(jìn)行濃縮，結(jié)晶析出氯化鈉，避免了大量的蒸汽的消耗，顯著降低了廢水處理成本。同時(shí)采用廢水作為吸收劑對煙氣中含有的二氧化硫進(jìn)行脫除，廢水中的氫氧化鈉與煙氣中的二氧化硫反應(yīng)形成亞硫酸鈉，由此不僅使煙氣得到了凈化，同時(shí)除去廢水中的氫氧化鈉，由此可以避免采用氨水作為吸收劑存在的硫酸銨難結(jié)晶或不易結(jié)晶以及隱藏的安全隱患等問題。
[0034]SlOO:利用煙氣對廢水進(jìn)行蒸發(fā)結(jié)晶
[0035]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，上述待處理的煙氣可以為生產(chǎn)多晶硅過程中產(chǎn)生的鍋爐煙氣，根據(jù)本發(fā)明具體實(shí)施例，該鍋爐煙氣的溫度并不受特別限制，根據(jù)本發(fā)明的具體示例，該煙氣的溫度為至少120攝氏度。由此利用該煙氣的余熱可以充分對廢水中含有的水分進(jìn)行蒸發(fā)，以便使得廢水中的氯化鈉結(jié)晶析出。由此利用該煙氣可以進(jìn)一步提高對廢水的處理效率。同時(shí)采用煙氣處理廢水既可以使得廢物煙氣得到充分利用，又為廢水處理節(jié)省了大量成本。
[0036]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，利用煙氣對廢水進(jìn)行加熱蒸發(fā)結(jié)晶析出氯化鈉，從而獲得含有氯化鈉晶體的廢水，該方法可以具體通過以下步驟完成。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，使煙氣與廢水進(jìn)行熱交換，以便使廢水中的一部分水蒸發(fā)為水蒸氣，并且廢水中至少一部分氯化鈉形成氯化鈉晶體，以便獲得含有氯化鈉晶體的廢水；將含有氯化鈉晶體的廢水進(jìn)行壓濾，以便獲得氯化鈉固體和含有氯化鈉的濾液。由此通過熱交換可以使得廢水與煙氣得到充分接觸，進(jìn)而使得廢水充分吸收煙氣的余熱，使得廢水中的一部分水蒸發(fā)為水蒸氣，一部分氯化鈉形成氯化鈉晶體。根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例，水蒸氣可以隨煙氣一同被進(jìn)行進(jìn)一步處理。
[0037]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，在將上述含有氯化鈉晶體的廢水進(jìn)行壓濾之前，將含有氯化鈉晶體的廢水供給到洗滌緩沖槽中，其中，當(dāng)含有氯化鈉晶體的廢水中氯化鈉晶體含量低于26重量％時(shí)，將含有氯化鈉晶體的廢水返回與煙氣進(jìn)行熱交換；當(dāng)含有氯化鈉晶體的廢水中氯化鈉晶體含量高于26重量％時(shí)，將含有氯化鈉晶體的廢水進(jìn)行壓濾處理，濾液返回緩沖裝置中再次進(jìn)行循環(huán)熱交換，以便使得廢水中的氯化鈉得到充分結(jié)晶。
[0038]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，當(dāng)含有氯化鈉晶體的廢水中氯化鈉晶體含量為26?29重量％時(shí)，將含有氯化鈉晶體的廢水進(jìn)行壓濾處理。由此可以進(jìn)一步提高處理效率。根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例，上述含有氯化鈉晶體的廢水經(jīng)過壓濾后得到氯化鈉固體濾渣和含有少量氯化鈉的濾液，根據(jù)本發(fā)明的具體示例，氯化鈉固體濾渣可以再利用，含有少量氯化鈉的濾液可以被返回至洗滌緩沖槽中進(jìn)一步參加熱交換蒸發(fā)結(jié)晶。
[0039]S200:使煙氣和廢水接觸，以便除去二氧化硫和氫氧化鈉
[0040]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，本發(fā)明的方法還可以進(jìn)一步包括:使廢水與煙氣進(jìn)行接觸，以便廢水中的氫氧化鈉與煙氣中的二氧化硫反應(yīng)形成亞硫酸鈉。由此利用該方法同時(shí)除去廢水中的氫氧化鈉和煙氣中的二氧化硫，達(dá)到凈化煙氣和廢水的目的，并且脫硫效果良好，上述方法有效利用廢物的煙氣和廢水，使二者接觸互相凈化，較單獨(dú)采用蒸汽對廢水進(jìn)行凈化和采用氨水對煙氣進(jìn)行脫硫節(jié)省大量的資源和成本。
