一种电子级多晶硅生产中浆料回收系统及其方法与流程

1.本发明涉及多晶硅生产技术领域，特别涉及一种电子级多晶硅生产中浆料回收系统及其方法。


背景技术：

2.多晶硅生产线中产生的渣浆含有较多的氯硅烷，如不进行合理的处理便随意倾倒、掩埋，将会严重破坏生态环境。渣浆主要来源于氢化装置，其主要成分为硅粉、四氯化硅、三氯氢硅、高沸物以及金属氯化物，其中硅粉含量占20%"，氯硅烷含量占79.5%，其他占0.5%。国内目前对渣浆固液分离的处理工艺普遍采用干燥汽化提浓，经提浓得到的滤渣的处理形式非常单一，工艺过于简单，处理效果差，浪费现象严重，同时还耗费了大量的碱液，生产成本相对较高。所以，研究完善多晶硅生产中渣浆处理工艺路线，是行业亟须解决的问题，是保证多晶硅的正常生产，维护生态环境的重要工艺。


技术实现要素：

3.本发明的目的是提供一种电子级多晶硅生产中浆料回收系统及其方法。
4.本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种电子级多晶硅生产中浆料回收系统，其特征在于，包括旋转过滤器、溢流罐、真空桨式干燥机、水解罐、冷凝器以及储液罐，所述旋转过滤器的入口处通入浆料，所述旋转过滤器的出口与溢流罐底部入口连通，所述溢流罐顶部出口与真空桨式干燥机入口连通，所述真空桨式干燥机底部出口与水解罐顶部连通，所述水解罐上端出口连接废液池，所述真空桨式干燥机顶部排气口与冷凝器连通，所述冷凝器出液口与储液罐入口连通。
5.优选的，所述真空桨式干燥机底部出口与水解罐之间还设置有螺杆泵，所述螺杆泵顶部设置有膨胀节，所述真空桨式干燥机底部底部还设置有低压蒸汽入口。
6.优选的，所述真空桨式干燥机入口与底部出口之间设置有斜度，斜度为0.5-1
°
。
7.优选的，所述水解罐顶部连通有尾气排放管，所述尾气排放管连接有碱液喷淋管与循环喷淋管，所述循环喷淋管与水解罐底部连通，所述循环喷淋管上设置有循环泵。
8.优选的，所述水解罐内部设置有电控搅拌叶片，所述水解罐侧壁固定安装有ph测定仪。
9.优选的，所述冷凝器内部通过接通冷冻水进行换热。
10.优选的，所示储液罐底部出口连接有管道过滤器与屏蔽泵。
11.8.一种电子级多晶硅生产中浆料回收系统，其特征在于：包括如下步骤：（1）浆料首先进入旋转过滤器，将部分助剂过滤之后的渣浆以一定稳定的流量流入到溢流罐中，浆料再从溢流罐顶部出口匀速流向至真空桨式干燥机内部；（2）真空桨式干燥机内热轴和夹套为空心结构，低压蒸汽通过热轴和夹套将热量传递给浆料，浆料在热轴带动下向真空桨式干燥机底部出口移动，通过重力作用进入螺杆泵，再通过螺杆泵输送至水解罐；
（3）落入水解罐内的浆料在电控搅拌叶片的搅拌作用下与罐内碱液发生水解中和反应，反应产生的气体在上方排出，排出过程中再经过碱液或者循环碱液喷淋吸收，水解罐内溢流液汇集至废液池；（4）真空桨式干燥机汽化的氯硅烷尾气直接进入冷凝器，冷凝后的液体进入储液罐进行收集，储液罐内部液体经过管道过滤器与屏蔽泵排出一同处理。
12.综上所述，本发明具有以下有益效果：以真空桨式干燥机为核心的连续处置工艺可以做到在隔绝空气、密闭的惰性条件下连续处理易潮解物料，达到减量、资源化的目的，将干燥机进料渣浆浓度从2%提高到10%左右，有助于降低蒸汽消耗，干燥机内料位稳定，传热面利用率高,处理能力大，浓缩后渣浆呈膏状,干燥机内无固体粉尘，尾气可直接冷凝回收,避免了除尘器发生堵塞,确保了系统长周期运行，单位时间进人水解罐的量少且连续，在水解罐搅拌器的作用下水解、中和彻底，反应和缓，避免了爆沸和反应不完全的情况，水解过程排放气稳定，两级碱洗确保hci零排放。
具体实施方式
