一种多晶硅反应废弃物处理系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供一种多晶硅反应废弃物处理系统，该系统包括：废弃物输送管道、气体输送管道、一级洗涤塔、废液回收装置和碱液供给装置，通过将废弃物输送管道与气体输送管道和一级洗涤塔相连，借助惰性气体的压力，能够将残留在废弃物输送管道内的多晶硅反应废弃物排入一级洗涤塔，并利用碱液供给装置向一级洗涤塔输送碱液，洗淋多晶硅反应废弃物，可以有效吸收多晶硅反应废弃物中的氯硅烷和氯化氢，洗淋后生成的废液排入废液回收装置，更环保，更安全，另外，也能够减小对生产装置表面的腐蚀程度，降低生产投资成本。
【专利说明】一种多晶硅反应废弃物处理系统
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及多晶硅生产尾气处理【技术领域】，特别是涉及一种维护设备、管路时所用的多晶硅反应废弃物处理系统。
【背景技术】
[0002]在多晶硅生产过程中一般都会有废气、废液、废渣等废弃物产生，多晶硅生产系统会与相应的废弃物处理系统相连，随着多晶硅还原反应的进行，多晶硅反应废弃物即可由废弃物处理系统回收、处理。
[0003]在设备维护、拆卸时，为了确保人员的安全，需要将阀门、仪表、管道等设备中残留的多晶硅反应废弃物放尽，通常是向管道中通入惰性气体，利用吹扫接头，分步骤将设备或管道内的残留物吹扫干净。由于处理残留在设备中的多晶硅反应废弃物的操作过程与处理生产过程中的多晶硅反应废弃物的操作过程完全不同，因此，无法利用现有的废弃物处理系统处理残留在设备中的多晶硅反应废弃物。
[0004]通常，在设备维护、拆卸时，例如，临时拆卸维修、更换管道、仪表、阀门、设备等涉料作业时，处理残留在设备中的多晶硅反应废弃物，只能通过排气点或排液点就地对空排放。
[0005]多晶硅反应废弃物中含有氯硅烷、氢气、氯化氢等成分，其中，氯硅烷和氯化氢具有腐蚀性，对人体的眼睛和呼吸道粘膜有强烈刺激作用，将多晶硅反应废弃物直接对空排放，不但对人体健康存在安全威胁，腐蚀设备还污染环境。
[0006]因此，亟需一种多晶硅反应废弃物处理系统以解决上述技术问题。
实用新型内容
[0007]本实用新型的目的在于提供一种多晶硅反应废弃物处理系统，用以解决维护设备、管路时，多晶硅反应废弃物污染环境、威胁人体健康的问题。
[0008]为此，本实用新型采用如下技术方案:
[0009]本实用新型提供一种多晶硅反应废弃物处理系统，包括:用于输送多晶硅反应废弃物的废弃物输送管道、用于输送惰性气体的气体输送管道、一级洗涤塔、废液回收装置和用于向一级洗涤塔输送碱液的碱液供给装置；
[0010]废弃物输送管道分别与气体输送管道和一级洗涤塔相连，能够借助气体输送管道输送的惰性气体的压力，将残留在废弃物输送管道内的多晶硅反应废弃物排入一级洗涤塔；
[0011]一级洗涤塔分别与碱液供给装置和废液回收装置相连，能够利用碱液供给装置输送的碱液，洗淋排入一级洗涤塔的多晶硅反应废弃物，并将洗淋后生成的废液和废渣排入废液回收装置。
[0012]进一步的，所述系统还包括二级洗涤塔和送水管道，二级洗涤塔的顶部设置有排气口，送水管道与二级洗涤塔相连；
[0013]二级洗涤塔与一级洗涤塔通过剩余废弃物输送管道相连，并与废液回收装置相连，能够借助送水管道中的水，洗淋剩余废弃物输送管道输送的剩余废弃物，以及将洗淋所述剩余废弃物后生成的废液和废渣排入废液回收装置，并将所述惰性气体和剩余废弃物中无法洗淋的废气从排气口排空，所述剩余废弃物为一级洗涤塔内未能被全部洗淋而余下的多晶硅反应废弃物；
[0014]送水管道与二级洗涤塔相连的位置高于剩余废弃物输送管道与二级洗涤塔相连的位置，排气口的位置高于送水管道与二级洗涤塔相连的位置。
