[实用新型]三氯氢硅合成尾气回炉燃烧回收利用装置

说明书

技术领域

本实用新型属于三氯氢硅合成尾气综合回收利用装置，特别是一种简化了工艺流程的三氯氢硅合成尾气回炉燃烧回收利用装置。

背景技术

在三氯氢硅的合成生产中，三氯氢硅合成后的气体经冷却、除尘、常压冷凝后，大部分三氯氢硅被冷凝下来，冷凝液(即三氯氢硅粗品)排入三氯氢硅粗品贮槽，未被冷凝下来的气体为三氯氢硅合成尾气(尾气中主要成分为氧气、氮气、氢气、氯化氢、三氯氢硅)。现有如下几种方法处理：

A、大部分小厂中，均采用直接将这一部分三氯氢硅合成尾气送入水洗塔水洗，水洗塔通入大量的工业水，洗掉尾气中的三氯氢硅和氯化氢气体，未被洗掉的气体(氧气、氮气、氢气)直接排入大气中，洗下的废水加碱性物质(如石灰)中和，调PH值为7～9，经过滤、澄清外排；

B、另一种方法是采用变压吸附分离法进行分离综合利用，即将上述尾气加压冷凝回收大量的三氯氢硅后送进变压吸附系统，利用变压吸附原理将三氯氢硅、氢气、氯化氢气体彻底分离，分离出来的三氯氢硅回粗品贮槽，氯化氢去制酸或去三氯氢硅合成炉合成三氯氢硅，氢气去氯化氢合成炉与氯气配合生产氯化氢气体。该方案虽然可以彻底回收，操作平稳，但该工艺流程复杂，投资大，能耗高，运行成本高，大多数三氯氢硅生产厂家均未采用。

因为在三氯氢硅合成生产中排放的大量三氯氢硅合成尾气中氢气含量在70～80％左右，氯化氢含量在15～25％左右，氮气含量为3～5％，氧气平均为0.4～1％，三氯氢硅气体含量为0.5％以下，由于氢气、氯化氢及三氯氢硅具有较大的利用价值，及总含量占总尾气的90～95％，所以需要一种不仅可以彻底回收，还可以简化工艺流程的装置。

实用新型内容

本实用新型针对上述问题提出了一种三氯氢硅合成尾气回炉燃烧回收利用装置，可以直接把三氯氢硅合成尾气通过加压冷凝，回收大量的三氯氢硅后，将此尾气作氢气使用，直接与氯气燃烧生产氯化氢，该生产装置工艺、设备简单，工艺艺路线短，能耗低，易于操作，简化了将氢气与氯化氯变压分离的复杂过程，从而创造了极佳的社会经济及环保价值。

本实用新型通过如下技术方案实施：

三氯氢硅合成尾气回炉燃烧回收利用装置，其特征在于：包括依次连接的尾气回收罐、尾气压缩机、尾气冷凝器、回收捕集器、尾气缓冲罐、氯化氢合成炉，并且每个设备都设置有相应的稳压装置，所述尾气冷凝器为双级冷凝器，由依次连接的尾气前冷凝器和尾气后冷凝器组成；所述尾气缓冲罐和氯化氢合成炉之间设置有依次连接的二氧化硅分离器和氢气阻火器。

所述尾气压缩机和尾气冷凝器之间设置有去粗品中间罐。

所述尾气前冷凝器、尾气后冷凝器和回收捕集器均连接于同一个回收液计量罐。

所述尾气压缩机为两级活塞式压缩机，为双级气体保护密封结构，尾气压缩机的中间设置有连接腔体，废气从腔体中排出去水洗洗涤，改善操作环境，采用了双级尾气冷凝器对尾气进行冷却。

所述氯化氢合成炉为钢制炉体，氯化氢合成炉的炉体外部采用散热片结构形式，氯化氢合成炉的炉头双层结构、点火孔采用快装结构等先进的结构，利于氢气的点火及氢气与氯气充分混合燃烧，避免燃烧过程中出现游离氯，影响系统平稳运行。

本实用新型的原理是：

首先三氯氢硅合成尾气通过常压冷凝在尾气回收罐后，尾气进入尾气压缩机，将尾气压力由常压提高到0.6～0.8Mpa，然后尾气通至尾气冷凝器；

尾气冷凝器为双级冷凝器，尾气先通至尾气前冷凝器的管层，然后通过尾气前冷凝器管层进入尾气后冷凝器的管层；尾气前冷凝器的壳层通尾气后冷凝器管层的尾气，再进入尾气前冷凝器的壳层，充分利用尾气后冷凝器冷凝后气体的冷量；尾气后冷凝器的管层通尾气，尾气后冷凝器的壳层通-35℃盐水；

回收捕集器抹沫，冷凝、捕沫下来液体(三氯氢硅)进三氯氢硅粗品贮槽，被充分回收三氯氢硅后的尾气进尾气缓冲罐，尾气缓冲罐起稳压和缓冲作用；尾气缓冲罐压力控制在先0.6～0.8Mpa，此处尾气中三氯氢硅已基本被全部回收，含量已小于0.5％，基本对进氯化氢反应炉反应没有影响；

通过减压阀减压到0.15Mpa后经缓冲罐、二氧化硅分离器、阻火器与氯气配比在氯化氢合成炉内燃烧生成氯化氢气体，达到回收利用的目的。

本实用新型的有益效果表现在：

本装置结构简单，采用低成本工艺路线回收利用三氯氢硅合成尾气，操作简单，节约能源，还降低了三废排放量，比较环保，运行成本低，可大力推动三氯氢硅尾气综合治理及利用，提高社会经济效益。

附图说明

图1为本实用新型的结构原理图

具体实施方式