一种废旧玻璃生产四氯化硅的综合利用方法及装置与流程

本发明具体涉及一种废旧玻璃生产四氯化硅的综合利用方法及装置。

背景技术：

1、废旧玻璃为固废，其处理方法有破碎后用于建材行业、回熔后制造玻璃、以及应用于化工领域等等。但是，仍然有大量的废旧玻璃以固废的形式被填埋了，没有得到回收利用，不仅浪费了资源，还污染了环境。

2、目前，市场上最多的是平板玻璃(白片玻璃)，其属于钠钙硅酸盐玻璃，其主要成份(重量比例)为：sio270-73％，al2o30-3％，cao6-12％，mgo0-4％，na2o+k2o12-16％。若能将废旧玻璃中含有的硅，钠，钙等元素再次利用，不仅能产生很大的经济价值，还可以减少固废，保护环境。

技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题是针对现有技术中存在的上述不足，提供一种废旧玻璃生产四氯化硅的综合利用方法及装置，可回收利用废旧玻璃，实现变废为宝，提高硅、钙、钠等元素的利用率，还可以减少玻璃固废，保护环境，并且，原料易得，成本低。

2、解决本发明技术问题所采用的技术方案是：

3、根据本发明的一个方面，提供一种废旧玻璃生产四氯化硅的综合利用方法，其技术方案如下：

4、一种废旧玻璃生产四氯化硅的综合利用方法，包括:

5、s1，原料预处理：取废旧玻璃，经过筛选、清洗、破碎、干燥、以及筛分，得到玻璃粉；

6、s2，氯化反应：将玻璃粉与还原剂混合，并通入氯气，加热，进行氯化反应，得到含四氯化硅的气相混合物；

7、s3，分离提纯：将气相混合物过滤、冷却，冷凝分离出四氯化硅，再经过精馏提纯后，得到四氯化硅产品。

8、优选的是，所述废旧玻璃为废旧的石英玻璃或钠钙硅酸盐玻璃，所述玻璃粉的粒径为100～300目。

9、优选的是，所述还原剂为活性炭、石油焦、精煤中的一种或几种。

10、优选的是，所述玻璃粉与所述还原剂的质量比为5：(1～2)；

11、所述玻璃粉与所述氯气的质量比为1:(2～3)，所述氯气的压力为0.2～0.4mpa。

12、优选的是，所述氯化反应的温度为800～1200℃，氯化反应的压力为0.1～0.5mpa。

13、优选的是，所述过滤采用陶瓷滤芯过滤器，用于去除气相混合物中夹带的颗粒物；

14、所述冷却包括:先将气相混合物用循环水冷却，使气相混合物的温度降低至50～100℃；再用-10～-35℃冷冻盐水冷却，使气相混合物中的四氯化硅冷凝为液态。

15、优选的是，本方法还包括s4尾气处理：

16、用碱液对冷冻盐水冷却后的未冷凝气体进行淋洗，以使未冷凝气体中的氯气反应生成次氯酸钠；

17、对碱液淋洗后的剩余气体进行加氢合成催化反应，以制得甲醇。

18、优选的是，所述步骤s3还包括：

19、用碱液对冷冻盐水冷却后的未冷凝气体进行淋洗之前，先用四氯化硅进行淋洗，以洗去未冷凝气体中剩余的四氯化硅。

20、优选的是，所述氯化反应还得到液相物，所述方法还包括s5液相物处理：

21、对氯化反应后得到的液相物进行电解，以制得金属钠。

22、根据本发明的另一个方面，提供一种废旧玻璃生产四氯化硅的综合利用装备，其技术方案如下：

23、一种所述的废旧玻璃生产四氯化硅的综合利用装置，包括氯化反应器、过滤器、冷却单元、以及精馏塔，其中：

24、所述氯化反应器，用于使玻璃粉、还原剂、以及氯气进行氯化反应，生成含四氯化硅的气相混合物；

25、所述过滤器，与所述氯化反应器相连，用于接收所述气相混合物并对其进行过滤，以除去气相混合物中夹带的颗粒物；

26、所述冷却单元，与所述过滤器相连，用于对过滤后的气相混合物进行冷却，以使气相混合物中的四氯化硅冷凝后分离；

27、所述精馏塔，与所述冷却单元相连，用于对冷凝得到的四氯化硅进行精馏提纯，得到四氯化硅产品。

28、优选的是，所述冷却单元包括第一换热器和第二换热器，所述第一换热器采用循环水作为冷却介质，其与所述过滤器相连，用于对过滤后的气相混合物降温；所述第二换热器采用冷冻盐水作为冷却介质，其与所述第一换热器相连，用于使降温后的气相混合物中的四氯化硅冷凝为液态。