[0015]优选的，所述送水管道中的压力为0.4-0.6MPa。
[0016]优选的，在一级洗涤塔内，碱液供给装置与一级洗涤塔相连的位置设置有多个用于喷淋碱液的第一喷头，其中，各第一喷头朝不同的方向设置且各第一喷头分别与碱液供给装置相连；
[0017]在二级洗涤塔内，送水管道与二级洗涤塔相连的位置设置有多个用于喷水的第二喷头，其中，各第二喷头朝不同的方向设置且各第二喷头分别与送水管道相连。
[0018]优选的，所述废液回收装置设置于第一平台上，所述一级洗涤塔、二级洗涤塔和碱液供给装置设置于第二平台上，第一平台位于第二平台的下方。
[0019]优选的，所述第一平台为可移动的平台。
[0020]优选的，所述废液回收装置包括存储有液体的废液接收槽和坡度挡板，废液接收槽的侧壁设置有开口；
[0021]一级洗涤塔的底部设置有第一废液出口，二级洗涤塔的底部设置有第二废液出口，坡度挡板设置于第一废液出口和第二废液出口的下方，并与废液接收槽的侧壁上的开口相连，坡度挡板的两侧设置有侧堰，能够与第二平台形成密闭空间；
[0022]废液接收槽中液体的液面高于第一废液出口、第二废液出口和废液接收槽的侧壁上的开口。
[0023]进一步的，所述废液回收装置还包括渣浆泵，渣浆泵与废液接收槽相连，能够将废液接收槽中的废液输出至废液处理装置。
[0024]进一步的，所述废液回收装置还包括篮式过滤器；篮式过滤器包括:拉杆、挂钩和用于过滤废渣的过滤篮；
[0025]拉杆分别与过滤篮和挂钩相连，过滤篮设置于废液接收槽的底部靠近开口的位置，并位于所述液体的液面以下，挂钩位于所述液体的液面以上。
[0026]优选的，所述碱液供给装置包括:碱液泵和用于储存碱液的碱液储罐，碱液泵分别与碱液储罐和一级洗涤塔相连，能够将碱液储液罐中的碱液输送至一级洗涤塔。
[0027]本实用新型的多晶硅反应废弃物处理系统，通过将废弃物输送管道与气体输送管道和一级洗涤塔相连，借助惰性气体的压力，能够将残留在废弃物输送管道内的多晶硅反应废弃物排入一级洗涤塔，并利用碱液供给装置向一级洗涤塔输送碱液，洗淋多晶硅反应废弃物，可以有效吸收多晶硅反应废弃物中的氯硅烷和氯化氢，洗淋后生成的废液排入废液回收装置，更环保，更安全，另外，也能够减小对生产装置表面的腐蚀程度，降低生产投资成本。
【专利附图】
【附图说明】
[0028]图1为本实用新型实施例提供的多晶硅反应废弃物处理系统的结构示意图。
[0029]图例说明:
[0030]1、废弃物输送管道2、气体输送管道3、一级洗涤塔
[0031]4、二级洗涤塔 5、送水管道6、剩余废弃物输送管道
[0032]7、第一平台 8、第二平台9、废液接收槽
[0033]10、坡度挡板 11、渣浆泵12、篮式过滤器
[0034]13、碱液泵 14、碱液储罐31、第一废液出口
[0035]41、排气口 42、第二废液出口91、开口
[0036]92、液面 121、拉杆122、挂钩
[0037]123、过滤篮
【具体实施方式】
[0038]为使本领域技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合附图和【具体实施方式】对本实用新型作进一步详细描述。
[0039]以下结合图1详细说明本实用新型多晶硅反应废弃物处理系统的结构。该系统包括:废弃物输送管道1、气体输送管道2、一级洗涤塔3、废液回收装置和碱液供给装置，碱液供给装置用于向一级洗涤塔3输送碱液，气体输送管道2用于输送惰性气体。废弃物输送管道I用于向一级洗涤塔3输送多晶硅反应废弃物，其进口端通常是与多晶硅生产装置的尾气管道相连。多晶硅反应废弃物可以包括:氯硅烷、氯化氢、氢气等成分，不同的反应工艺条件下，氯硅烷的状态不同，通常可为气态或液态。