[0041]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，具體可以將廢水與煙氣在吸收裝置中逆流接觸，以便使廢水中的氫氧化鈉與煙氣中的二氧化硫反應(yīng)，生成亞硫酸鈉，從而獲得含有亞硫酸鈉的廢液；以及將含有亞硫酸鈉的廢液供給至氧化裝置，以便將廢液中所包含的亞硫酸鈉轉(zhuǎn)化為硫酸鈉，從而獲得含有硫酸鈉的廢液。根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例，可以將廢水呈噴淋狀與煙氣逆向接觸，由此使得煙氣中的二氧化硫與廢水中的氫氧化鈉充分反應(yīng)。
[0042]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，將上述得到的含有硫酸鈉和氯化鈉的廢水的至少一部分返回至吸收裝置。由此可以使得廢水中的氫氧化鈉充分地與二氧化硫反應(yīng)。根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例，若煙氣中含有二氧化硫的濃度較大，廢水中含有的氫氧化鈉量不足以將二氧化硫完全脫除時(shí)，可以向吸收裝置中添加氫氧化鈉，由此來彌補(bǔ)廢水中氫氧化鈉的不足，以便使得煙氣得到充分凈化。
[0043]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，上述處理多晶硅生產(chǎn)廢物的方法中，可以直接利用高溫?zé)煔馀c廢水進(jìn)行接觸，使得廢水中的少部分水分被蒸發(fā)，部分氯化鈉結(jié)晶析出，同時(shí)煙氣中的二氧化硫與廢水中的氫氧化鈉反應(yīng)生成亞硫酸鈉。
[0044]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，為了盡可能地提高廢物處理效率以及處理程度，還可以將一部分的高溫?zé)煔馀c廢水進(jìn)行接觸，以便得到含有硫酸鈉和氯化鈉的廢水，另一部分高溫?zé)煔鈱ι鲜龊辛蛩徕c和氯化鈉的廢水進(jìn)行蒸發(fā)結(jié)晶，由此可以進(jìn)一步提高處理效率。
[0045]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，還可以將含有氫氧化鈉和氯化鈉的廢水與煙氣在吸收裝置中混合之前，利用至少一部分含有硫酸鈉和氯化鈉的廢水與煙氣進(jìn)行熱交換，以便對煙氣進(jìn)行冷卻處理，并且使含有硫酸鈉和氯化鈉的廢水中的氯化鈉形成晶體。該方法集中利用煙氣的余熱對除去氫氧化鈉的廢水進(jìn)行蒸發(fā)結(jié)晶，由此可以顯著提高對廢水濃縮結(jié)晶的效率。.
[0046]在本發(fā)明的第二方面，本發(fā)明提出了一種處理多晶硅生產(chǎn)廢物的設(shè)備，下面參考圖1對本發(fā)明的設(shè)備進(jìn)行詳細(xì)描述。
[0047]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，該設(shè)備具體包括:洗滌濃縮裝置100和脫硫裝置200。
[0048]根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例，洗滌濃縮裝置100適于利用煙氣對廢水進(jìn)行加熱蒸發(fā)處理，以便使氯化鈉結(jié)晶，從而獲得含有氯化鈉晶體的廢水；脫硫裝置200適于使廢水與煙氣進(jìn)行接觸，以便廢水中的氫氧化鈉與煙氣中的二氧化硫反應(yīng)形成亞硫酸鈉。
[0049]本發(fā)明的上述處理多晶硅生產(chǎn)廢物的設(shè)備可以達(dá)到同時(shí)對煙氣和廢水進(jìn)行處理的目的，與現(xiàn)有技術(shù)相比，采用高溫的鍋爐煙氣代替蒸汽為熱源對廢水進(jìn)行濃縮，結(jié)晶析出氯化鈉，避免了大量的蒸汽的消耗，顯著降低了廢水處理成本。同時(shí)采用廢水作為吸收劑對煙氣中含有的二氧化硫進(jìn)行脫除，廢水中的氫氧化鈉與煙氣中的二氧化硫反應(yīng)形成亞硫酸鈉，由此不僅使煙氣得到了凈化，同時(shí)除去廢水中的氫氧化鈉，由此可以避免采用氨水作為吸收劑存在的硫酸銨難結(jié)晶或不易結(jié)晶以及隱藏的安全隱患等問題。
