技术领域
[0001] 本
发明涉及一种生产三氯氢硅的方法及其设备，具体讲，涉及一种三氯氢硅生产过程中尾气粉尘的处理方法及其设备。
背景技术
[0002] 三氯氢硅是一种用途广泛的有机硅
单体，主要用于生产
半导体硅、
单晶硅和
多晶硅的原料，广泛用于国防、国民经济乃至人们日常生活的各个领域，三氯氢硅还是生产硅烷
偶联剂和其他有机硅化合物的重要原料。
[0003] 由于环境保护的需要，需要对三氯氢硅生产过程中产生的废气进行处理，可减少污染，而且对废气中的个组分进行回收再利用，不仅使企业降低了生产成本，而且减少了污染物的排放，并将污染物转化为经济价值更高的产品，进一步为企业增加了利润，提高经济效益。在国家淘汰落后产能的潮流下，对企业废弃物的排放的要求将愈发严格，废弃物的控制和处理方法上的创新会为企业赢得了先机。
[0004] 在三氯氢硅生产过程中，其产生的尾气中经
过冷凝处理后，尾气中仍还有少量的三氯氢硅、四氯化硅、氯化氢和未反应完的硅粉，
现有技术中一般将尾气经过一个袋式
过滤器拦截粉尘，然而由于硅粉的粉尘颗粒细小，
空隙率较大，粉尘中还会混有一定量的氯化氢气体，具有强烈的氯化氢气味，如果将该粉尘如果不进行进一步的处理，会造成大气的污染，为此，本发明提出了以下技术方案。
发明内容
[0005] 本发明的首要目的在于提供一种三氯氢硅生产过程中尾气粉尘的处理方法。
[0006] 本发明的第二发明目的在于提供这种三氯氢硅生产过程中尾气粉尘的处理设备。
[0007] 为实现本发明的发明目的，采用的技术方案为：
[0008] 本发明涉及一种三氯氢硅生产过程中尾气粉尘的处理方法，所述的三氯氢硅生产过程中的尾气和粉尘的混合物经袋式过滤器处理后，所截留的粉尘再通过两步袋式过滤器处理，所述的处理粉尘的袋式过滤器中，设置有至少一个布袋吹管吹出氮气，所述布袋吹管由设置在过滤器底部或顶部的主管、安装于主管上并平行于滤袋与滤袋之间的分管以及设置在每个分管上的至少一个
喷嘴组成；袋式过滤器的粉尘入口处设置至少一个粉尘吹管，粉尘吹管吹出氮气，粉尘被吹散后沉积到袋式过滤器的底部，再进入到第三袋式过滤器，拦截下来的粉尘干燥、
包装得到成品。
[0009] 三氯氢硅合成炉中的废气和粉尘的混合物先经过过滤装置，所截留的粉尘再通过本发明的两步袋式过滤器处理，粉尘进入第一袋式过滤器，被粉尘入口处设置至少一个粉尘吹管吹出的氮气吹散后沉积到袋式过滤器的布袋上和第一袋式过滤器的底部，通过布袋吹管将沉积到布袋上的粉尘吹落到第一布袋过滤器底部；收集得到的粉尘再进入到第二袋式过滤器，再经过相同的处理，将最后收集得到的粉尘干燥、包装得到成品。
[0010] 本发明的第一优选技术方案为：所述布袋过滤器中的粉尘吹管设置有2～8个氮气吹嘴，其中所吹氮气的压强为0.2～0.4MPa。
[0011] 本发明的第二优选技术方案为：在三氯氢硅生产过程中，在袋式过滤器中，由设置在滤袋与滤袋之间的吹管吹出氮气，吹氮气的时间为1～15秒，脉冲氮气的吹入
频率为1～60次/小时，其中所吹氮气的压强为0.2～0.4MPa。喷嘴吹出氮气的
角度为与
水平线呈15～75度角，优选15～60度角。
[0012] 本发明的第三优选技术方案为：在袋式过滤器内设置有
氨气吹管，粉尘通过设置在过滤器内的氨气吹管吹入氨气，氨气与氯化氢反应完闭后直接由第一袋式过滤器排出或进入到第二袋式过滤器。
