四氯化硅冷氢化系统的制作方法
本发明涉及四氯化硅冷氢化系统。
背景技术:
在改良西门子法生产多晶硅的过程中,每生产1吨多晶硅有将近20顿的四氯化硅副产物产生。一个2000吨多晶硅工厂每年则产生40000多吨四氯化硅。常温下四氯化硅为液态,不宜储运。同时四氯化硅的市场容量有限,这都造成了四氯化硅处理困难的局面。
相关技术中有两种主流技术处理四氯化硅,其中最主要是通过四氯化硅冷氢化技术来将四氯化硅转换为三氯氢硅。在该技术中,主体反应物为四氯化硅、硅粉以及氢气,控制温度在450-500度之间。在进行反应前,需要将氢气和气态的四氯化硅加热到较高的温度,导致热量消耗较大。而且,相关技术中反应转化率低、氢化反应器出口粉尘含量高。
技术实现要素:
本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此,本发明的实施例提出一种四氯化硅冷氢化系统。
根据本发明实施例的四氯化硅冷氢化系统包括:四氯化硅蒸发器,所述四氯化硅蒸发器具有四氯化硅进口、第一氢气进口和第一混合气出口;混合气过热器,所述混合气过热器具有第一混合气进口和第二混合气出口,所述第一混合气进口与所述第一混合气出口连通;气气换热器,所述气气换热器具有第二混合气进口、第三混合气出口、第一合成气进口和第一合成气出口,所述第二混合气进口与所述第二混合气出口连通;混合气加热器,所述混合气加热器具有第三混合气进口和第四混合气出口,所述第三混合气进口与所述第三混合气出口连通;和氢化反应器,所述氢化反应器包括:本体,所述本体具有反应腔、硅粉进口、第四混合气进口和第二合成气出口,所述硅粉进口、所述第四混合气进口和所述第二合成气出口中的每一者与所述反应腔连通,所述硅粉进口位于所述第四混合气进口的上方,所述第二合成气出口位于所述硅粉进口的上方,其中所述第二合成气出口与所述第一合成气进口连通;气体分布器,所述气体分布器设在所述反应腔内,所述气体分布器在上下方向上位于所述第四混合气进口与所述硅粉进口之间,所述气体分布器具有多个气体分布孔;多个喷嘴,多个所述喷嘴一一对应地设在多个所述气体分布孔内,每个所述喷嘴的出口朝上;以及旋风分离器,所述旋风分离器设在所述反应腔内,所述旋风分离器在上下方向上位于所述硅粉进口与所述第二合成气出口之间,所述旋风分离器在上下方向上邻近所述第二合成气出口,所述旋风分离器具有气固混合物进口、固体出口和气体出口,所述气体出口与所述第二合成气出口连通。
根据本发明实施例的四氯化硅冷氢化系统100具有能耗低、运行成本低、反应转化率高、气体分布器22的气体分布孔不易被堵塞、合成气的粉尘含量低的优点。
可选地,所述混合气过热器为电加热器,所述混合气加热器为电加热器。
可选地,所述本体具有泄放口,所述泄放口在上下方向上位于所述硅粉进口与所述气体分布器之间,所述泄放口在上下方向上邻近所述气体分布器,所述本体的直径为2000mm-5000mm,所述本体的高度为16000mm-30000mm,所述喷嘴为直通式喷嘴或者所述喷嘴具有风帽,所述氢化反应器进一步包括:约翰逊网,所述约翰逊网设在所述反应腔内,所述约翰逊网在上下方向上位于所述第四混合气进口与所述气体分布器之间;破泡栅网,所述破泡栅网设在所述反应腔内,所述破泡栅网在上下方向上位于所述气体分布器与所述硅粉进口之间;多个温度传感器,多个温度传感器沿上下方向间隔开地设在所述本体上;和多个压力传感器,多个压力传感器沿上下方向间隔开地设在所述本体上,多个所述压力传感器与多个所述温度传感器在所述本体的径向上一一相对。
可选地,所述四氯化硅冷氢化系统进一步包括文丘里洗涤器,所述文丘里洗涤器具有第二合成气进口、第三合成气出口、第一冷凝液进口和洗涤液出口,所述第二合成气进口与所述第一合成气出口连通。
可选地,所述四氯化硅冷氢化系统进一步包括急冷塔,所述急冷塔具有第三合成气进口、第四合成气出口、冷却介质进口、第一冷凝液出口、洗涤液进口和渣浆出口,所述第三合成气进口与所述第三合成气出口连通,所述第一冷凝液出口与所述第一冷凝液进口连通,所述洗涤液出口与所述洗涤液进口连通。
