一种硅烷和氯硅烷的废气处理系统的制作方法

本技术涉及硅烷和氯硅烷废气处理，具体为一种硅烷和氯硅烷的废气处理系统。

背景技术：

1、硅烷废气是一种无色、无味且与空气反应的气体，能够引起窒息，并会在与空气接触时燃烧，释放出浓烈的白色的无定型二氧化硅烟雾。目前，处理这类工艺废气的主要方法是焚烧法。然而，在硅烷废气通入过程中，若压力过高或速度过快，极易引发滞后性爆炸。

2、目前，常见的氯硅烷废气处理方法包括碱洗喷淋塔工艺和蓄热焚烧工艺。碱洗喷淋塔工艺成本低，但存在安全隐患和资源浪费等问题；蓄热焚烧工艺的能耗和投资高，无回收环节，导致资源浪费，且无法实现氯硅烷的回收再利用。

技术实现思路

1、为解决上述背景技术中存在的技术问题，本实用新型提供了一种硅烷和氯硅烷的废气处理系统。

2、本实用新型技术方案如下：

3、一种硅烷和氯硅烷的废气处理系统，与气体输入管道连接，包括硅烷处理组和氯硅烷处理组；

4、硅烷处理组包括硅烷事故处理单元和硅烷尾气处理单元；

5、硅烷事故处理单元包括相连接的第一分液罐和燃烧塔，其中第一分液罐与气体输入管道连接；

6、燃烧塔内侧顶部设置有喷淋机构，内侧还设置有相连接的氮气管线和燃烧管线；

7、氯硅烷处理组包括氯硅烷事故处理单元和氯硅烷尾气处理单元；

8、氯硅烷事故处理单元包括相连接的氯硅烷事故冷凝器、氯硅烷事故深冷器和第二分液罐，以及分别与第二分液罐连接的气相回收单元和液相回收单元，其中氯硅烷事故冷凝器与气体输入管道连接。

9、氮气管线设计具有双重作用：一方面，可对落在燃烧塔表面的固体颗粒进行吹扫，防止燃烧塔发生堵塞；另一方面，氮气能够调控硅烷浓度，控制燃烧速率，确保燃烧的充分性。

10、喷淋机构借助燃烧塔的烟囱效应，集聚空气中的氧气，使燃烧塔内的反应更加充分，确保燃烧完全。还可使气流中携带的固体小颗粒凝结成大颗粒，依靠重力沉降，防止固体小颗粒随气流排放到大气中，进一步提升环保效果。同时，还能处理燃烧不充分的残留硅烷，避免其排放到大气中。

11、硅烷尾气处理单元、氯硅烷尾气处理单元和气相回收单元中均设置有变频循环泵。

12、变频循环泵是一种通过改变电机转速来调节流量的智能设备，其优势在于通过变频技术实现精准控制与高效运行，以控制喷淋碱液的循环使用。

13、氯硅烷事故深冷器内设置有制冷单元、第一阀门和第二阀门，第一阀门两端分别与氯硅烷事故深冷器的制冷剂出口和制冷单元连通，第二阀门与氯硅烷事故深冷器的制冷剂出口连通，且设置为能够排空多余的制冷剂。

14、本申请设计采用二级冷凝方式回收氯硅烷事故处理单元中的氯硅烷，操作简便，无污染。氯硅烷事故冷凝器使用循环水，氯硅烷事故深冷器采用-45度制冷剂，能够对氯硅烷进行充分、高效、安全的回收。

15、本申请的系统还包括排气筒，氯硅烷尾气处理单元包括依次连接的第三吸收塔、第四吸收塔、第二水封罐，其中第三吸收塔与气体输入管道连接，第二水封罐与排气筒连接。

16、第二水封罐具备防回火、压力调节、保持压力稳定、隔绝气体、防倒流及泄压保护多重功能。同时，内部液体采用5-10%的碱液，能够再次吸收并中和第四吸收塔排放气中可能残留的硅烷或氯硅烷，确保排放的气体不含硅烷和氯硅烷，实现二次保护，保证硅烷或氯硅烷的完全吸收。

