一種多晶矽行業廢氣水洗處理裝置製造方法

2023-05-08 13:04:51

一種多晶矽行業廢氣水洗處理裝置製造方法
【專利摘要】本實用新型提出一種多晶矽生產過程中產生的含氯矽烷廢氣水洗處理裝置。其包括廢氣緩衝罐，與廢氣緩衝罐的入口連接的含氯矽烷廢氣供應管路，與廢氣緩衝罐的出口連接的正常廢氣噴淋系統、事故廢氣噴淋系統及應急水洗系統。本實用新型裝置既能有效地對氯矽烷廢氣進行無害化處理，又能有效減少氯化氫逃逸，反應產生的矽酸鈉也相對便於清除。設計了正常噴林塔、事故噴林塔、水封罐和應急水池，最後保證排放尾氣符合GB16297-1996標準的排放要求。整個系統工藝流程簡單、實用、合理、可靠。
【專利說明】一種多晶矽行業廢氣水洗處理裝置
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種多晶矽生產過程中產生的含氯矽烷廢氣無公害處理水洗處
理裝置。
【背景技術】
[0002]多晶矽行業生產過程產生的廢氣中含大量氯矽烷，為了使廢氣能夠得到有效處理以及使尾氣能夠達標排放，目前國內主要採用傳統的水洗工藝進行處理，即用工業水對煙氣進行洗滌，水解廢氣中的氯矽烷。工業水洗滌法雖然對氯矽烷有較高的水解效率，但是氯矽烷水解後大量的氯化氫和二氧化矽固體。其中部分氯化氫在溶於工業水的同時，會從水中逃逸至大氣中，對環境造成汙染；並且工業水吸收氯化氫後形成的工業廢水顯酸性，對後續的汙水處理造成極大的困難，而產生的二氧化矽固體更是難於從系統中清除。隨著多晶矽行業的發展，含氯矽烷廢氣、廢液的產生量也與日俱增，含氯矽烷廢氣、廢液的無害化處理具有越來越廣闊的市場前景。

【發明內容】

[0003]本實用新型涉及一種多晶矽生產過程中產生的含氯矽烷廢氣水洗處理置，其能夠實現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保標準的要求。
[0004]實現本實用新型目的的技術方案:一種多晶矽行業廢氣水洗處理裝置，其包括廢氣緩衝罐，與廢氣緩衝罐的入口連接的含氯矽烷廢氣供應管路，與廢氣緩衝罐的出口連接的正常廢氣噴淋系統、事故廢氣噴淋系統及應急水洗系統；
[0005]所述的正常廢氣噴淋系統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、正常廢氣噴淋循環泵一和正常廢氣噴淋塔循環泵二及鹼液池一和鹼液池二 ；其中，廢氣緩衝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鹼液池一的入口相連，虹吸罐一的入口與鹼液池一的出口相連，虹吸罐一的出口與正常廢氣噴淋循環泵一的入口相連，正常廢氣噴淋循環泵一的出口與正常廢氣噴淋塔一塔頂的噴淋口相連；廢氣緩衝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鹼液池二的入口相連，虹吸罐二的入口與鹼液池二的出口相連，虹吸罐二的出口與正常廢氣噴淋塔循環泵二的入口相連，正常廢氣噴淋塔循環泵二的出口與正常廢氣噴林塔二塔頂的噴淋口相連；
[0006]所述的事故廢氣噴淋系統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泵一和事故廢氣噴淋塔循環泵二 ；其中，廢氣緩衝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鹼液池一的入口相連，虹吸罐三的入口與鹼液池一的出口相連,虹吸罐三的出口與事故廢氣噴淋循環泵一的入口相連，事故廢氣噴淋循環泵一的出口與事故廢氣噴淋塔一塔頂的噴淋口相連；廢氣緩衝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鹼液池二的入口相連，虹吸罐四的入口與鹼液池二的出口相連，虹吸罐四的出口與事故廢氣噴淋塔循環泵二的入口相連，事故廢氣噴淋塔循環泵二的出口與事故廢氣噴林塔二塔頂的噴淋口相連；
[0007]所述的應急水洗系統包括事故廢氣輸送管線和應急水洗池一、應急水洗池二；其中，廢氣緩衝罐的出口通過多根管線進入應急水洗池一和應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矽行業廢氣水洗處理裝置，其所述的正常廢氣噴淋系統、事故廢氣噴淋系統及應急水洗系統各設備之間均由襯氟管道連接。
[0010]如上所述的一種多晶矽行業廢氣水洗處理裝置，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，噴淋採用兩級空錐噴淋。
[0011]如上所述的一種多晶矽行業廢氣水洗處理裝置，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，噴淋採用三級空錐噴淋。
[0012]如上所述的一種多晶矽行業廢氣水洗處理裝置，其所述的鹼液池一和鹼液池二為水泥池內鑲襯防腐磚，液體為10?30%氫氧化鈉溶液。
[0013]如上所述的一種多晶矽行業廢氣水洗處理裝置，其所述的應急水洗池一和應急水洗池二為水泥池內鑲襯防腐磚，液體為15?45%氫氧化鈉溶液。
