一種多晶硅行業(yè)廢氣水洗處理裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型提出一種多晶硅生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的含氯硅烷廢氣水洗處理裝置。其包括廢氣緩沖罐，與廢氣緩沖罐的入口連接的含氯硅烷廢氣供應(yīng)管路，與廢氣緩沖罐的出口連接的正常廢氣噴淋系統(tǒng)、事故廢氣噴淋系統(tǒng)及應(yīng)急水洗系統(tǒng)。本實用新型裝置既能有效地對氯硅烷廢氣進行無害化處理，又能有效減少氯化氫逃逸，反應(yīng)產(chǎn)生的硅酸鈉也相對便于清除。設(shè)計了正常噴林塔、事故噴林塔、水封罐和應(yīng)急水池，最后保證排放尾氣符合GB16297-1996標準的排放要求。整個系統(tǒng)工藝流程簡單、實用、合理、可靠。
【專利說明】一種多晶硅行業(yè)廢氣水洗處理裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種多晶硅生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的含氯硅烷廢氣無公害處理水洗處
理裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]多晶硅行業(yè)生產(chǎn)過程產(chǎn)生的廢氣中含大量氯硅烷，為了使廢氣能夠得到有效處理以及使尾氣能夠達標排放，目前國內(nèi)主要采用傳統(tǒng)的水洗工藝進行處理，即用工業(yè)水對煙氣進行洗滌，水解廢氣中的氯硅烷。工業(yè)水洗滌法雖然對氯硅烷有較高的水解效率，但是氯硅烷水解后大量的氯化氫和二氧化硅固體。其中部分氯化氫在溶于工業(yè)水的同時，會從水中逃逸至大氣中，對環(huán)境造成污染；并且工業(yè)水吸收氯化氫后形成的工業(yè)廢水顯酸性，對后續(xù)的污水處理造成極大的困難，而產(chǎn)生的二氧化硅固體更是難于從系統(tǒng)中清除。隨著多晶硅行業(yè)的發(fā)展，含氯硅烷廢氣、廢液的產(chǎn)生量也與日俱增，含氯硅烷廢氣、廢液的無害化處理具有越來越廣闊的市場前景。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實用新型涉及一種多晶硅生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的含氯硅烷廢氣水洗處理置，其能夠?qū)崿F(xiàn)對煙氣中氯化氫氣體的吸收和最終脫除以保證煙氣能夠滿足國家環(huán)保標準的要求。
[0004]實現(xiàn)本實用新型目的的技術(shù)方案:一種多晶硅行業(yè)廢氣水洗處理裝置，其包括廢氣緩沖罐，與廢氣緩沖罐的入口連接的含氯硅烷廢氣供應(yīng)管路，與廢氣緩沖罐的出口連接的正常廢氣噴淋系統(tǒng)、事故廢氣噴淋系統(tǒng)及應(yīng)急水洗系統(tǒng)；
[0005]所述的正常廢氣噴淋系統(tǒng)包括正常廢氣噴林塔一和正常廢氣噴林塔二，虹吸罐一和虹吸罐二、正常廢氣噴淋循環(huán)泵一和正常廢氣噴淋塔循環(huán)泵二及堿液池一和堿液池二 ；其中，廢氣緩沖罐的出口與正常廢氣噴林塔一的入口相連，正常廢氣噴林塔一的出口與堿液池一的入口相連，虹吸罐一的入口與堿液池一的出口相連，虹吸罐一的出口與正常廢氣噴淋循環(huán)泵一的入口相連，正常廢氣噴淋循環(huán)泵一的出口與正常廢氣噴淋塔一塔頂?shù)膰娏芸谙噙B；廢氣緩沖罐的出口與正常廢氣噴林塔二的入口相連，正常廢氣噴林塔二的出口與堿液池二的入口相連，虹吸罐二的入口與堿液池二的出口相連，虹吸罐二的出口與正常廢氣噴淋塔循環(huán)泵二的入口相連，正常廢氣噴淋塔循環(huán)泵二的出口與正常廢氣噴林塔二塔頂?shù)膰娏芸谙噙B；
