专利名称：四氯化硅废液中和密封循环吸收装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及四氯化硅废液中和密封循环吸收装置。
技术背景四氯化硅是太阳能光伏产业基础材料多晶硅和单晶硅生产中大量产生的有毒有害废弃物。生产I公斤多晶硅将产生10 15公斤四氯化硅，年产1000吨的多晶硅厂一年产生的副产物四氯化硅将达到I万 I. 5万吨。目前的回收方法，是将其重新氢化，再利用于多晶硅生产；这就需采用高温高压、催化工艺复杂的操作エ艺，装置投资巨大，回收成本昂贵，仅少数大型企业能够承受。因之，目前很多晶硅生产企业，将四氯化硅废弃物，或堆积储放、或掩埋转移，有的还采用非法方法处理造成严重有毒污染，危害环境和人民群众生命安全。
发明内容本实用新型所要解决的技术问题是提供四氯化硅废液中和密封循环吸收装置，其对有害物质进行无害化处理和综合利用，变废为宝，保护环境免受污染，同时还为光伏企业挖潜创收。为解决上述技术问题，本实用新型采用下述技术方案四氯化硅废液中和密封循环吸收装置，它包括通过管路和阀门相互连通的水解中和反应器和吸收中和反应器；所述水解中和反应器包括水解中和反应罐、四氯化硅废液输出装置、空压机、水解中和反应试剂输出装置和氯化氢储存罐；所述四氯化硅废液输出装置、空压机、中和反应试剂输出装置和氯化氢储存罐分别通过管路与水解中和反应罐连通；所述吸收中和反应器包括至少两个吸收中和反应罐、真空泵和吸收中和反应试剂输出装置；所述真空泵、吸收中和反应试剂输出装置以及水解中和反应器的氯化氢储存罐分别通过管路与每个吸收中和反应罐连通，且两两中和反应罐之间通过管路相互连通，所述每条管路上均设有阀门。所述水解中和反应罐和吸收中和反应罐的管体底部分别设有罐盖，以方便排出中和后的反应物。所述阀门包括四氯化硅阀A、中和反应试剂输出装置阀B、氯化氢阀C、吸收中和反应罐连接阀D、真空泵阀E和空压机阀F。所述四氯化硅阀A设于四氯化硅废液输出装置与水解中和反应罐之间的管路上；所述中和反应试剂输出装置阀B设于水解中和反应试剂输出装置与水解中和反应罐之间的管路上，且所述中和反应试剂输出装置阀B设于吸收中和反应试剂输出装置与吸收中和反应罐之间的管路上；所述氯化氢阀C设于氯化氢储存罐与水解中和反应罐之间的管路上，且氯化氢阀C设于氯化氢储存罐与吸收中和反应罐之间的管路上；所述吸收中和反应罐连接阀D设于两两吸收中和反应罐之间的管路上；所述真空泵阀E设于真空泵与吸收中和反应罐之间的管路上；所述空压机阀F设于空压机与水解中和反应罐之间的管路上。[0010]所述氯化氢阀C还设于氯化氢储存罐出ロ处。本实用新型与当前少数大企业所采取的对四氯化硅进行高温高压氢化处理的方法相比，投资少，设备安全性好，适合于不同规模的单晶、多晶硅生产企业，特别是中、小型企业的技术装备条件以及经济承受能力；而且，其对四氯化硅无害化处理后所得的氯化钙和硅酸こ酯均为用途广泛的化工原料，经济收益可观；据保守估计每处理一吨四氯化硅废液，按前ーエ艺可回收氯化钙I. 3 吨，获取净收益1900元；按后一エ艺可回收硅酸こ酯I. 21吨、氯化钙I. 3吨，合计净收益3000元；若按年产1000吨多晶硅计算，该企业如采用本实用新型，每年仅四氯化硅I万吨无害化处理综合利用，就可收益1900万元。本实用新型对有害物质进行无害化处理和综合利用，变废为宝，保护环境免受污染，同时还为光伏企业挖潜创收。
图I是本实用新型结构示意图。
具体实施方式
