專利名稱：三氯氫硅合成尾氣回爐燃燒回收利用裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于三氯氫硅合成尾氣綜合回收利用裝置，特別是一種簡化了工藝流 程的三氯氫硅合成尾氣回爐燃燒回收利用裝置。
技術(shù)背景 在三氯氫硅的合成生產(chǎn)中，三氯氫硅合成后的氣體經(jīng)冷卻、除塵、常壓冷凝后，大 部分三氯氫硅被冷凝下來，冷凝液(即三氯氫硅粗品)排入三氯氫硅粗品貯槽，未被冷凝下 來的氣體為三氯氫硅合成尾氣(尾氣中主要成分為氧氣、氮氣、氫氣、氯化氫、三氯氫硅)。 現(xiàn)有如下幾種方法處理A、大部分小廠中，均采用直接將這一部分三氯氫硅合成尾氣送入水洗塔水洗，水 洗塔通入大量的工業(yè)水，洗掉尾氣中的三氯氫硅和氯化氫氣體，未被洗掉的氣體(氧氣、氮 氣、氫氣)直接排入大氣中，洗下的廢水加堿性物質(zhì)(如石灰)中和，調(diào)PH值為7 9，經(jīng)過 濾、澄清外排；B、另一種方法是采用變壓吸附分離法進行分離綜合利用，即將上述尾氣加壓冷凝 回收大量的三氯氫硅后送進變壓吸附系統(tǒng)，利用變壓吸附原理將三氯氫硅、氫氣、氯化氫氣 體徹底分離，分離出來的三氯氫硅回粗品貯槽，氯化氫去制酸或去三氯氫硅合成爐合成三 氯氫硅，氫氣去氯化氫合成爐與氯氣配合生產(chǎn)氯化氫氣體。該方案雖然可以徹底回收，操 作平穩(wěn)，但該工藝流程復(fù)雜，投資大，能耗高，運行成本高，大多數(shù)三氯氫硅生產(chǎn)廠家均未采 用。因為在三氯氫硅合成生產(chǎn)中排放的大量三氯氫硅合成尾氣中氫氣含量在70 80 %左右，氯化氫含量在15 25 %左右，氮氣含量為3 5 %，氧氣平均為0. 4 1 %，三氯 氫硅氣體含量為0. 5%以下，由于氫氣、氯化氫及三氯氫硅具有較大的利用價值，及總含量 占總尾氣的90 95%，所以需要一種不僅可以徹底回收，還可以簡化工藝流程的裝置。

實用新型內(nèi)容本實用新型針對上述問題提出了一種三氯氫硅合成尾氣回爐燃燒回收利用裝置， 可以直接把三氯氫硅合成尾氣通過加壓冷凝，回收大量的三氯氫硅后，將此尾氣作氫氣使 用，直接與氯氣燃燒生產(chǎn)氯化氫，該生產(chǎn)裝置工藝、設(shè)備簡單，工藝藝路線短，能耗低，易于 操作，簡化了將氫氣與氯化氯變壓分離的復(fù)雜過程，從而創(chuàng)造了極佳的社會經(jīng)濟及環(huán)保價 值。本實用新型通過如下技術(shù)方案實施三氯氫硅合成尾氣回爐燃燒回收利用裝置，其特征在于包括依次連接的尾氣回 收罐、尾氣壓縮機、尾氣冷凝器、回收捕集器、尾氣緩沖罐、氯化氫合成爐，并且每個設(shè)備都 設(shè)置有相應(yīng)的穩(wěn)壓裝置，所述尾氣冷凝器為雙級冷凝器，由依次連接的尾氣前冷凝器和尾 氣后冷凝器組成；所述尾氣緩沖罐和氯化氫合成爐之間設(shè)置有依次連接的二氧化硅分離器 和氫氣阻火器。[0009]所述尾氣壓縮機和尾氣冷凝器之間設(shè)置有去粗品中間罐。所述尾氣前冷凝器、尾氣后冷凝器和回收捕集器均連接于同一個回收液計量罐。所述尾氣壓縮機為兩級活塞式壓縮機，為雙級氣體保護密封結(jié)構(gòu)，尾氣壓縮機的 中間設(shè)置有連接腔體，廢氣從腔體中排出去水洗洗滌，改善操作環(huán)境，采用了雙級尾氣冷凝 器對尾氣進行冷卻。 所述氯化氫合成爐為鋼制爐體，氯化氫合成爐的爐體外部采用散熱片結(jié)構(gòu)形式， 氯化氫合成爐的爐頭雙層結(jié)構(gòu)、點火孔采用快裝結(jié)構(gòu)等先進的結(jié)構(gòu)，利于氫氣的點火及氫 氣與氯氣充分混合燃燒，避免燃燒過程中出現(xiàn)游離氯，影響系統(tǒng)平穩(wěn)運行。