本實用新型涉及多晶硅生產(chǎn)工藝技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及一種沉降器排放液中氯硅烷的回收裝置。
背景技術(shù):
改良西門子法是幾大多晶硅生產(chǎn)工藝中市場占有份額最大的工藝技術(shù),其工藝流程中三氯氫硅的生產(chǎn)一般使用的是冷氫化方法,高純氫氣、冶金級硅粉以及四氯化硅在氫化反應(yīng)爐內(nèi)生成三氯氫硅,由于這一化學(xué)反應(yīng)不能完全進行,同時由于硅粉中存在其他金屬雜質(zhì),使得生成的三氯氫硅中含有未反應(yīng)的硅粉、四氯化硅、產(chǎn)生的金屬氯化物等雜質(zhì),這些雜質(zhì)需要在后續(xù)工序中進一步去除,其中金屬氯化物大部分由沉降器底部排出,再由管道輸送至洗滌塔清洗中和后排放。金屬氯化物一般較為粘稠,為了保證輸送管道的暢通,在從沉降器將金屬氯化物排放時會將一部分氯硅烷一并排出以避免管道堵塞,這樣不僅使中間產(chǎn)品三氯氫硅的產(chǎn)量受到了損失,同時加重了水洗塔的負荷及化學(xué)藥品的使用量,增加了生產(chǎn)成本。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
有鑒于此,本實用新型提供了一種沉降器排放液中氯硅烷的回收裝置,通過對沉降器排放液中氯硅烷進行回收再利用,提高了多晶硅生產(chǎn)中的中間產(chǎn)品三氯氫硅的產(chǎn)量,節(jié)約了對廢渣進行水洗的水量及藥品用量,降低了多晶硅的生產(chǎn)成本。
為了實現(xiàn)上述的目的,本實用新型采用了如下的技術(shù)方案:
一種沉降器排放液中氯硅烷的回收裝置,其包括:渣漿緩沖罐,用于儲存排放液并分離出氯硅烷;輸入管道,通過閥門連接至所述渣漿緩沖罐的頂部,用于將從沉降器排出的排放液輸送到所述渣漿緩沖罐;第一輸出管道,通過閥門連接至所述渣漿緩沖罐的中部,用于將在所述渣漿緩沖罐中分離出的氯硅烷輸送至蒸餾裝置;其中,所述第一輸出管道上設(shè)置有第一過濾器和第一屏蔽泵;第二輸出管道,通過閥門連接至所述渣漿緩沖罐的底部,用于將在所述渣漿緩沖罐中分離出的殘留液輸送至水洗裝置。
其中,所述渣漿緩沖罐的頂部通過閥門連接有放空系統(tǒng),用于排放所述渣漿緩沖罐中的氣體。
其中,所述回收裝置還包括:第一氮氣輸送管道,通過閥門連接至所述渣漿緩沖罐的頂部,用于向所述渣漿緩沖罐輸入氮氣;第二氮氣輸送管道,通過閥門連接至所述第二輸出管道,用于向所述第二輸出管道輸入氮氣。
其中,所述第一屏蔽泵連接有連通至所述渣漿緩沖罐的回流管線。
其中,所述第一輸出管道上還設(shè)置有第二過濾器和第二屏蔽泵;所述第二過濾器可替代所述第一過濾器,作為所述第一過濾器的備用設(shè)備,所述第二屏蔽泵可替代所述第一屏蔽泵,作為所述第一屏蔽泵的備用設(shè)備。
其中,所述第一過濾器和第二過濾器分別為過濾孔徑為25~35微米的布袋過濾器。
其中,所述渣漿緩沖罐中儲存的排放液不超過所述渣漿緩沖罐容積的80%。
本實用新型實施例提供的一種沉降器排放液中氯硅烷的回收裝置,通過對沉降器排放液中氯硅烷進行回收再利用,提高了多晶硅生產(chǎn)中的中間產(chǎn)品三氯氫硅的產(chǎn)量,節(jié)約了對廢渣進行水洗的水量及藥品用量,降低了多晶硅的生產(chǎn)成本。
附圖說明
圖1是本實用新型實施例提供的回收裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
為使本實用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚,下面結(jié)合附圖對本實用新型的具體實施方式進行詳細說明。這些優(yōu)選實施方式的示例在附圖中進行了例示。附圖中所示和根據(jù)附圖描述的本實用新型的實施方式僅僅是示例性的,并且本實用新型并不限于這些實施方式。
在此,還需要說明的是,為了避免因不必要的細節(jié)而模糊了本實用新型,在附圖中僅僅示出了與根據(jù)本實用新型的方案密切相關(guān)的結(jié)構(gòu)和/或處理步驟,而省略了關(guān)系不大的其他細節(jié)。
本實施例提供了一種沉降器排放液中氯硅烷的回收裝置,用于在多晶硅生產(chǎn)工藝對從沉降器排放的廢液中回收氯硅烷。如圖1所示,該回收裝置主要包括渣漿緩沖罐1、輸入管道2、第一輸出管道4和第二輸出管道8。
其中,所述渣漿緩沖罐1用于儲存排放液并分離出氯硅烷,所述渣漿緩沖罐1的容積可根據(jù)整個多晶硅生產(chǎn)工藝中沉降器排放的廢液量進行相應(yīng)設(shè)計。
