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多晶硅行業(yè)尾氣（四氯化硅）回收系統(tǒng)

 一、概述 , 四氯化硅尾氣回收系統(tǒng)是專(zhuān)門(mén)應(yīng)用于多晶硅生產(chǎn)線的尾氣回收裝置，利用本回收系統(tǒng)將廢氣回收成二氧化硅和鹽酸，本系統(tǒng)已獲國(guó)家專(zhuān)利，經(jīng)產(chǎn)品投放市場(chǎng)，取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益。
生產(chǎn)多晶硅是一個(gè)提純過(guò)程，主要原料是三氯氫硅，再用氫氣進(jìn)行一次性還原，這個(gè)過(guò)程中的三氯氫硅轉(zhuǎn)化為多晶硅，其余大量進(jìn)入尾氣，同時(shí)形成副產(chǎn)品——四氯化硅。四氯化硅是高危產(chǎn)品，遇空氣遇水會(huì)產(chǎn)生對(duì)人體有害的氯化氫氣體。在這個(gè)過(guò)程中，如果回收工藝不成熟，三氯氫硅、四氯化硅、氯化氫、氯氣等有害物質(zhì)有可能外溢，存在污染隱患。而且多晶硅與四氯化硅的生成比例為1：15，即生產(chǎn)一噸多晶硅，就需要處理15噸的四氯化硅，處理量非常大。目前國(guó)內(nèi)處理多晶硅在技術(shù)上已經(jīng)開(kāi)創(chuàng)出了兩個(gè)方式，一是將四氯化硅熱氫化后再生成生產(chǎn)多晶硅的原料，可以回收利用一部分四氯化硅，但不能回收，還是會(huì)產(chǎn)生污染。還有就是通過(guò)化工工藝將四氯化硅轉(zhuǎn)化成高附加值的化工產(chǎn)品，即無(wú)毒無(wú)害的二氧化硅，我公司經(jīng)過(guò)幾年的實(shí)踐與應(yīng)用，成功地將本技術(shù)應(yīng)用于本行業(yè)中，將尾氣“變廢為寶”。
二、工作原理
（1）、四氯化硅提純：
因四氯化硅中含有一些雜質(zhì)，為了得到品質(zhì)高的二氧化硅和鹽酸，將四氯化硅在蒸發(fā)器中蒸發(fā)，再經(jīng)精餾塔提純，使其得到純度非常高的四氯化硅氣體。
（2）、四氯化硅水解：
純的四氯化硅氣體進(jìn)入到水解塔內(nèi)，同時(shí)循環(huán)液通過(guò)泵的作用使循環(huán)液均勻分布到各個(gè)霧化器當(dāng)中，通過(guò)霧化器向下噴淋。與進(jìn)入水解塔內(nèi)的四氯化硅發(fā)生反應(yīng)，形成硅酸及氯化氫氣體。
（3）、二氧化硅的形成：
硅酸進(jìn)入壓濾系統(tǒng)進(jìn)行壓濾成為濾餅，再進(jìn)入干燥機(jī)干燥后形成純度很高的二氧化硅。
（4）、回收鹽酸：
氯化氫氣體進(jìn)入降膜回收裝置，氣體與水反應(yīng)生成鹽酸。同時(shí)冷卻水進(jìn)入本裝置內(nèi)對(duì)氯化氫進(jìn)行冷卻，以增加氯化氫的回收效率。
沒(méi)有反應(yīng)完的氯化氫氣體再進(jìn)入下級(jí)吸收塔內(nèi)，再進(jìn)行一次鹽酸的回收，氣體達(dá)標(biāo)排放。
三、技術(shù)規(guī)格性能參數(shù)
本回收處理系統(tǒng)需根據(jù)多晶硅的生產(chǎn)量及具體情況進(jìn)行有針對(duì)性的設(shè)計(jì)選型，詳情請(qǐng)與我公司聯(lián)系。