[0050]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，洗滌濃縮裝置100包括熱交換器(未示出)，熱交換器適于使煙氣與廢水進(jìn)行熱交換，以便使廢水中的一部分水蒸發(fā)為水蒸氣，并且廢水中至少一部分氯化鈉形成氯化鈉晶體，以便獲得含有氯化鈉晶體的廢水。由此通過換熱器可以使得廢水與煙氣得到充分接觸，進(jìn)而使得廢水充分吸收煙氣的余熱，使得廢水中的一部分水蒸發(fā)為水蒸氣，一部分氯化鈉形成氯化鈉晶體。根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例，水蒸氣可以隨煙氣一同被進(jìn)行進(jìn)一步處理。
[0051]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，上述處理多晶硅生產(chǎn)廢物的設(shè)備還可以進(jìn)一步包括:壓濾裝置300，壓濾裝置300與洗滌濃縮裝置100相連，且適于將含有氯化鈉晶體的廢水進(jìn)行壓濾，以便獲得氯化鈉固體和含有氯化鈉的濾液。
[0052]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，上述處理多晶硅生產(chǎn)廢物的設(shè)備還可以進(jìn)一步包括:洗滌緩沖裝置400，洗滌緩沖裝置400適于在將含有氯化鈉晶體的廢水進(jìn)行壓濾之前，將含有氯化鈉晶體的廢水供給到洗滌濃縮裝置100中。根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例，洗滌緩沖裝置400具有廢水進(jìn)口 401、含有氯化鈉晶體廢水出口 402、濾液入口 403以及廢水出口 404。
[0053]根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例，廢水進(jìn)口 401與設(shè)置在氧化裝置220上的廢水出口相連，同時(shí)，廢水進(jìn)口 401與設(shè)置在洗滌濃縮裝置100上的廢水出口 101相連，由此可以將上述含有氯化鈉晶體的廢水進(jìn)行壓濾之前，將含有氯化鈉晶體的廢水供給到洗滌緩沖裝置400 中，
[0054]根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例，廢水出口 404與洗滌濃縮裝置100上的廢水進(jìn)口 102相連，由此當(dāng)含有氯化鈉晶體的廢水中氯化鈉晶體含量低于26重量％時(shí)，將含有氯化鈉晶體的廢水返回與煙氣進(jìn)行熱交換。由此使得含有少量氯化鈉結(jié)晶的廢水進(jìn)行循環(huán)熱交換，以便使得廢水中的氯化鈉得到充分結(jié)晶。
[0055]含有氯化鈉晶體廢水出口 402與設(shè)置壓濾裝置300上的廢水進(jìn)口 301相連，由此當(dāng)含有氯化鈉晶體的廢水中氯化鈉晶體含量高于26重量％時(shí)，將含有氯化鈉晶體的廢水通入壓濾裝置300進(jìn)行壓濾處理。
[0056]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，當(dāng)含有氯化鈉晶體的廢水中氯化鈉晶體含量為26?29重量％時(shí)，將含有氯化鈉晶體的廢水通入壓濾裝置300進(jìn)行壓濾處理。由此可以進(jìn)一步提高處理效率。根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例，上述含有氯化鈉晶體的廢水經(jīng)過壓濾后得到氯化鈉固體濾渣和含有少量氯化鈉的濾液，氯化鈉固體濾渣可以再利用。
[0057]根據(jù)本發(fā)明的具體示例，濾液入口 403與設(shè)置在壓濾裝置300上的濾液出口 302相連，由此可以將含有少量氯化鈉的濾液可以被返回至洗滌緩沖裝置400中進(jìn)一步參加熱交換蒸發(fā)結(jié)晶。
[0058]根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例，洗滌緩沖裝置400的作用:將氯化鈉溶液通過洗滌循環(huán)泵不斷的打入洗滌濃縮裝置中，和120攝氏度以上的鍋爐煙氣逆流接觸，利用煙氣中的余熱將氯化鈉溶液中的水分變?yōu)樗魵怆S鍋爐煙氣一同從煙?排走，由于氯化鈉溶液不斷的循環(huán)、當(dāng)廢水中氯化鈉晶體含量高于26重量％時(shí)，打入壓濾機(jī)過濾分離，得到氯化鈉和氯化鈉溶液。