[0040]废弃物输送管道I分别与气体输送管道2和一级洗涤塔3相连，能够通过借助气体输送管道2输送的惰性气体的压力，将残留在废弃物输送管道I内的多晶硅反应废弃物排入一级洗涤塔3中。
[0041]优选的，惰性气体可以选用成本较低的氮气，氮气的压力可以为0.4-0.SMPa0
[0042]一级洗涤塔3分别与碱液供给装置和废液回收装置相连，能够利用碱液供给装置输送的碱液，洗淋排入本装置(即一级洗涤塔3)的多晶硅反应废弃物，并将洗淋后生成的废液和废渣排入废液回收装置。
[0043]优选的，碱液可以为氢氧化钠溶液，浓度可以为5_15%。
[0044]氢氧化钠溶液可以与多晶硅反应废弃物中的氯硅烷反应生成硅酸钠、偏硅酸钠和硅氧化合物，并与多晶硅反应废弃物中的氯化氢反应生成氯化钠。氯化钠可溶于水，硅酸钠、偏硅酸钠、硅氧化合物沉淀物则不溶于水，淋洗后生成的废液是指包含氯化钠、少量硅酸钠盐的混合溶液，淋洗后生成的废渣则是指硅酸钠、偏硅酸钠、硅氧化合物沉淀物。
[0045]通过上述描述可以看出，借助惰性气体的压力，能够将残留在废弃物输送管道内的多晶硅反应废弃物排入一级洗涤塔，并利用碱液供给装置向一级洗涤塔输送碱液，洗淋多晶硅反应废弃物，可以有效吸收有毒有害的氯硅烷和氯化氢，生成无毒无污染的废液和废渣，并利用废液回收装置回收废液和废渣，更方便、更环保、更安全。
[0046]进一步的，为了保证处理多晶硅反应废弃物的效果，在对多晶硅废弃物进行碱洗之后，还可以继续对剩余的多晶硅反应废弃物进行水洗。
[0047]优选的，该多晶硅反应废弃物处理系统还可以包括:二级洗涤塔4和送水管道5，二级洗涤塔4的顶部设置有排气口 41，所述送水管道5与二级洗涤塔4相连。
[0048]二级洗涤塔4与一级洗涤塔3通过剩余废弃物输送管道6相连，并与废液回收装置相连，能够借助送水管道5中的水，洗淋从剩余废弃物输送管道6输送的剩余废弃物，以及将洗淋后生成的废液和废渣排入废液回收装置，并将无法洗淋的废气从排气口 41排空。从剩余废弃物输送管道6输送到二级洗涤塔4的剩余废弃物包括在一级淋洗塔3中未能被完全洗淋的多晶娃反应废弃物和氣气，在一级淋洗塔3中未能被完全洗淋的多晶娃反应废弃物包括:氯硅烷、氯化氢和氢气。
[0049]由于氯化氢可溶于水，氯硅烷与水反应可生成硅氧化合物，因此，在二级洗涤塔4中，经水洗淋后产生的废液即为盐酸溶液，产生的废渣为硅氧化合物，上述废液和废渣可以排入废液回收装置。
[0050]送水管道5中的水可以为工厂水,优选的,送水管道5中的水压力为0.4-0.6MPa。
[0051]送水管道5与二级洗涤塔4相连的位置高于剩余废弃物输送管道6与二级洗涤塔4相连的位置，使得水能够与从剩余废弃物输送管道6输送的剩余废弃物完全反应，保证充分洗淋。
[0052]无法洗淋的废气包括:氢气和氮气，由于有一定量的废气在二级淋洗塔4内部停留，使得二级淋洗塔4内部的压力略微高于常压，防止空气反串进入二级淋洗塔4内部。
[0053]排气口 41的位置高于送水管道5与二级洗涤塔4相连的位置，优选的，排气口 41可以设置于二级洗涤塔的顶端，便于将无法洗淋的废气从排气口 41排空。
[0054]优选的，在一级洗涤塔3内，碱液供给装置与一级洗涤塔3相连的位置设置有多个用于喷淋碱液的第一喷头(图中未绘不)，其中，各第一喷头在一级洗漆塔3内朝不同的方向设置且各第一喷头分别与碱液供给装置相连，以便对多晶硅反应废弃物进行充分的碱洗。
[0055]在二级洗涤塔4内，送水管道5与二级洗涤塔4相连的位置设置有多个用于喷水的第二喷头(图中未绘示)，其中，各第二喷头在二级洗涤塔4内朝不同的方向设置且各第二喷头分别与送水管道相连，以便对剩余废弃物进行充分的水洗。
[0056]优选的，第一喷头和第二喷头的数量可以为4-8个。
