一种三氯氢硅生产得到的渣浆处理方法和装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明属于多晶硅生产技术领域，具体涉及一种三氯氢硅生产得到的渣浆处理方法和装置。
【背景技术】
[0002]多晶硅生产系统都涉及三氯氢硅生产过程，即直接氯化生产三氯氢硅(硅粉与氯化氢反应)和氢氯化生产三氯氢硅(四氯化硅、氢气和硅粉反应)两种工艺，两种三氯氢硅生产工艺最终均会得到渣浆，渣浆中富含金属氯化物、大量的氯硅烷和固体物质，剩余渣浆由于渣浆中含有大量的氯硅烷，用碱液中和它，不仅造成极大浪费，而且还会会污染环境，而且还会造成极大的浪费，这就涉及到富含金属氯化物的渣浆的处理工序。
[0003]现有技术中，三氯氢硅生产得到的渣浆常用的处理方法都是先将渣浆进行高温蒸发，使渣浆中的氯硅烷气化，从而使得渣浆中的氯硅烷与固体物质分离开来，一方面得到了气化的氯硅烷，另一方面得到了浓渣浆，然后将气化的氯硅烷冷凝回收，用碱石灰溶液中和浓渣浆，后压过滤后的得滤渣和废滤液，滤渣和滤液分别进入相应的废渣和废水处理系统。
[0004]三氯氢硅生产所用的原料硅粉中[国标GB/T2881-2008中化学用硅:Si_B和S1-C]中含有0.2wt%Al,0.2wt%Fe和0.02?0.03wt% Ca，另外，还有其他微量元素，国标中不作要求。三氯氢硅生产过程中，硅粉中的金属元素在反应器中被氯化为金属氯化物，存在于产品气之中会生成金属氯化物，其中危害最大的当就属三氯化铝，因为三氯化铝具有易升华的物理特性。现有技术中三氯氢硅生产得到的渣浆的处理方法，存在两个问题:一、渣浆中含有大量的氯化铝，渣浆高温蒸发过程中的温度高于氯化铝的升华温度，造成氯化铝的升华，混入到气化的氯硅烷中，而气化的氯硅烷冷凝后会进入后续的分离系统中，例如精馏塔，此时混在气化的氯硅烷中的氯化铝会沉积在精馏塔的内壁上，从而影响精馏塔的传质传热和塔板效率，当然并不仅仅危害精馏塔，还会影响到后续的分离系统中很多设备，例如探测器触头、堵塞采样点、毁坏屏蔽泵轴承等，并对后续工艺中的设备内壁造成腐蚀，这种不起眼的破坏作用会慢慢在整个工艺系统中不断前移，最终影响产品质量。二、用碱液中和浓渣浆，该水解过程会产生易燃易爆气体，该过程不仅用到了大量的碱液，而且中和后会重新产生大量的滤液，滤液属于废水，该废水仍旧需要处理，该过程不仅使用碱液本身属于浪费，而且浓渣浆中仍旧有大量的氯硅烷，使用碱液将浓渣浆中的大量的氯硅烷中和掉，同时造成了氯硅烷的极大的浪费，而且增加了后续处理的工序的复杂程度。
【发明内容】
[0005]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，提供一种三氯氢硅生产得到的渣浆处理方法和装置，该方法渣浆处理后得到的液态氯硅烷中不含有氯化铝，避免了处理过程使用碱液造成的碱液和氯硅烷的浪费以及产生二次污染，避免了现有技术三氯氢硅生产得到的渣浆处理中水解产生易燃易爆气体的安全隐患。
[0006]解决本发明技术问题所采用的技术方案是提供一种三氯氢硅生产得到的渣浆处理方法，包括以下步骤:
[0007]将三氯氢硅生产得到的渣浆过滤，所述过滤得到的液态物质为液态氯硅烷，所述过滤得到浓渣浆；所述浓渣浆再经过雾化处理，再过滤得到气态物质，该气态物质冷凝得到液态氯硅烷，所述再过滤得到的固态物质为滤渣。
[0008]优选的是，所述的三氯氢硅生产得到的渣浆处理方法，还包括步骤:将所述再过滤得到的气态物质冷凝得到的液态氯硅烷加入到所述过滤得到的浓渣浆中。
[0009]优选的是，所述雾化处理的压力为0.35?0.55MPa，所述雾化处理的温度为75。。?90。。。
[0010]优选的是，在所述雾化处理和所述再过滤步骤之间，还包括步骤:气化处理。
[0011]优选的是，所述气化处理的压力为0.35?0.55MPa,所述气化处理的温度为75。。?90。。。
[0012]优选的是，所述的三氯氢硅生产得到的渣浆处理方法，还包括步骤:将所述再过滤得到的气态物质冷凝得到的液态氯硅烷加入到所述气化处理的原料中。
