本實用新型屬于化工處理設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種化工廢氣處理系統(tǒng)，特別是一種用于氣相二氧化硅生產(chǎn)的廢氣凈化系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
氣相二氧化硅俗稱氣相法白炭黑，是一種極其重要的納米級無機原材料。該產(chǎn)品以優(yōu)越的表面化學(xué)性能以及良好的生理惰性，廣泛用于各行業(yè)添加劑、催化劑載體，石油化工，脫色劑，消光劑，橡膠補強劑，塑料充填劑，油墨增稠劑，金屬軟性磨光劑，絕緣絕熱填充劑，高級日用化妝品填料及噴涂材料、醫(yī)藥、環(huán)保等各種領(lǐng)域，起到補強、增稠、觸變、消光等作用，是高技術(shù)領(lǐng)域和國防工業(yè)必不可少的原材料，并為相關(guān)工業(yè)領(lǐng)域的發(fā)展提供了新材料基礎(chǔ)和技術(shù)保證。產(chǎn)品年均增長率高達百分之十幾，前途光明，屬于朝陽行業(yè)。
氣相白炭黑現(xiàn)行生產(chǎn)工藝主要是利用硅烷鹵化物（如SiCl4、CH3SiCl3等）在氫氧焰中高溫水解的產(chǎn)物，氣相二氧化硅在生產(chǎn)過程中會產(chǎn)生大量的有害氣體，企業(yè)現(xiàn)狀項目產(chǎn)生的廢氣主要有各個工段的工藝廢氣，其污染物主要為氯化氫、氯氣、顆粒物和氨氣等。氯化氫、氯氣、粉塵等廢氣對周圍環(huán)境的影響惡劣。但是目前的廢氣處理系統(tǒng)較落后，不能夠充分的對廢氣的各成分處理，而且需要大量的水資源。故需要對氣相白炭黑生產(chǎn)尾氣凈化工藝加以改進。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本實用新型的目的是針對現(xiàn)有的技術(shù)存在上述問題，提出了一種氣相二氧化硅生產(chǎn)凈化系統(tǒng)，本凈化系統(tǒng)可對氣相二氧化硅生產(chǎn)時產(chǎn)生的有害廢氣進行充分的無害化處理，使其達到排放標準，節(jié)約水資源。
本實用新型的目的可通過下列技術(shù)方案來實現(xiàn)： 一種氣相二氧化硅生產(chǎn)凈化系統(tǒng)，包括水洗除塵裝置，用于除去氣相二氧化硅合成的固氣分離及脫酸工段產(chǎn)生的廢氣里的SiO2；水洗除塵裝置通過輸氣管路與鹽酸水洗裝置連通，用于凈化廢氣里鹽酸成分；鹽酸水洗裝置與廢氣水洗裝置連通，廢氣水洗裝置與水洗除塵裝置之間連通有輸液管路，用以將廢氣水洗裝置產(chǎn)生的廢水輸入水洗除塵裝置作為水洗除塵裝置的除塵用水；廢氣水洗裝置通過輸氣管路連通廢氣堿洗塔，廢氣堿洗塔通過輸氣管路連通高空排氣筒，通過高空排氣筒將達標的廢氣排到大氣中。
在上述的氣相二氧化硅生產(chǎn)凈化系統(tǒng)中，其中鹽酸水洗裝置與鹽酸儲罐連通，用于儲存鹽酸水洗裝置吸附廢氣中的鹽酸后形成的高濃度鹽酸，鹽酸儲罐大小呼吸閥與廢氣水洗裝置連通。
