[发明专利]用于有机硅、多晶硅生产系统湿式除尘的改进方法及装置

说明书

本发明公开了一种用于有机硅、多晶硅生产系统湿式除尘的改进方法及装置。该方法包括以下步骤：首先将经过干式除尘后，还含有少量＜10μm的细硅粉与催化剂颗粒的反应气送入到湿式除尘器中，经湿式除尘后的反应气再送入到洗涤塔中进行洗涤、降温。其洗涤液可用洗涤塔塔釜的高沸物或洗涤塔的塔顶冷凝液；除尘后含细硅粉等固体颗粒的洗涤液进入到洗涤液回收罐处，加热蒸发回收其中的液相物料。通过该方法，可以有效降低进入洗涤塔中的反应气的固体颗粒含量，减轻洗涤塔中堵塞情况的发生，减轻现场操作强度，并实现清洁生产；同时，也可减少附加值低的高沸渣浆产量，更充分回收其中的可利用产品。

技术领域

本发明涉及除尘系统及处理方法，尤其涉及一种有机硅、多晶硅生产系统湿式除尘的改进方法及装置。

背景技术

有机硅、多晶硅的生产系统中，从流化床反应器中生成的反应气常常会夹带部分固体硅粉或催化剂颗粒。为回收原料并尽量避免细小硅粉进入到后续分离单元中，堵塞设备影响工厂正常生产，工业上普遍采用将含有固体粉尘的反应气经过多级旋风分离器干法除尘后，再送入到洗涤塔进行湿法洗涤。这一流程确实显著避免了硅粉堆积堵塞后续分离单元的情况发生；但受限于干法除尘难以对＜10μm的颗粒粉尘进行有效的除尘，洗涤塔在运行一段时间后也难以避免地会出现尘埃堆积堵塞，影响洗涤效率的情况；严重时甚至需要停车清理；这对有机硅、多晶硅装置的连续稳定运转提出了巨大的挑战，使现场操作强度偏高，难以实现清洁生产。此外，因洗涤塔塔釜的加热效果不够理想，也使低附加值的高沸渣浆的产量偏大，其中的可利用产物未能得到充分回收。

专利CN 108434910 A针对该问题，提出了在干法除尘步骤中增加一种含滤芯的精密过滤器来过滤细小粉尘，并通过增设氯甲烷气体反吹装置的方式提高过滤器运行时长。佟珂的《有机硅装置中的除尘分离设备》则在湿法除尘过程中，提出增设鼓泡洗涤除尘器来进行湿法除尘，保障除尘效率，但其优化仅针对除尘过程本身，对洗涤液的来源、回收利用方案，对后续工艺与设备的影响与改进均未加以考虑。

发明内容

本发明提供了一种用于有机硅、多晶硅生产除尘过程中的湿法除尘改进方法及装置。通过增设旋风洗涤除尘器并选定合适的洗涤液与回收方案，在提高了细硅粉洗涤效率的同时最大限度的避免了可回收产物的浪费，除尘效果改善明显，低附加值的高沸渣浆产量明显降低。

本发明的目的之一是，提供一种用于有机硅、多晶硅生产系统湿式除尘的改进装置，其特征是包括如下设备：洗涤除尘器、洗涤液回收罐、洗涤塔、洗涤塔再沸器、洗涤塔冷凝器、洗涤液输送泵；洗涤除尘器、洗涤液气相进口与干式除尘后的气相出口连接，洗涤除尘器的气相出口则连接到洗涤塔的气相进口；洗涤除尘器的液相进口与洗涤塔塔釜连接，洗涤除尘器的液相出口则连接到洗涤液回收罐的进口，洗涤液回收罐设有间接加热组件。

本发明的目的之二是，提供一种用于有机硅、多晶硅生产系统湿式除尘的改进方法，其特征是包括如下步骤：首先将经过干式除尘后，含有小于10μm的硅粉和催化剂颗粒的反应气通入到洗涤除尘器中，经洗涤除尘后的反应气再送入到洗涤塔中进行进一步洗涤与高沸物预分离；其中洗涤除尘器所使用的洗涤液为洗涤塔塔釜的高沸物，洗涤除尘后的含细硅粉洗涤液送入到洗涤液回收罐中，加热蒸发其中液相并送回到洗涤系统中。

进一步地，洗涤除尘器内的气相温度控制在180℃～510℃；洗涤塔塔顶冷凝器出口的温度控制在-10℃～65℃；塔釜再沸器的温度控制在120℃～440℃；洗涤液回收罐温度控制在150℃～440℃。

进一步地，小于10μm的硅粉在洗涤除尘器被除去，洗涤塔塔釜为固体粉末杂质含量小于3％的液体高沸物，高沸渣浆仅从洗涤液回收罐中采出。

本发明的目的之三是，提供一种用于有机硅、多晶硅生产系统湿式除尘的另一种改进装置，其特征是洗涤除尘器液相进口不再与洗涤塔塔釜连接，而是经输送泵和洗涤塔冷凝器相连接。使洗涤除尘器可使用洗涤塔塔顶冷凝液作为洗涤液。