四、四氯化硅尾氣回收工藝流程圖

  請(qǐng)電話(huà)聯(lián)系

五、二氧化硅和鹽酸用途

※  二氧化硅的用途

1、涂料及飽和樹(shù)脂的增稠劑和觸變劑

  在大型橋梁和船舶底漆使用的原漿涂料中，超細(xì)二氧化硅依靠表面羥莖作用形成氫鍵，在涂刷和噴涂時(shí)具有較好的流動(dòng)性，而候靜止依靠表面羥莖的氫鍵作用，很快失去流動(dòng)性，防止了原漿涂料的流褂現(xiàn)象，在不飽和樹(shù)脂的作用，與之相似。

  2、平光劑

  家具漆有向亞光方向發(fā)展的趨勢(shì)，列淪清漆或色漆均可使用超細(xì)二氧化硅凝膠產(chǎn)品作為平光劑，另外卷材涂層、PVC、塑料壁紙、雨衣帳篷等平光劑亦可使用此類(lèi)產(chǎn)品。

  3、聚乙烯、聚苯烯、無(wú)毒聚氯乙稀薄膜抗阻塞劑/開(kāi)口劑

  在拉制薄膜之前的原料中加入超細(xì)二氧化硅凝膠粒子在薄膜表面形成微小的凹凸層、薄膜之間存在微小的幾何空間、防止低分子物質(zhì)滲透，從而使薄膜極易打開(kāi)，制備聚乙烯薄膜抗粘母粒，聚苯烯薄膜和無(wú)毒聚氯乙稀膜分別使用

  4、重氮鹽曬圖紙予涂料的重要組成成份

  國(guó)外高質(zhì)量的重氮鹽曬圖紙都經(jīng)過(guò)一道予涂，予涂料的組成是聚醋酸乙烯和超細(xì)二氧化硅經(jīng)過(guò)予涂的曬圖紙圖像清晰、明快、具有立體感。

  5、在橡膠中的應(yīng)用

  未經(jīng)補(bǔ)強(qiáng)的橡膠，其強(qiáng)度一般只有0.3MPa，幾乎不能使用。要達(dá)到實(shí)際應(yīng)用的水平，必須對(duì)其進(jìn)行填充改性。在常見(jiàn)的無(wú)機(jī)粉體填料(碳酸鈣、沉淀法二氧化硅等)中，效果最好的是二氧化硅。當(dāng)添加二氧化硅之后其強(qiáng)度最高可提高40倍，屈服點(diǎn)模量可提高1O倍左右，伸長(zhǎng)率、蠕變性能也能得到十分顯著的改善 ,經(jīng)二氧化硅填充后，材料的內(nèi)部微觀相互作用發(fā)生了很大的變化，除存在分子鏈間弱的范德華力所致纏結(jié)以及因機(jī)械力所致的機(jī)械纏結(jié)外，還存在二氧化硅聚集體間氫鍵的強(qiáng)的相互作用、二氧化硅與聚合物間強(qiáng)的吸附或鍵聯(lián)作用、吸附在二氧化硅聚集體表面的聚合物大分于鏈間的強(qiáng)的相互纏結(jié)作用，使得界面粘結(jié)得到顯著的改善，在橡膠內(nèi)部形成了聚合物大分子鏈貫穿板碳黑網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)，從而賦予了材料優(yōu)越的綜合性能。二氧化硅能大幅度提高膠料的物理機(jī)械性能、減少膠料滯后、降低輪胎的滾動(dòng)阻力而又不損失抗?jié)窕�性能而受到廣泛關(guān)注，因此硅橡膠外的其它有機(jī)橡膠中的應(yīng)用也越來(lái)越廣，其補(bǔ)強(qiáng)效果完全達(dá)到了炭黑的水平，且又克服了炭黑的黑色污染，可廣泛用于彩色高檔橡膠制品。

