RU2468993C1 - Способ переработки отходящих газов, образующихся в процессе получения пирогенного диоксида кремния высокотемпературным гидролизом хлоридов кремния - Google Patents
Способ переработки отходящих газов, образующихся в процессе получения пирогенного диоксида кремния высокотемпературным гидролизом хлоридов кремния Download PDFInfo
- Publication number
- RU2468993C1 RU2468993C1 RU2011112164/02A RU2011112164A RU2468993C1 RU 2468993 C1 RU2468993 C1 RU 2468993C1 RU 2011112164/02 A RU2011112164/02 A RU 2011112164/02A RU 2011112164 A RU2011112164 A RU 2011112164A RU 2468993 C1 RU2468993 C1 RU 2468993C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- suspension
- silicon dioxide
- hydrochloric acid
- scrubber
- circulating
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Treating Waste Gases (AREA)
- Gas Separation By Absorption (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области технологии неорганических веществ, в частности к способам переработки отходящих газов, образующихся в процессе получения пирогенного диоксида кремния высокотемпературным гидролизом хлоридов кремния. Способ переработки отходящих газов включает очистку отходящих газов, содержащую хлористый водород, пары воды, хлор и диоксид кремния, от твердых взвесей диоксида кремния, абсорбцию хлористого водорода с получением соляной кислоты, отбор и фильтрование отработанной циркулирующей суспензии. Очистку от тонкодисперсных твердых взвесей диоксида кремния осуществляют орошением циркулирующими потоками суспензии диоксида кремния в концентрированной ≥31,5 мас.% НСl соляной кислоте. На фильтрование из контура первого скруббера отбирают отработанную суспензию диоксида кремния в соляной кислоте с содержанием диоксида кремния 80-120 г/дм3. Фильтрат передают в поток циркулирующей суспензии во второй скруббер, в контуре которого поддерживают концентрацию суспензии диоксида кремния в соляной кислоте 1-10 г/дм3. Расход циркулирующей суспензии из контура первого скруббера восполняют суспензией из потока циркулирующей суспензии второго скруббера. Повышается эффективность очистки отходящих газов производства пирогенного диоксида кремния от твердой фазы, уменьшаются потери концентрированной соляной кислоты и расход реагента на обезвреживание при переработке отработанной суспензии. 2 з.п. ф-лы, 1 ил., 1 пр.
Description
Изобретение относится к области технологии неорганических веществ, в частности к способам переработки отходящих газов, образующихся в процессе получения пирогенного диоксида кремния высокотемпературным гидролизом хлоридов кремния методом сжигания смесей хлоридов кремния, водорода и воздуха при 1000-1200°С.
Известны способы переработки отходящих газов, образующихся в процессах получения оксидов магния, железа, пирогенного диоксида кремния (аэросила) и других оксидов высокотемпературным гидролизом хлористых солей, включающие очистку от примесей хлора, паров воды, механических примесей пыли оксидов магния, железа, кремния и абсорбцию хлористого водорода с получением соляной кислоты. Очистку от механических примесей - пыли диоксида кремния и др. - ведут сепарацией и фильтрованием [1].
Недостатком способов является низкая эффективность очистки абгазного хлористого водорода от механических примесей - твердых взвесей (пыли) перед направлением на абсорбцию, что обусловливает загрязнение получаемой соляной кислоты и осложняет эксплуатацию насадочных абсорберов.
Известен способ переработки отходящих газов, образующихся в процессе синтеза хлористого водорода, включающий очистку от неорганических соединений в виде механических примесей и последующую абсорбцию хлористого водорода с получением соляной кислоты. В приведенном способе очистка хлористого водорода от механических примесей перед направлением на абсорбцию осуществляется в двух установленных последовательно сепараторах [2].
Недостатком способа является низкая эффективность очистки газа от твердых взвесей.
Известен способ переработки отходящих газов, образующихся в процессе получения оксида магния высокотемпературным гидролизом содержащей хлориды магния и кальция рапы, включающий очистку от твердых взвесей в циклоне и последующую абсорбцию хлористого водорода с получением разбавленной (1-13 мас.% НСl) соляной кислоты [3].
Недостатками способа являются низкая эффективность очистки абгазного хлористого водорода от твердых взвесей перед направлением на абсорбцию и получение разбавленной соляной кислоты.
Известен способ переработки отходящих газов, образующихся в процессе производства кремния при получении пирогенного диоксида кремния высокотемпературным гидролизом хлоридов кремния, включающий абсорбцию хлористого водорода соляной кислотой (18 мас.% НСl) с получением концентрированной соляной кислоты, из которой затем дистиллируют хлористый водород [4].
Недостатком способа является отсутствие очистки отходящих газов от твердых взвесей перед направлением на абсорбцию, что обусловливает осложнения при дистилляции хлористого водорода вследствие накопления твердых взвесей в кубовом остатке.
