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四氯化硅处理成套系统

四氯化硅尾气回收系统是专门应用于多晶硅生产线的尾气回收装置,利用本回收系统将废气回收成二氧化硅和盐酸,本系统已获国家专利,经产品投放市场,取得了良好的经济效益。
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一、概述
四氯化硅尾气回收系统是专门应用于多晶硅生产线的尾气回收装置,利用本回收系统将废气回收成二氧化硅和盐酸,本系统已获国家专利,经产品投放市场,取得了良好的经济效益。
生产多晶硅是一个提纯过程,主要原料是三氯氢硅,再用氢气进行一次性还原,这个过程中约有25%的三氯氢硅转化为多晶硅,其余大量进入尾气,同时形成副产品——四氯化硅。四氯化硅是高危产品,遇空气遇水会产生对人体有害的氯化氢气体。在这个过程中,如果回收工艺不成熟,三氯氢硅、四氯化硅、氯化氢、氯气等有害物质极有可能外溢,存在重大的安全和污染隐患。而且多晶硅与四氯化硅的生成比例为1:15,即生产一吨多晶硅,就需要处理15吨的四氯化硅,处理量非常大。目前国内处理多晶硅在技术上已经开创出了两个方式,一是将四氯化硅热氢化后再生成生产多晶硅的原料,可以回收利用一部分四氯化硅,但不能彻底回收,还是会产生污染。第二种方法就是通过化工工艺将四氯化硅转化成高附加值的化工产品,即无毒无害的二氧化硅,我公司经过几年的实践与应用,成功地将本技术应用于本行业中,将尾气“变废为宝”。
二、工作原理
1、四氯化硅提纯
因四氯化硅中含有一些杂质,为了得到品质高的二氧化硅和盐酸,将四氯化硅在蒸发器中蒸发,再经精馏塔提纯,使其得到纯度非常高的四氯化硅气体。
2、四氯化硅水解
纯的四氯化硅气体进入到水解塔内,同时循环液通过泵的作用使循环液均匀分布到各个雾化器当中,通过雾化器向下喷淋。与进入水解塔内的四氯化硅发生反应,形成硅酸及氯化氢气体。
3、二氧化硅的形成
硅酸进入压滤系统进行压滤成为滤饼,再进入干燥机干燥后形成纯度为99.85%的二氧化硅。
4、回收盐酸
氯化氢气体进入降膜回收装置,气体与水反应生成盐酸。同时冷却水进入本装置内对氯化氢进行冷却,以增加氯化氢的回收效率。
没有反应完的氯化氢气体再进入下一级吸收塔内,再进行一次盐酸的回收,最后气体达标排放。
三、技术规格性能参数
本回收处理系统需根据多晶硅的生产量及具体情况进行有针对性的设计选型,详情请与我公司联系。
四、四氯化硅尾气回收工艺流程图
---请电话联系
五、二氧化硅和盐酸用途
※ 二氧化硅的用途
1、涂料及饱和树脂的增稠剂和触变剂
在大型桥梁和船舶底漆使用的原浆涂料中,超细二氧化硅依靠表面羟茎作用形成氢键,在涂刷和喷涂时具有较好的流动性,而候静止依靠表面羟茎的氢键作用,很快失去流动性,防止了原浆涂料的流褂现象,在不饱和树脂的作用,与之相似。
2、平光剂
家具漆有向亚光方向发展的趋势,列沦清漆或色漆均可使用超细二氧化硅凝胶产品作为平光剂,另外卷材涂层、PVC、塑料壁纸、雨衣帐篷等平光剂亦可使用此类产品。
3、聚乙烯、聚苯烯、无毒聚氯乙稀薄膜抗阻塞剂/开口剂
在拉制薄膜之前的原料中加入超细二氧化硅凝胶粒子在薄膜表面形成微小的凹凸层、薄膜之间存在微小的几何空间、防止低分子物质渗透,从而使薄膜极易打开,制备聚乙烯薄膜抗粘母粒,聚苯烯薄膜和无毒聚氯乙稀膜分别使用
