[发明专利]一种氯硅烷生产中尾气处理系统

说明书

本发明公开了一种氯硅烷生产中尾气处理系统，包括顺次连接的尾气收集盘尾气收集罐、尾气压缩机、分离罐、淋洗塔和吸收水池；尾气通过尾气收集盘进入尾气收集罐进行收集，尾气收集罐中尾气经尾气压缩机压缩后进入分离罐进行气液分离，经气液分离后液体被收集，气体进入淋洗塔进行水解反应被处理，吸收水池与淋洗塔之间设有循环水泵。本发明通过压缩可以回收一部分氯硅烷。废气处理采用的吸收剂是NaCl饱和盐水，控制pH＝8‑10，使硅酸在循环水中呈一种很好分离的疏松体，漂浮在吸收循环水池面，很易与水分离。循环水清澈，不需加絮凝剂沉淀、离心机分离处理。

技术领域

本发明属于化工领域，特别涉及一种氯硅烷生产中尾气处理系统。

背景技术

高纯氯硅烷生产，主要指光纤和电子工业用高纯SiCl₄、SiHCl₃等生产，随着光纤和微电子产业发展，5G商业化的开启，对高纯氯硅烷需求越来越多。有代表性的氯硅烷尾气处理方法是采用碱水溶液吸收氯硅烷尾气中的HCl、SiHCl₃、SiCl₄等，用碱水对尾气中氯硅烷进行水解反应，尾气中的氯硅烷水解生成硅酸、HCl和H₂，生成的HCl和尾气中HCl都在水中以稀盐酸形式存在，其中一部分与碱反应生成盐，H₂从洗涤塔顶部排出。该方法的特点为：硅酸在洗涤塔内是一种白色胶状物(原硅酸H₄SiO₄)，比水轻，像肥皂泡一样飘在水中，很难清除；白色胶状物易堵塞洗涤塔塔顶排气口，造成H₂不能从塔顶高空排放；大量污水要经过絮凝、沉降、离心处理排放，环境压力很大。以某企业年产15000吨高纯光纤用SiCl₄为例，年废水排放量为1.3万吨。如此大量废水处理，增加了企业生产成本，不利于人类生态环境保护，也制约了行业发展。

《科协论坛》中报道了变压吸附在三氯氢硅尾气处理中的应用，该方法是目前三氯氢硅合成工艺尾气回收主流。通过变压吸附，可以回收氯硅烷和HCl返回合成炉，尾气中H₂返回HCl合成工序，不产生废弃物。但操作复杂，能耗大，一组吸附塔和软件建设一次性投资数百万，且必须与合成炉配套，适用于有三氯氢硅合成工序的大规模生产。

专利CN101810984A公开了一种有机氯硅烷工艺尾气回收利用方法，包括合成反应步骤以及冷凝收集步骤，其特征在于：(1)、将经冷凝收集步骤后的尾气，送入喷淋吸收塔，用有机溶剂喷淋吸收尾气中剩余的四氯化硅；(2)、经喷淋吸收步骤后的尾气，送入石墨降膜吸收塔用水吸收尾气中的氯化氢生成盐酸。该方法采用大量有机溶剂物理吸收有机氯硅烷中有机硅和SiCl₄，未吸收的HCl用水吸收成盐酸销售，该方法能解决尾气中有机硅和氯硅烷回收问题，可是用来吸收的大量有机溶剂要进行处理，解析出来的SiCl₄杂质偏多不能用在生成高纯SiCl₄。

《化工管理》中报道了“氯硅烷尾气处理方法”，该方法报道了对多晶硅生产中产生的氯硅烷、HCl、H₂进行水解处理方法，水解的废水通过采用污水净化器，板框过滤固体等处理，只能缓解部分环保压力。

发明内容

针对上述技术缺点，本发明的目的在于提供一种氯硅烷生产中尾气处理系统，该尾气处理系统处理工艺简单，操作方便，成本低，能耗小，尾气中夹带的氯硅烷绝大部分被回收，不产生工艺废水。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种氯硅烷生产中尾气处理系统，其特征在于：包括顺次连接的尾气收集盘、尾气收集罐、尾气压缩机、分离罐、淋洗塔和吸收水池；

尾气通过所述尾气收集盘进入所述尾气收集罐进行收集，所述尾气收集罐中尾气经所述尾气压缩机压缩后进入所述分离罐进行气液分离，经气液分离后液体被收集，气体进入淋洗塔进行水解反应被处理，所述吸收水池与淋洗塔之间设有循环水泵。