[发明专利]一种冷氢化除尘系统及工艺

说明书

本发明提供一种冷氢化除尘系统及工艺，通过将旋风分离器、气气换热器和过滤器串联连接，进行干法除尘，将流化床反应气中的硅粉粉尘分离出来并回收至流化床内，在完成干法除尘之后再将反应气输送至洗涤塔以进行湿法除尘，旋风除尘及过滤除尘之后紧接着进行洗涤除尘，干法、湿法除尘配合合理，该冷氢化除尘方案采用两级干法除尘工艺，除尘效果明显。反应气经过两级干法除尘后，反应气中的大部分粉尘已去除，有效降低了后续湿法除尘的负荷，使得洗涤塔釜液中固体含量减少，保证了洗涤塔除尘及渣浆排放的顺畅进行。而且，分离出来的硅粉粉尘可以重新进入流化床内再利用，节能减排，降低生产成本。

技术领域

本发明涉及多晶硅冷氢化技术领域，具体涉及一种冷氢化除尘系统及工艺。

背景技术

为了降低多晶硅的生产成本，目前国内多晶硅企业纷纷从国外引进冷氢化工艺，由于技术保密性原因，引入的工艺包在除尘系统设计方面存在着很大的缺陷，导致硅粉回收利用率及除尘系统效率低下，增加了后续渣浆处理工序的负荷及检修频率。

目前，现有的一种用于三氯氢硅生产的除尘工艺如下：来自流化床的含尘反应气体首先进入文丘里洗涤器进行洗涤，洗涤后的气液两相在气液分离罐中分离，气体自洗涤塔下部的气体进口进入洗涤塔，液体自洗涤塔下部的液体进口进入洗涤塔；经过洗涤净化后的气体由洗涤塔上部的气体出口排出，出洗涤塔的气体经冷凝器冷凝，一部分凝液作为洗涤塔的洗涤液由顶部重新进入洗涤塔，另外一部分凝液送往精馏装置；含高浓度硅粉、金属氯化物和高沸物的渣浆由浆料口排出。该除尘工艺利用氯硅烷液体对流化床反应生成混合气进行洗涤除尘，用以去除混合气中夹带的硅粉粉尘、金属氯化物及其它高沸物杂质。

然而，在该除尘工艺中，从流化床带出的硅粉粉尘、金属氯化物、高沸物等固体杂质全部集中到湿法除尘装置中除去，除尘洗涤后渣浆中固含量高，使得后续渣浆工序负荷增大，并且在输送至渣浆工序的过程中容易堵塞管道。同时，除尘回收的硅粉粉尘无法实现回床利用，造成硅粉大量浪费，提高了三氯氢硅生产成本。

因此，亟需一种冷氢化除尘方案以解决上述技术问题。

发明内容

本发明针对现有技术中存在的上述不足，提供一种冷氢化除尘系统及工艺，用以解决现有的冷氢化除尘方案除尘效果差，导致后续渣浆处理工序负荷大且容易堵塞管道的问题，以及，硅粉未回收利用造成浪费的问题。

本发明为解决上述技术问题，采用如下技术方案：

本发明提供一种冷氢化除尘系统，包括流化床和洗涤塔，所述系统还包括：气气换热器、过滤器、第一旋风分离器和第一料腿；

在流化床的封头处，第一气体输送管线与第一旋风分离器的进口相连，用于将流化床内的反应气输送至第一旋风分离器；

所述第一料腿、第一旋风分离器、气气换热器和过滤器设置于流化床的封头处，第一料腿的顶端与旋风分离器的底端相连，第一料腿的底端伸入流化床的内部，气气换热器的一端与第一旋风分离器的出口相连，另一端与过滤器的过滤腔相连，过滤器的气体输出端与洗涤塔的塔釜相连。

进一步的，所述系统还包括：设置于流化床封头处的第二旋风分离器、第二料腿和第二气体输送管线，第二料腿的顶端与第二旋风分离器的底端相连，第二料腿的底端伸入流化床的内部；

第一旋风分离器的出口和第二旋风分离器的出口并联连接，并与气气换热器相连；

第一气体输送管线上设置有用于控制向第一旋风分离器进气的第一阀门，第二气体输送管线上设置有用于控制向第二旋风分离器进气的第二阀门，第一阀门和第二阀门至少一个开启。

优选的，过滤器的回收腔通过第三料腿与流化床相连；

第一料腿、第二料腿和第三料腿的底端设置有配重阀。