[0013] 本发明的第四优选技术方案为：所述的袋式过滤器中吹入氨气时，通过袋式过滤器内设置的化学感应器监测反应
进程，完闭后直接由袋式过滤器排出或进入到第二袋式过滤器。
[0014] 本发明的第五优选技术方案为：所述的化学感应器感应到氯化氢的含量为1～50ppm、氨气的含量为1～50ppm时，袋式过滤器直接将收集的粉尘直接排出。
[0015] 本发明的第六优选技术方案为：第二袋式过滤器拦截得到的粉尘的干燥条件为70～85℃
[0016] 为实现本发明的第二发明目的，采用的技术方案为：
[0017] 本发明还涉及一种三氯氢硅生产过程中尾气粉尘的处理设备，所述的设备含有两个袋式过滤器，所述袋式过滤器中设置至少一个布袋吹管，所述布袋吹管由设置在过滤器底部或顶部的主管、垂直安装与主管上位于滤袋与滤袋之间的分管以及每个分管上设置的至少一个喷嘴组成，所述袋式过滤器中的粉尘入口处设置有至少一个粉尘吹管。
[0018] 本发明的第一优选技术方案为：所述的布袋吹管的各分管与主管连接处设置有电磁
阀，所述的分管的高度为布袋底端到顶端的1/2到上1/3处，所述分管上垂直均匀分布有2～5个喷嘴。
[0019] 本发明的第二优选技术方案为：所述第一袋式过滤器和第二袋式过滤器之间通过折管连接或者通过传送装置连接。
[0020] 本发明中袋式过滤器中的布袋采用的材料为：高温膨体无
碱玻璃布，该材料耐高温耐
腐蚀，特别适用于本发明中的生产条件；布袋的龙骨采用的材料为：
钢衬四氟，该材料不仅强度高，且耐高温耐腐蚀，
[0021] 下面对本发明的技术方案进行进一步的描述：
[0022] 本发明涉及一种三氯氢硅生产过程中所产生的粉尘的处理方法，采用两步袋式过滤器处理的方法，三氯氢硅生产过程中的废气先经过滤装置处理，收集得到的粉尘再经过两步布袋过滤器处理，由于经过滤装置处理得到的粉尘中主要为未反应完全的硅粉，还掺杂有少量的三氯氢硅、氯化硅和氯化氢杂质，本发明的目的在于彻底去除硅粉中的杂质，达到企业低污染、低能耗的要求。
[0023] 本发明在袋式过滤器的粉尘入口处设置有至少一个粉尘吹管，粉尘吹管吹出氮气，粉尘被吹散后，其上
吸附的氯化氢、三氯氢硅被吹散随氮气排出，粉尘被袋式过滤器收集，从而达到彻底除去氯化氢、三氯氢硅的目的，第一袋式过滤器的收集的粉尘再进入到第二袋式过滤器，拦截下来的粉尘用70～85℃
温度干燥。通过两次过滤，得到的灰尘中的氯化氢含量为1～50ppm。
[0024] 优选的，在袋式过滤器的粉尘入口处设置有2～8个氮气吹嘴，优选4个，并成对称分布，其中所吹氮气的压强为0.2～0.4MPa。进一步优选0.25～0.3MPa。
[0025] 进一步优选的，所述的袋式过滤器中，设置有至少一个布袋吹管吹出氮气，所述吹管由设置在过滤器底部或顶部的主管、安装于主管上并平行于滤袋与滤袋之间的分管以及设置在每个分管上的至少一个喷嘴组成。现有技术中一般将氮气吹管设置在过滤器顶部或者一端，本发明采用将吹出氮气的吹管设置在滤袋之间的方式，这样不仅使得氮气更加直接作用于滤袋，更好的吹下滤袋上附着的粉尘，作用时间短，效果好，只要作用1～10秒，滤袋上附着的粉尘就
马上掉落，并且可采用较小的氮气的压强即可达到良好的效果，较小的压强对布袋的损伤较小，从而延长了袋式过滤器的使用寿命。在三氯氢硅生产过程中，由于布袋吹管吹出氮气的时间极短，距离极近，不会对粉尘进入袋式过滤器产生任何影响，因此可实现连续作业。
