[实用新型]一种氯硅烷尾气冷却结晶处理系统

说明书

本实用新型公开了一种氯硅烷尾气冷却结晶处理系统，包括水解中和装置、减温冷却结晶装置、碱液配置装置、以及水封装置；水解中和装置的排渣出口与减温冷却结晶装置连接，将产生的含渣溶液送入减温冷却结晶装置中进行结晶；水解中和装置的排气口与水封装置连接，将水解中和过程中产生的气体送入水封装置处理后排入大气；水封装置与碱液配置装置连接，将水封装置中多余的补充水送入碱液配置装置中作为配置用水；碱液配置装置的排液口连接至水解中和装置中，向水解中和装置中补充碱液进行中和反应；减温冷却结晶装置的排液口连接至碱液配置装置中，将减冷却结晶过程产生的溶液送入碱液配置装置中重新利用。

技术领域

本实用新型属于多晶硅制备领域，具体涉及一种氯硅烷尾气冷却结晶处理系统。

背景技术

目前，光伏行业多晶硅生产主要工艺为改良西门子法和硅烷法，两种方法主要生产原料均为金属硅、氢气、三氯氢硅等，改良西门子法主要的生产工段有氯氢化(冷氢化)单元、还原单元、精馏单元、尾气处理单元等；硅烷法主要的生产工段有氯氢化(冷氢化)单元、硅烷合成单元、颗粒硅流化床单元、尾气处理单元等。两者其中的尾气处理单元主要是处理多晶硅生产过程中所产生的四氯化硅(STC)、二氯二氢硅 (DCS)、三氯氢硅(TCS)、氯化氢(HCl)、氮气(N₂)、氢气(H₂)等的工艺放空或安全放空气体。

现大部分多晶硅尾气处理系统主要通过一级或多级冷却装置对尾气中的氯硅烷进行冷凝，部分氯硅烷冷凝回收，或者在尾气产生单元设置氯硅烷冷凝回收设施。但尾气中仍有氯硅烷与氯化氢未冷凝下来，无法直接排放，须用碱液(石灰乳或氢氧化钠溶液)进行水解中和处理，处理后的带渣(主要为硅粉、二氧化硅、氯化钙等)污水进入后续的废渣和废水处理系统进行处理。目前新建多晶硅项目一律不准许有废水排出，对已投产的老企业也限定排水中的氯离子含量。因此仍需要消耗大量能耗物耗才能进行排放，企业需承担一定的环保和效益压力。

实用新型内容

实用新型目的：本实用新型所要解决的技术问题是针对多晶硅生产过程中尾气处理单元上存在的不足，对现常用的尾气处理工艺进行改进，实现不排含氯离子的废水，实现水的循环利用，减少能耗物耗损失，缓解后续工序处理压力，降低生产成本，实现环境友好。

为了实现上述目的，本实用新型采取的技术方案如下：

一种氯硅烷尾气冷却结晶处理系统，包括水解中和装置、减温冷却结晶装置、碱液配置装置、以及水封装置；

所述水解中和装置的排渣出口与减温冷却结晶装置连接，将产生的含渣溶液送入减温冷却结晶装置中进行结晶；水解中和装置的排气口与水封装置连接，将水解中和过程中产生的气体送入水封装置处理后排入大气；

所述水封装置与碱液配置装置连接，将水封装置中多余的补充水送入碱液配置装置中作为配置用水；

所述碱液配置装置的排液口连接至水解中和装置中，向水解中和装置中补充碱液进行中和反应；

所述减温冷却结晶装置的排液口连接至碱液配置装置中，将减冷却结晶过程产生的溶液送入碱液配置装置中重新利用。

进一步地，所述的水解中和装置为一组，依次串联；上级水解中和装置产生的含渣碱液排入下一级水解中和装置中进一步处理，下级水解中和装置产生的气体送入上一级水解中和装置中进一步处理。

更进一步地，还包括溶液加温装置，其连接于减温冷却结晶装置与碱液配置装置之间，将减冷却结晶过程产生的溶液进行升温后，再送入碱液配置装置中。

优选地，所述水解中和装置为带搅拌或混合的水解中和池、反应釜、反应罐、反应塔、洗涤塔中的任意一种。

优选地，所述的减温冷却结晶装置为内循环冷却式结晶器、外循环冷却式结晶器、转鼓冷却结晶机、冷却结晶池、冷却结晶槽中的任意一种。