綜合利用廢矽粉生產三氯氫矽的設備的製作方法

2023-07-26 21:45:41

專利名稱：綜合利用廢矽粉生產三氯氫矽的設備的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於三氯氫矽生產技術領域，具體涉及一種綜合利用廢矽粉生產三氯 氫矽的設備。
背景技術：
從我國三氯氫矽產業發展情況看，大多數企業都未配套安裝廢矽粉回收裝置。大 多數企業生產中混合氣體除塵後產生的廢矽粉直接排往淋洗塔，有少數廠家採用將廢矽粉 排入一個大容積的存灰罐內，再由人工定期排出。第一種方法相當於溼法除塵，由循環水泵將水分多層打入淋洗塔內，含矽粉氣體 從塔中下部進入，被從塔內多層噴淋裝置噴淋下來的液體吸收，使矽粉沉積於塔底的池內。 該方法可以保證除塵設備的再生效果，但是因粉塵氣體含有少量三氯氫矽，而三氯氫矽遇 水生成二氧化矽固體和氯化氫氣體。二氧化矽會堵塞塔內噴淋裝置的噴頭，嚴重時會導致 淋洗塔無水噴淋，矽粉直接從淋洗塔頂部排出，造成嚴重環境汙染；生成的氯化氫氣體溶於 水即形成鹽酸，淋洗塔噴淋液呈酸性，對循環水泵造成一定腐蝕，且生成的鹽酸需要處理後 排放再排放，產生了二次汙染物。通過吹渣將廢矽粉排往淋洗塔，不但汙染環境，同時造成 原材料的大量浪費。第二種方法是將廢矽粉通過吹渣暫存於一個大容積的存灰罐內，再定 期由人工排放。由於廢矽粉表面沾有少量的氯化氫、三氯氫矽等氣體，而三氯氫矽遇空氣中 水份又生成刺鼻的氯化氫氣體，影響廠區的環境和職工的身體健康；由於廢矽粉粒度細、有 溫度i0(T20(rc、表面附著有三氯氫矽易燃氣體等原因，廢矽粉排放和堆放時易著火，存在 一定的安全隱患。

實用新型內容本實用新型的目的在於解決現有技術中存在的上述問題，提供一種綜合利用廢矽 粉生產三氯氫矽的設備。為解決上述技術問題，本實用新型採用的技術方案如下本實用新型的綜合利用廢矽粉生產三氯氫矽的設備，包括三氯氫矽合成爐混合氣 出口管道連接高效旋風分離器，高效旋風分離器的出料口與矽粉回收罐連接；高效旋風分 離器的出氣口連接一級旋風分離器，一級旋風分離器的下方設有一級存渣罐，一級旋風分 離器的出氣口連接二級旋風分離器，二級旋風分離器的下方設有二級存渣罐；二級旋風分 離器的出氣口依次連接一級布袋除塵器和二級布袋除塵器，一級布袋除塵器和二級布袋除 塵器出料口均通過吹渣管道與矽粉回收罐相連接，矽粉回收罐的出料口與三氯氫矽合成爐 回收口連接。該設備還設有氣體緩衝罐，氣體緩衝罐與矽粉回收罐相連通。本實用新型中優選在矽粉回收罐頂部設有平衡洩壓管和氮氣補壓管。本實用新型中優選在矽粉回收罐和三氯氫矽合成爐回收口之間設有星形加料器。本實用新型中優選在吹渣管道末端設有吹渣補氣閥門。[0011]本實用新型通過高效旋風分離器可以將反應生成的三氯氫矽、四氯化矽等混合氣 從合成爐頂部出來時攜帶的大量矽粉分離下來，沉積於高效旋風分離器下面的矽粉回收罐 內，此工序為後序除塵減輕了負擔，後序除塵設備中布袋除塵器負擔減小後，有效增加了布 袋的使用壽命。氣體緩衝罐用於吹渣時儲存帶壓氣體(吹渣壓力一般為18(T200 Kpa)，使多 餘氣體有效緩衝，保證吹渣時的壓力要求，以達到好的吹渣效果。星形加料器改變了重力加 料的弊端，通過動力輸送可將矽粉順利加入合成爐內。管道補氣、吹堵裝置可解決管道堵塞 的問題。由於採用了上述技術方案，本實用新型的有益效果如下1、節能效果顯著廢矽粉得到回收利用，減少了矽粉消耗，降低了三氯氫矽生產成 本，提高了企業經濟效益。