[0026] 为了进一步将灰尘中的氯化氢进一步
回收利用，本发明提出了一种优选的技术方案，在袋式过滤器内设置有氨气吹管，并进一步优选设置在第一袋式过滤器中；氨气吹出管安装于袋式过滤器的底部，优选安装于袋式过滤器滤袋的下方。通过设置在过滤器内的吹管吹入氨气，粉尘中的氯化氢气体与氨气反应，并同时设置化学感应器监测反应的进程。在氨气和氯化氢反应过程中，待一定量的粉尘被吹入第一袋式过滤器后，其进料口封闭，此时氯化氢和氨气吹管吹出的氨气在密闭条件下反应，待氨气监测化学感应器和氯化氢监测化学感应器显示氯化氢的含量为1～50ppm、氨气的含量为1～50ppm时，视为反应完全，并由通过第二袋式过滤器的星型放料器下设置的阀
门直接将制备的
氯化铵混合粉尘排出。所得到的氯化铵混合粉尘可直接用于制备化肥等。在第一袋式过滤器前设置一个料仓，从而保证连续作业。若监测反应不完全，则继续进入到第二袋式过滤器继续过滤。
[0027] 本发明的尾气处理方法具有以下技术优势：
[0028] 1、可实现连续作业；可对三氯氢硅生产连续生产设备产生的粉尘进行过滤，工作效率高，满足了三氯氢硅的连续生产需要的条件。
[0029] 2、节省氮气的用量；本发明通过氮气喷管的设置方式和喷入方式，更好的适应了本工艺的需要，缩短了喷入氮气的时间，节省了氮气用量，并且达到了更好的效果。
[0030] 3、降低了污染物的排放；本发明的处理方法几乎去除了粉尘中的氯化氢和三氯氢硅，得到的粉尘中氯化氢和三氯氢硅的含量极低，均低于50ppm，几乎完全没有了氯化氢气味，减少了水洗塔的处理量，节约了用水。
[0031] 4、可制备出含有氯化铵的副产品，直接用作化肥。本发明的产品可得到高附加值的产品，为企业增加了经济效益。
[0032] 本发明还涉及一种三氯氢硅生产过程产生的粉尘的处理设备，所述的袋式过滤器中，各设置至少一个吹管，所述吹管由设置在过滤器底部或顶部的主管、安装于主管上并平行于滤袋与滤袋之间的分管以及分管上设置的至少一个喷嘴组成；布袋过滤器中的粉尘入口处设置有至少一个氮气吹管。
[0033] 所述的吹管各分管与主管连接处设置有
电磁阀，所述的分管的高度为布袋底端到顶端的1/2到上1/3处，所述分管上垂直均匀分布有2～5个喷嘴。
[0034] 若采用吹入氨气制备氯化铵的工艺，则在袋式过滤器内设置氨气吹管，优选安装于袋式过滤器滤袋的下方。由于在袋式过滤器中充满了氮气，氨气的
密度比氮气小，氯化氢气体的密度又比氮气重，所以将氨气吹管安装于袋式过滤器的底部，有利于氯化氢和氨气更加充分的反应。同时在袋式过滤器内设置有至少一个氨气监测化学感应器和至少一个氯化氢监测化学感应器，优选分散设置在袋式过滤器的顶端、中部和底部。氨气反应装置优选安装于第一袋式过滤器中。
[0035] 本发明尾气粉尘处理设备的具有以下技术优势：
[0036] 1、结构简单，易于安装和推广使用；
[0037] 2、可实现粉尘的连续处理；
[0038] 3、可得到附加值更高的副产品。
附图说明
[0039] 图1为三氯氢硅生产过程中尾气粉尘的处理设备示意图，其中1为第一袋式过滤器，2为第二袋式过滤器，3、5为粉尘吹管，4为氨气吹管，6为氮气输入管路，7为气体排出管路，8为洗水塔，9为星型给料器；
[0040] 图2为布袋吹管的示意图，其中，1为布袋过滤器中的布袋，2为总管，3为分管，4为喷嘴。
具体实施方式
