[发明专利]氯硅烷废液的回收系统

说明书

技术领域

本发明涉及多晶硅生产领域，具体而言，涉及一种氯硅烷废液的回收系统。

背景技术

多晶硅制备工艺中的四氯化硅冷氢化系统、三氯氢硅合成系统或精馏提纯系统通常会排放一定量的氯硅烷废液，残液中含有大量的氯硅烷，还含有细微的硅粉和金属氯化物。由于含有硅粉和金属氯化物，氯硅烷废液很容易堵塞设备和管道。同时如果将氯硅烷废液直接外排处理，不仅会造成氯硅烷的损失，还会使氯硅烷与空气或水接触后易形成酸雾污染环境。因而需要对多晶硅生产过程中产生的氯硅烷废液中氯硅烷进行回收。

国内外对于氯硅烷废液的回收方法主要有水解法、过滤法、焚烧法和蒸发法。

水解法是国内多晶硅企业普遍采用的方法，具体工艺为在水解装置中将氯硅烷废液通入水中进行水解反应，得到氯化氢气体和酸性的废水及二氧化硅固渣，然后氯化氢气体经尾气淋洗和冷凝处理后回收，二氧化硅固渣经简单中和处理后直接填埋或利用。由于残液量较大，此方法生成大量的酸性废水和水解渣，因而其三废处理负荷较大，对环境污染也非常严重。

过滤法是将残液经过过滤装置，过滤残液中的固体粉尘和金属氯化物等杂质，得到的滤液回收利用。此方法在一定程度上回收了氯硅烷，但是细微的粉尘及金属氯化物极易堵塞管道和设备，难以实现连续生产，检修难度大。

焚烧法是将氯硅烷废液在高温条件下进行燃烧转化为二氧化硅。此方法在一定程度上解决了残液的处理问题，但是二氧化硅的品质不高，同时焚烧过程中产生大量的氯化氢，且焚烧设备的一次投资较高。

蒸发法是将氯硅烷废液通入蒸发釜中，在外界热量下将氯硅烷蒸发出来，冷凝后得以回收。此方法在一定程度上回收了部分氯硅烷，但缺点是蒸发釜的处理能力很小，堵塞严重，而且换热效果不佳，能耗较高。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种氯硅烷废液的回收系统，以解决现有的氯硅烷废液的处理方法环保性差的问题。

为了实现上述目的，本发明一个方面提供了一种氯硅烷废液的回收系统，该回收系统包括：进料单元；载气加热单元；喷雾干燥单元，喷雾干燥单元设置有进料口、载气入口和气固混合物出口，且进料口与进料单元相连通，载气入口与载气加热单元相连通；及气固分离单元，气固分离单元与气固混合物出口相连通。

进一步地，进料单元包括：氯硅烷废液供应装置，氯硅烷废液供应装置设置有废液出口，及蒸发装置，蒸发装置设置有废液入口和蒸余液出口，废液入口与废液出口通过废液输送管路相连通，蒸余液出口与喷雾干燥单元通过蒸余液输送管路相连通。

进一步地，进料单元还包括：第一过滤装置，设置在废液输送管路上，第一过滤装置设置有液相出口和固相出口，且液相出口与废液入口相连通；及络合剂投料装置，络合剂投料装置设置有投料口，且沿氯硅烷废液的流动方向，投料口与位于第一过滤装置上游的废液输送管路相连通。

进一步地，载气加热单元包括：载气供应装置，载气供应装置通过载气输送管路与喷雾干燥单元相连通；及加热装置，加热装置设置在载气输送管路上。

进一步地，喷雾干燥单元包括雾化器，雾化器设置在进料口上。

进一步地，气固分离单元包括：旋风分离装置，旋风分离装置设置有气固混合物入口和旋分气体出口，气固混合物入口与气固混合物出口相连通；及第二过滤装置，第二过滤装置设置有旋分气体入口和粗氯硅烷气体出口，旋分气体入口与旋分气体出口相连通。

进一步地，回收系统还包括冷凝单元，冷凝单元包括：冷凝装置，冷凝装置设置有粗氯硅烷气体入口和氯硅烷液体出口，粗氯硅烷气体入口与粗氯硅烷气体出口相连通；及氯硅烷液体储罐，氯硅烷液体储罐设置有氯硅烷液体入口，氯硅烷液体入口与氯硅烷液体出口相连通。

进一步地，冷凝装置还设置有不凝气出口，不凝气出口与载气输送管路相连通。

进一步地，蒸发装置还设置有氯硅烷气体出口，氯硅烷气体出口与氯硅烷液体储罐通过氯硅烷气体输送管路相连通。

进一步地，回收系统还包括尾气冷凝装置，尾气冷凝装置设置在氯硅烷气体输送管路上。

进一步地，回收系统还包括气体除尘装置，气体除尘装置设置在氯硅烷气体出口与尾气冷凝装置之间的流路上，且气体除尘装置设置有粉尘出口，粉尘出口与蒸发装置通过粉尘输送管路相连通。

进一步地，进料单元还包括蒸余液储罐，蒸余液储罐设置在蒸余液输送管路上。