[发明专利]一种氮化硅粉生产过程中副产物的处理方法及系统

说明书

本发明提供一种氮化硅粉生产过程中副产物的处理方法及系统，所述方法包括：在与氮化硅粉生产反应器连接的排烟管道上设置预设数量的小孔；利用引风机将氮化硅粉生产反应器产生的氨气和氯化氢气体抽入到排烟管道中，并通过排烟管道上小孔将室温的空气充入到排烟管道中与氨气和氯化氢气体混合，以使混合气体降温；利用与排烟管道连接的除尘器过滤并收集混合气体中的氨气和氯化氢反应生成的氯化铵晶体。本发明的处理方法及系统既能有效的将生产的氮化硅粉和氯化铵分离，得到氮化硅粉，又能将分离出的氯化铵进行有效的回收，同时设置淋洗塔对未反应的氨气和氯化氢气体进行碱洗，也避免了氨气和氯化氢未反应回收造成的环境污染问题。

技术领域

本发明涉及氮化硅陶瓷领域，具体涉及一种氮化硅粉生产过程中副产物的处理方法，以及一种氮化硅粉生产过程中副产物的处理系统。

背景技术

氮化硅陶瓷材料目前被广泛应用于各种需要耐高温的场合，特别是汽车、冶金和航天等领域；氮化硅陶瓷材料具有优异的抗弯强度和断裂韧性，被认为是综合性能最好的陶瓷材料。而氮化硅陶瓷制品的生产加工所使用的原料就是氮化硅粉，氮化硅粉通过压坯、制模、烧结和加工流程后被制成所需的氮化硅陶瓷制品。由于低温稳定的α-Si₃N₄烧结性能远远优于高温稳定的β-Si₃N₄，因此生产高纯度、高含量的α-Si₃N₄是氮化硅粉生产过程中的主要控制要素，获得高α相的氮化硅粉体，对氮化硅陶瓷的制备具有重要的意义。

氨解法生产氮化硅粉的优点在于反应得到的α相氮化硅含量高，纯度高，因此氨解法生产氮化硅粉的工艺已经逐步推广。但氨解法生产氮化硅粉的过程中，反应后的气体需进行处理，由于反应过程中气体放热分解，所以通入反应的氯化铵气体有一部分分解，随着反应的进行，该部分气体从管道中排出反应釜，而这部分气体被排出后温度逐渐下降，NH₃和HCl又会缓慢的合成为NH₄Cl晶体附着在管道上，导致管道堵塞，因此在气体排出过程中，如何避免气体重新结晶或将结晶物及时排出处理，避免管道堵塞，对氨解法连续生产有着重要的意义。

为解决上述问题，目前常用的方法是使用大量的液氨对气体进行吸收，此过程会产生大量的有毒有害气体，排放前又需要进行净化处理，处理不完全时还会造成严重的环境污染。因此如何解决氮化硅生产过程的副产物回收处理对氨解法生产氮化硅有着重要的意义。

发明内容

为了至少部分解决现有技术中存在氮化硅粉生产过程中的气体排出管道堵塞，氯化铵晶体不易回收的技术问题而完成了本发明。

解决本发明技术问题所采用的技术方案是：

本发明提供一种氮化硅粉生产过程中副产物的处理方法，包括：

在与氮化硅粉生产反应器连接的排烟管道上设置预设数量的小孔；

利用引风机将氮化硅粉生产反应器产生的氨气和氯化氢气体抽入到所述排烟管道中，并通过所述排烟管道上小孔将室温的空气充入到排烟管道中与氨气和氯化氢气体混合，以使混合气体降温；

利用与排烟管道连接的除尘器过滤并收集所述混合气体中的氨气和氯化氢反应生成的氯化铵晶体。

进一步的，所述排烟管道上设置的小孔孔径为1-10mm。

进一步的，所述排烟管道上设置的与除尘器最接近的小孔与除尘器之间的距离为1-2m。

进一步的，所述除尘器为布袋除尘器；

所述处理方法还包括：在所述布袋除尘器下方设置集料斗，以收集氯化铵晶体。

进一步的，所述处理方法还包括：

利用引风机将经过除尘器过滤处理后的所述混合气体抽入到淋洗塔中；