[0013]优选的是，在所述气化处理和所述再过滤步骤之间，还包括步骤:旋风分离，进行气固分离得到滤渣和气态物质，该气态物质进行所述再过滤。
[0014]本发明还提供一种三氯氢硅生产得到的渣浆处理装置，包括:
[0015]过滤器，用于三氯氢硅生产得到的渣浆过滤，所述过滤得到的液态物质为液态氯硅烷，所述过滤得到浓渣浆；
[0016]雾化器，与所述过滤器连接，所述雾化器用于所述过滤得到的浓渣浆再经过雾化处理；
[0017]布袋分离器，与所述雾化器连接，所述布袋分离器用于再过滤，所述再过滤得到气态物质，所述再过滤得到的固态物质为滤渣；
[0018]冷凝器，与所述布袋分离器连接，所述冷凝器用于所述再过滤得到的气态物质冷凝得到液态氯硅烷。
[0019]优选的是，所述冷凝器的出料口与所述雾化器的进料口连接，所述冷凝器得到的液态氯硅烷进入到所述雾化器的进料口。
[0020]优选的是，所述的三氯氢硅生产得到的渣浆处理装置，还包括气化器，所述气化器的进料口与所述雾化器的出料口连接，所述气化器的出料口与所述布袋分离器的进料口连接，所述气化器用于气化处理。
[0021]优选的是，所述的三氯氢硅生产得到的渣浆处理装置，还包括冷凝氯硅烷气化器，所述冷凝器的出料口与所述冷凝氯硅烷气化器的进料口连接，所述冷凝氯硅烷气化器用于将所述冷凝器输出的液态氯硅烷气化成气态的氯硅烷，所述冷凝氯硅烷气化器的出料口与所述气化器的进料口连接。
[0022]优选的是，所述的三氯氢硅生产得到的渣浆处理装置，还包括旋风分离器，所述旋风分离器的进料口与所述气化器的出料口连接，所述旋风分离器的第一出料口与所述布袋分离器的进料口连接，所述旋风分离器用于旋风分离，进行气固分离得到颗粒较大的滤渣和含有细小粉尘的气态物质，该含有细小粉尘的气态物质进入所述布袋分离器的进料口进行所述再过滤，所述旋风分离器的第二出料口用于排出旋风分离出的滤渣。
[0023]本发明中的三氯氢硅生产得到的渣浆处理方法和装置，该方法渣浆处理后得到的液态氯硅烷中不含有氯化铝，避免了处理过程使用碱液造成的碱液和氯硅烷的浪费以及产生二次污染，避免了现有技术三氯氢硅生产得到的渣浆处理中水解产生易燃易爆气体的安全隐患，本发明中的处理方法简单，氯硅烷的回收率达到了 98%以上，更加完善了多晶硅生产工艺，节能降耗效果可观，且处理成本大大降低。
【附图说明】
[0024]图1是本发明实施例2中的三氯氢硅生产得到的渣浆处理装置；
[0025]图2是本发明实施例3中的三氯氢硅生产得到的渣浆处理装置。
[0026]图中:1_过滤器；11_过滤器的出料口 ；2_雾化器；21_雾化器的进料口 ；22_雾化器的出料口 ；3_布袋分离器；31-布袋分离器的进料口 ；4_冷凝器；41-冷凝器的出料口 ；5-三氯氢硅生产得到的渣浆储槽；6_氯硅烷分离提纯系统；7_浓渣浆收集仓；71_浓渣浆收集仓的进料口 ；72_浓渣浆收集仓的出料口 ；8_氮气压缩机；9_氮气加热器；10_气化器；101-气化器的进料口 ；102_气化器的出料口 ； 12-冷凝氯硅烷气化器；121-冷凝氯硅烷气化器的进料口 ；122_冷凝氯硅烷气化器的出料口 ；13_旋风分离器；131-旋风分离器的进料口 ； 132-旋风分离器的第一出料口 ； 133-旋风分离器的第二出料口 ； 14-冷凝氯硅烷储罐；141-冷凝氯硅烷储罐的进料口 ；142_冷凝氯硅烷储罐的出料口 ；15_滤渣收集仓。
【具体实施方式】
[0027]为使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和【具体实施方式】对本发明作进一步详细描述。
[0028]实施例1
[0029]本实施例提供一种三氯氢硅生产得到的渣浆处理方法，包括以下步骤:
[0030]将三氯氢硅生产得到的渣浆过滤，所述过滤得到的液态物质为液态氯硅烷，所述过滤得到浓渣浆；所述浓渣浆再经过雾化处理，再过滤得到气态物质，该气态物质冷凝得到液态氯硅烷，所述再过滤得到的固态物质为滤渣。
[0031]优选的是，所述的三氯氢硅生产得到的渣