在上述的氣相二氧化硅生產(chǎn)凈化系統(tǒng)中，其中鹽酸水洗裝置通過輸液管路與鹽酸脫析裝置連通，用于對鹽酸水洗液進行脫析。鹽酸脫析裝置將鹽酸水洗裝置形成的31%左右的鹽酸濃度脫析成21%左右的稀鹽酸，再將稀鹽酸返回到鹽酸水洗裝置。
在上述的氣相二氧化硅生產(chǎn)凈化系統(tǒng)中，其中鹽酸脫析裝置與硫酸干燥塔連通，用于對部分脫析鹽酸進行干燥處理。硫酸干燥塔用于對脫析得到的鹽酸進行干燥。干燥后的鹽酸可通入硅烷合成工段，作為合成硅烷的原料。
在上述的氣相二氧化硅生產(chǎn)凈化系統(tǒng)中，其中該系統(tǒng)還包括溫度高于1000℃的廢氣焚燒爐，廢氣焚燒爐設(shè)置有氫氣助燃供氣管路，爐內(nèi)下端設(shè)有冷水噴淋頭。用于出去氣相二氧化硅在生產(chǎn)過程中,疏水處理和脫酸干燥時會產(chǎn)生含有氯化氫、二甲基硫醚DMS、甲基三氯硅烷MTS等的混合氣體，因為這些氣體在除害爐內(nèi)燃燒時含有的氯、碳、氫、氧等元素。碳、氫、氧和氯等元素可通過基元反應(yīng)生成二噁英，為二噁英的“從頭合成”機理（主要有3 種形成機理：高溫氣相合成、從頭合成、前驅(qū)物合成）。二噁英類化合物在常溫下為固體、熔點較高、在強酸強堿中保持穩(wěn)定，化學(xué)穩(wěn)定性強，分解溫度大于700℃，極難溶于水，可溶于大部分有機溶劑。影響二噁英生成的主要因素有碳源、氯源、溫度、氧濃度、催化劑等。溫度對二噁英的生成有重要影響，二噁英類容易在300~500℃生成，本除害爐利用氫氣作為燃料，燃燒溫度為1000℃，大于二噁英分解溫度，確保爐內(nèi)受熱均勻，有害物質(zhì)可充分燃燒，且爐內(nèi)下端設(shè)有水噴淋，用于燃燒氣體急冷，可瞬間將煙氣降至常溫，使煙氣快速通過二噁英再合成溫度區(qū)間，無二噁英再合成。
在上述的氣相二氧化硅生產(chǎn)凈化系統(tǒng)中，其中鹽酸水洗裝置為三級鹽酸水洗裝置，廢氣堿洗塔為二級堿洗塔。
本氣相二氧化硅生產(chǎn)凈化系統(tǒng)具有以下優(yōu)點：
本系統(tǒng)在鹽酸回收前水洗除塵及鹽酸回收后水洗用水量均不發(fā)生變化,混合廢氣中二氧化硅經(jīng)水洗除塵后除去，其余均進入HCl 吸收工段，HCl 吸收后鹽酸回收廢氣均進入鹽酸回收后堿洗工段。利用多重廢氣吸附及凈化設(shè)備逐級的對廢起進行處理，使廢氣達到排放標準，節(jié)約水資源。
附圖說明
圖1是實用新型的組成原理示意圖。
圖中：水洗除塵塔1、鹽酸水洗塔2、廢氣水洗塔3、廢氣堿洗塔4、高空排氣筒5、鹽酸儲罐6、鹽酸脫析裝置7、硫酸干燥塔8。
具體實施方式
以下是本實用新型的具體實施例，并結(jié)合附圖對本實用新型的技術(shù)方案作進一步的描述，但本實用新型并不限于這些實施例。
實施例