參见图I所示，四氯化硅废液中和密封循环吸收装置，它包括通过管路和阀门相互连通的水解中和反应器I和吸收中和反应器2 ；所述水解中和反应器I包括水解中和反应罐11、四氯化硅废液输出装置12、空压机13、水解中和反应试剂输出装置14和氯化氢储存罐15 ;所述四氯化硅废液输出装置12、空压机13、水解中和反应试剂输出装置14和氯化氢储存罐15分别通过管路与水解中和反 应罐11连通；所述吸收中和反应器2包括四个吸收中和反应罐21、真空泵22和吸收中和反应试剂输出装置23 ;所述真空泵22、水解中和反应试剂输出装置23以及水解中和反应器I的氯化氢储存罐15分别通过管路与每个吸收中和反应罐21连通，且两两中和反应罐21之间通过管路相互连通，所述每条管路上均设有截止阀3。所述水解中和反应罐11和吸收中和反应罐21的管体底部分别设有罐盖111和罐盖 211。所述阀门3包括四氯化硅阀A301，中和反应试剂输出装置阀B302、303、304、305和306，氯化氢阀C307、308、309、310、311和321，吸收中和反应罐连接阀D312、313、314和315，真空泵阀E316、317、318和319，空压机阀F320。所述四氯化硅阀A301设于四氯化硅废液输出装置12与水解中和反应罐11之间的管路上；所述中和反应试剂输出装置阀B302设于水解中和反应试剂输出装置14与水解中和反应罐11之间的管路上，且所述中和反应试剂输出装置阀B303、304、305和306从左向右依次设于吸收中和反应试剂输出装置23与四个吸收中和反应罐21之间的管路上；所述氯化氢阀C307设于氯化氢储存罐15与水解中和反应罐11之间的管路上，且氯化氢阀C308.309.310和311从左向右依次设于氯化氢储存罐15与四个吸收中和反应罐21之间的管路上；所述吸收中和反应罐连接阀D312、313、314和315从左向右依次设于两两吸收中和反应罐21之间的管路上；所述真空泵阀E316、317、318和319从左向右依次设于真空泵22与四个吸收中和反应罐21之间的管路上；所述空压机阀F320设于空压机13与水解中和反应罐11之间的管路上。所述氯化氢阀C321还设于氯化氢储存罐15出口处。工作原理(参见图I所示)一 .系统运转前关闭装置上所有阀门；二 .石灰乳或无水乙醇作为反应试剂进行水解中和反应的操作步骤A方案、四氯化 硅和石灰乳水解中和反应操作步骤I.开通中和反应试剂输出装置阀B302，由水解中和反应试剂输出装置14向水解中和反应罐11内注入一定浓度的石灰乳，达到规定液面后，关闭中和反应试剂输出装置阀B302 ；步骤2.开通空压机阀F320，由空压机13将制冷后的空气压入水解中和反应罐11内，调节反应温度在50°C以下，并鼓泡搅拌石灰乳；开通四氯化硅阀A301，由四氯化硅废液输出装置12向水解中和反应罐11内注入四氯化硅废液进行反应；开通氯化氢阀C307，将水解中和反应罐11内反应溢出的氯化氢气体导入氯化氢储存罐15内供下一步反应；步骤3.水解中和反应罐11内的石灰乳达到中和后，关闭空压机阀F320和氯化氢阀C307，打开水解中和反应罐11的罐盖111将反应罐中生成的沉淀硅酸钙和氯化钙溶液从罐体底部排出，供进一步加工处理；方案、四氯化硅与无水乙醇水解中和反应操作步骤同A方案，不同之处在于，注入的原料不是石灰乳而是无水乙醇，空压机压入的冷空气要保持无水干燥，反应的生成物为硅酸乙酯；三.吸收中和反应的操作步骤(以上两种方案工艺路线相同)步骤I.开通中和反应试剂输出装置阀B303、304、305和306，由吸收中和反应试剂输出装置23分别将一定浓度的石灰乳注入四个吸收中和反应罐21内，罐内达到规定液面闻度后，关闭上述阀门；步骤2.依次开通氯化氢阀C321和氯化氢阀C308，将氯化氢储存罐15内的氯化氢气体导入第一个吸收中和反应罐21内，在石灰乳中鼓泡中和；开通吸收中和反应罐连接阀D312、313、314和真空泵阀E319，打开真空泵22，使第一个吸收中和反应罐21中未完全中和反应的氯化氢余气,依次在第二个吸收中和反应罐21、第三个吸收中和反应罐21和第四个吸收中和反应罐21中继续鼓泡循环吸收，直至完全中和，然后将剩余无害气体由真空泵22抽取排放；步骤3.当第一个吸收中和反应罐21中的石灰乳被完全中和后，关闭氯化氢阀C308和吸收中和反应罐连接阀D312，开通氯化氢阀C309，将氯化氢气体直接导入第二个吸收中和反应罐21内，使第一个吸收中和反应罐21在与系统暂时隔断的情况下，第二个吸收中和反应罐21、第三个吸收中和反应罐21和第四个吸收中和反应罐21仍保持循环吸收中和的反应运行；步骤4.