13.下面对本发明的具体实施方式作进一步说明，本实施例不构成对本发明的限制。
14.如图1所示的一种电子级多晶硅生产中浆料回收系统，包括旋转过滤器1、溢流罐2、真空桨式干燥机3、水解罐4、冷凝器5以及储液罐6，旋转过滤器1的入口处通入浆料，旋转过滤器1的出口与溢流罐2底部入口连通，溢流罐2顶部出口与真空桨式干燥机3入口连通，真空桨式干燥机3底部出口与水解罐4顶部连通，水解罐4上端出口连接废液池7，真空桨式干燥机3顶部排气口与冷凝器5连通，冷凝器5出液口与储液罐6入口连通。
15.真空桨式干燥机3底部出口与水解罐4之间还设置有螺杆泵8，螺杆泵8顶部设置有膨胀节9，真空桨式干燥机3底部还设置有低压蒸汽入口10，通过低压蒸汽将热量传递给浆料。
16.真空桨式干燥机3入口与底部出口之间设置有斜度，斜度为0.5-1
°
，从而实现重力作用下浆料的流动。
17.水解罐4顶部连通有尾气排放管11，尾气排放管11连接有碱液喷淋管12与循环喷淋管13，循环喷淋管13与水解罐4底部连通，循环喷淋管13上设置有循环泵14。
18.水解罐4内部设置有电控搅拌叶片15，水解罐4侧壁固定安装有ph测定仪16，电控搅拌叶片15能够使得浆料与罐内碱液充分进行反应，ph测定仪16能够及时对罐内ph进行检测，通过控制水解罐4内ph值，可以确保膏状浆液反应完全。
19.冷凝器5内部通过接通冷冻水进行换热，从而将尾气中的低沸物冷凝。
20.储液罐6底部出口连接有管道过滤器17与屏蔽泵18。
21.一种电子级多晶硅生产中浆料回收系统，其特征在于：包括如下步骤：（1）浆料首先进入旋转过滤器1，将部分助剂过滤之后的渣浆以一定稳定的流量流入到溢流罐2中，浆料再从溢流罐2顶部出口匀速流向至真空桨式干燥机3内部。
22.（2）真空桨式干燥机3内热轴和夹套为空心结构，低压蒸汽通过热轴和夹套将热量传递给浆料，干燥机热源采用饱和蒸汽,为防止物料过干，造成螺杆泵损坏，必须严格控制蒸汽流量,一般进料渣浆中氯硅烷与蒸汽的比例控制在10:1左右为宜。干燥机从进料到出料整体具有倾角,在热轴的带动下,渣浆在向出料口移动的过程中温度逐渐升高，氯硅烷汽
化,渣浆浓缩至粘稠膏状，湿含量约20%~30%,最后在热轴带动下向真空桨式干燥机3底部出口移动，通过重力作用进入螺杆泵8，再通过螺杆泵8输送至水解罐4。
23.（3）落人水解罐的膏状渣浆主要成分为硅粉、alcl3,等金属盐和少量未蒸发的氯硅烷、聚氯硅烷等，落入水解罐4内的浆料在电控搅拌叶片15的搅拌作用下与罐内碱液发生水解中和反应，通过控制水解罐4内ph值,可以确保膏状渣浆反应完全。渣浆水解会产生少量的水蒸气、hcl和微量氢气组成的混合气，所以尾气必须采用循环碱性水喷淋、吸收,为防止碱性水ph值降低造成排放尾气hcl浓度超标，一般尾气需经碱液或者循环碱液喷淋吸收，这样可实现hci的零排放，水解罐4液位采用溢流控制,溢流液汇集到废液池,然后通过管沟排至废水处理厂集中处理反应产生的气体在上方排出，。
24.（4）真空桨式干燥机3干燥汽化的氯硅烷尾气直接进入冷凝器5，冷凝后的液体进入储液罐6进行收集，冷凝物主要为四氯化硅和少量三氯氢硅、二氯氢硅等低沸物。储液罐6利用液位控制采出，冷凝后的不凝气量很少，主要为轴封泄人氮气和该温度下的饱和氯硅烷蒸汽,这部分气体可以进人碱洗塔水洗或汇集到系统尾气处理管网集中处理。储液罐6内部液体经过管道过滤器与屏蔽泵排出同一处理。
25.以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，不用于限制本发明，本领域技术人员可以在本发明的实质和保护范围内，对本发明做出各种修改或等同替换，这种修改或等同替换也应视为落在本发明技术方案的保护范围内。