[0006]所述的事故廢氣噴淋系統(tǒng)包括事故廢氣噴淋塔一和事故廢氣噴林塔二，虹吸罐三和虹吸罐四、事故廢氣噴淋塔循環(huán)泵一和事故廢氣噴淋塔循環(huán)泵二 ；其中，廢氣緩沖罐的出口與事故廢氣噴淋塔一的入口相連，事故廢氣噴淋塔一的出口與堿液池一的入口相連，虹吸罐三的入口與堿液池一的出口相連,虹吸罐三的出口與事故廢氣噴淋循環(huán)泵一的入口相連，事故廢氣噴淋循環(huán)泵一的出口與事故廢氣噴淋塔一塔頂?shù)膰娏芸谙噙B；廢氣緩沖罐的出口與事故廢氣噴淋塔二的入口相連，事故廢氣噴淋塔二的出口與堿液池二的入口相連，虹吸罐四的入口與堿液池二的出口相連，虹吸罐四的出口與事故廢氣噴淋塔循環(huán)泵二的入口相連，事故廢氣噴淋塔循環(huán)泵二的出口與事故廢氣噴林塔二塔頂?shù)膰娏芸谙噙B；
[0007]所述的應(yīng)急水洗系統(tǒng)包括事故廢氣輸送管線和應(yīng)急水洗池一、應(yīng)急水洗池二；其中，廢氣緩沖罐的出口通過多根管線進入應(yīng)急水洗池一和應(yīng)急水洗池二液面以下；
[0008]所述的正常廢氣噴林塔一和正常廢氣噴林塔二的塔頂出氣口、事故廢氣噴淋塔一和事故廢氣噴林塔二的塔頂出氣口連接水封罐的入口，水封罐的出氣口與大氣相通。
[0009]如上所述的一種多晶硅行業(yè)廢氣水洗處理裝置，其所述的正常廢氣噴淋系統(tǒng)、事故廢氣噴淋系統(tǒng)及應(yīng)急水洗系統(tǒng)各設(shè)備之間均由襯氟管道連接。
[0010]如上所述的一種多晶硅行業(yè)廢氣水洗處理裝置，其所述的正常廢氣噴林塔一和正常廢氣噴林塔二為玻璃鋼材料，噴淋采用兩級空錐噴淋。
[0011]如上所述的一種多晶硅行業(yè)廢氣水洗處理裝置，其所述的事故廢氣噴林塔一和事故廢氣噴林塔二為玻璃鋼材料，噴淋采用三級空錐噴淋。
[0012]如上所述的一種多晶硅行業(yè)廢氣水洗處理裝置，其所述的堿液池一和堿液池二為水泥池內(nèi)鑲襯防腐磚，液體為10?30%氫氧化鈉溶液。
[0013]如上所述的一種多晶硅行業(yè)廢氣水洗處理裝置，其所述的應(yīng)急水洗池一和應(yīng)急水洗池二為水泥池內(nèi)鑲襯防腐磚，液體為15?45%氫氧化鈉溶液。
[0014]本實用新型的效果在于:本實用新型裝置既能有效地對氯硅烷廢氣進行無害化處理，又能有效減少氯化氫逃逸，反應(yīng)產(chǎn)生的硅酸鈉也相對便于清除。隨著多晶硅、有機硅行業(yè)的發(fā)展，這種新的多晶硅廢氣水洗裝置將會得到更廣泛的推廣。設(shè)計了正常噴林塔、事故噴林塔、水封罐和應(yīng)急水池，最后保證排放尾氣符合GB16297-1996標準的排放要求。整個系統(tǒng)工藝流程簡單、實用、合理、可靠。氯硅烷水解徹底，水解率達99.9% ;氯化氫被氫氧化鈉溶液吸收中和，吸收率達98% ;管道里液體循環(huán)流通順暢，有效解決了多晶硅生產(chǎn)中產(chǎn)生的氯硅烷帶來的危險與危害。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1為本實用新型所述的一種多晶硅行業(yè)廢氣水洗處理方法及裝置示意圖。
[0016]圖中:1.廢氣緩沖罐；2.正常廢氣噴林塔一；3.事故廢氣噴林塔一 ；4.水封罐；
5.事故廢氣噴林塔二 ；6.正常廢氣噴林塔二 ；7.正常廢氣噴淋塔循環(huán)泵一 ；8.虹吸罐一；9.堿液池一 ；10.虹吸罐三；11.事故廢氣噴淋塔循環(huán)泵一 ；12.事故廢氣噴淋塔循環(huán)泵二 ；13.虹吸罐四；14.堿液池二 ；15.虹吸罐二 ；16.正常廢氣噴淋塔循環(huán)泵二 ；17.應(yīng)急水洗池
