[发明专利]氯硅烷残余气液物的处理方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及化工领域，具体地，涉及氯硅烷残余气液混合物的处理方法和氯硅烷残余气 液混合物的处理系统。

背景技术

目前，国内外大多数厂家采用改良西门子法制备电子级多晶硅。在生产过程中，产生的 废气(液)采用碱性溶液中和淋洗混合氯硅烷、氯化氢有害气体和部分氢气、氮气，混合气 体与碱性溶液发生化学反应产生大量含盐废渣和含盐废水。含盐废渣目前通常采用填埋或无 渗漏渣库储存，暂且还未彻底找到合适的处理方法，仍未实现废渣的资源化利用；含盐废水 目前均采用薄膜蒸发结晶和热泵等工艺处理，但处理单位成本非常高，处理后产品的结晶盐 暂无法得到处理，对环境污染严重，环保压力形势不容乐观；同样上述采用的碱性溶液处理 混合氯硅烷等废气(液)处理单位成本极高，且对排放的混合废气(液)也未实现资源化回 收利用。另外使用碱性溶液淋洗混合氯硅烷，在实际运行过程中存在很多不足，产生的含盐 废渣堵塞放空管、弯管、喷头以及其它附属设备，需要频繁对放空管、弯管和喷头等附属设 备进行清理，且清理难度大，耗费大量的时间及人力，从而严重影响废气(液)的连续高效 处理和降低处理成本。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提 出一种既能有效处理氯硅烷残余气液混合物，硅、氯成分资源化回收率高，产生的含盐废渣 和含盐废水少，并且工艺流程简单、单位生产成本低。

需要说明的是，本发明是基于发明人的下列工作而完成的：

发明人通过大量实验研究发现改变碱性淋洗体系为酸性淋洗体系对氯硅烷残余气液混 合物进行淋洗，可以得到尺寸较小，纯度较高，符合较高使用要求的二氧化硅，即利用该方 法可以直接制取具有较高价值的白炭黑；并且通过实验研究也得出在酸性体系对混合氯硅烷 进行淋洗可以达成较高的吸收效率，把上述氯硅烷残余气液混合物及时、有效转换为含二氧 化硅颗粒混合物的氯化氢的水溶液，可有效地解决、应对多晶硅生产系统氯硅烷残余气液混 合物瞬时出现的排放峰值废气与正常排放值有较大差异的特殊状况。

因而，根据本发明的一个方面，本发明提供了一种氯硅烷残余气液混合物的处理方法。 根据本发明的实施例，该方法包括：利用饱和盐酸溶液对所述氯硅烷残余气液混合物进行水 解处理，以便得到含有二氧化硅颗粒的固气混合物和含有二氧化硅的固液混合物；对所述含 有二氧化硅颗粒的固气混合物进行分离处理，以便得到二氧化硅颗粒的氯化氢混合气体；对 所述含有氯化氢的混合气体中的氯化氢进行吸收处理，以便得到盐酸；以及将所述盐酸进行 解析处理，以便得到氯化氢气体。

根据本发明实施例的氯硅烷残余气液混合物的处理方法，以饱和酸溶液进行水解处理， 少量细微二氧化硅固体颗粒物与氯化氢气体形成固气混合物排出，再进行分离。利用该方法， 可以简单、有效地通过固气分离处理，分离出几乎不含二氧化硅固体颗粒物的氯化氢，并进 一步获得可工业化解析用的盐酸。现有技术由水解处理的酸液(即本体底部的固液混合物) 中分离二氧化硅固体颗粒物，其后分离出的盐酸液始终含有一定量的细微二氧化硅固体颗粒 物，造成后续无法有效利用工业化盐酸解析装置的矛盾。由此，利用氯硅烷残余气液混合物 的处理方法，二氧化硅回收率高，得到的盐酸溶液和氯化氢气体中不含二氧化硅颗粒，便于 工业应用。

另外，根据本发明上述实施例的氯硅烷残余气液混合物的处理方法，还可以具有如下附 加的技术特征：

根据本发明的实施例，该方法进一步包括：在所述解析处理前，利用盐酸储槽存储所述 盐酸。

根据本发明的实施例，该方法进一步包括：利用四氯化硅对所述氯化氢气体进行淋洗， 以便得到干燥的氯化氢。

根据本发明的实施例，所述水解处理和所述分离处理均是通过利用饱和盐酸溶液对所述 氯硅烷残余气液混合物淋洗进行的。

根据本发明的实施例，所述吸收处理是利用降膜吸收装置或组合吸收塔进行的。