[0014]本實用新型的效果在於:本實用新型裝置既能有效地對氯矽烷廢氣進行無害化處理，又能有效減少氯化氫逃逸，反應產生的矽酸鈉也相對便於清除。隨著多晶矽、有機矽行業的發展，這種新的多晶矽廢氣水洗裝置將會得到更廣泛的推廣。設計了正常噴林塔、事故噴林塔、水封罐和應急水池，最後保證排放尾氣符合GB16297-1996標準的排放要求。整個系統工藝流程簡單、實用、合理、可靠。氯矽烷水解徹底，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% ;管道裡液體循環流通順暢，有效解決了多晶矽生產中產生的氯矽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矽行業廢氣水洗處理方法及裝置示意圖。
[0016]圖中:1.廢氣緩衝罐；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泵一 ；8.虹吸罐一；9.鹼液池一 ；10.虹吸罐三；11.事故廢氣噴淋塔循環泵一 ；12.事故廢氣噴淋塔循環泵二 ；13.虹吸罐四；14.鹼液池二 ；15.虹吸罐二 ；16.正常廢氣噴淋塔循環泵二 ；17.應急水洗池
一；18.應急水洗池二。
【具體實施方式】
[0017]下面結合附圖對本實用新型所述的一種多晶矽行業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矽行業廢氣水洗處理方法及裝置，它包括廢氣緩衝罐1，與廢氣緩衝罐I的入口連接的含氯矽烷廢氣供應管路，與廢氣緩衝罐I的出口連接的正常廢氣噴淋系統、事故廢氣噴淋系統及應急水洗系統；
[0019]所述的正常廢氣噴淋系統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、正常廢氣噴淋循環泵一 7和正常廢氣噴淋塔循環泵二 16、鹼液池一9和鹼液池二 14 ;其中，廢氣緩衝罐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的出口與鹼液池一 9的入口相連,虹吸罐一 8的入口與鹼液池一 9的出口相連，虹吸罐一 8的出口與正常廢氣噴淋循環泵一 7的入口相連，正常廢氣噴淋循環泵一 7的出口與正常廢氣噴淋塔一 2塔頂的噴淋口相連；廢氣緩衝罐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的出口與鹼液池二 14的入口相連，虹吸罐二 15的入口與鹼液池二 14的出口相連，虹吸罐二 15的出口與正常廢氣噴淋塔循環泵二 16的入口相連，正常廢氣噴淋塔循環泵二 16的出口與正常廢氣噴林塔二 6塔頂的噴淋口相連；
[0020]所述的事故廢氣噴淋系統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泵一 11和事故廢氣噴淋塔循環泵二 12 ;其中，廢氣緩衝罐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的出口與鹼液池一 9的入口相連，虹吸罐三10的入口與鹼液池一 9的出口相連，虹吸罐三10的出口與事故廢氣噴淋循環泵一 11的入口相連，事故廢氣噴淋循環泵一 11的出口與事故廢氣噴淋塔一 3塔頂的噴淋口相連；廢氣緩衝罐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的出口與鹼液池二 14的入口相連，虹吸罐四13的入口與鹼液池二 14的出口相連，虹吸罐四13的出口與事故廢氣噴淋塔循環泵二 12的入口相連，事故廢氣噴淋塔循環泵二 12的出口與事故廢氣噴林塔二 5塔頂的噴淋口相連；
[0021]所述的應急水洗系統包括事故廢氣輸送管線和應急水洗池一 17、應急水洗池二18 ;其中，廢氣緩衝罐I的出口通過多根管線進入應急水洗池一 17和應急水洗池二 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、事故廢氣噴淋系統及應急水洗系統各設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，噴淋採用兩級空錐噴淋。
[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，噴淋採用三級空錐噴淋。
[0026]所述的鹼液池一 9和鹼液池二 14為水泥池內鑲襯防腐磚，液體為10?30%氫氧化鈉溶液。
[0027]所述的應急水洗池一 17和應急水洗池二 18為水泥池內鑲襯防腐磚，液體為15?45%氫氧化鈉溶液。
[0028]採用上述裝置進行多晶矽行業廢氣水洗處理方法，其包括如下步驟:
[0029](a)通過含氯矽烷廢氣供應管路將含氯矽烷廢氣輸送至廢氣緩衝罐1，再通過廢氣供應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運行；鹼液池一 9中存放10?30%鹼液，鹼液作為噴淋液經虹吸罐一 8、由正常廢氣噴淋循環泵一 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，處理後的氣體經正常廢氣噴林塔一 2的塔頂的水封罐4排入大氣；
[0030]通過含氯矽烷廢氣供應管路將含氯矽烷廢氣輸送至廢氣緩衝罐1，再通過廢氣供應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運行；鹼液池二 14中存放10?30%鹼液，鹼液作為噴淋液經虹吸罐二 15、由正常廢氣噴淋塔循環泵二 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，處理後的氣體經正常廢氣噴林塔二 6的塔頂的水封罐4排入大氣；