一；18.應(yīng)急水洗池二。
【具體實施方式】
[0017]下面結(jié)合附圖對本實用新型所述的一種多晶硅行業(yè)廢氣水洗處理方法及裝置作進一步描述。
[0018]如圖1所示，本實用新型所述的一種多晶硅行業(yè)廢氣水洗處理方法及裝置，它包括廢氣緩沖罐1，與廢氣緩沖罐I的入口連接的含氯硅烷廢氣供應(yīng)管路，與廢氣緩沖罐I的出口連接的正常廢氣噴淋系統(tǒng)、事故廢氣噴淋系統(tǒng)及應(yīng)急水洗系統(tǒng)；
[0019]所述的正常廢氣噴淋系統(tǒng)包括正常廢氣噴林塔一 2和正常廢氣噴林塔二 6，虹吸罐一 8和虹吸罐二 15、正常廢氣噴淋循環(huán)泵一 7和正常廢氣噴淋塔循環(huán)泵二 16、堿液池一9和堿液池二 14 ;其中，廢氣緩沖罐I的出口與正常廢氣噴林塔一 2的入口相連，正常廢氣噴林塔一 2的出口與堿液池一 9的入口相連,虹吸罐一 8的入口與堿液池一 9的出口相連，虹吸罐一 8的出口與正常廢氣噴淋循環(huán)泵一 7的入口相連，正常廢氣噴淋循環(huán)泵一 7的出口與正常廢氣噴淋塔一 2塔頂?shù)膰娏芸谙噙B；廢氣緩沖罐I的出口與正常廢氣噴林塔二 6的入口相連，正常廢氣噴林塔二 8的出口與堿液池二 14的入口相連，虹吸罐二 15的入口與堿液池二 14的出口相連，虹吸罐二 15的出口與正常廢氣噴淋塔循環(huán)泵二 16的入口相連，正常廢氣噴淋塔循環(huán)泵二 16的出口與正常廢氣噴林塔二 6塔頂?shù)膰娏芸谙噙B；
[0020]所述的事故廢氣噴淋系統(tǒng)包括事故廢氣噴淋塔一 3和事故廢氣噴林塔二 5，虹吸罐三10和虹吸罐四13、事故廢氣噴淋塔循環(huán)泵一 11和事故廢氣噴淋塔循環(huán)泵二 12 ;其中，廢氣緩沖罐I的出口與事故廢氣噴淋塔一 3的入口相連，事故廢氣噴淋塔一 3的出口與堿液池一 9的入口相連，虹吸罐三10的入口與堿液池一 9的出口相連，虹吸罐三10的出口與事故廢氣噴淋循環(huán)泵一 11的入口相連，事故廢氣噴淋循環(huán)泵一 11的出口與事故廢氣噴淋塔一 3塔頂?shù)膰娏芸谙噙B；廢氣緩沖罐I的出口與事故廢氣噴淋塔二 5的入口相連，事故廢氣噴淋塔二 5的出口與堿液池二 14的入口相連，虹吸罐四13的入口與堿液池二 14的出口相連，虹吸罐四13的出口與事故廢氣噴淋塔循環(huán)泵二 12的入口相連，事故廢氣噴淋塔循環(huán)泵二 12的出口與事故廢氣噴林塔二 5塔頂?shù)膰娏芸谙噙B；
[0021]所述的應(yīng)急水洗系統(tǒng)包括事故廢氣輸送管線和應(yīng)急水洗池一 17、應(yīng)急水洗池二18 ;其中，廢氣緩沖罐I的出口通過多根管線進入應(yīng)急水洗池一 17和應(yīng)急水洗池二 18液面以下；
[0022]所述的正常廢氣噴林塔一 2和正常廢氣噴林塔二 6的塔頂出氣口、事故廢氣噴淋塔一 3和事故廢氣噴林塔二 5的塔頂出氣口連接水封罐4的入口，水封罐4的出氣口與大氣相通。
[0023]所述的正常廢氣噴淋系統(tǒng)、事故廢氣噴淋系統(tǒng)及應(yīng)急水洗系統(tǒng)各設(shè)備之間均由襯氟管道連接。
[0024]所述的正常廢氣噴林塔一 2和正常廢氣噴林塔二 6為玻璃鋼材料，噴淋采用兩級空錐噴淋。
[0025]所述的事故廢氣噴林塔一 3和事故廢氣噴林塔二 5為玻璃鋼材料，噴淋采用三級空錐噴淋。
[0026]所述的堿液池一 9和堿液池二 14為水泥池內(nèi)鑲襯防腐磚，液體為10?30%氫氧化鈉溶液。
[0027]所述的應(yīng)急水洗池一 17和應(yīng)急水洗池二 18為水泥池內(nèi)鑲襯防腐磚，液體為15?45%氫氧化鈉溶液。