在第一个吸收中和反应罐21与系统暂时隔断的情况下，打开第一个吸收中和反应罐21的罐盖211，将反应罐中生产的氯化钙溶液从底部排出，另行加工处理；然后，重新开启中和反应试剂输出装置阀B303，向第一个吸收中和反应罐21内注入石灰乳达规定液面高度后，关闭中和反应试剂输出装置阀B303 ；[0036]步骤5.开通吸收中和反应罐连接阀D315和真空泵阀E316，关闭真空泵阀E319，使第一个吸收中和反应罐21转换成循环吸收氯化氢气体的最后一个罐，并与真空泵22连通，将吸收净化的余气排空，重新开始4个吸收中和反应罐的循环运行；步骤6.当第二个吸收中和反应罐21中的石灰乳被完全中和后，采用与上述反应罐同样的隔断出料，再加入石灰乳的方法；关闭氯化氢阀C309和反应罐连接阀D313，开通氯化氢阀C310，将氯化氢气体直接导入第三个吸收中和反应罐21内，仍转换为其后三个反应罐的循环吸收，继续运行；将以上操作反复运行，不断交替循环，整个装置可进行四氯化硅无害化处理的连续作业。如上所述，本实用新型四氯化硅废液中和密封循环吸收装置，所述的实施例及图，只是本实用新型较好的实施效果，并不是只局限于本实用新型，凡是与本实用新型的结构、特征等近似、雷同者，均应属于本实用新型保护的范围。权利要求1.四氯化硅废液中和密封循环吸收装置，其特征在于它包括通过管路和阀门相互连通的水解中和反应器和吸收中和反应器；所述水解中和反应器包括水解中和反应罐、四氯化硅废液输出装置、空压机、水解中和反应试剂输出装置和氯化氢储存罐；所述四氯化硅废液输出装置、空压机、中和反应试剂输出装置和氯化氢储存罐分别通过管路与水解中和反应罐连通；所述吸收中和反应器包括至少两个吸收中和反应罐、真空泵和吸收中和反应试剂输出装置；所述真空泵、吸收中和反应试剂输出装置以及水解中和反应器的氯化氢储存罐分别通过管路与每个吸收中和反应罐连通，且两两中和反应罐之间通过管路相互连通，所述每条管路上均设有阀门。
2.根据权利要求I所述的四氯化硅废液中和密封循环吸收装置，其特征在于所述水解中和反应罐和吸收中和反应罐的管体底部分别设有罐盖。
3.根据权利要求I或2所述的四氯化硅废液中和密封循环吸收装置，其特征在于所述阀门包括四氯化硅阀A、中和反应试剂输出装置阀B、氯化氢阀C、吸收中和反应罐连接阀D、真空泵阀E和空压机阀F。
4.根据权利要求3所述的四氯化硅废液中和密封循环吸收装置，其特征在于所述四氯化硅阀A设于四氯化硅废液输出装置与水解中和反应罐之间的管路上；所述中和反应试剂输出装置阀B设于水解中和反应试剂输出装置与水解中和反应罐之间的管路上，且所述中和反应试剂输出装置阀B设于吸收中和反应试剂输出装置与吸收中和反应罐之间的管路上；所述氯化氢阀C设于氯化氢储存罐与水解中和反应罐之间的管路上，且氯化氢阀C设于氯化氢储存罐与吸收中和反应罐之间的管路上；所述吸收中和反应罐连接阀D设于两两吸收中和反应罐之间的管路上；所述真空泵阀E设于真空泵与吸收中和反应罐之间的管路上；所述空压机阀F设于空压机与水解中和反应罐之间的管路上。
5.根据权利要求4所述的四氯化硅废液中和密封循环吸收装置，其特征在于所述氯化氢阀C还设于氯化氢储存罐出口处。
专利摘要本实用新型涉及四氯化硅废液中和密封循环吸收装置，它包括通过管路和阀门相互连通的水解中和反应器和吸收中和反应器；所述水解中和反应器包括水解中和反应罐、四氯化硅废液输出装置、空压机、水解中和反应试剂输出装置和氯化氢储存罐；所述吸收中和反应器包括至少两个吸收中和反应罐、真空泵和吸收中和反应试剂输出装置；本实用新型对有害物质进行无害化处理和综合利用，变废为宝，保护环境免受污染，同时还为光伏企业挖潜创收。
文档编号C02F9/04GK202369458SQ20112052421
公开日2012年8月8日 申请日期2011年12月14日 优先权日2011年12月14日
发明者房渊钊 申请人:房渊钊