  6、在密封膠和膠粘劑中的應(yīng)用

  在硅酮密封膠和膠粘劑領(lǐng)域，二氧化硅可用作增稠劑和觸變劑，可以增加粘結(jié)強(qiáng)度，保證自由流動(dòng)，具有防止結(jié)塊及在固化期間的流掛、塌散、凹陷，保持透明度，補(bǔ)強(qiáng)，抗剪切等作用。二氧化硅的增稠以及觸變作用機(jī)理是當(dāng)其在密封膠和膠粘劑中分散后，不同顆粒間通過(guò)其表面的硅醇基產(chǎn)生氫鍵作用， 形成一個(gè)二氧化硅聚集體網(wǎng)絡(luò)，使體系的流動(dòng)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網(wǎng)絡(luò)受到破壞，導(dǎo)致體系粘度下降．發(fā)生觸變效應(yīng)，便于施工。一旦剪切力消除，這種網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)可重新形成，有效防止了膠料在固化過(guò)程中的流掛。

  7、在塑料中的應(yīng)用

 利用二氧化硅高強(qiáng)度、高流動(dòng)性和小尺寸效應(yīng)，可提高塑料制品的致密性、光潔度和耐磨性能。若通過(guò)適當(dāng)?shù)谋砻娓男�，則可以達(dá)到對(duì)塑料同時(shí)增強(qiáng)增韌的目的。將白炭黑添加到聚乙烯中，通過(guò)特殊的方法，可使二氧化硅在基體中分散均勻，制得高耐磨、高硬度的聚乙烯復(fù)合材料。采用接枝聚合的方法對(duì)二氧化硅進(jìn)行表面改性，利用聚合物大分子鏈來(lái)有效阻隔納米粒子，減輕其團(tuán)聚程度，進(jìn)而用其填充聚丙烯，采用共混工藝制備了綜合性能優(yōu)異的納米Si02／PP復(fù)合材料。在低添加量時(shí)，可使聚丙烯的韌性提高兩倍左右。若向復(fù)合體系中加入適量的彈性體，則在保持聚丙烯剛性和拉伸強(qiáng)度的同時(shí)，使聚丙烯的抗缺口沖擊能力提高3倍左右、分析認(rèn)為二氧化硅和彈性體可以協(xié)同作用，達(dá)到增強(qiáng)增韌聚丙烯的目的。利用共混法將二氧化硅添加到PMMA中制備的納米Si02／PMMA塑料，可大幅提高材料的性能。添加量4％時(shí)，可使PMMA的缺口沖擊強(qiáng)度提高80％以上，并且制備的復(fù)合材料具有很好的光學(xué)透明性。在塑料與其它聚合物共混體系中�？杉尤攵�氧化硅改善兩相的相容性。如向Ps和PP共混體系中，加入經(jīng)苯乙烯或甲基氯硅烷改性的二氧化硅，可以降低相間界面張力，使?jié)狳c(diǎn)溫度下降，改進(jìn)二者的相容性。在環(huán)氧樹(shù)脂中添加二氧化硅可明顯改善其脆性，可以克服彈性體增韌而致的材料剛性和強(qiáng)度降低的缺陷，達(dá)到增強(qiáng)增韌的目的。當(dāng)添加量為3wt％時(shí)，可使復(fù)合體系沖擊強(qiáng)度提高40％，拉伸強(qiáng)度等提高21％。若通過(guò)偶聯(lián)劑對(duì)納米二氧化硅進(jìn)行改性，則可使其沖擊韌性提高124％ ，拉伸性能提高30％ ，另外，也使制品的硬度、耐磨、耐溫和絕緣等性能得到提高。

  8、在觸變性聚酯和膠衣樹(shù)脂中的應(yīng)用

  在觸變性的聚酯樹(shù)脂中，使用的特性Si02幾乎全部都是二氧化硅，一方面它可以使制品厚度更加均勻、收縮小，更加符合設(shè)計(jì)的要求；另一方面，由于樹(shù)脂具有了觸變性，減少r樹(shù)脂的流淌和滴落，減少了樹(shù)脂的浪費(fèi)。保護(hù)了．生產(chǎn)環(huán)境。在苯乙烯含量43．5％化的鄰苯二甲酸型不飽和聚酯中，加入2％ 的二氧化硅即可達(dá)到4．8的觸變指數(shù)，這個(gè)觸變指數(shù)已經(jīng)滿(mǎn)足國(guó)內(nèi)膠衣樹(shù)脂的施工工藝。國(guó)家技術(shù)監(jiān)督局規(guī)定，手糊成型玻璃纖維增強(qiáng)不飽和聚酯樹(shù)脂食品容器所用的膠衣層和富樹(shù)脂層，除作觸變劑用的二氧化硅外，不得加入其他無(wú)機(jī)填料。