[0028]采用上述裝置進行多晶硅行業(yè)廢氣水洗處理方法，其包括如下步驟:
[0029](a)通過含氯硅烷廢氣供應(yīng)管路將含氯硅烷廢氣輸送至廢氣緩沖罐1，再通過廢氣供應(yīng)管路將廢氣輸送至正常廢氣噴林塔一 2，廢氣自下而上在塔內(nèi)運行；堿液池一 9中存放10?30%堿液，堿液作為噴淋液經(jīng)虹吸罐一 8、由正常廢氣噴淋循環(huán)泵一 7送至正常廢氣噴林塔一 2塔頂，噴淋液自上而下與廢氣逆流接觸，處理后的氣體經(jīng)正常廢氣噴林塔一 2的塔頂?shù)乃夤?排入大氣；
[0030]通過含氯硅烷廢氣供應(yīng)管路將含氯硅烷廢氣輸送至廢氣緩沖罐1，再通過廢氣供應(yīng)管路將廢氣輸送至正常廢氣噴林塔二 6，廢氣自下而上在塔內(nèi)運行；堿液池二 14中存放10?30%堿液，堿液作為噴淋液經(jīng)虹吸罐二 15、由正常廢氣噴淋塔循環(huán)泵二 16送至正常廢氣噴林塔二 6塔頂，噴淋液自上而下與廢氣逆流接觸，處理后的氣體經(jīng)正常廢氣噴林塔二 6的塔頂?shù)乃夤?排入大氣；
[0031](b)當前段工序發(fā)生事故時，廢氣量突然增大到超過了正常廢氣噴林塔一 2和正常廢氣噴林塔二 6的處理能力時，廢氣會轉(zhuǎn)入事故廢氣噴淋塔一 3和事故廢氣噴林塔二 5，此時廢氣自下而上在事故廢氣噴淋塔一 3和事故廢氣噴林塔二 5塔內(nèi)運行；
[0032]堿液池一 9中存放大量10?30%堿液，經(jīng)虹吸罐三10由事故廢氣噴淋塔循環(huán)泵
一11送至事故廢氣噴淋塔一 3塔頂，噴淋液自上而下與廢氣逆流接觸，處理后的氣體經(jīng)事故廢氣噴淋塔一 3的塔頂部的水封罐4排入大氣；
[0033]堿液池二 14中存放大量10?30%堿液，經(jīng)虹吸罐四13由事故廢氣噴淋塔循環(huán)泵
二12送至事故廢氣噴林塔二 5塔頂，噴淋液自上而下與廢氣逆流接觸，處理后的氣體經(jīng)事故廢氣噴林塔二 5的塔頂部的水封罐4排入大氣；
[0034](c)當前段工序發(fā)生事故造成廢氣量不能穩(wěn)定在設(shè)計范圍之內(nèi)，廢氣會自動轉(zhuǎn)應(yīng)急水洗池一 17和應(yīng)急水洗池二 18，氯硅烷在水池中水解，水解產(chǎn)生的氯化氫又進一步與氫氧化鈉反應(yīng)，減少了進入大氣的量，避免HCl氣體過多而逃逸。
【權(quán)利要求】
1.一種多晶硅行業(yè)廢氣水洗處理裝置，其特征在于，該裝置包括廢氣緩沖罐(I)，與廢氣緩沖罐(1)的入口連接的含氯硅烷廢氣供應(yīng)管路，與廢氣緩沖罐(I)的出口連接的正常廢氣噴淋系統(tǒng)、事故廢氣噴淋系統(tǒng)及應(yīng)急水洗系統(tǒng)； 所述的正常廢氣噴淋系統(tǒng)包括正常廢氣噴林塔一(2)和正常廢氣噴林塔二(6)，虹吸罐一(8)和虹吸罐二( 15)、正常廢氣噴淋循環(huán)泵一(7)和正常廢氣噴淋塔循環(huán)泵二( 16)及堿液池一(9)和堿液池二(14);其中，廢氣緩沖罐(I)的出口與正常廢氣噴林塔一(2)的入口相連，正常廢氣噴林塔一(2)的出口與堿液池一(9)的入口相連，虹吸罐一(8)的入口與堿液池一(9)的出口相連，虹吸罐一(8)的出口與正常廢氣噴淋循環(huán)泵一(7)的入口相連，正常廢氣噴淋循環(huán)泵一(7)的出口與正常廢氣噴淋塔一(2)塔頂?shù)膰娏芸谙噙B；廢氣緩沖罐(I)的出口與正常廢氣噴林塔二(6)的入口相連，正常廢氣噴林塔二(8)的出口與堿液池二(14)的入口相連，虹吸罐二(15)的入口與堿液池二(14)的出口相連，虹吸罐二(15)的出口與正常廢氣噴淋塔循環(huán)泵二(16)的入口相連，正常廢氣噴淋塔循環(huán)泵二(16)的出口與正常廢氣噴林塔二(6)塔頂?shù)膰娏芸谙噙B； 