[0059]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，上述脫硫裝置200進(jìn)一步包括:吸收裝置210和氧化裝置220，氧化裝置220與吸收裝置210相連，吸收裝置210與洗滌緩沖裝置400相連。
[0060]根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例，吸收裝置210適于廢水與煙氣混合，以便使廢水中的氫氧化鈉與煙氣中的二氧化硫反應(yīng)，生成亞硫酸鈉，從而獲得含有亞硫酸鈉的廢液；氧化裝置220與吸收裝置210相連，且適于含有亞硫酸鈉的廢液中包含的亞硫酸鈉轉(zhuǎn)化為硫酸鈉，從而獲得含有硫酸鈉的廢液。由此利用該裝置同時(shí)除去廢水中的氫氧化鈉和煙氣中的二氧化硫，達(dá)到凈化煙氣和廢水的目的，并且脫硫效果良好，該裝置有效利用廢物的煙氣和廢水，使二者接觸互相凈化，較單獨(dú)采用蒸汽對廢水進(jìn)行凈化和采用氨水對煙氣進(jìn)行脫硫節(jié)省大量的資源和成本。
[0061]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，吸收裝置210與氧化裝置220循環(huán)相連，由此可以將上述在氧化裝置220中得到的含有硫酸鈉和氯化鈉的廢水的至少一部分返回至吸收裝置210。由此可以使得廢水中的氫氧化鈉充分地與二氧化硫反應(yīng)。
[0062]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，上述處理多晶硅生產(chǎn)廢物的設(shè)備還可以進(jìn)一步包括:氫氧化鈉供給裝置500，氫氧化鈉供給裝置500與氧化裝置220相連。由此當(dāng)煙氣中含有二氧化硫的濃度較大，廢水中含有的氫氧化鈉量不足以將二氧化硫完全脫除時(shí)，可以利用氫氧化鈉供給裝置500向氧化裝置220中添加部分氫氧化鈉，由此來彌補(bǔ)廢水中氫氧化鈉的不足，以便使得煙氣得到充分凈化。
[0063]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，氧化裝置220與洗滌緩沖裝置400的廢水進(jìn)口 401相連。由此利用在吸收裝置210中與廢水混合之前的煙氣余熱對從氧化裝置220中排出的含有硫酸鈉和氯化鈉的廢水進(jìn)行熱交換，以便對煙氣進(jìn)行冷卻處理，并且使含有硫酸鈉和氯化鈉的廢水中的氯化鈉形成晶體。由此可以集中利用煙氣的余熱對除去氫氧化鈉的廢水進(jìn)行蒸發(fā)結(jié)晶，由此可以顯著提高對廢水濃縮結(jié)晶的效率。
[0064]下面參考具體實(shí)施例，對本發(fā)明進(jìn)行描述，需要說明的是，這些實(shí)施例僅僅是描述性的，而不以任何方式限制本發(fā)明。
[0065]實(shí)施例
[0066]本實(shí)施例的具體操作方法參見圖2，將NaCl廢水從NaCl廢水收集池打入脫硫工段的氧化塔，用吸收泵將NaCl廢水打入吸收段，NaCl廢水中過量NaOH就與鍋爐煙氣中的SO2發(fā)生反應(yīng)生成Na2SO3, Na2SO3在氧化塔中和O2反應(yīng)生成Na2SO4,當(dāng)氧化塔液位超過溢流口時(shí)，含有NaCl和少量Na2SO4的廢水就從氧化塔溢流口進(jìn)入吸收塔洗滌緩沖槽，其反應(yīng)方程式如下:
[0067]2Na2S03+02=2Na2S04
[0068]含有NaCl和少量Na2SO4的廢水達(dá)到洗滌緩沖槽后，用洗滌循環(huán)泵打入洗滌循環(huán)段和鍋爐煙氣逆流接觸，將120°C左右的鍋爐煙氣降溫到50°C左右，同時(shí)廢水中的水分變?yōu)樗魵怆S煙氣一同上升到脫硫塔吸收段，而廢水中的NaCl和少量Na2SO4留在循環(huán)廢水中，經(jīng)過多次循環(huán)后，廢水中的NaCl和少量Na2SO就濃縮結(jié)晶析出。
[0069]當(dāng)洗滌緩沖槽中的廢水中的氯化鈉晶體的含量為26?29重量％時(shí)，通過晶漿泵將晶漿液打入壓濾機(jī)過濾，進(jìn)行液固分離，濾液回到洗滌緩沖槽中再次濃縮，濾渣(NaCl和少量Na2SO4)堆存或外賣。