17、第二水封罐与排气筒之间还设有氯硅烷应急排放口。

18、增设氯硅烷应急排放口，有效防止管道堵塞，降低安全隐患。

19、氯硅烷尾气处理单元包括依次连接的第一碱液池和第一沉淀池，第一碱液池设置为能够循环使用第一沉淀池溢出的碱液。

20、碱液进入第一沉淀池，溢出后，进入第一碱液池循环使用，既节约资源，又避免浪费，减少污水处理量。

21、第一沉淀池上部设置带有滤网装置的碱液溢流口。

22、在沉淀池上方的碱液溢流口处安装了滤网，能够有效过滤掉固态物质，确保上层清液顺利过滤，实现循环利用。

23、碱液浓度为5%-10%之间，ph值为8-10。

24、通过试验结果分析得出，随着碱液浓度的升高，碱洗效果显著提升，反应更加彻底，所需的硅烷或氯硅烷碱液量相应减少。此外，碱液浓度增加，所需的反应量也随之减少。研究结果表明，将碱液浓度控制在5-10%之间，既能有效保证碱洗效果，又能避免nacl结晶析出的问题。

25、有益效果：

26、1. 本申请可同步处理硅烷和氯硅烷，处理过程符合环保标准，无污染排放。有效回收氯硅烷，减少浪费，环节简洁，步骤清晰。

27、2.本申请设计采用二级冷凝方式回收氯硅烷事故处理单元中的氯硅烷，操作简便，无污染；氯硅烷事故冷凝器使用循环水，氯硅烷事故深冷器采用-45度制冷剂，确保制冷冷凝效果，充分回收氯硅烷，回收率高达95%以上。

28、3.本申请喷淋机构的设计能够降低排放污染，提高燃烧塔内燃烧的充分性，降低燃烧塔被颗粒堵塞的故障率。

1.一种硅烷和氯硅烷的废气处理系统，与气体输入管道连接，其特征在于，包括硅烷处理组和氯硅烷处理组；

2.根据权利要求1所述的一种硅烷和氯硅烷的废气处理系统，其特征在于，所述硅烷尾气处理单元、氯硅烷尾气处理单元和气相回收单元中均设置有变频循环泵。

3.根据权利要求1所述的一种硅烷和氯硅烷的废气处理系统，其特征在于，所述氯硅烷事故深冷器（11）内设置有制冷单元（45）、第一阀门（44）和第二阀门（46），所述第一阀门（44）两端分别与氯硅烷事故深冷器（11）的制冷剂出口（47）和制冷单元（45）连通，第二阀门（46）与氯硅烷事故深冷器（11）的制冷剂出口（47）连通，且设置为能够排空多余的制冷剂。

4.根据权利要求1所述的一种硅烷和氯硅烷的废气处理系统，其特征在于，还包括排气筒（6）所述氯硅烷尾气处理单元包括依次连接的第三吸收塔（7）、第四吸收塔（8）、第二水封罐（9），其中第三吸收塔（7）与气体输入管道连接，所述第二水封罐（9）与排气筒（6）连接。

5.根据权利要求4所述的一种硅烷和氯硅烷的废气处理系统，其特征在于，所述第二水封罐（9）与排气筒（6）之间还设有氯硅烷应急排放口。

6.根据权利要求1所述的一种硅烷和氯硅烷的废气处理系统，其特征在于，氯硅烷尾气处理单元包括依次连接的第一碱液池（17）和第一沉淀池（18），所述第一碱液池（17）设置为能够循环使用第一沉淀池（18）溢出的碱液。

7.根据权利要求6所述的一种硅烷和氯硅烷的废气处理系统，其特征在于，第一沉淀池（18）上部设置带有滤网装置的碱液溢流口。