[发明专利]一种多晶硅尾气处理方法

说明书

技术领域

本发明属于环保技术领域，涉及一种尾气处理方法，特别是涉及一种多晶硅尾气的处理方法。

背景技术

近年来，随着太阳能行业的兴起，多晶硅产业也得到了迅猛的发展，但多晶硅尾气处理及资源化利用几近空白。由于多晶硅的水解物主要为二氧化硅，而二氧化硅的分离技术没有得到很好的解决，因此对多晶硅尾气的资源化利用也不很成功。

多晶硅尾气水解后实际上是一种粘稠的浆液，回收代价太大而没有实际意义。只能用宝贵的碱中和盐酸后，再处理二氧化硅，处理出来较多的氧化钙，氢氧化钙，二氧化硅的混合物，因此很难得到较好的经济效益和社会效益。这样处理的结果是造成了大量的含盐（氯化钠）废水的排放，实际上是把较大的污染经过处理变成了较小的污染，而污染数量没有明显的减少，污染没有彻底解决。因此每年有数百万吨的相当于海水的含盐废水进入污水处理厂，增加了污水处理厂的处理成本和处理难度。

发明内容

发明目的：本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种可对多晶硅尾气资源化利用的多晶硅尾气处理方法。

技术方案：本发明所述的一种多晶硅尾气处理方法，包括以下步骤：（1）利用吸收液将多晶硅尾气吸收；（2）降低吸收液中二氧化硅的活性，增大二氧化硅的颗粒直径；（3）分离吸收液中的二氧化硅，并对二氧化硅进行压榨、烘干、粉碎；（4）回收吸收液中的盐酸。

为提高吸收液的吸收效果，步骤（1）中，多晶硅尾气与吸收液的运动方向相反；采用亲水型聚丙烯多孔填料作为多晶硅尾气和吸收液的接触介质。

为进一步提高吸收液的吸收效果，所述填料的孔径均在10mm以上；所述多晶硅尾气与吸收液的接触时间为3-20秒，接触环境温度不超过28℃。

较佳的，步骤（2）中，将二氧化硅的平均粒径增大到4~8微米。

为保证后续回收盐酸的工艺中，回收装置不结垢，步骤（4）中，先对吸收液进行精密过滤处理，使滤液中的颗粒直径小于0.3微米，然后再回收盐酸。

较佳的，回收盐酸的工艺包括以下步骤：a、对过滤后的吸收液进行预热至35~40℃；b、对吸收液进行脱析处理；c、对吸收液进行蒸发浓缩处理，制得工业盐酸。

本发明与现有技术相比，其有益效果是：本发明可有效回收二氧化硅和盐酸，实现多晶硅尾气的资源化利用，大大降低污染。另一方面，在回收二氧化硅和盐酸的过程中，相比现有技术，碱的用量降低了90%，因此回收成本非常低。

附图说明

图1为本发明一具体实施方式的工艺流程图；

图2为本发明回收二氧化硅专用设备的结构示意图；

图3是图2的俯视图；

图4是图2中I处的局部放大图。

具体实施方式

下面对本发明技术方案进行详细说明，但是本发明的保护范围不局限于所述实施例。

已知多晶硅尾气成分为：四氯化硅5％；三氯氢硅30％；二氯二氢硅15％；氮气50％，以重量百分数计。

如图1所示，一种多晶硅尾气处理方法，包括以下步骤：

（1）将多晶硅尾气依次经过2级吸收塔吸收，1级碱吸塔吸收后放空；采用亲水型聚丙烯多孔填料作为多晶硅尾气和吸收液的接触介质，利用吸收液将多晶硅尾气吸收，晶硅尾气与吸收液逆向接触，即多晶硅尾气与吸收液的运动方向相反。

本实施例中，吸收液的主要成分为二氧化硅和盐酸的混合物，此为现有技术。

吸收塔和碱吸塔为现有技术。其中，吸收塔的技术参数为：Φ=300mm；H=1200mm；填料层500mm；数量为2个。碱吸塔的技术参数为Φ=300mm；H=1200mm；填料层500mm；数量为1个。

尾气进入吸收塔的流速为1L/S ，吸收液的喷淋量为0.2L/S。经过处理后，碱吸塔顶部出口气体的HCL浓度为1PPM，吸收塔吸收液中HCL的平衡浓度为19%，吸收液的平均粒径为0.4微米。

（2）对吸收液进行老化或熟化处理，以降低吸收液中二氧化硅的活性，增大二氧化硅的颗粒直径。

老化或熟化处理为现有技术，通常采用以下一种或几种方法：恒电压或脉冲电压法、恒电流或脉冲电流法、超声波法、化学药剂法。本实施例中，采用超声波法老化。图1中的老化机组包括老化储罐、50L塑料桶、50W超声波发生器。

老化处理时，在老化储罐中存入40L的吸收液，接入超声波发生器，启动30分钟，因此得到平均粒径为6.8微米的吸收液。

（3）分离吸收液中的二氧化硅，并对二氧化硅进行压榨、烘干、粉碎；

（4）回收吸收液中的盐酸。