[0057]废液回收装置可以设置于第一平台7上，一级洗涤塔3、二级洗涤塔4和碱液供给装置设置于第二平台8上，且一级洗涤塔3、二级洗涤塔4的底端位于第二平台8的下方，第一平台7位于第二平台8的下方，且一级洗涤塔3、二级洗涤塔4的底端的位置高于第一平台7的位置，便于废液和废渣的回收。
[0058]由于本实用新型提供的多晶硅反应废弃物处理系统主要应用于阀门、仪表、管道进行维护的场景，即临时处理的情况，因此，可以将第一平台7设计为可移动的平台，方便拆卸和废弃物的进一步回收处理。可移动的平台可以采用滑轮、滑轨等现有方式实现，在此不再赘述。
[0059]以下结合图1，对废液回收装置进行详细说明。如图1所示，废液回收装置包括:存储有液体的废液接收槽9和坡度挡板10，废液接收槽9的侧壁设置有开口 91。
[0060]一级洗涤塔3的底部设置有第一废液出口 31，在一级洗涤塔3中经碱洗后生成的废液和废渣通过第一废液出口 31排出；二级洗涤塔4的底部设置有第二废液出口 42，在二级洗涤塔4中经水洗后生成的废液和废渣通过第二废液出口 42排出；坡度挡板10设置于第一废液出口 31和第二废液出口 42的下方，并与废液接收槽9的侧壁上的开口 91相连，坡度挡板10的两侧设置有侧堰(图中未绘示)，能够与第二平台形成密闭空间，用以防止废液外流，以及与外部空气隔绝。
[0061]如图1所示，第二平台8可以分为分离的两个部分，废液接收槽9位于第二平台8的两个部分之间的下方，废液接收槽9的顶端的开口与空气连通。废液接收槽9中的液体的液面92高度高于第一废液出口 31、第二废液出口 42和废液接收槽9的侧壁上的开口 91的高度，从而起到液封的作用，保证一级洗涤塔3和二级洗涤塔4中未经洗淋的多晶硅反应废弃物中的气体不会经由废液接收槽9排放至空气中。
[0062]坡度挡板10与水平面之间的夹角可以为10-30°，优选的，为5-20°。
[0063]优选的，废液回收装置还可以包括渣浆泵11，渣浆泵11与废液接收槽9相连，能够将废液接收槽9中的废液输出至废液处理装置(图中未绘示)。
[0064]优选的，废液回收装置还可以包括篮式过滤器12，篮式过滤器12可以包括:拉杆121、挂钩122和过滤篮123。拉杆121分别与过滤篮123和挂钩122相连，过滤篮123设置于废液接收槽9的底部，位于靠近开口 91的一侧，并处于废液接收槽9内液体的液面以下，挂钩122位于所述液体的液面以上。优选的，过滤篮123的侧壁与废液接收槽9的侧壁之间间隔一定空隙，便于渣浆泵11抽取废液接收槽9内的废液。
[0065]篮式过滤器12通过过滤篮123过滤废渣(例如废液中的硅氧化合物)，利用挂钩122，可将篮式过滤器12从废液接收槽9中取出，沉淀在过滤篮123上的废渣，比如硅酸钠、偏硅酸钠、硅氧化合物即可被捞出，从而与废液分离。分离出废渣的废液可以经由渣浆泵11抽走，以进行进一步处理。
[0066]如图1所示，碱液供给装置可以包括:碱液泵13和碱液储罐14，碱液泵13分别与碱液储罐14和一级洗涤塔3相连，即碱液储罐14的出口与碱液泵13的进口相连，碱液泵13的出口与一级洗涤塔3相连，碱液泵13能够将碱液储液罐14中的碱液输送至一级洗涤塔3。碱液储罐14可用来配制或者贮存氢氧化钠溶液。
[0067]通过采用碱洗和水洗两级吸收多晶硅反应废弃物，可将氯硅烷、氯化氢等污染物完全处理掉，有利于环境保护。在废液接收槽中设置篮式过滤器，可方便安全地将固态的废渣(硅氧化合物)打捞出，从而使废液更容易被再次回收利用。第一平台采用移动平台，使用更为方便。
[0068]可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本实用新型的原理而采用的示例性实施方式，然而本实用新型并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本实用新型的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本实用新型的保护范围。