4、重氮盐晒图纸予涂料的重要组成成份
国外高质量的重氮盐晒图纸都经过一道予涂,予涂料的组成是聚醋酸乙烯和超细二氧化硅经过予涂的晒图纸图像清晰、明快、具有立体感。
5、在橡胶中的应用
未经补强的橡胶,其强度一般只有0.3MPa,几乎不能使用。要达到实际应用的水平,必须对其进行填充改性。在常见的无机粉体填料(碳酸钙、沉淀法二氧化硅等)中,效果最好的是二氧化硅。当添加二氧化硅之后其强度最高可提高40倍,屈服点模量可提高1O倍左右,伸长率、蠕变性能也能得到十分显著的改善,经二氧化硅填充后,材料的内部微观相互作用发生了很大的变化,除存在分子链间弱的范德华力所致缠结以及因机械力所致的机械缠结外,还存在二氧化硅聚集体间氢键的强的相互作用、二氧化硅与聚合物间强的吸附或键联作用、吸附在二氧化硅聚集体表面的聚合物大分于链间的强的相互缠结作用,使得界面粘结得到显著的改善,在橡胶内部形成了聚合物大分子链贯穿板碳黑网络的结构,从而赋予了材料优越的综合性能。二氧化硅能大幅度提高胶料的物理机械性能、减少胶料滞后、降低轮胎的滚动阻力而又不损失抗湿滑性能而受到广泛关注,因此硅橡胶外的其它有机橡胶中的应用也越来越广,其补强效果完全达到了炭黑的水平,且又克服了炭黑的黑色污染,可广泛用于彩色高档橡胶制品。
6、在密封胶和胶粘剂中的应用
在硅酮密封胶和胶粘剂领域,二氧化硅可用作增稠剂和触变剂,可以增加粘结强度,保证自由流动,具有防止结块及在固化期间的流挂、塌散、凹陷,保持透明度,补强,抗剪切等作用。二氧化硅的增稠以及触变作用机理是当其在密封胶和胶粘剂中分散后,不同颗粒间通过其表面的硅醇基产生氢键作用, 形成一个二氧化硅聚集体网络,使体系的流动性受到限制,粘度增加.起到增稠的作用;在受到剪切力的作用下二氧化硅网络受到破坏,导致体系粘度下降发生触变效应,便于施工。一旦剪切力消除,这种网络结构可重新形成,有效防止了胶料在固化过程中的流挂。
7、在塑料中的应用
利用二氧化硅高强度、高流动性和小尺寸效应,可提高塑料制品的致密性、光洁度和耐磨性能。若通过适当的表面改性,则可以达到对塑料同时增强增韧的目的。将白炭黑添加到聚乙烯中,通过特殊的方法,可使二氧化硅在基体中分散均匀,制得高耐磨、高硬度的聚乙烯复合材料。采用接枝聚合的方法对二氧化硅进行表面改性,利用聚合物大分子链来有效阻隔纳米粒子,减轻其团聚程度,进而用其填充聚丙烯,采用共混工艺制备了综合性能优异的纳米Si02/PP复合材料。在低添加量时,可使聚丙烯的韧性提高两倍左右。若向复合体系中加入适量的弹性体,则在保持聚丙烯刚性和拉伸强度的同时,使聚丙烯的抗缺口冲击能力提高3倍左右、分析认为二氧化硅和弹性体可以协同作用,达到增强增韧聚丙烯的目的。利用共混法将二氧化硅添加到PMMA中制备的纳米Si02/PMMA塑料,可大幅提高材料的性能。添加量4%时,可使PMMA的缺口冲击强度提高80%以上,并且制备的复合材料具有很好的光学透明性。在塑料与其它聚合物共混体系中。可加入二氧化硅改善两相的相容性。如向Ps和PP共混体系中,加入经苯乙烯或甲基氯硅烷改性的二氧化硅,可以降低相间界面张力,使浊点温度下降,改进二者的相容性。在环氧树脂中添加二氧化硅可明显改善其脆性,可以克服弹性体增韧而致的材料刚性和强度降低的缺陷,达到增强增韧的目的。当添加量为3wt%时,可使复合体系冲击强度提高40%,拉伸强度等提高21%。若通过偶联剂对纳米二氧化硅进行改性,则可使其冲击韧性提高124%,拉伸性能提高30%,另外,也使制品的硬度、耐磨、耐温和绝缘等性能得到提高。