[0031](b)當前段工序發生事故時，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塔內運行；
[0032]鹼液池一 9中存放大量10?30%鹼液，經虹吸罐三10由事故廢氣噴淋塔循環泵
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，處理後的氣體經事故廢氣噴淋塔一 3的塔頂部的水封罐4排入大氣；
[0033]鹼液池二 14中存放大量10?30%鹼液，經虹吸罐四13由事故廢氣噴淋塔循環泵
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，處理後的氣體經事故廢氣噴林塔二 5的塔頂部的水封罐4排入大氣；
[0034](c)當前段工序發生事故造成廢氣量不能穩定在設計範圍之內，廢氣會自動轉應急水洗池一 17和應急水洗池二 18，氯矽烷在水池中水解，水解產生的氯化氫又進一步與氫氧化鈉反應，減少了進入大氣的量，避免HCl氣體過多而逃逸。
【權利要求】
1.一種多晶矽行業廢氣水洗處理裝置，其特徵在於，該裝置包括廢氣緩衝罐(I)，與廢氣緩衝罐(1)的入口連接的含氯矽烷廢氣供應管路，與廢氣緩衝罐(I)的出口連接的正常廢氣噴淋系統、事故廢氣噴淋系統及應急水洗系統； 所述的正常廢氣噴淋系統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)、正常廢氣噴淋循環泵一(7)和正常廢氣噴淋塔循環泵二( 16)及鹼液池一(9)和鹼液池二(14);其中，廢氣緩衝罐(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)的出口與鹼液池一(9)的入口相連，虹吸罐一(8)的入口與鹼液池一(9)的出口相連，虹吸罐一(8)的出口與正常廢氣噴淋循環泵一(7)的入口相連，正常廢氣噴淋循環泵一(7)的出口與正常廢氣噴淋塔一(2)塔頂的噴淋口相連；廢氣緩衝罐(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)的出口與鹼液池二(14)的入口相連，虹吸罐二(15)的入口與鹼液池二(14)的出口相連，虹吸罐二(15)的出口與正常廢氣噴淋塔循環泵二(16)的入口相連，正常廢氣噴淋塔循環泵二(16)的出口與正常廢氣噴林塔二(6)塔頂的噴淋口相連； 所述的事故廢氣噴淋系統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泵一(11)和事故廢氣噴淋塔循環泵二(12);其中，廢氣緩衝罐(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)的出口與鹼液池一(9)的入口相連，虹吸罐三(10)的入口與鹼液池一(9)的出口相連,虹吸罐三(10))的出口與事故廢氣噴淋循環泵一(11)的入口相連,事故廢氣噴淋循環泵一(11)的出口與事故廢氣噴淋塔一(3)塔頂的噴淋口相連；廢氣緩衝罐(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)的出口與鹼液池二(14)的入口相連，虹吸罐四(13)的入口與鹼液池二( 14)的出口相連，虹吸罐四(13)的出口與事故廢氣噴淋塔循環泵二(12)的入口相連，事故廢氣噴淋塔循環泵二(12)的出口與事故廢氣噴林塔二(5)塔頂的噴淋口相連； 所述的應急水洗系統包括事故廢氣輸送管線和應急水洗池一(17)、應急水洗池二(18);其中，廢氣緩衝罐(I)的出口通過多根管線進入應急水洗池一(17)和應急水洗池二(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.根據權利要求1所述的一種多晶矽行業廢氣水洗處理裝置，其特徵在於:所述的正常廢氣噴淋系統、事故廢氣噴淋系統及應急水洗系統各設備之間均由襯氟管道連接。
3.根據權利要求1所述的一種多晶矽行業廢氣水洗處理裝置，其特徵在於: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，噴淋採用兩級空錐噴淋。
4.根據權利要求1所述的一種多晶矽行業廢氣水洗處理裝置，其特徵在於: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，噴淋採用三級空錐噴淋。
5.根據權利要求1所述的一種多晶矽行業廢氣水洗處理裝置，其特徵在於:所述的鹼液池一(9)和鹼液池二(14)為水泥池內鑲襯防腐磚，液體為10~30%氫氧化鈉溶液。
6.根據權利要求1所述的一種多晶矽行業廢氣水洗處理裝置，其特徵在於:所述的應急水洗池一(17)和應急水洗池二(18)為水泥池內鑲襯防腐磚，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 優先權日:2013年9月24日
【發明者】李鵬飛, 張 傑, 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