[0070]為確保鍋爐煙氣中的SO2達(dá)標(biāo)排放，在脫硫工段新裝了一個(gè)20m3的堿液儲罐，儲存適當(dāng)?shù)腘aOH溶液，當(dāng)煙氣含SO2較高時(shí)，加入少量的NaOH溶液即可。
[0071]結(jié)論:
[0072]通過采用上述實(shí)施例的方法和裝置，可脫有效除煙氣中的SO2，使鍋爐煙氣最終達(dá)標(biāo)排放。
[0073]該方法和裝置不僅濃縮處理了 NaCl廢水，還充分利用NaCl溶水中含有的過量NaOH脫除鍋爐煙氣中SO2，對降低生產(chǎn)成本非常顯著，首先NaCl廢水處理不在利用蒸汽，改用煙氣余熱。其次將氨法脫硫工藝改為鈉法脫硫工藝，使脫硫效果更好，還可節(jié)省液氨消耗。
[0074]采用本發(fā)明實(shí)施例的處理多晶硅生產(chǎn)中的煙氣和廢水，以年產(chǎn)3000噸多晶硅為例，每年大概避免蒸汽消耗49500噸、避免液氨消耗1500噸。
[0075]在本說明書的描述中，參考術(shù)語“一個(gè)實(shí)施例”、“一些實(shí)施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結(jié)合該實(shí)施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)包含于本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施例或示例中。在本說明書中，對上述術(shù)語的示意性表述不一定指的是相同的實(shí)施例或示例。而且，描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)可以在任何的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例或示例中以合適的方式結(jié)合。
[0076]盡管上面已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實(shí)施例，可以理解的是，上述實(shí)施例是示例性的，不能理解為對本發(fā)明的限制，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在不脫離本發(fā)明的原理和宗旨的情況下在本發(fā)明的范圍 內(nèi)可以對上述實(shí)施例進(jìn)行變化、修改、替換和變型。
【權(quán)利要求】
1.一種處理多晶硅生產(chǎn)廢物的方法，所述廢物包括煙氣和廢水，所述煙氣含有二氧化硫，所述廢水含有氫氧化鈉和氯化鈉，其特征在于，所述方法包括: 利用所述煙氣對所述廢水進(jìn)行加熱蒸發(fā)處理，以便使所述氯化鈉結(jié)晶，從而獲得含有氯化鈉晶體的廢水；以及 使所述廢水與所述煙氣進(jìn)行接觸，以便所述廢水中的氫氧化鈉與所述煙氣中的二氧化硫反應(yīng)形成亞硫酸鈉。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述煙氣的溫度為至少120攝氏度。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，使所述煙氣與所述廢水進(jìn)行熱交換，以便使所述廢水中的一部分 水蒸發(fā)為水蒸氣，并且所述廢水中至少一部分氯化鈉形成氯化鈉晶體，以便獲得含有氯化鈉晶體的廢水； 將所述含有氯化鈉晶體的廢水進(jìn)行壓濾，以便獲得氯化鈉固體和含有氯化鈉的濾液。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，在將所述含有氯化鈉晶體的廢水進(jìn)行所述壓濾之前，將所述含有氯化鈉晶體的廢水供給到洗滌緩沖槽中， 其中，當(dāng)所述含有氯化鈉晶體的廢水中氯化鈉晶體含量低于26重量％時(shí)，將所述含有氯化鈉晶體的廢水返回與所述煙氣進(jìn)行熱交換； 當(dāng)所述含有氯化鈉晶體的廢水中氯化鈉晶體含量高于26重量％時(shí)，將所述含有氯化鈉晶體的廢水進(jìn)行所述壓濾處理。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，當(dāng)所述含有氯化鈉晶體的廢水中氯化鈉晶體含量為26?29重量％時(shí)，將所述含有氯化鈉晶體的廢水進(jìn)行所述壓濾處理。