  9、在原子灰中的應(yīng)用

  原子灰是以不飽和聚酯為主體樹(shù)脂的膩?zhàn)�，具有固化時(shí)間短、抗溶劑性、耐久性好、不開(kāi)裂、強(qiáng)度高等一系列優(yōu)點(diǎn)，廣泛用于汽車(chē)及其它機(jī)械行業(yè)。原子灰在生產(chǎn)中存在著物理的不穩(wěn)定性，即沉降穩(wěn)定性，為了改善體系的沉降穩(wěn)定性，應(yīng)加入防沉劑。在常見(jiàn)的防沉劑中，二氧化硅的效果最好，具有很好的防沉效果和極佳的觸變性。

  10、在涂料中的應(yīng)用

  我國(guó)是涂料生產(chǎn)和消費(fèi)大國(guó)，但當(dāng)前涂料普遍存在懸浮穩(wěn)定性、觸變性、耐候性、耐洗刷性等性能較差的問(wèn)題，致使每年要進(jìn)口大量的高檔涂料。在涂料中加入少許白炭黑，可提供防結(jié)塊、防流掛、乳化性、消光性、懸浮、增稠和觸變等功能。在銅系復(fù)合導(dǎo)電體系中，導(dǎo)電粒子懸浮并分散于基料樹(shù)脂中，由于二者相對(duì)質(zhì)量的差異(銅為8．9，樹(shù)脂為1．1)、表面性質(zhì)的差異，使導(dǎo)電粒子常趨于沉淀狀態(tài)。特別是在存儲(chǔ)的期間，金屬粒子往往會(huì)絮凝而沉積在容器的底部產(chǎn)生沉淀，嚴(yán)重時(shí)團(tuán)聚成難以分散的硬塊，導(dǎo)致產(chǎn)品的報(bào)廢。因此必須加入防沉劑存放。二氧化硅能在銅系復(fù)合導(dǎo)電體系中起到很好的防沉作用，其添加量達(dá)到1．5％時(shí)即可大大限制導(dǎo)電粉的沉降，二氧化硅對(duì)銅系復(fù)合導(dǎo)電涂料沉降性的影響涂料中的消光劑是能改變涂膜表面光學(xué)性能的助劑，這種助劑能在薄膜的表面產(chǎn)生預(yù)期的微粗糙度，使涂膜的光澤性降低。二氧化硅是最主要的無(wú)機(jī)消光劑，在木器涂料、高固份涂料、酸催化涂料、建筑涂料、電沉積涂料、織物涂料、軍器涂料、乙烯涂料、墻紙涂料中有廣泛的應(yīng)用。

  在光纖涂層加入適量二氧化硅，能保護(hù)光纖表面不受水分的侵蝕，有效的提高光纖耐疲勞性能和老化性能。這主要因?yàn)槎�氧化硅具有很大的比表面積，能夠吸附過(guò)擴(kuò)散進(jìn)入涂層的任何活性基團(tuán)，使光纖表面活性基團(tuán)的濃度降低起到保護(hù)光纖的作用。當(dāng)向紫外光(try)固化的光纖涂料中加入2％ 的二氧化硅時(shí)，可顯著的降低光纖的吸水率，較好地改善光纖的疲勞與老化性能，增加光纖涂料的觸變性，提高涂覆光纖的表面性能。納米si 對(duì)紫外光的屏蔽作用能保護(hù)涂膜，減緩?fù)磕さ睦匣��?/FONT>