其中,所述輸入管道2通過閥門連接至所述渣漿緩沖罐1的頂部,另一端連接至沉降器3,用于將從沉降器3排出的排放液輸送到所述渣漿緩沖罐1。
其中,所述第一輸出管道4通過閥門連接至所述渣漿緩沖罐1的中部(最佳點是在渣漿緩沖罐1的1/2高度處),用于將在所述渣漿緩沖罐1中分離出的氯硅烷輸送至蒸餾裝置5。具體地,所述第一輸出管道4上設(shè)置有第一過濾器6和第一屏蔽泵7,由第一屏蔽泵7從渣漿緩沖罐1中抽出氯硅烷液體,第一過濾器6對氯硅烷液體中的懸浮金屬氯化物及少量硅粉進行過濾。其中,蒸餾裝置5是多晶硅生產(chǎn)工藝中常用的設(shè)備,在此不再贅述。
其中,所述第二輸出管道8通過閥門連接至所述渣漿緩沖罐1的底部,用于將在所述渣漿緩沖罐1中分離出的殘留液輸送至水洗裝置9。其中,水洗裝置9是多晶硅生產(chǎn)工藝中常用的設(shè)備,在此不再贅述。
采用如上所述的回收裝置對沉降器排放液中氯硅烷的回收方法包括:
一、將從沉降器3排出的排放液輸送到渣漿緩沖罐1中靜置分離。具體地,所述渣漿緩沖罐1中儲存的排放液不超過所述渣漿緩沖罐1容積的80%,靜置分離的時間為3.5~4小時。
二、將靜置分離的氯硅烷上清液過濾后由屏蔽泵輸送至蒸餾裝置回收。通過對沉降器排放液中氯硅烷進行回收再利用,提高了多晶硅生產(chǎn)中的中間產(chǎn)品三氯氫硅的產(chǎn)量。
三、將靜置分離的下部殘留液輸送至水洗裝置。排放液中的氯硅烷已經(jīng)被回收,因此對下部殘留液進行進行水洗的水量及藥品用量將大大較小,降低了多晶硅的生產(chǎn)成本。
在本實施例中,如圖1所示,所述渣漿緩沖罐1的頂部通過閥門連接有放空系統(tǒng)10,用于排放所述渣漿緩沖罐1中的氣體。從沉降器3排出的排放液中可能會有氣體,排放液靜置分離時也可能會產(chǎn)生氣體,通過放空系統(tǒng)10將氣體排放,保持渣漿緩沖罐1的壓力穩(wěn)定,保證安全性。
進一步地,在本實施例中,如圖1所示,所述回收裝置還包括第一氮氣輸送管道11和第二氮氣輸送管道12。所述第一氮氣輸送管道11通過閥門連接至所述渣漿緩沖罐1的頂部,用于向所述渣漿緩沖罐1輸入氮氣;所述第二氮氣輸送管道12通過閥門連接至所述第二輸出管道8,用于向所述第二輸出管道8輸入氮氣。在排放液靜置分離后,將下部殘留液(粘稠狀液體)從所述渣漿緩沖罐1排出時,分別向所述渣漿緩沖罐1和所述第二氮氣輸送管道8通入氮氣進行擾動攪拌,以確保下部殘留液能夠順暢排出。
進一步地,在本實施例中,如圖1所示,所述第一屏蔽泵7連接有連通至所述渣漿緩沖罐1的回流管線13,主要是對第一屏蔽泵7起到保護作用。
進一步地,在本實施例中,所述第一輸出管道4上還設(shè)置有第二過濾器和第二屏蔽泵(圖中未示出)。所述第二過濾器可替代所述第一過濾器6,作為所述第一過濾器6的備用設(shè)備;所述第二屏蔽泵可替代所述第一屏蔽泵7,作為所述第一屏蔽泵7的備用設(shè)備。
進一步地,在本實施例中,所述第一過濾器6和第二過濾器分別為過濾孔徑為25~35微米的布袋過濾器。
綜上所述,本實用新型實施例提供的一種沉降器排放液中氯硅烷的回收裝置及方法,通過對沉降器排放液中氯硅烷進行回收再利用,提高了多晶硅生產(chǎn)中的中間產(chǎn)品三氯氫硅的產(chǎn)量,節(jié)約了對廢渣進行水洗的水量及藥品用量,降低了多晶硅的生產(chǎn)成本。
需要說明的是,在本文中,諸如第一和第二等之類的關(guān)系術(shù)語僅僅用來將一個實體或者操作與另一個實體或操作區(qū)分開來,而不一定要求或者暗示這些實體或操作之間存在任何這種實際的關(guān)系或者順序。而且,術(shù)語“包括”、“包含”或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含,從而使得包括一系列要素的過程、方法、物品或者設(shè)備不僅包括那些要素,而且還包括沒有明確列出的其他要素,或者是還包括為這種過程、方法、物品或者設(shè)備所固有的要素。在沒有更多限制的情況下,由語句“包括一個……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的過程、方法、物品或者設(shè)備中還存在另外的相同要素。
以上所述僅是本申請的具體實施方式,應(yīng)當(dāng)指出,對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說,在不脫離本申請原理的前提下,還可以做出若干改進和潤飾,這些改進和潤飾也應(yīng)視為本申請的保護范圍。