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，將所述廢水與煙氣在吸收裝置中逆流接觸，以便使所述廢水中的氫氧化鈉與所述煙氣中的二氧化硫反應(yīng)，生成亞硫酸鈉，從而獲得含有亞硫酸鈉的廢液；以及 將所述含有亞硫酸鈉的廢液供給至氧化裝置，以便將所述廢液中所包含的亞硫酸鈉轉(zhuǎn)化為硫酸鈉，從而獲得含有硫酸鈉和氯化鈉的廢水。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，將含有硫酸鈉和氯化鈉的廢水的至少一部分返回至所述吸收裝置，以便充分利用其中的氫氧化鈉。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，進(jìn)一步包括向所述吸收裝置中添加氫氧化鈉。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，在所述煙氣與含有氫氧化鈉和氯化鈉的所述廢水在吸收裝置中接觸之前，將一部分所述含有硫酸鈉和氯化鈉的廢水與所述煙氣進(jìn)行熱交換，以便對所述煙氣進(jìn)行冷卻處理，并且使所述含有硫酸鈉和氯化鈉的廢水中的氯化鈉形成晶體。
10.一種處理多晶娃生產(chǎn)廢物的設(shè)備,其特征在于,包括: 洗滌濃縮裝置，所述洗滌濃縮裝置適于利用所述煙氣對所述廢水進(jìn)行加熱蒸發(fā)處理，以便使所述氯化鈉結(jié)晶，從而獲得含有氯化鈉晶體的廢水；以及 脫硫裝置，所述脫硫裝置適于使所述廢水與所述煙氣進(jìn)行接觸，以便所述廢水中的氫氧化鈉與所述煙氣中的二氧化硫反應(yīng)形成亞硫酸鈉。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的設(shè)備，其特征在于，所述洗滌濃縮裝置包括熱交換器，所述熱交換器適于使所述煙氣與所述廢水進(jìn)行熱交換，以便使所述廢水中的一部分水蒸發(fā)為水蒸氣，并且所述廢水中至少一部分氯化鈉形成氯化鈉晶體，以便獲得含有氯化鈉晶體的廢水。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的設(shè)備，其特征在于，進(jìn)一步包括: 壓濾裝置，所述壓濾裝置與所述洗滌濃縮裝置相連，且適于將所述含有氯化鈉晶體的廢水進(jìn)行壓濾，以便獲得氯化鈉固體和含有氯化鈉的濾液。
13.根據(jù)權(quán)利要求10所述的設(shè)備，其特征在于，進(jìn)一步包括: 洗滌緩沖裝置，所述洗滌緩沖裝置適于在將所述含有氯化鈉晶體的廢水進(jìn)行所述壓濾之前，將所述含有氯化鈉晶體的廢水供給到洗滌濃縮裝置中； 其中， 所述洗滌緩沖裝置具有廢水進(jìn)口、含有氯化鈉晶體廢水出口、濾液入口以及廢水出Π ； 所述廢水進(jìn)口與設(shè)置在所述氧化裝置上的廢水出口和設(shè)置在所述洗滌濃縮裝置上的廢水出口相連，所述廢水出口與設(shè)置在所述洗滌濃縮裝置上的廢水進(jìn)口相連，含有氯化鈉晶體廢水出口與設(shè)置壓濾裝置上的廢水進(jìn)口相連。
14.根據(jù)權(quán)利要求10所述的設(shè)備，其特征在于，所述脫硫裝置進(jìn)一步包括: 吸收裝置，所述吸收裝置適于所述廢水與煙氣逆流接觸，以便使所述廢水中的氫氧化鈉與所述煙氣中的二氧化硫反應(yīng)，生成亞硫酸鈉，從而獲得含有亞硫酸鈉的廢液；以及氧化裝置，所述氧化裝置與所述吸收裝置相連，且適于所述含有亞硫酸鈉的廢液中包含的亞硫酸鈉轉(zhuǎn)化為硫酸鈉，從而獲得含有硫酸鈉的廢液。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的設(shè)備，其特征在于，所述氧化裝置與所述洗滌緩沖裝置的廢水進(jìn)口相連。
16.根據(jù)權(quán)利要求10所述的設(shè)備，其特征在于，進(jìn)一步包括: 氫氧化鈉供給裝置，所述氫氧化鈉供給裝置與所述氧化裝置相連。
【文檔編號】B01D53/50GK103435072SQ201310325368
【公開日】2013年12月11日 申請日期:2013年7月30日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月30日
【發(fā)明者】趙祥禮, 周吉紅, 徐靈通, 李文光, 羅平, 曾曉立, 李涌, 袁慶波, 沈宗喜, 敖艷波, 嚴(yán)曜輝 申請人:昆明冶研新材料股份有限公司