[实用新型]碳化硅冶炼尾气回收系统

说明书

一种碳化硅冶炼尾气回收系统，惰性气源与密闭冶炼炉的进气口相连，密闭冶炼炉的排气口依次联通除焦油装置、第一气液分离装置、多级碱洗装置、水环真空泵，水环真空泵的排气口接第二气液分离装置；第二气液分离装置的出气口一路接事故燃烧火炬，另一路依次通向加压机组、隔爆缓冲器、燃气发电机组，隔爆缓冲器用于回火时将火焰隔开；燃气发电机组产生的电力一路接常规用电设备，另一路经升压变压器、整流设备、供电母排反送给密闭冶炼炉，且升压后的电压比外网电压略高。本系统安全、高效的实现了碳化硅冶炼的尾气回收再利用，对传统高耗能高污染行业的环境治理、资源再利用和降低成本都十分有利。

技术领域：

本实用新型涉及碳化硅冶炼技术领域，特别涉及一种碳化硅冶炼尾气回收系统。

背景技术：

碳化硅是一种人造材料，它具有许多优异的性能，如耐磨削、耐高温、耐腐蚀、高热导率、高化学稳定性、宽带隙以及高电子迁移率等，被广泛应用于磨料磨具、耐火材料、高温结构陶瓷等领域。碳化硅工业化生产是以石英砂、石油焦、木屑、食盐为原料，其主要化学反应为：SiO₂+3C＝SiC+2CO-744.5kJ，是一个吸热反应，须为反应提供所需能源。理论推算每生产1公斤碳化硅的能耗为4491千卡，折合成电能是5.222度，而实际生产中，由于不可避免的能量损失，实际能耗要远远大于此值。目前，中国有碳化硅冶炼企业200多家，年生产能力220多万吨(其中：绿碳化硅块120多万吨，黑碳化硅块约100万吨)。冶炼变压器功率大多为6300～12500kVA，最大冶炼变压器为32000kVA。中国碳化硅与世界先进水平的差距主要集中在四个方面：一是在生产过程中很少使用大型机械设备，很多工序依靠人力完成，人均碳化硅产量较低；二是在碳化硅深加工产品上，对粒度砂和微粉产品的质量管理不够精细，产品质量的稳定性不够；三是某些尖端产品的性能指标与发达国家同类产品相比有一定差距；四是冶炼过程中一氧化碳直接排放。国外主要企业基本实现了封闭冶炼，而中国碳化硅冶炼几乎全部是开放式冶炼，一氧化碳全部直排。

CO气体虽是一种有毒气体，但它还是一种气体资源，每生成1t碳化硅要放出有害气体1.7t，其中纯CO1.4t，CO+H₂平均含量达85％，CO+H₂+CH₄平均含量达90％，目前的处理方法只能是将气体在炉体表面燃烧，而只获得SiC产品，既污染环境，又白白浪费气体资源。如能把这部分气体资源收集合理利用，对于环境治理、资源再利用和提高SiC行业生产效益都是十分有利的。

发明内容：

鉴于此，有必要设计一种碳化硅冶炼尾气回收、综合利用系统。

一种碳化硅冶炼尾气回收系统，包括：密闭冶炼炉、惰性气源、除焦油装置、第一气液分离装置、多级碱洗装置、水环真空泵、第二气液分离装置、事故燃烧火炬、加压机组、隔爆缓冲器、燃气发电机组、升压变压器、整流设备、供电母排；惰性气源与密闭冶炼炉的进气口相连，密闭冶炼炉的排气口依次联通除焦油装置、第一气液分离装置、多级碱洗装置、水环真空泵，其中，除焦油装置用于除去焦油等挥发份，第一气液分离装置用于除去尾气中的水蒸气，多级碱洗装置用于除去尾气中的硫化氢，水环真空泵提供尾气流动的驱动力，并加压输送到后段；水环真空泵的排气口接第二气液分离装置；第二气液分离装置的出气口一路接事故燃烧火炬，另一路依次通向加压机组、隔爆缓冲器、燃气发电机组，隔爆缓冲器用于回火时将火焰隔开；燃气发电机组产生的电力一路接常规用电设备(相对于高压用电设备而言)，另一路经升压变压器、整流设备、供电母排反送给密闭冶炼炉，且升压后的电压比外网电压略高。

优选的，碳化硅冶炼尾气回收系统还包括：硫化钠蒸发罐；多级碱洗装置的排液口连接硫化钠蒸发罐，通过硫化钠蒸发罐制取固体硫化钠。

优选的，碳化硅冶炼尾气回收系统还包括：燃气余热锅炉、蒸馏水储罐；燃气发电机组排出的废气进入燃气余热锅炉用于产生水蒸气，并将该水蒸气送去加热硫化钠蒸发罐，水蒸气冷凝后流入蒸馏水储罐，蒸馏水储罐为燃气余热锅炉供水。