[发明专利]三氯氢硅废渣的处理系统

说明书

技术领域

本发明属于化工废料处理领域，具体涉及一种三氯氢硅废渣处理系统，通过真空耙式干燥机对三氯氢硅废渣进行干燥处理。

背景技术

在三氯氢硅生产过程中，原料硅粉中往往含有铝、铁、钙等杂质，在与氯化氢气体高温反应时生成氯化铝、氯化铁、氯化钙等金属氯化物，这些物质极易造成后续冷凝系统管道和设备的堵塞。为了达产达标的完成生产任务，往往靠频繁的清理管道和冷凝设备，浪费大量人力和物力，使设备使用寿命缩短，同时造成严重的环境污染。目前，三氯氢硅生产厂家为了减少金属氯化物对管道和设备的堵塞，纷纷引进了湿法除尘装置，该装置采用塔喷淋工艺，采用三氯氢硅工艺中副产物四氯化硅做洗涤剂，吸收粗合成气中的氯化物，该装置最大限度地降低了后续物料在主冷凝器冷凝过程中造成的管道和设备的堵塞程度，延长了稳定操作周期，大大提高了系统生产的安全性和连续性。但是，随着该装置的运行，又出现了新的问题，喷淋吸收后的废渣液不能得到很好的干燥处理，一方面造成部分氯硅烷的浪费，另一方面造成严重的环境污染。针对这些问题，必须选择更经济、更环保的工艺和装置设备，对废渣进行处理。

在常规三氯氢硅生产过程中，原料硅粉与氯化氢气体在合成炉内反应生成含有大量粉尘的三氯氢硅粗合成气，该合成气通过旋风分离器，布袋除尘器等一系列除尘设备后，再经过多级冷凝设备冷凝为三氯氢硅液体，供精馏塔精馏后，得到高纯度的三氯氢硅产品。湿法除尘工艺过程中粗合成气进入冷凝设备之前，为了减少合成气中金属氯化物对冷凝设备造成堵塞，在进冷凝器之前先进入湿法除尘的洗尘塔，洗去金属氯化物和硅粉等粉尘。经过洗尘塔后干净的合成气再依次进入冷凝器。洗尘塔中喷淋吸收了大量粉尘的四氯化硅液体经过多次循环后变得粘稠，定期通过循环泵分流至搅拌罐，搅拌罐夹套通有蒸汽，通过搅拌罐对该液体进行初步蒸发干燥回收，该液体变得更加粘稠，称为废渣。废渣中含有大量的氯硅烷液体和金属氯化物，如果不加处理，一方面造成氯硅烷的浪费，别一方面造成严重的环境污染。

发明内容

本发明重点解决的问题是提供一种三氯氢硅废渣的处理系统，通过真空耙式干燥机对废渣进行干燥处理，充分回收废渣中的氯硅烷，提高经济效益，减少环境污染。

本发明通过以下技术方案实现：

一种三氯氢硅废渣的处理系统，包括真空耙式干燥机、冷凝器、真空泵、收集罐、酸循环泵、酸吸收罐和合成液储罐，所述真空耙式干燥机的抽真空气相出口依次连接5℃水冷凝器、第一-35℃水冷凝器，所述5℃水冷凝器和第一-35℃水冷凝器的冷凝液出口均连接收集罐，所述收集罐的气相出口经真空泵连接第二-35℃水冷凝器，所述收集罐的液相出口和第二-35℃水冷凝器的冷凝液出口连接合成液储罐，所述真空耙式干燥机的蒸发气相出口连接酸吸收罐，酸吸收罐液相出口再通过酸循环泵分别连接酸吸收罐液相入口和淋洗塔。

根据上述的三氯氢硅废渣的处理系统，所述各装置之间的管线上均设有阀门。

本发明的积极有益效果：

本发明能充分回收废渣中的有用材料，提高经济效益，减少环境污染。

(1)真空耙式干燥机系卧式间歇传导干燥设备，本机借助于中心轴上的耙叶，定时间隔正反向转动，在耙叶的不断搅拌下，物料与筒壁接触时，表面不断更新，且受到导热油间接加热，使物料内湿份不断汽化，同时被真空泵及时抽出。在真空度的作用下，湿份沸点降低，物料表面湿份蒸汽压远大于机内蒸发空间的湿份蒸汽压有利于其内部湿份蒸发，促进了干燥，从而达到干燥的目的。

(2)由于金属氧化物AlCl₃的特殊性质，在标准大气压下，177.8℃升华。同理在真空状态下，随着AlCl₃饱和蒸汽压的降低，较低温度下就有升华的可能，这样就很容易导致后序管道中AlCl₃气体的凝固，堵塞管道。为满足工艺要求，往往在前期进料时，加入一定量的络合剂，该络合剂使得物料被抽真空时，金属氯化铝不易被蒸出，待在真空度下氯硅烷被蒸出后，再升温蒸出氯化铝，减少环境污染。

附图说明

图1为本发明实施例1示意图。

图中1为耙式干燥器，2为5℃水冷凝器，3为第一-35℃水冷凝器，4为收集罐，5为真空泵，6为第二-35℃水冷凝器，7为酸循环泵，8为酸吸收罐，9为合成液储罐。

具体实施方式

下面结合具体实施例及附图对本发明进一步详细说明，但本发明不限于这些实施例。

实施例1