可选地,所述四氯化硅冷氢化系统进一步包括:一级冷凝器,所述一级冷凝器具有第四合成气进口、第五合成气出口和第二冷凝液出口,所述第四合成气进口与所述第四合成气出口连通;二级冷凝器,所述二级冷凝器具有第五合成气进口、第一氢气出口和第三冷凝液出口,所述第五合成气进口与所述第五合成气出口连通;加压装置,所述加压装置具有第二氢气进口和第二氢气出口,所述第二氢气进口与所述第一氢气出口连通,所述第二氢气出口与所述第一氢气进口连通;和冷凝液收集罐,所述冷凝液收集罐具有第二冷凝液进口和第四冷凝液出口,所述第二冷凝液进口与所述第二冷凝液出口和所述第三冷凝液出口中的每一者连通,所述第四冷凝液出口与所述冷却介质进口连通。
可选地,所述四氯化硅冷氢化系统进一步包括:闪蒸罐,所述闪蒸罐具有渣浆进口、气相出口和第一液相出口,所述渣浆进口与所述渣浆出口连通;真空过滤装置,所述真空过滤装置具有第一气体出口、第一液相进口和第一过滤液出口,所述第一液相进口与所述第一液相出口连通,所述真空过滤装置内设有过滤层,所述过滤层包括滤布和设在所述滤布上的预涂层,所述预涂层由均匀混合的氯硅烷和硅藻土制成;粗产品罐,所述粗产品罐具有第一过滤液进口,所述第一过滤液进口与所述第一过滤液出口连通;和真空泵,所述真空泵具有第一气体进口和第二气体出口,所述第一气体进口与所述第一气体出口连通。
可选地,所述粗产品罐具有第二过滤液出口,所述四氯化硅冷氢化系统进一步包括:浓缩塔,所述浓缩塔具有气相进口、第二过滤液进口、氯硅烷出口、第一废气出口和高沸物残液出口,所述气相进口与所述气相出口连通,所述第二过滤液进口与所述第二过滤液出口连通;和尾气淋洗塔,所述尾气淋洗塔具有废气进口,所述废气进口与所述第一废气出口连通。
可选地,所述四氯化硅冷氢化系统进一步包括:缓冲罐,所述缓冲罐具有第二液相进口和第二液相出口,所述第二液相进口与所述第一液相出口连通,所述第二液相出口与所述第一液相进口连通;预涂罐,所述预涂罐具有预涂料出口,所述真空过滤装置具有预涂料进口,所述预涂料进口与所述预涂料出口连通;和冷凝器,所述冷凝器具有第二气体进口、第三气体出口和第四气体出口,所述真空过滤装置具有载气进口,其中所述第二气体进口与所述第二气体出口连通,所述第三气体出口与所述载气进口连通,所述第四气体出口与所述废气进口连通。
可选地,所述四氯化硅冷氢化系统进一步包括水解罐,所述水解罐具有第二废气出口、高沸物残液进口和固体滤渣进口,所述高沸物残液进口与所述高沸物残液出口连通,所述水解罐的顶部设有喷淋管,所述废气进口与所述第二废气出口连通。
附图说明
图1是根据本发明实施例的四氯化硅冷氢化系统的局部结构示意图;
图2是根据本发明实施例的四氯化硅冷氢化系统的局部结构示意图;
图3是根据本发明实施例的四氯化硅冷氢化系统的氢化反应器的结构示意图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例,所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,旨在用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。
下面参考附图描述根据本发明实施例的四氯化硅冷氢化系统100。如图1-图3所示,根据本发明实施例的四氯化硅冷氢化系统100包括四氯化硅蒸发器11、混合气过热器12、气气换热器13、混合气加热器14和氢化反应器2。
四氯化硅蒸发器11具有四氯化硅进口111、第一氢气进口112和第一混合气出口113。混合气过热器12具有第一混合气进口121和第二混合气出口122,第一混合气进口121与第一混合气出口113连通。气气换热器13具有第二混合气进口131、第三混合气出口132、第一合成气进口133和第一合成气出口134,第二混合气进口131与第二混合气出口122连通。混合气加热器14具有第三混合气进口141和第四混合气出口142,第三混合气进口141与第三混合气出口132连通。
氢化反应器2包括本体21、气体分布器22、旋风分离器24和多个喷嘴23。本体21具有反应腔211、硅粉进口212、第四混合气进口213和第二合成气出口214,硅粉进口212、第四混合气进口213和第二合成气出口214中的每一者与反应腔211连通。硅粉进口212位于第四混合气进口213的上方,第二合成气出口214位于硅粉进口212的上方,即硅粉进口212在上下方向上位于第四混合气进口213与第二合成气出口214之间。第二合成气出口214与第一合成气进口133连通。