如圖1所示，一種氣相二氧化硅生產(chǎn)凈化系統(tǒng)，包括通過輸運管路連通的如下設(shè)備：水洗除塵塔1，將廢氣通入水洗除塵塔，用于除去氣相二氧化硅合成的固氣分離及脫酸工段產(chǎn)生的廢氣里的SiO2。水洗除塵塔通過輸氣管路與鹽酸水洗塔2連通，鹽酸水洗塔最好為三級鹽酸水洗塔，廢氣從水洗除塵塔出來進入鹽酸水洗塔，鹽酸水洗塔用于凈化廢氣里大部分的鹽酸成分；鹽酸水洗塔與廢氣水洗塔3連通，廢氣水洗塔用較清潔的水作為廢氣的吸附水對廢氣作進一步的處理，廢氣水洗塔與水洗除塵塔之間連通有輸液管路，用以將廢氣水洗塔產(chǎn)生的廢水輸入水洗除塵塔作為水洗除塵塔的除塵用水，節(jié)約用水；廢氣水洗塔通過輸氣管路連通二級廢氣堿洗塔4，廢氣堿洗塔通過輸氣管路連通高空排氣筒5，通過高空排氣筒將達標的廢氣排到大氣中。其中鹽酸水洗塔與鹽酸儲罐6連通，用于儲存鹽酸水洗塔吸附廢氣中的鹽酸后形成的高濃度鹽酸，收集一定的量后可以銷售或作為生產(chǎn)原料循環(huán)利用，鹽酸儲罐大小呼吸閥與廢氣水洗塔連通，用于對鹽酸儲罐大小呼吸產(chǎn)生的氣體進行凈化，防止污染空氣。其中鹽酸水洗塔通過輸液管路與鹽酸脫析裝置7連通，鹽酸脫析裝置用于對吸附鹽酸后的水洗液進行脫析。脫析后的稀鹽酸可返回鹽酸水洗塔作為水洗液再次用來吸附廢氣中的鹽酸成分。其中鹽酸脫析裝置與硫酸干燥塔8連通，用于對部分脫析鹽酸進行干燥處理。硫酸干燥塔用于對脫析得到的鹽酸進行干燥。干燥后的鹽酸可通入硅烷合成工段，作為合成硅烷的原料。
在上述的氣相二氧化硅生產(chǎn)凈化系統(tǒng)中，其中該系統(tǒng)還包括溫度高于1000℃的廢氣焚燒爐，廢氣焚燒爐設(shè)置有氫氣助燃供氣管路，爐內(nèi)下端設(shè)有冷水噴淋頭。用于出去氣相二氧化硅在生產(chǎn)過程中,疏水處理和脫酸干燥時會產(chǎn)生含有氯化氫、二甲基硫醚DMS、甲基三氯硅烷MTS等的混合氣體，因為這些氣體在除害爐內(nèi)燃燒時含有的氯、碳、氫、氧等元素。碳、氫、氧和氯等元素可通過基元反應(yīng)生成二噁英，為二噁英的“從頭合成”機理（主要有3 種形成機理：高溫氣相合成、從頭合成、前驅(qū)物合成）。二噁英類化合物在常溫下為固體、熔點較高、在強酸強堿中保持穩(wěn)定，化學(xué)穩(wěn)定性強，分解溫度大于700℃，極難溶于水，可溶于大部分有機溶劑。影響二噁英生成的主要因素有碳源、氯源、溫度、氧濃度、催化劑等。溫度對二噁英的生成有重要影響，二噁英類容易在300~500℃生成，本除害爐利用氫氣作為燃料，燃燒溫度為1000℃，大于二噁英分解溫度，確保爐內(nèi)受熱均勻，有害物質(zhì)可充分燃燒，且爐內(nèi)下端設(shè)有水噴淋，用于燃燒氣體急冷，可瞬間將煙氣降至常溫，使煙氣快速通過二噁英再合成溫度區(qū)間，無二噁英再合成。
本文中所描述的具體實施例僅僅是對本實用新型精神作舉例說明。本實用新型所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對所描述的具體實施例做各種各樣的修改或補充或采用類似的方式替代，但并不會偏離本實用新型的精神或者超越所附權(quán)利要求書所定義的范圍。
盡管本文較多地使用了一些術(shù)語，但并不排除使用其它術(shù)語的可能性。使用這些術(shù)語僅僅是為了更方便地描述和解釋本實用新型的本質(zhì)；把它們解釋成任何一種附加的限制都是與本實用新型精神相違背的。