2、環保效益高該項目的實施杜絕了矽粉和氯化氫氣體的排放，減少了環境汙染， 改善了廠區的生產環境，提高了工藝技術水平，促進了企業進一步快速發展。3、安全係數提高回收的廢矽粉顆粒很細且附著三氯氫矽易燃氣體，吹離系統時 溫度有10(T200°C，遇到空氣極易燃燒，存在一定的安全隱患。回收項目實施後，廢矽粉會在 密閉系統內得到完全回收，重新參加反應生成三氯氫矽。杜絕了火災等安全事故的發生。4、減少職工勞動強度原工藝是將廢矽粉吹入存灰罐內，定期由人工放出然後裝 袋，現場工作環境差，勞動強度大。新工藝改進後，減輕了職工的勞動強度，保護了職工的職 業健康。5、易於操作，設備簡單，設備使用壽命長等特點。
圖1是本實用新型的結構示意圖。圖中，1.合成爐；2.合成爐混合氣出口管道；3.高效旋風分離器；4. 一級旋風分 離器；5. —級存渣罐；6. 二級旋風分離器；7. 二級存渣罐；8. —級布袋過濾器；9. 二級布 袋過濾器；10.純淨氣排放口 ；11.吹渣管道；12.矽粉回收罐；13.星形加料器；14.平衡洩 壓管；15.氮氣補壓管；16.吹堵裝置；17.氣體緩衝罐；18.吹渣補氣閥門。
具體實施方式
本實用新型的綜合利用廢矽粉生產三氯氫矽的設備，包括三氯氫矽合成爐三氯氫 矽合成爐混合氣出口管道2連接高效旋風分離器3，高效旋風分離器3的出料口與矽粉回收 罐12連接；該設備還設有氣體緩衝罐17，氣體緩衝罐17與矽粉回收罐12相連通。在矽粉 回收罐12頂部設有平衡洩壓管14和氮氣補壓管15。高效旋風分離器3的出氣口連接一級 旋風分離器4，一級旋風分離器4的下方設有一級存渣罐5，一級旋風分離器4的出氣口連 接二級旋風分離器6，二級旋風分離器6的下方設有二級存渣罐7 ；二級旋風分離器6的出 氣口依次連接一級布袋除塵器8和二級布袋除塵器9，一級布袋除塵器8和二級布袋除塵器 9出料口均通過吹渣管道11與矽粉回收罐12相連接，在吹渣管道11末端設有吹渣補氣閥 門18。矽粉回收罐12的出料口與三氯氫矽合成爐回收口連接。在矽粉回收罐12和三氯氫 矽合成爐回收口之間設有星形加料器13。本實用新型的工作原理如下[0022]合成爐中生成的混合氣體通過合成爐混合氣出口管道2進入高效旋風分離器3， 高效旋風分離器3的出口壓力為3(T35 Kpa，分離下來的矽粉顆粒進入矽粉回收罐12。從 高效旋風分離器3出來的氣體依次通過一級旋風分離器4和二級旋風分離器6，一級旋風分 離器的出口壓力2纊33Kpa，二級旋風分離器的出口壓力為沈 30 Kpa0分離下來的矽粉顆 粒分別進入一級存渣罐5和二級存渣罐7，然後通過吹渣管道11進入矽粉回收罐12 ；從二 級旋風分離器6出來的混合氣體依次通過一級布袋除塵器8和二級布袋除塵器9，一級布袋 除塵器的出口壓力為2(T25Kpa，二級布袋除塵器的出口壓力為15 20 Kpa0除塵後的混合 氣體由二級布袋除塵器9的出氣口 10排除，一級布袋除塵器和二級布袋除塵器上的矽粉通 過吹渣管道11進入矽粉回收罐12，矽粉回收罐裡的矽粉通過星形加料器13進入合成爐回 收口。隨著混合氣體通過系列除塵設備，布袋除塵設備本身會因布袋上布滿細小矽粉而 影響除塵效果，另外在除塵設備下方的存渣罐5和7內也會沉積大量矽粉，為了保證正常生 產，需要定期吹渣，減小系統阻力。操作步驟如下；1、吹渣時主控將所需吹渣的生產線關閉，現場將進矽粉回收罐12的IM150球閥打 開，關閉三樓高效旋風分離器3下方的Dmoo下渣閥門。