[0041] 以下具体实施方式仅限于对发明的内容作进一步的说明，并不对本发明的内容作出限制。
[0043] 三氯氢硅生产过程中尾气粉尘的处理方法，三氯氢硅生产过程中的尾气和和粉尘先通过旋
风分离器，旋风分离器分离得到的尾气粉尘先经过滤装置收集得到粉尘，粉尘经过两步袋式过滤器处理，所述的袋式过滤器中，设置有一个布袋吹管吹出氮气，所述布袋吹管由设置在过滤器底部的主管、安装于主管上并平行于滤袋与滤袋之间的分管以及设置在分管上的喷嘴组成；分管分布于所有滤袋之间的空隙，从而可以使所有的布袋均被分管吹到，分管的高度为布袋底端到顶端的1/2处，分管上垂直均匀设置4个喷嘴，吹氮气的时间为1～1.5秒，氮气的吹入频率为60次/小时，其中所吹氮气的压强为0.2Mpa；喷嘴吹出氮气的角度为与水平线呈15度角。
[0044] 三氯氢硅合成炉中的废气和粉尘的混合物先经过过滤装置，所截留的粉尘再通过本发明的两步袋式过滤器处理，粉尘进入第一袋式过滤器，第一袋式过滤器的粉尘入口处设置一个粉尘吹管，粉尘吹管设置有8个氮气吹嘴，并成对称分布，其中所吹氮气的压强为0.2MPa。粉尘被粉尘吹管吹出的氮气吹散后沉积到第一袋式过滤器的布袋上和第一袋式过滤器的底部，通过布袋吹管将沉积到布袋上的粉尘吹落到第一布袋过滤器底部；收集得到的粉尘再进入到第二袋式过滤器，再经过相同的处理，将最后收集得到的粉尘干燥、包装得到成品。第二袋式过滤器拦截得到的粉尘的干燥条件为75℃。
[0045] 得到的粉尘经检测，其中所含氯化氢的量为39ppm，三氯氢硅的含量低于50ppm。
[0046] 实施例2
[0047] 三氯氢硅生产过程中尾气粉尘的处理方法，三氯氢硅生产过程中的尾气粉尘先通过旋风分离器，旋风分离器分离得到的尾气粉尘先经过滤装置收集得到粉尘，粉尘经过两步袋式过滤器处理，在两个袋式过滤器中，都设置有布袋吹管，布袋吹管吹出氮气从而将沉积在布袋上的粉尘吹落，所述布袋吹管由设置在过滤器底部的主管、安装于主管上并平行于滤袋与滤袋之间的分管以及设置在分管上的喷嘴组成；分管分布于所有滤袋之间的空隙，从而可以使所有的布袋均被分管吹到，分管的高度为布袋底端到顶端的上1/3处，分管上垂直均匀设置5个喷嘴，吹氮气的时间为1秒，氮气的吹入频率为60次/小时，其中所吹氮气的压强为0.2Mpa；喷嘴吹出氮气的角度为与水平线呈30度角。
[0048] 三氯氢硅合成炉中的废气和粉尘的混合物先经过过滤装置，所截留的粉尘再通过本发明的两步袋式过滤器处理，粉尘进入第一袋式过滤器，第一袋式过滤器的粉尘入口处设置一个粉尘吹管，粉尘吹管设置有8个氮气吹嘴，并成对称分布，其中所吹氮气的压强为0.2MPa。
[0049] 第一袋式过滤器内设置有氨气吹管，粉尘通过设置在过滤器内的氨气吹管吹入氨气，并通过第一袋式过滤器内设置的化学感应器监测反应进程，当化学感应器感应到氯化氢的含量为1～50ppm、氨气的含量为1～50ppm时，第一袋式过滤器直接将收集的粉尘直接排出。
[0050] 若检测得到的氯化氢、氨气含量大于50ppm，粉尘进入到第二袋式过滤器继续过滤，第二过滤器的粉尘入口处也设置有粉尘吹管，与第一袋式过滤器的相同。粉尘吹管吹出氮气，粉尘被吹散后沉积到第二袋式过滤器的底部，拦截下来的粉尘干燥、包装得到成品，粉尘的干燥条件为70℃。
[0051] 经检测，得到的粉尘中氯化氢含量小于50ppm，三氯氢硅的含量低于50ppm。