本實用新型的原理是首先三氯氫硅合成尾氣通過常壓冷凝在尾氣回收罐后，尾氣進入尾氣壓縮機，將 尾氣壓力由常壓提高到0. 6 0. 8Mpa，然后尾氣通至尾氣冷凝器；尾氣冷凝器為雙級冷凝器，尾氣先通至尾氣前冷凝器的管層，然后通過尾氣前冷 凝器管層進入尾氣后冷凝器的管層；尾氣前冷凝器的殼層通尾氣后冷凝器管層的尾氣，再 進入尾氣前冷凝器的殼層，充分利用尾氣后冷凝器冷凝后氣體的冷量；尾氣后冷凝器的管 層通尾氣，尾氣后冷凝器的殼層通_35°C鹽水；回收捕集器抹沫，冷凝、捕沫下來液體(三氯氫硅)進三氯氫硅粗品貯槽，被充分 回收三氯氫硅后的尾氣進尾氣緩沖罐，尾氣緩沖罐起穩(wěn)壓和緩沖作用；尾氣緩沖罐壓力控 制在先0. 6 0. 8Mpa，此處尾氣中三氯氫硅已基本被全部回收，含量已小于0. 5%，基本對 進氯化氫反應(yīng)爐反應(yīng)沒有影響；通過減壓閥減壓到0. 15Mpa后經(jīng)緩沖罐、二氧化硅分離器、阻火器與氯氣配比在 氯化氫合成爐內(nèi)燃燒生成氯化氫氣體，達到回收利用的目的。本實用新型的有益效果表現(xiàn)在本裝置結(jié)構(gòu)簡單，采用低成本工藝路線回收利用三氯氫硅合成尾氣，操作簡單，節(jié) 約能源，還降低了三廢排放量，比較環(huán)保，運行成本低，可大力推動三氯氫硅尾氣綜合治理 及利用，提高社會經(jīng)濟效益。

圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)原理圖具體實施方式
如圖1所示，三氯氫硅合成尾氣回爐燃燒回收利用裝置，包括依次連接的尾氣回 收罐1、尾氣壓縮機2、尾氣冷凝器、回收捕集器5、尾氣緩沖罐6、氯化氫合成爐7，并且每個 設(shè)備都設(shè)置有相應(yīng)的穩(wěn)壓裝置，所述尾氣冷凝器為雙級冷凝器，由依次連接的尾氣前冷凝 器3和尾氣后冷凝器4組成；所述尾氣緩沖罐6和氯化氫合成爐7之間設(shè)置有依次連接的 二氧化硅分離器8和氫氣阻火器9。所述尾氣壓縮機2和尾氣冷凝器之間設(shè)置有去粗品中間罐10。所述尾氣前冷凝器3、尾氣后冷凝器4和回收捕集器5均連接于同一個回收液計量 罐11。所述氯化氫合成爐7為鋼制的，氯化氫合成爐的爐體外部采用散熱片結(jié)構(gòu)，氯化氫合成爐的爐頭雙層結(jié)構(gòu)、點火孔采用快裝結(jié)構(gòu)等先進的結(jié)構(gòu)，利于氫氣點火及氫氣與氯氣充分混合燃燒，避免燃燒過程中出現(xiàn)游離氯，影響系統(tǒng)平穩(wěn)運行。所述尾氣壓縮機2為兩級活塞式壓縮機，為雙級氣體保護密封結(jié)構(gòu)，尾氣壓縮機2 的中間設(shè)置有連接腔體，廢氣從腔體中排出去水洗洗滌，改善操作環(huán)境，采用了雙級尾氣冷 凝器對尾氣進行冷卻。本實用新型的原理是首先三氯氫硅合成尾氣通過常壓冷凝在尾氣回收罐后，尾氣進入尾氣壓縮機，將 尾氣壓力由常壓提高到0. 6 0. 8Mpa，然后將尾氣通至尾氣冷凝器；尾氣冷凝器為雙級冷凝器，尾氣先通至尾氣前冷凝器的管層，然后通過尾氣前冷 凝器管層進入尾氣后冷凝器的管層；尾氣前冷凝器的殼層通尾氣后冷凝器管層的尾氣，再 進入尾氣前冷凝器的殼層，充分利用尾氣后冷凝器冷凝后氣體的冷量；尾氣后冷凝器的管 層通尾氣，尾氣后冷凝器的殼層通_35°C鹽水；回收捕集器抹沫，冷凝、捕沫下來液體(三氯氫硅)進三氯氫硅粗品貯槽，被充分 回收三氯氫硅后的尾氣進尾氣緩沖罐，尾氣緩沖罐起穩(wěn)壓和緩沖作用；尾氣緩沖罐壓力控 制在先0. 