2、吹渣順序一級存渣罐(一級旋風分離器)、二級存渣罐(二級旋風分離器)、一級 布袋過濾器、二級布袋過濾器。3、充壓 將吹渣設備充壓至0. 2Mpa。4、均壓 打開所需吹渣設備的下渣閥門，向矽粉回收罐12吹渣。5、洩壓 所需吹渣設備均壓後高於正在生產的二級布袋壓力時，打開二級布袋 下渣閥與系統均壓，每個設備重複吹三次。6、正常生產時，將吹渣總管閥門關閉，進矽粉回收罐12的·150球閥關閉，打開三 樓旋風分離器3下方的Dmoo球閥，吹渣結束。7、矽粉回收 吹渣結束後，所有廢矽粉會進入矽粉回收罐12內，打開星型加料 器13將廢矽粉加入合成爐內。氣體緩衝罐17主要作用是吹渣時可將多餘氣體有效緩衝，保證吹渣時的壓力夠 高，確保吹渣效果。星形加料器13改變了重力加料的弊端，通過動力輸送可將矽粉順利加 入合成爐內。14平衡洩壓管、15氮氣補壓管、16吹堵裝置、18吹渣補氣裝置等主要是解決 矽粉堵塞管道的問題。
權利要求1.一種綜合利用廢矽粉生產三氯氫矽的設備，包括三氯氫矽合成爐(1)，其特徵在於 三氯氫矽合成爐混合氣出口管道(2)連接高效旋風分離器(3)，高效旋風分離器(3)的出料 口與矽粉回收罐(12)連接；高效旋風分離器(3)的出氣口連接一級旋風分離器(4)，一級旋 風分離器(4)的下方設有一級存渣罐(5)，一級旋風分離器(4)的出氣口連接二級旋風分 離器(6)，二級旋風分離器(6)的下方設有二級存渣罐(7);二級旋風分離器(6)的出氣口依 次連接一級布袋除塵器(8)和二級布袋除塵器(9)，一級布袋除塵器(8)和二級布袋除塵器 (9)出料口均通過吹渣管道(11)與矽粉回收罐(12)相連接，矽粉回收罐(12)的出料口與 三氯氫矽合成爐回收口( 19 )連接。
2.根據權利要求1所述的綜合利用廢矽粉生產三氯氫矽的設備，其特徵在於該設備 還設有氣體緩衝罐(17)，氣體緩衝罐(17)與矽粉回收罐(12)相連通。
3.根據權利要求2所述的綜合利用廢矽粉生產三氯氫矽的設備，其特徵在於在矽粉 回收罐(12)頂部設有平衡洩壓管(14)和氮氣補壓管(15)。
4.根據權利要求1或2所述的綜合利用廢矽粉生產三氯氫矽的設備，其特徵在於在 矽粉回收罐(12)和三氯氫矽合成爐回收口(19)之間設有星形加料器(13)。
5.根據權利要求4所述的綜合利用廢矽粉生產三氯氫矽的設備，其特徵在於吹渣管 道(11)末端設有吹渣補氣閥門(18)。
專利摘要綜合利用廢矽粉生產三氯氫矽的設備，包括三氯氫矽合成爐混合氣出口管道連接高效旋風分離器，高效旋風分離器的出料口與矽粉回收罐連接；高效旋風分離器的出氣口連接一級旋風分離器，一級旋風分離器的下方設有一級存渣罐，一級旋風分離器的出氣口連接二級旋風分離器，二級旋風分離器的下方設有二級存渣罐；二級旋風分離器的出氣口依次連接一級布袋除塵器和二級布袋除塵器，一級布袋除塵器和二級布袋除塵器出料口均通過吹渣管道與矽粉回收罐相連接，矽粉回收罐的出料口與三氯氫矽合成爐回收口連接。該設備具有節能效果顯著、環保效益高、安全係數高、工藝獨特，易於操作，設備簡單，設備使用壽命長等特點。
文檔編號B01D50/00GK201864576SQ201020550140
公開日2011年6月15日 申請日期2010年9月30日 優先權日2010年9月30日
發明者張世斌, 張麗娜, 王市民, 王良珣, 秦永紅 申請人:河南尚宇新能源股份有限公司