气体分布器22设在反应腔211内,气体分布器22在上下方向上位于第四混合气进口213与硅粉进口212之间,气体分布器22具有多个气体分布孔。多个喷嘴23一一对应地设在多个气体分布孔内。换言之,喷嘴23的数量可以等于气体分布孔的数量,每个气体分布孔内设有一个喷嘴23。每个喷嘴23的出口朝上。旋风分离器24设在反应腔211内,旋风分离器24在上下方向上位于硅粉进口212与第二合成气出口214之间,旋风分离器24在上下方向上邻近第二合成气出口214。旋风分离器24具有气固混合物进口241、固体出口242和气体出口,该气体出口与第二合成气出口214连通。
硅粉、氢气和气态的四氯化硅在氢化反应器2的反应腔211内反应,得到高温的合成气(三氯氢硅)。根据本发明实施例的四氯化硅冷氢化系统100通过使第二合成气出口214与第一合成气进口133连通,从而可以利用高温的合成气加热氢气和气态的四氯化硅的混合气体。由此可以降低加热该混合气体的能耗,从而可以降低四氯化硅冷氢化系统100的运行成本。
根据本发明实施例的四氯化硅冷氢化系统100通过在第四混合气进口213与硅粉进口212之间设置气体分布器22,从而可以使氢气和气态的四氯化硅的混合气体在反应腔211的横截面上能够均匀地分布。由此可以使该混合气体能够与硅粉和催化剂充分地接触,减少死区,从而提高反应转化率。
根据本发明实施例的四氯化硅冷氢化系统100通过在气体分布孔内设置喷嘴23,从而避免气体分布器22的气体分布孔(分布孔眼)被颗粒物堵塞,提高流化质量。
根据本发明实施例的四氯化硅冷氢化系统100通过设置与第二合成气出口214连通的旋风分离器24,从而可以有效地减少该合成气的粉尘含量,以便有效地降低下游的固体分离器的负荷。
因此,根据本发明实施例的四氯化硅冷氢化系统100具有能耗低、运行成本低、反应转化率高、气体分布器22的气体分布孔不易被堵塞、合成气的粉尘含量低等优点。
如图1-图3所示,四氯化硅冷氢化系统100包括四氯化硅蒸发器11、混合气过热器12、气气换热器13、混合气加热器14和氢化反应器2。
四氯化硅蒸发器11具有四氯化硅进口111、第一氢气进口112和第一混合气出口113。四氯化硅可以由四氯化硅进口111进入到四氯化硅蒸发器11内,氢气可以由第一氢气进口112进入到四氯化硅蒸发器11内。可以利用蒸汽加热氢气和四氯化硅,从而可以减小电能的消耗。其中,氢气可以从四氯化硅蒸发器11的底部均匀地进入到四氯化硅蒸发器11内,氢气和四氯化硅进行一定浓度的混合,可以调整四氯化硅的气化温度,同时降低污垢热阻,提高换热效率。
氢气和气态的四氯化硅的混合气体可以从第一混合气出口113离开四氯化硅蒸发器11。
混合气过热器12具有第一混合气进口121和第二混合气出口122,第一混合气进口121与第一混合气出口113连通。由此该混合气体可以从第一混合气进口121进入到混合气过热器12内,该混合气体在混合气过热器12内被进一步加热。混合气过热器12可以是电加热器。该混合气体从第二混合气出口122离开混合气过热器12。
气气换热器13具有第二混合气进口131、第三混合气出口132、第一合成气进口133和第一合成气出口134。第二混合气进口131与第二混合气出口122连通。由此该混合气体可以从第二混合气进口131进入到气气换热器13内。
由于第一合成气进口133与氢化反应器2的第二合成气出口214连通,因此氢化反应器2内生成的高温的合成气(三氯氢硅)可以从第一合成气进口133进入到气气换热器13内。由此可以利用高温的该合成气加热该混合气体,从而可以充分地利用该合成气的热量来加热该混合气体,以便实现能量的综合利用、降低能耗。该混合气体从第三混合气出口132离开气气换热器13。
混合气加热器14具有第三混合气进口141和第四混合气出口142,第三混合气进口141与第三混合气出口132连通。由此该混合气体从第三混合气进口141进入到混合气加热器14内,该混合气体在混合气加热器14内被进一步加热。混合气加热器14为电加热器。该混合气体从第四混合气出口142离开混合气加热器14。
也就是说,该混合气体依次经过混合气过热器12、气气换热器13和混合气加热器14被逐级加热至500℃-850℃后、进入氢化反应器2内进行氢化反应。