29、优选的是，所述循环水的温度为50～100℃，所述冷冻盐水的温度为-10～-35℃。

30、优选的是，本装置还包括尾气处理单元，所述尾气处理单元包括碱洗槽、加氢反应器，其中：所述碱洗槽与所述第二换热器相连，用于接收第二换热器中的未冷凝气体并其进行碱液淋洗，以使未冷凝气体中的氯气反应生成次氯酸钠；所述加氢反应器与所述碱洗槽相连，用于接收碱洗槽淋洗后的剩余气体并对其进行加氢合成催化反应，以制得甲醇。

31、优选的是，本装置还包括淋洗器，所述淋洗器采用四氯化硅作为淋洗液，淋洗器的入口与所述第二换热器相连，淋洗器的出口与所述碱洗槽相连，用于洗去第二换热器中的未冷凝气体中剩余的四氯化硅。

32、优选的是，本装置还包括电解槽，所述电解槽，与所述氯化反应器相连，用于接收氯化反应得到的液相物并对其进行电解，以制得金属钠。

33、本发明的废旧玻璃生产四氯化硅的综合利用方法及装置的有益效果：可回收利用废旧玻璃，既能生产四氯化硅，四氯化硅可用于生产多晶硅、有机硅、以及白炭黑等硅化学用品，又能生产可用作消毒剂、漂白剂的次氯酸钠，还能生产钠等金属，以及生产甲醇，从而实现变废为宝，提高硅、钙、钠等元素的利用率，

34、减少资源开采，减少玻璃固废，保护环境，并且，原料易得，成本低。

技术特征：

1.一种废旧玻璃生产四氯化硅的综合利用方法，包括:

2.根据权利要求1所述的废旧玻璃生产四氯化硅的综合利用方法，其特征在于，所述废旧玻璃为废旧的石英玻璃或钠钙硅酸盐玻璃，所述玻璃粉的粒径为100～300目。

3.根据权利要求1所述的废旧玻璃生产四氯化硅的综合利用方法，其特征在于，所述还原剂为活性炭、石油焦、精煤中的一种或几种。

4.根据权利要求3所述的废旧玻璃生产四氯化硅的综合利用方法，其特征在于，所述玻璃粉与所述还原剂的质量比为5：(1～2)；

5.根据权利要求1所述的废旧玻璃生产四氯化硅的综合利用方法，其特征在于，所述氯化反应的温度为800～1200℃，氯化反应的压力为0.1～0.5mpa。

6.根据权利要求1所述的废旧玻璃生产四氯化硅的综合利用方法，其特征在于，

7.根据权利要求6所述的废旧玻璃生产四氯化硅的综合利用方法，其特征在于，还包括s4尾气处理：

8.根据权利要求7所述的废旧玻璃生产四氯化硅的综合利用方法，其特征在于，所述步骤s3还包括：

9.根据权利要求1～8任一项所述的废旧玻璃生产四氯化硅的综合利用方法，其特征在于，所述氯化反应还得到液相物，所述方法还包括s5液相物处理：

10.一种所述的废旧玻璃生产四氯化硅的综合利用装置，其特征在于，包括氯化反应器、过滤器、冷却单元、以及精馏塔，

11.根据权利要求10所述的所述的废旧玻璃生产四氯化硅的综合利用装置，其特征在于，所述冷却单元包括第一换热器和第二换热器，

12.根据权利要求11所述的所述的废旧玻璃生产四氯化硅的综合利用装置，其特征在于，所述循环水的温度为50～100℃，所述冷冻盐水的温度为-10～-35℃。

13.根据权利要求11所述的所述的废旧玻璃生产四氯化硅的综合利用装置，其特征在于，还包括尾气处理单元，所述尾气处理单元包括碱洗槽、加氢反应器，

14.根据权利要求13所述的所述的废旧玻璃生产四氯化硅的综合利用装置，其特征在于，还包括淋洗器，

15.根据权利要求10～14任一项所述的所述的废旧玻璃生产四氯化硅的综合利用装置，其特征在于，还包括电解槽，

技术总结
本发明公开一种废旧玻璃生产四氯化硅的综合利用方法，包括:S1，原料预处理：取废旧玻璃，经过筛选、清洗、破碎、干燥、以及筛分，得到玻璃粉；S2，氯化反应：将玻璃粉与还原剂混合，并通入氯气，加热，进行氯化反应，得到含四氯化硅的气相混合物；S3，分离提纯：将气相混合物过滤、冷却，冷凝分离出四氯化硅，再经过精馏提纯后，得到四氯化硅产品。本发明还公开一种废旧玻璃生产四氯化硅的综合利用装置。本发明可回收利用废旧玻璃，实现变废为宝，提高硅、钙、钠等元素的利用率，还可以减少玻璃固废，保护环境，并且，原料易得，成本低。

技术研发人员：徐文
受保护的技术使用者：新疆晶硕新材料有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13