8、在触变性聚酯和胶衣树脂中的应用
在触变性的聚酯树脂中,使用的特性Si02几乎全部都是二氧化硅,一方面它可以使制品厚度更加均匀、收缩小,更加符合设计的要求;另一方面,由于树脂具有了触变性,减少r树脂的流淌和滴落,减少了树脂的浪费。保护了生产环境。在苯乙烯含量43.5%化的邻苯二甲酸型不饱和聚酯中,加入2%的二氧化硅即可达到4.8的触变指数,这个触变指数已经满足国内胶衣树脂的施工工艺。国家技术监督局规定,手糊成型玻璃纤维增强不饱和聚酯树脂食品容器所用的胶衣层和富树脂层,除作触变剂用的二氧化硅外,不得加入其他无机填料。
9、在原子灰中的应用
原子灰是以不饱和聚酯为主体树脂的腻子,具有固化时间短、抗溶剂性、耐久性好、不开裂、强度高等一系列优点,广泛用于汽车及其它机械行业。原子灰在生产中存在着物理的不稳定性,即沉降稳定性,为了改善体系的沉降稳定性,应加入防沉剂。在常见的防沉剂中,二氧化硅的效果最好,具有很好的防沉效果和极佳的触变性。
10、在涂料中的应用
我国是涂料生产和消费大国,但当前涂料普遍存在悬浮稳定性、触变性、耐候性、耐洗刷性等性能较差的问题,致使每年要进口大量的高档涂料。在涂料中加入少许白炭黑,可提供防结块、防流挂、乳化性、消光性、悬浮、增稠和触变等功能。在铜系复合导电体系中,导电粒子悬浮并分散于基料树脂中,由于二者相对质量的差异(铜为8.9,树脂为1.1)、表面性质的差异,使导电粒子常趋于沉淀状态。特别是在存储的期间,金属粒子往往会絮凝而沉积在容器的底部产生沉淀,严重时团聚成难以分散的硬块,导致产品的报废。因此必须加入防沉剂存放。二氧化硅能在铜系复合导电体系中起到很好的防沉作用,其添加量达到1.5%时即可大大限制导电粉的沉降,二氧化硅对铜系复合导电涂料沉降性的影响涂料中的消光剂是能改变涂膜表面光学性能的助剂,这种助剂能在薄膜的表面产生预期的微粗糙度,使涂膜的光泽性降低。二氧化硅是最主要的无机消光剂,在木器涂料、高固份涂料、酸催化涂料、建筑涂料、电沉积涂料、织物涂料、军器涂料、乙烯涂料、墙纸涂料中有广泛的应用。
在光纤涂层加入适量二氧化硅,能保护光纤表面不受水分的侵蚀,有效的提高光纤耐疲劳性能和老化性能。这主要因为二氧化硅具有很大的比表面积,能够吸附过扩散进入涂层的任何活性基团,使光纤表面活性基团的浓度降低起到保护光纤的作用。当向紫外光(try)固化的光纤涂料中加入2%的二氧化硅时,可显著的降低光纤的吸水率,较好地改善光纤的疲劳与老化性能,增加光纤涂料的触变性,提高涂覆光纤的表面性能。纳米si对紫外光的屏蔽作用能保护涂膜,减缓涂膜的老化。
11、其它用途
超细二氧化硅产品亦可作为医药工业的压片助剂,有效成份载体,高效农药载体,半导体硅片抛光剂,粉末物质防结块剂...
※ 盐酸的用途
各国多用副产盐酸代替硫酸在钢铁工业中清洗钢板,日本、加拿大用盐酸清洗的比例已达75%。中国建设的宝山钢铁公司、武汉钢铁公司亦均用盐酸清洗设备。盐酸还可用来代硫酸分解磷矿石制湿法磷酸,也可制取饲料级磷酸氢钙。近年来国际上已开发成功从副产品盐酸中回收氯的技术,以缓和氯气紧张的局面。