氢化反应器2包括本体21、气体分布器22、旋风分离器24、约翰逊网25、破泡栅网26、多个温度传感器27、多个压力传感器28和多个喷嘴23。本体21的直径为2000mm-5000mm,本体21的高度为16000mm-30000mm。本体21具有反应腔211、硅粉进口212、第四混合气进口213、泄放口215和第二合成气出口214。该混合气体可以从第四混合气进口213进入到反应腔211内。泄放口215在上下方向上位于硅粉进口212与气体分布器22之间,泄放口215在上下方向上邻近气体分布器22。
气体分布器22设在反应腔211内,气体分布器22在上下方向上位于第四混合气进口213与硅粉进口212之间。约翰逊网25设在反应腔211内,约翰逊网25在上下方向上位于第四混合气进口213与气体分布器22之间。通过设置约翰逊网25,从而可以有效避免硅粉堆积。
气体分布器22具有多个气体分布孔。多个喷嘴23一一对应地设在多个气体分布孔内。该混合气体由第四混合气进口213进入到反应腔211内后,先通过约翰逊网25,然后通过多个喷嘴23向上喷射,从而可以使该混合气体在反应腔211的横截面上均匀分布。喷嘴23为直通式喷嘴23或者喷嘴23具有风帽。
可以利用高压气体将硅粉和催化剂的混合物从硅粉进口212输送到反应腔211内。催化剂可以是铜镍合金,铜镍合金中镍的质量含量可以是10%-35%。该混合气体和该混合物在反应腔211内反应,以便生成合成气(三氯氢硅)。破泡栅网26设在反应腔211内,破泡栅网26在上下方向上位于气体分布器22与硅粉进口212之间。破泡栅网26的开口方向可调,破泡栅网26能够有效破灭反应过程中形成的较大尺度的混合气泡。
如图3所示,旋风分离器24设在反应腔211内,旋风分离器24在上下方向上位于硅粉进口212与第二合成气出口214之间,旋风分离器24在上下方向上邻近第二合成气出口214。旋风分离器24具有气固混合物进口241、固体出口242和气体出口,该气体出口与第二合成气出口214连通。
该混合气体和该混合物在反应腔211内反应后,得到气固混合物,该气固混合物包括该合成气和固体物料。该气固混合物向上流动,且该气固混合物的平均流速有所降低。然后,该气固混合物沿着旋风分离器24的气固混合物进口241(切向入口)进入到旋风分离器24内。在旋风分离器24内,该气固混合物做向下的螺旋运动,依次经过旋风分离器24的锥段和过渡段。实现气固分离以后,该合成气依次通过该气体出口和第二合成气出口214排出。如上所述,离开氢化反应器2的该合成气进入到气气换热器13内以便对该混合气体进行加热。
如图3所示,多个温度传感器27沿上下方向间隔开地设在本体21上,多个压力传感器28沿上下方向间隔开地设在本体21上。多个压力传感器28与多个温度传感器27在本体21的径向上一一相对。也就是说,温度传感器27的数量与压力传感器28的数量可以相等,每个温度传感器27与一个压力传感器28在本体21的径向上相对,每个压力传感器28与一个温度传感器27在本体21的径向上相对。由此可以检测、读取氢化反应器2的不同位置处的压力和温度。其中,上下方向如图3中的箭头a所示。
如图1所示,四氯化硅冷氢化系统100进一步包括文丘里洗涤器3,文丘里洗涤器3具有第二合成气进口31、第三合成气出口32、第一冷凝液进口33和洗涤液出口34。第二合成气进口31与第一合成气出口134连通,与该混合气体进行热交换后的该合成气从第二合成气进口31进入到文丘里洗涤器3内。由此可以利用进入到文丘里洗涤器3内的冷凝液对进入到文丘里洗涤器3内的该合成气进行洗涤,以便去除该合成气中的硅粉颗粒,该硅粉颗粒进入到该冷凝液内。其中,离开气气换热器13的该合成气的温度大约为200℃-350℃。
相关技术中利用过滤的方式除去该合成气中的硅粉颗粒,由于该合成气的温度和压力很高,因此对过滤器的滤料的材质要求严格,导致过冷器的造价高,且过滤器易堵,需要经常清洗维修,生产多有不便。通过利用文丘里洗涤器3除去该合成气中的硅粉颗粒,从而不仅可以有效地除去该合成气中的硅粉颗粒,而且可以对该合成气进行降温,还能降低对设备的要求和操作维修频率。
