專利名稱：改良西門子法多晶硅生產(chǎn)中殘液及尾氣處理工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及尾氣處理工藝，涉及一種改良西門子法多晶硅生產(chǎn)中殘液及尾氣處理
工藝。
背景技術(shù)：
改良西門子法多晶硅生產(chǎn)過程中，會產(chǎn)生氯硅烷尾氣和高沸物殘液。如果對其處 理不慎，會產(chǎn)生十分嚴重的安全隱患及環(huán)境污染事故，因此如何處理上述兩種物質(zhì)至今仍 是多晶硅生產(chǎn)過程中十分棘手的問題。目前多晶硅生產(chǎn)廠家普遍采用的是雙塔串聯(lián)淋洗， 通過淋洗裝置將上述尾氣及殘液進行處理(如圖l所示)尾氣及殘液從淋洗塔進入，與淋 洗塔內(nèi)的淋洗劑進行中和反應(yīng)。淋洗塔底部設(shè)有循環(huán)池地槽，收集廢液淋洗塔流下的液體， 并用泵重新打入廢液淋洗塔頂部循環(huán)使用。中和反應(yīng)后排出的氣體主要是氮氣、氫氣及少 量氯化氫、未溶解氯硅烷等混合物，經(jīng)過液封罐(裝有淋洗劑)吸收至氯化氫、未溶解氯硅 烷含量達標后直接排空。循環(huán)池地槽中淋洗劑中和至中性后可進行無害化處理，并另外補 充新鮮的淋洗劑。 其中淋洗劑通常采用30%氫氧化鈉，使用30%氫氧化鈉中和尾氣殘液后，得到的 溶液主要含有約30% (wt%)的氯化鈉及氫氧化鈉，還有少量二氧化硅懸浮物。但該淋洗 劑存在如下不足 (1)氫氧化鈉的溶解度為53g(2(TC )，當氫氧化鈉與氯硅烷及殘液尾氣發(fā)生中和 反應(yīng)生成氯化鈉時，氯化鈉的溶解度36g(2(TC )，故淋洗過程中會因為氯化鈉不斷積累過 飽和而析出大量氯化鈉晶體。氯化鈉晶體會逐漸長大并堵塞管道、噴頭、閥門等，導致尾氣 及殘液排出受阻，引起生產(chǎn)裝置內(nèi)系統(tǒng)超壓從而產(chǎn)生安全隱患。 (2)管道、噴頭和閥門等需經(jīng)常拆卸清洗，且由于氯化鈉晶體結(jié)晶后十分堅固，清 理過程中十分容易導致管道、噴頭、閥門等的損壞。
(3)氫氧化鈉堿性極強，具有強腐蝕性，操作時具有一定安全隱患。
(4)氫氧化鈉是一元堿，對氯硅烷尾氣及殘液的中和處理能力相對較弱，需要頻繁
的更換新鮮的氫氧化鈉溶液。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種不易堵管道的改良西門子法多晶硅生產(chǎn) 中殘液及尾氣處理工藝。 所述改良西門子法多晶硅生產(chǎn)中殘液及尾氣處理工藝為將高沸物殘液及氯硅烷 尾氣與淋洗劑進行中和反應(yīng)，中和反應(yīng)后的氣體排空，中和反應(yīng)后的液體處理至中性后進 行無害化處理，所述淋洗劑為10 30% (體積百分比)石灰乳。
優(yōu)選的，淋洗劑為10% (體積百分比)石灰乳。 高沸物殘液及氯硅烷尾氣與石灰乳反應(yīng)后得到的氣體含有氮氣、氫氣、氯化氫、未 溶解氯硅烷等混合物，與石灰乳反應(yīng)后得到的液體含有氯化鈣、氫氧化鈣和少量二氧化硅懸浮物。 中和反應(yīng)后的氣體經(jīng)過裝有淋洗劑的液封罐吸收后排空。 淋洗劑pH值〉8時能夠循環(huán)使用；淋洗劑pH值《8時補充10 30%石灰乳至
pH值〉8后繼續(xù)循環(huán)使用。 本發(fā)明具有如下優(yōu)點 (1)石灰乳成分為氫氧化鈣，與氯硅烷尾氣、殘液中和反應(yīng)的反應(yīng)產(chǎn)物主要為氯化 鈣及氫氧化鈣，還有少量二氧化硅懸浮物。氯化鈣溶解度高達70g(2(TC )以上，故在正常操 作過程中不會析出氯化鈣晶體而堵塞管道等。 (2)氯化鈣結(jié)晶緩慢，且晶體十分松散，比較容易清理，可以延長1 1. 2倍的生產(chǎn) 運行時間。 (3) 10% 30%石灰乳堿性較弱，操作處理時均較為安全。 (4)石灰乳為二元堿，中和尾氣殘液的能力較氫氧化鈉強。中和同樣質(zhì)量的氯硅烷 尾氣及殘液，相比較氫氧化鈉可以節(jié)省8 10% (體積百分比)的淋洗劑用量。
