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      多晶硅渣漿氯硅烷干燥機

      關鍵詞:硅粉干燥機,硅泥干燥機,氯硅烷干燥機,溶劑蒸發干燥機
      所屬分類:固廢污泥烘干機
      案例概述:針對多晶硅廢泥漿制備高純硅粉干燥的工藝要求,真空圓盤干燥機是百得干燥開發設計的新型渣漿旋轉式間接干燥機,連續進料流量小、停留時間短、傳熱效率高、投資低,適用于粘附性較強的膏狀、糊狀或團狀物料以及易氧化分解、易燃易爆物質的干燥。
      案例詳情 圖片集錦
             高純多晶硅是電子工業和太陽能光伏產業的基礎原料,是硅產品產業鏈中極為重要的中間產品,對我國的國民經濟發展有著深遠的影響。一直以來,多晶硅生產過程中的環境污染問題、技術問題、產業化差距問題等嚴重制約著該產業在國內的發展。目前,我國的多晶硅產業已經在^上占有了一定的優勢。污染的問題也一再被提上日程。隨著生產工藝的逐漸改進,污染物也逐漸從前期的四氯化硅轉向硅渣。特別是近來冷氫化的發展,將四氯化硅充分利用起來,處理的難題隨即轉向了流動態的固液混合硅渣漿。在過去的一段時間內,大量的這種硅渣漿都采用簡單的掩埋甚至直接傾倒的方法處理,這樣的做的后果直接造成了嚴重的環境污染事故,土地寸草不生,水源嚴重破壞。 
            針對硅渣漿的主要成分分析,其處理難點主要表現在兩個方面:
          1、首先是氯硅烷的處理,氯硅烷與空氣、水反應劇烈放熱,生成大量酸霧并生成白色的二氧化硅泡沫狀固體,而且密度比水小,一般漂浮在水面上。而且反應中還會釋放出^爆炸性的氫氣,給安全操作帶來很大不利。 
          2、其次是硅粉中的其他化合物。根據多晶硅及冷氫化生產過程中的工藝說明,反應過程中的硅粉為主要生產原料,由于工業硅粉中含有 B、P、Al 等其他雜質,而且這些雜質基本上不參加合成反應,即在反應中基本無消耗。在反應過程中被富集,^終都以硅渣漿殘液的形式被排出收集。因此,在處理過程中這些雜質的影響不可小覷。 

             由于國內多晶硅起步較晚,對于硅渣漿的處理辦法很大部分是參考有機硅工業中硅渣漿的處理方法。目前,普遍采用的渣漿處理方法有干燥水解法,有機硅生產相對于多晶硅而言,其生產工藝在國內算是比較成熟的,因此對其后續處理的研究也相對完善。部分有機硅生產中的硅渣漿處理工藝特別是干燥水解法成了多晶硅生產企業參考的對象。 
       
      多晶硅泥漿  干燥水解工藝

             干燥水解法首先將含固量20%的渣漿加入干燥機,利用間接加熱分離出氯硅烷并冷凝回收,使渣漿含固量達到80%左右,然后進入堿液水解槽中進行水解反應。目前,新建的多晶硅廠均采用干燥水解法處理渣漿,該方法可回收部分氯硅烷,減少水解量,從而降低水的消耗量和廢氣排放量。

             干燥水解法的工藝流程為: 首先將收集到的料漿連續、小流量地送入干燥機,干燥機采用低壓蒸汽夾套,將氯硅烷從料漿中蒸發出來;然后通過干燥機過濾器捕集排氣中的固體;將含有大量氯硅烷的蒸汽送入回收氯硅烷冷凝器被水冷卻冷凝,冷凝液收集在氯硅烷收集槽,然后循環至三氯氫硅合成工序;不凝性氣體送至工藝放空氣洗滌器;^后料漿在干燥機中濃縮(^大含固量約80%),經過螺旋給料機計量排入水解槽在10%(wt)石灰水中水解干燥機使用低壓蒸汽將料漿蒸發是為了防止重組分氯硅烷和金屬氯化物蒸發,需要注意的是蒸汽溫度應不高于 135℃ 少量的金屬氯化物保留在回收的液體中,被泵送到急冷塔以回收四氯化硅并去除金屬氯化物。


      多晶硅泥漿真空圓盤干燥機  設備概述
             真空圓盤干燥機工作過程連續,工人勞動強度較低。就渣漿干燥來說,只需要進行一次加料和卸料過程,操作簡單,安全系數較高。
             真空圓盤干燥機利用蒸汽間接加熱,在渣漿連續加入過程中使揮發分連續蒸發、連續出料,提高了旋轉式圓盤干燥機的容積利用率, 大大增加了處理量。

             真空圓盤干燥機的體積傳熱系數、氣固兩相接觸和干燥時間與耙式干燥機幾乎相同,連續性批量干燥時間一般約l0~15min,熱效率穩定在80%左右。旋盤干燥機將物料均勻地分散至單位時間上,物料進入干燥機的速率均勻,單位時間進料量較小,干燥機各項運行參數均較為平穩;干燥機干燥后的產品形態為膏狀物,蒸發出的為純凈氯硅烷蒸汽,冷凝器前部過濾器堵塞幾率大幅下降;蒸發后的膏狀物通過螺桿泵連續、均勻地輸送至后續水解罐,因干燥后的物料體積和重量顯著降低,分散至單位時間上的物料就更少,因此水解罐工作極為平穩,螺桿泵密封性較好水解罐內水汽無法竄入干燥機內部。


      多晶硅泥漿真空圓盤干燥機  工藝流程圖


      多晶硅泥漿真空圓盤干燥機  設備結構
            真空圓盤干燥機殼體由設備內壁和外夾套組成,其中夾套設計成蜂窩狀,即在夾套壁面上有規律地沖出許多翻邊向里的凹形圓孔,翻邊與內壁焊接,以增加強度。干燥機殼體設計為整體結構,在頂部設有人孔和視鏡,既方便觀察和維修,又避免了由于干燥機狹長密封面的泄漏而造成的氧化反應,頂部穹頂結構設計加強了設備整體強度。

            空心熱軸和空心圓盤葉片結構是渣漿旋轉式圓盤干燥機的關鍵部件,旋轉式間接干燥機有兩根空心熱軸,兩軸旋轉方向相反,均向著設備中心線方向,借助葉片上的輔助抄料板,把物料從中心推向壁面,又從壁面將物料向上提升,越過空心熱軸,擠到設備中央。針對磨琢性比較強的物料,需要設置耐磨附件。


            針對多晶硅廢泥漿制備高純硅粉干燥的工藝要求,真空圓盤干燥機是百得干燥開發設計的新型渣漿旋轉式間接干燥機,連續進料流量小、停留時間短、傳熱效率高、投資低,適用于粘附性較強的膏狀、糊狀或團狀物料以及易氧化分解、易燃易爆物質的干燥。真空圓盤干燥機能有效控制干燥介質和傳熱介質的消耗量,提高氯硅烷的回收率,同時減少環境污染,在一定程度上滿足了多晶硅企業渣漿處理的要求。


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