如图1所示,四氯化硅冷氢化系统100进一步包括急冷塔4,急冷塔4具有第三合成气进口41、第四合成气出口42、冷却介质进口43、第一冷凝液出口44、洗涤液进口45和渣浆出口46。
第三合成气进口41与第三合成气出口32连通,离开文丘里洗涤器3的该合成气从第三合成气进口41进入到急冷塔4内。进入到急冷塔4内的该合成气与该冷凝液(液体氯硅烷)接触换热,以便将该合成气冷却至120℃-160℃。
第一冷凝液出口44与第一冷凝液进口33连通,离开急冷塔4的该冷凝液从第一冷凝液进口33进入到文丘里洗涤器3内。洗涤液出口34与洗涤液进口45连通,离开文丘里洗涤器3的洗涤液(即含有该硅粉颗粒的冷凝液)从洗涤液进口45进入到急冷塔4内。
如图1所示,四氯化硅冷氢化系统100进一步包括一级冷凝器51、二级冷凝器52、加压装置53和冷凝液收集罐54。一级冷凝器51具有第四合成气进口511、第五合成气出口512和第二冷凝液出口513。第四合成气进口511与第四合成气出口42连通,由此离开急冷塔4的该合成气从第四合成气进口511进入到一级冷凝器51内。该合成气在一级冷凝器51内进行冷凝,以便得到氢气和冷凝液(液体氯硅烷)。未冷凝的该合成气从第五合成气出口512离开一级冷凝器51。
二级冷凝器6952具有第五合成气进口521、第一氢气出口522和第三冷凝液出口523,第五合成气进口521与第五合成气出口512连通。离开一级冷凝器51的该合成气从第五合成气进口521进入到二级冷凝器52内。该合成气在二级冷凝器52内进行冷凝,以便得到氢气和冷凝液(液体氯硅烷)。氢气从第一氢气出口522离开二级冷凝器52,冷凝液从第三冷凝液出口523离开二级冷凝器52。
加压装置53具有第二氢气进口531和第二氢气出口532,第二氢气进口531与第一氢气出口522连通,第二氢气出口532与第一氢气进口112连通。由此加压装置53对离开二级冷凝器52的氢气进行加压,从而将加压后的氢气输送到四氯化硅蒸发器11内,以便实现氢气的循环使用。
冷凝液收集罐54具有第二冷凝液进口541和第四冷凝液出口542,第二冷凝液进口541与第二冷凝液出口513和第三冷凝液出口523中的每一者连通。由此离开一级冷凝器51和二级冷凝器52的冷凝液进入到冷凝液收集罐54内。第四冷凝液出口542与冷却介质进口43连通,由此离开冷凝液收集罐54的冷凝液作为冷却介质进入到急冷塔4内。
如图2所示,四氯化硅冷氢化系统100进一步包括闪蒸罐61、缓冲罐67、预涂罐68、真空过滤装置62、真空泵64、粗产品罐63和冷凝器69。
闪蒸罐61具有渣浆进口、气相出口612和第一液相出口613,渣浆进口与渣浆出口46连通。急冷塔4的底部存在含有大量固体颗粒的渣浆,该渣浆从渣浆出口46离开急冷塔4。离开急冷塔4的该渣浆从渣浆进口进入到闪蒸罐61内。该渣浆在闪蒸罐61内进行闪蒸,以便得到渣浆(液相)和低沸点的氯硅烷(气相),闪蒸得到的渣浆含有四氯化硅和固体颗粒。
缓冲罐67具有第二液相进口671和第二液相出口672。第二液相进口671与第一液相出口613连通。闪蒸得到的渣浆(液相)从第一液相出口613离开闪蒸罐61,并从第二液相进口671进入到缓冲罐67内。
真空过滤装置62具有第一气体出口621、第一液相进口622和第一过滤液出口623。第二液相出口672与第一液相进口622连通,由此缓冲罐67内的该渣浆从第二液相出口672离开缓冲罐67,并从第一液相进口622进入到真空过滤装置62内。真空过滤装置62内设有过滤层,该过滤层包括滤布和设在该滤布上的预涂层,该预涂层由均匀混合的氯硅烷和硅藻土制成。
真空泵64具有第一气体进口641和第二气体出口642,第一气体进口641与第一气体出口621连通。在过滤操作前,先打开真空泵64,使真空过滤装置62内为负压环境。真空过滤装置62的内部为负压,外部通入氮气维持一定压力,利用压差对该渣浆进行固液分离,以便得到过滤液和固体滤渣。
粗产品罐63具有第一过滤液进口631,第一过滤液进口631与第一过滤液出口623连通。由此该过滤液可以从第一过滤液出口623离开真空过滤装置62,并从第一过滤液进口631进入到粗产品罐63内。该固体滤渣由刮刀刮除,并输送到至水解罐7。
预涂罐68具有预涂料出口681,真空过滤装置62具有预涂料进口,该预涂料进口与预涂料出口681连通。将氯硅烷与硅藻土在预涂罐68混合均匀后,送至真空过滤装置62,在该滤布上形成该预涂层。
