[实用新型]一种水解氯硅烷残液回收Si的装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种水解氯硅烷残液回收Si的装置，属于氯硅烷残液处理并资源化利用的技术领域。

背景技术

随着电子工业和光伏产业的发展，多晶硅作为信息产业和太阳能光伏发电产业的基础原材料，也得到了飞速的发展。由于国外技术封锁，国内多晶硅生产主体工艺虽然也采用改良西门子法，但国内多晶硅产业化生产技术设施落后，无法实现完全的闭环生产。在多晶硅产业迅猛发展的同时，造成的环境问题也日益凸显。

多晶硅产业排放污染物主要有氯硅烷残液、氯硅烷废气、含硅残渣、含氯残渣等。其中氯硅烷残液作为多晶硅生产中的副产物，由于其成分复杂，含SiHCl₃、SiCl₄、SiH₂Cl₂、HCl、Si₂Cl₆、Si₂HCl₅、Si₂H₂Cl₄、Si₂Cl₆O、Si₃Cl₆、Si₄Cl₁₀等，难以被回收利用，对氯化硅残液进行科学、有效的回收处理已经成为多晶硅产业发展的瓶颈。

目前国内多晶硅产业氯硅烷残液处理大部分采用碱液吸收，主要是因为其投资较少，操作简单，也能将氯硅烷残液进行无害化处理，但其产生的硅酸盐无法回收利用，造成资源的浪费，甚至二次污染。此类碱液吸收工艺是将氯硅烷残液以喷雾或喷液的形式排进碱液淋洗塔或碱液反应釜，残液通过充分的与碱液接触，发生水解反应而中和，其最终的生成物为NaCl溶液、SiO₂、H₂SiO₃及硅酸聚合物等，反应后的混合液通过压滤机进行简单的过滤得到含硅渣，无法外售和回用，过滤后的含NaCl溶液通过蒸发结晶得到NaCl。

公开号为CN 104163534 A的专利《处理氯硅烷废液的方法和系统》提出了一种氯硅烷残液的蒸发、冷凝、中和处理为一体的方法，该方法和系统指出：将氯硅烷残液进行蒸发处理后分出轻组分和重组分，轻组分通过氢化作用生产三氯氢硅回用，重组分用石灰水中和处理。

公开号为CN 102942183 A的专利《氯硅烷残液处理工艺》提出了一种氯硅烷残液蒸发处理的方法，该方法指出：将氯硅烷残液进行二级蒸发、分离处理后，通过过滤、二级换热得到氯硅烷。

以上几种方法虽然都能将氯硅烷残液进行无害化和简单的资源化利用，但是都没能完全有效的资源化利用氯硅烷残液，且处理方法耗能高，资源化利用效果并不理想。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种水解氯硅烷残液回收Si的装置，所述装置包括残液储罐1、混合搅拌反应釜2、一级静液刮板槽3、二级静液刮板槽4、洗涤系统5、脱水系统6、干燥系统7、硫酸淋洗塔8、碱液槽9、硫酸浓度配制槽10、硫酸储罐11；残液储罐1通过泵与硫酸淋洗塔8连通，硫酸淋洗塔8的下端与混合搅拌反应釜2连通，混合搅拌反应釜2通过泵与一级静液刮板槽3连通，一级静液刮板槽3与二级静液刮板槽4连通，混合搅拌反应釜2、一级静液刮板槽3、二级静液刮板槽4顶部与硫酸淋洗塔8下部连通；一级静液刮板槽3、二级静液刮板槽4刮板出料口与洗涤系统5连通，洗涤系统5与脱水系统6连通，脱水系统6与干燥系统7连通；二级静液刮板槽4的下端通过泵与硫酸储罐11连通，硫酸储罐11通过泵与与硫酸浓度配制槽10连通，硫酸浓度配制槽10通过泵与与硫酸淋洗塔8连通，硫酸淋洗塔8顶部出口与碱液槽9连通。

本实用新型所述混合搅拌反应釜2、一级静液刮板槽3、二级静液刮板槽4的位置低于硫酸淋洗塔8。

本实用新型所述装置的使用过程：

（1）经沉淀、过滤预处理后的残液送入残液储罐1通过残液计量泵将残液泵入硫酸淋洗塔8，与硫酸淋洗液（硫酸的质量百分比浓度为25%-60%）混合进入混合搅拌反应釜2，经充分水解释放出的H₂、HCl及部分水汽夹带的氯硅烷成分通过排气管返回硫酸淋洗塔8。