[实用新型]一种白炭黑生产得到的尾气的处理装置和系统

说明书

技术领域

本实用新型属于多晶硅生产技术领域，具体涉及一种白炭黑生产得到的尾气的处理装置和系统。

背景技术

白炭黑是极其重要的高科技超微细无机新材料之一，其粒径很小、比表面积大、表面吸附力强、表面能大、化学纯度高、分散性能好，其在热阻、电阻等方面也具有特异的性能。白炭黑以其优越的稳定性、补强性、增稠性和触变性，在众多学科及领域内独具特性，有着不可取代的作用。白炭黑俗称“工业味精”，广泛用于各行业作为添加剂、催化剂载体，还用于石油化工领域内的脱色剂、消光剂、橡胶补强剂、塑料充填剂、油墨增稠剂、金属软性磨光剂、绝缘绝热填充剂，以及用于高级日用化妆品的填料，用于喷涂材料、医药、环保等各种领域，并为相关工业领域的发展提供了新材料基础和技术保证。由于白炭黑在磁性、催化性、光吸收、热阻和熔点等方面与常规材料相比显示出特异功能，因而得到人们的极大重视。

下述为白炭黑的生产过程中的化学反应，

主反应：

SiCl₄(g)+2H₂(g)+O₂(g)→SiO₂(s)+4HCl(g)

副反应：

4HCl(g)+O₂(g)→2H₂O(g)+2Cl₂(g)

上述的反应方程中，主反应发生条件是点燃，反应时产生大量热，中心火焰温度为1750℃；副反应发生条件是高温350℃以上，因主反应的温度大于350℃，所以在发生主反应的同时副反应也随即发生，因主反应反应结束后就开始进行降温处理将温度降至250℃以下，所以在短暂的反应中约7％的氯化氢会被氧化生成氯气，所以待白炭黑被旋风分离器及布袋除尘器分离下来后进入料仓形成产品，尾气中含有氯化氢、水蒸气、空气、氯气，由于氯化氢极易溶于水，尾气在遇到水淋洗时，氯化氢被吸收形成了盐酸，盐酸可以外售，而氯气难溶于水，不能被水吸收反应掉，因此经过水淋洗后的尾气中仍含有氯气及未完全吸收掉的少量氯化氢，因氯气具有剧毒性，无法直接排放，需使用碱液淋洗处理，其发生反应为：

2NaOH+Cl₂→NaClO+NaCl+H₂O

HCl+NaOH→NaCl+H₂O

这样氯气被碱液淋洗处理后得到的尾气中就只有空气了，可以对空排放了，但是目前行业中，上述采用碱液淋洗处理氯气的过程存在以下弊端：1、消耗了大量的碱液；2、生成的次氯酸钠量处理难度大；3、增加了操作人员的劳动量。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是针对现有技术中存在的上述不足，提供一种白炭黑生产得到的尾气的处理装置和系统，该处理装置将尾气中的氯气绝大部分转化成氯化氢，再通过水淋洗可以将氯化氢吸收掉，由于尾气中的氯气绝大部分转化成了氯化氢，所以通过水淋洗后的尾气中几乎不含有氯气，不仅仅提高了水淋洗得到盐酸的回收率，而且大大降低了后续通过碱液淋洗的负荷。

解决本实用新型技术问题所采用的技术方案是提供一种白炭黑生产得到的尾气的处理装置，白炭黑生产得到的尾气包括氯气和氯化氢，所述处理装置包括能够透光的收集器，所述收集器用于通入所述白炭黑生产得到的尾气，且所述收集器上设置有用于通入氢气的入口，所述处理装置还包括光源，该光源用于对所述收集器进行光照使得通入该收集器的氯气和氢气发生反应生成氯化氢。

优选的是，所述收集器为文丘里管。

优选的是，所述收集器为螺旋状盘绕的螺旋管，该螺旋管盘绕出空间，所述光源设置于所述空间中。

优选的是，所述处理装置还包括在所述收集器外包裹的隔层，该隔层的内表面为反光面，该反光面用于对所述光源光照时发出的光线进行反射。

优选的是，所述处理装置还包括在所述收集器内设置的填充物，该填充物用于对通过所述收集器的尾气和氢气进行缓冲。

优选的是，所述填充物为分布器或筛板。

优选的是，所述填充物能够透光。

优选的是，所述光源为白炽灯或LED灯。

优选的是，所述光源设置于所述收集器的外部。

优选的是，所述收集器为玻璃材质的收集器或塑料材质的收集器。

本发明还提供一种白炭黑生产得到的尾气的处理系统，包括上述的白炭黑生产得到的尾气的处理装置，所述处理系统还包括：

盐酸吸收塔，与所述白炭黑生产得到的尾气的处理装置的收集器连接，所述盐酸吸收塔用于吸收氯化氢；