冷凝器69具有第二气体进口691、第三气体出口692和第四气体出口,真空过滤装置62具有载气进口624。第二气体进口691与第二气体出口642连通,真空泵64排出的气体从第二气体进口691进入到冷凝器69内。真空泵64排出的气体在冷凝器69内进行冷凝,以便进一步回收滤液蒸汽中的有用组分。
第三气体出口692与载气进口624连通,第四气体出口与废气进口661连通。由此不凝气的一部分作为载气依次通过第三气体出口692和载气进口624回到真空过滤装置62,不凝气的其余部分依次通过第四气体出口和废气进口661排至尾气淋洗塔66。
如图2所示,粗产品罐63具有第二过滤液出口632,四氯化硅冷氢化系统100进一步包括浓缩塔65和尾气淋洗塔66。浓缩塔65具有气相进口651、第二过滤液进口652、氯硅烷出口、第一废气出口654和高沸物残液出口655。
气相进口651与气相出口612连通,低沸点的氯硅烷(气相)从气相出口612离开闪蒸罐61,该氯硅烷从气相进口651进入到浓缩塔65内。第二过滤液进口652与第二过滤液出口632连通,粗产品罐63内的该过滤液依次通过第二过滤液出口632和第二过滤液进口652进入到浓缩塔65内。浓缩塔65具有底部再沸器和塔顶冷凝器,以蒸汽或导热油为热源。浓缩塔65的塔顶得到富含四氯化硅的氯硅烷,浓缩塔65的塔釜的高沸物残液进入水解罐7。
尾气淋洗塔66具有废气进口661,废气进口661与第一废气出口654连通。浓缩塔65内的不凝气依次通过第一废气出口654和废气进口661进入到尾气淋洗塔66内。
相关技术采用直接水解法或干燥法处理该渣浆,这两种方法要么回收率低,要么综合能耗高、产品纯度低、污水量大、给环境带来极大危害。
根据本发明实施例的四氯化硅冷氢化系统100通过设置闪蒸罐61、真空过滤装置62和浓缩塔65,从而可以对该渣浆进行闪蒸、过滤和浓缩,该渣浆中的四氯化硅的回收率可以达到99%以上,大大提高了四氯化硅的回收率和纯度,且能耗低,污水量少。
如图2所示,四氯化硅冷氢化系统100进一步包括水解罐7,水解罐7具有第二废气出口、高沸物残液进口72和固体滤渣进口73。
如上所述,该固体滤渣可以通过固体滤渣进口73进入到水解罐7内。高沸物残液进口72与高沸物残液出口655连通,浓缩塔65内的高沸物残液依次通过高沸物残液出口655和高沸物残液进口72进入到水解罐7内。
该固体滤渣和该高沸物残液在水解罐7内与碱液反应进行水解,以便除去其中少量的氯硅烷组分。由于水解反应过程中会产生氯化氢气体,为避免氯化氢气体进入下游装置,在水解罐7的顶部设置喷淋管,以便吸收排放气体中的氯化氢组分。
废气进口661与第二废气出口连通,以便将水解罐7内的不凝气排至尾气淋洗塔66。水解罐7内的废水排至污水处理系统。
在本发明的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中,“多个”的含义是至少两个,例如两个,三个等,除非另有明确具体的限定。
在本发明中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接或彼此可通讯;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系,除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触,或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本发明中,术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外,在不相互矛盾的情况下,本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例,可以理解的是,上述实施例是示例性的,不能理解为对本发明的限制,本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
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