【权利要求】
1.一种多晶硅反应废弃物处理系统，其特征在于，包括:用于输送多晶硅反应废弃物的废弃物输送管道、用于输送惰性气体的气体输送管道、一级洗涤塔、废液回收装置和用于向一级洗涤塔输送碱液的碱液供给装置； 废弃物输送管道分别与气体输送管道和一级洗涤塔相连，能够借助气体输送管道输送的惰性气体的压力，将残留在废弃物输送管道内的多晶硅反应废弃物排入一级洗涤塔； 一级洗涤塔分别与碱液供给装置和废液回收装置相连，能够利用碱液供给装置输送的碱液，洗淋排入一级洗涤塔的多晶硅反应废弃物，并将洗淋后生成的废液和废渣排入废液回收装置。
2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括二级洗涤塔和送水管道，二级洗涤塔的顶部设置有排气口，送水管道与二级洗涤塔相连； 二级洗涤塔与一级洗涤塔通过剩余废弃物输送管道相连，并与废液回收装置相连，能够借助送水管道中的水，洗淋剩余废弃物输送管道输送的剩余废弃物，以及将洗淋所述剩余废弃物后生成的废液和废渣排入废液回收装置，并将所述惰性气体和剩余废弃物中无法洗淋的废气从排气口排空，所述剩余废弃物为一级洗涤塔内未能被全部洗淋而余下的多晶硅反应废弃物； 送水管道与二级洗涤塔相连的位置高于剩余废弃物输送管道与二级洗涤塔相连的位置，排气口的位置高于送水管道与二级洗涤塔相连的位置。
3.如权利要求2所述的系统，其特征在于，所述送水管道中的压力为0.4-0.6MPa。
4.如权利要求2所述的系统，其特征在于，在一级洗涤塔内，碱液供给装置与一级洗涤塔相连的位置设置有多个用于喷淋碱液的第一喷头，其中，各第一喷头朝不同的方向设置且各第一喷头分别与碱液供给装置相连； 在二级洗涤塔内，送水管道与二级洗涤塔相连的位置设置有多个用于喷水的第二喷头，其中，各第二喷头朝不同的方向设置且各第二喷头分别与送水管道相连。
5.如权利要求2所述的系统，其特征在于，所述废液回收装置设置于第一平台上，所述一级洗涤塔、二级洗涤塔和碱液供给装置设置于第二平台上，第一平台位于第二平台的下方。
6.如权利要求5所述的系统，其特征在于，所述第一平台为可移动的平台。
7.如权利要求5所述的系统，其特征在于，所述废液回收装置包括存储有液体的废液接收槽和坡度挡板，废液接收槽的侧壁设置有开口 ； 一级洗涤塔的底部设置有第一废液出口，二级洗涤塔的底部设置有第二废液出口，坡度挡板设置于第一废液出口和第二废液出口的下方，并与废液接收槽的侧壁上的开口相连，坡度挡板的两侧设置有侧堰，能够与第二平台形成密闭空间； 废液接收槽中液体的液面高于第一废液出口、第二废液出口和废液接收槽的侧壁上的开口。
8.如权利要求7所述的系统，其特征在于，所述废液回收装置还包括渣浆泵，渣浆泵与废液接收槽相连，能够将废液接收槽中的废液输出至废液处理装置。
9.如权利要求7所述的系统，其特征在于，所述废液回收装置还包括篮式过滤器；篮式过滤器包括:拉杆、挂钩和用于过滤废渣的过滤篮； 拉杆分别与过滤篮和挂钩相连，过滤篮设置于废液接收槽的底部靠近开口的位置，并位于所述液体的液面以下，挂钩位于所述液体的液面以上。
10.如权利要求1-9任一项所述的系统，其特征在于，所述碱液供给装置包括:碱液泵和用于储存碱液的碱液储罐，碱液泵分别与碱液储罐和一级洗涤塔相连，能够将碱液储液罐中的碱液输送至一级洗涤塔。
【文档编号】B01D53/78GK203916437SQ201420275504
【公开日】2014年11月5日 申请日期:2014年5月27日 优先权日:2014年5月27日
【发明者】陈朝霞 申请人:新特能源股份有限公司