6 0. 8Mpa，此處尾氣中三氯氫硅已基本被全部回收，含量已小于0. 5%，基本對 進氯化氫反應(yīng)爐反應(yīng)沒有影響；通過減壓閥減壓到0. 15Mpa后經(jīng)緩沖罐、二氧化硅分離器、阻火器與氯氣配比在 氯化氫合成爐內(nèi)燃燒生成氯化氫氣體，達到回收利用的目的。該裝置的主要技術(shù)指標a、壓縮機進口壓力大于5千帕，小于15千帕；b、壓縮機出口壓力在0.6 0.8MPa ；C、氯化氫合成爐進口三氯氫硅合成尾氣壓力為0. 15 0. 2MPa ；d、氯化氫合成爐出口氯化氯純度為80 85%。
權(quán)利要求三氯氫硅合成尾氣回爐燃燒回收利用裝置，其特征在于包括依次連接的尾氣回收罐(1)、尾氣壓縮機(2)、尾氣冷凝器、回收捕集器(5)、尾氣緩沖罐(6)、氯化氫合成爐(7)，并且每個設(shè)備都設(shè)置有相應(yīng)的穩(wěn)壓裝置；所述尾氣冷凝器為雙級冷凝器，由依次連接的尾氣前冷凝器(3)和尾氣后冷凝器(4)組成；所述尾氣緩沖罐(6)和氯化氫合成爐(7)之間設(shè)置有依次連接的二氧化硅分離器(8)和氫氣阻火器(9)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三氯氫硅合成尾氣回爐燃燒回收利用裝置，其特征在于所 述尾氣壓縮機(2)和尾氣冷凝器之間設(shè)置有去粗品中間罐(10)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三氯氫硅合成尾氣回爐燃燒回收利用裝置，其特征在于所 述尾氣前冷凝器(3)、尾氣后冷凝器(4)和回收捕集器(5)均連接于同一個回收液計量罐 (11)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三氯氫硅合成尾氣回爐燃燒回收利用裝置，其特征在于所 述氯化氫合成爐(7)為鋼制的，氯化氫合成爐(7)的爐體外部采用散熱片結(jié)構(gòu)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三氯氫硅合成尾氣回爐燃燒回收利用裝置，其特征在于所 述尾氣壓縮機(2)為兩級活塞式壓縮機，為雙級氣體保護密封結(jié)構(gòu)，尾氣壓縮機的中間設(shè) 置有連接腔體。
專利摘要本實用新型公開了三氯氫硅合成尾氣回爐燃燒回收利用裝置，其結(jié)構(gòu)為包括依次連接的尾氣回收罐、尾氣壓縮機、尾氣冷凝器、回收捕集器、尾氣緩沖罐、氯化氫合成爐，并且每個設(shè)備都設(shè)置有相應(yīng)的穩(wěn)壓裝置；所述尾氣冷凝器為雙級冷凝器，由依次連接的尾氣前冷凝器和尾氣后冷凝器組成；所述尾氣緩沖罐和氯化氫合成爐設(shè)置有依次連接的二氧化硅分離器和氫氣阻火器；本裝置結(jié)構(gòu)簡單，采用低成本工藝路線回收利用三氯氫硅合成尾氣，操作簡單，節(jié)約能源，還降低了三廢排放量，比較環(huán)保，運行成本低，可大力推動三氯氫硅尾氣綜合治理及利用，提高社會經(jīng)濟效益。
文檔編號B01D5/00GK201587864SQ200920243959
公開日2010年9月22日 申請日期2009年12月14日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月14日
發(fā)明者梁進 申請人:樂山永祥硅業(yè)有限公司