(5)石灰乳價格更加便宜，可以節(jié)約生產(chǎn)成本。


圖1是改良西門子法多晶硅生產(chǎn)過程中高沸物殘液及氯硅烷尾氣處理工藝簡圖， 1是淋洗塔，2是液封罐，3是淋洗劑，4是尾氣及廢液，5是凈化后的氣體。
具體實施方式

實施例1 尾氣(含有約80%三氯氫硅、10%二氯二氫硅、2%氯化氫、8%四氯化硅)及殘液 (含有約90%四氯化硅、7%二氯二氫硅、2%氯化氫、1%聚氯硅烷)進入淋洗塔，淋洗劑為 10%石灰乳。淋洗塔底部設(shè)有循環(huán)池地槽，收集廢液淋洗塔流下的液體，并用泵重新打入廢 液淋洗塔頂部循環(huán)使用。中和反應(yīng)后排出的氣體主要是氮氣、氫氣及少量氯化氫、未溶解氯 硅烷等混合物，該氣體經(jīng)過液封罐(裝有10% (wt% )石灰乳)吸收至氯化氫、未溶解氯硅 烷含量達標(含量標準HC1小于100mg/m3，氯硅烷不可檢出)后得到的凈化氣體直接排空。
循環(huán)池地槽中淋洗劑pH值《8時補充或更換新鮮的淋洗劑。 上述流程運行3個月后，石灰水輸送管未見堵塞。綜合算下來處理21m3的尾氣或 者0. 128t的殘液需要消耗lm3的10% (wt% )石灰乳，成本大大降低。
權(quán)利要求
改良西門子法多晶硅生產(chǎn)中殘液及尾氣處理工藝，將高沸物殘液及氯硅烷尾氣與淋洗劑進行中和反應(yīng)，中和反應(yīng)后的氣體排空，中和反應(yīng)后的液體處理至中性后進行無害化處理，其特征在于所述淋洗劑按體積百分比計為10～30％石灰乳。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的改良西門子法多晶硅生產(chǎn)中殘液及尾氣處理工藝，其特征在于所述淋洗劑按體積百分比計為10%石灰乳。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的改良西門子法多晶硅生產(chǎn)中殘液及尾氣處理工藝，其特征在于中和反應(yīng)后的氣體經(jīng)過裝有淋洗劑的液封罐吸收后排空。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1 3任一項所述的改良西門子法多晶硅生產(chǎn)中殘液及尾氣處理工 藝，其特征在于淋洗劑PH值〉8時循環(huán)使用。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1 3任一項所述的改良西門子法多晶硅生產(chǎn)中殘液及尾氣處理工 藝，其特征在于淋洗劑pH值《8時補充10 30X石灰乳至pH值〉8后繼續(xù)循環(huán)使用。
全文摘要
本發(fā)明涉及尾氣處理工藝，涉及一種改良西門子法多晶硅生產(chǎn)中殘液及尾氣處理工藝。本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供不易堵管道的改良西門子法多晶硅生產(chǎn)中殘液及尾氣處理工藝，所述工藝為將高沸物殘液及氯硅烷尾氣與淋洗劑進行中和反應(yīng)，中和反應(yīng)后的氣體排空，中和反應(yīng)后的液體處理至中性后進行無害化處理，所述淋洗劑按體積百分比計為10～30％石灰乳。本發(fā)明工藝的石灰乳淋洗劑使用時，氯化鈣結(jié)晶緩慢，且晶體十分松散、容易清理，不會堵塞管道；相比較氫氧化鈉可以節(jié)省8～10％的淋洗劑用量，節(jié)約生產(chǎn)成本。
文檔編號B01D53/40GK101700466SQ20091031122
公開日2010年5月5日 申請日期2009年12月11日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月11日
發(fā)明者衛(wèi)雄, 唐前正, 山玉庸, 張新, 李釗, 王璜 申請人:樂山樂電天威硅業(yè)科技有限責任公司