所述的事故廢氣噴淋系統(tǒng)包括事故廢氣噴淋塔一(3)和事故廢氣噴林塔二(5)，虹吸罐三(10)和虹吸罐四(13)、事故廢氣噴淋塔循環(huán)泵一(11)和事故廢氣噴淋塔循環(huán)泵二(12);其中，廢氣緩沖罐(I)的出口與事故廢氣噴淋塔一(3)的入口相連，事故廢氣噴淋塔一(3)的出口與堿液池一(9)的入口相連，虹吸罐三(10)的入口與堿液池一(9)的出口相連,虹吸罐三(10))的出口與事故廢氣噴淋循環(huán)泵一(11)的入口相連,事故廢氣噴淋循環(huán)泵一(11)的出口與事故廢氣噴淋塔一(3)塔頂?shù)膰娏芸谙噙B；廢氣緩沖罐(I)的出口與事故廢氣噴淋塔二(5)的入口相連，事故廢氣噴淋塔二(5)的出口與堿液池二(14)的入口相連，虹吸罐四(13)的入口與堿液池二( 14)的出口相連，虹吸罐四(13)的出口與事故廢氣噴淋塔循環(huán)泵二(12)的入口相連，事故廢氣噴淋塔循環(huán)泵二(12)的出口與事故廢氣噴林塔二(5)塔頂?shù)膰娏芸谙噙B； 所述的應(yīng)急水洗系統(tǒng)包括事故廢氣輸送管線和應(yīng)急水洗池一(17)、應(yīng)急水洗池二(18);其中，廢氣緩沖罐(I)的出口通過多根管線進入應(yīng)急水洗池一(17)和應(yīng)急水洗池二(18)液面以下； 所述的正常廢氣噴林塔一(2)和正常廢氣噴林塔二(6)的塔頂出氣口、事故廢氣噴淋塔一(3 )和事故廢氣噴林塔二( 5 )的塔頂出氣口連接水封罐(4 )的入口，水封罐(4 )的出氣口與大氣相通。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多晶硅行業(yè)廢氣水洗處理裝置，其特征在于:所述的正常廢氣噴淋系統(tǒng)、事故廢氣噴淋系統(tǒng)及應(yīng)急水洗系統(tǒng)各設(shè)備之間均由襯氟管道連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多晶硅行業(yè)廢氣水洗處理裝置，其特征在于:所述的正常廢氣噴林塔一(2)和正常廢氣噴林塔二(6)為玻璃鋼材料，噴淋采用兩級空錐噴淋。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多晶硅行業(yè)廢氣水洗處理裝置，其特征在于:所述的事故廢氣噴林塔一(3)和事故廢氣噴林塔二(5)為玻璃鋼材料，噴淋采用三級空錐噴淋。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多晶硅行業(yè)廢氣水洗處理裝置，其特征在于:所述的堿液池一(9)和堿液池二(14)為水泥池內(nèi)鑲襯防腐磚，液體為10~30%氫氧化鈉溶液。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多晶硅行業(yè)廢氣水洗處理裝置，其特征在于:所述的應(yīng)急水洗池一(17)和應(yīng)急水洗池二(18)為水泥池內(nèi)鑲襯防腐磚，液體為15~45%氫氧化鈉溶液。
【文檔編號】B01D53/68GK203494384SQ201320591628
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2013年9月24日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月24日
【發(fā)明者】李鵬飛, 張 杰, 王為偉, 羅劍, 蔣巍, 李玉峰, 李雙成, 鄭全軍, 胡佳, 肖伸亮 申請人:北京航天動力研究所