Известен способ переработки отходящих газов, образующихся в процессе производства кремния при получении пирогенного диоксида кремния высокотемпературным гидролизом хлоридов кремния, включающий очистку абгазов от частиц пыли орошением циркулирующим потоком жидкости, абсорбцию хлористого водорода водой с получением разбавленной соляной кислоты и отбор отработанной суспензии для выделения твердой фазы фильтрованием и обезвреживания при взаимодействии с щелочным реагентом [5] прототип.
Недостатками способа являются малоэффективная очистка абгазов от твердых взвесей, получение разбавленной соляной кислоты и ее потери при обезвреживании отбираемой части циркулирующей суспензии.
Технической задачей изобретения является повышение эффективности очистки отходящих газов от твердых взвесей и уменьшение потерь концентрированной соляной кислоты.
Технический результат, получаемый при осуществлении изобретения, заключается в повышении качества концентрированной ≥31,5 мас.% НСl соляной кислоты вследствие получения продукта, в котором содержание кремниевой кислоты в пересчете на SiO2 не превышает 0,02 мас.%. Кроме того, уменьшаются потери концентрированной соляной кислоты и затраты реагента на обезвреживание при переработке отработанной суспензии SiO2 в соляной кислоте.
Указанный технический результат достигается при осуществлении предлагаемого способа переработки отходящих газов, образующихся в процессе получения пирогенного диоксида кремния, сущность которого выражается следующей совокупностью существенных признаков:
- очистка отходящих газов концентрированной соляной кислотой в двух установленных последовательно скрубберах, в контурах орошения которых циркулируют потоки суспензии диоксида кремния в концентрированной ≥31,5 мас.% НСl соляной кислоте с концентрацией диоксида кремния 80-120 г/дм3 в контуре первого скруббера и 1-10 г/дм3 в контуре второго скруббера;
- отбор части отработанной в первом скруббере суспензии с концентрацией диоксида кремния 80-120 г/дм3 и выделение фильтрованием осадка диоксида кремния, который после нейтрализации щелочным реагентом направляется на утилизацию;
- компенсация количества отобранной соляной кислоты из потока циркулирующей суспензии первого скруббера передачей полученной на втором скруббере суспензии с концентрацией диоксида кремния 1-10 г/дм3;
- компенсация переданного количества соляной кислоты из контура второго скруббера возвратом фильтрата, полученного при фильтровании отобранной отработанной суспензии из контура первого скруббера;
- абсорбция хлористого водорода из очищенных отходящих газов в насадочной колонне адиабатической абсорбции с получением концентрированной ≥31,5 мас.% НСl соляной кислоты;
- компенсация расхода соляной кислоты во втором скруббере подачей концентрированной соляной кислоты, полученной абсорбцией хлористого водорода в колонне адиабатической абсорбции;
- использование в качестве абсорбента в колонне адиабатической абсорбции раствора разбавленной (~5 мас.% НСl) соляной кислоты из промывной колонны;
- использование в качестве абсорбента в промывной колонне очищенной воды;
- обезвреживание технологических газов в аппарате санитарной очистки раствором щелочи.
Существенными отличительными признаками предлагаемого способа переработки отходящих газов, образующихся в процессе получения пирогенного диоксида кремния, являются:
- очистку отходящих газов от тонкодисперсных твердых взвесей диоксида кремния осуществляют орошением циркулирующими потоками суспензии диоксида кремния в концентрированной ≥31,5 мас.% НСl соляной кислоте;
- на фильтрование из контура первого скруббера отбирают отработанную суспензию диоксида кремния в соляной кислоте с содержанием диоксида кремния 80-120 г/дм3;
- фильтрат передают в поток циркулирующей суспензии во второй скруббер, в контуре которого поддерживают концентрацию суспензии диоксида кремния в соляной кислоте 1-10 г/дм3;
- расход циркулирующей суспензии из контура первого скруббера восполняют передачей полученной суспензии из контура второго скруббера;
- расход соляной кислоты во втором скруббере восполняют концентрированной соляной кислотой, полученной абсорбцией хлористого водорода в колонне адиабатической абсорбции.
Из сравнения рассматриваемых способов следует, что новые приемы выполнения действий и новая последовательность выполнения действий обеспечивают достижение технического результата при осуществлении изобретения.
На фиг.1 показана технологическая схема переработки отходящих газов процесса получения пирогенного диоксида кремния.
Отходящие газы после выделения пирогенного диоксида кремния в продуктовых циклонах (1) и фильтрах (2) при температуре 100-160°С, в которых содержание основных компонентов НСl, Сl2, Н2О, N2, О2. составляют (об.%): 18-20; 1,4-1,8; 3-9; 60-70; 2-5 соответственно и твердых взвесей диоксида кремния 0,2-1,0 мас.%, поступают на очистку в два установленных последовательно скруббера (3) и (3'). В первом скруббере (3) осуществляется охлаждение до 60-70°С и предварительная очистка отходящих газов от твердых взвесей орошением циркулирующим в контуре бак (4) - насос (5) - теплообменник (6) - скруббер (3) потоком образующейся суспензии диоксида кремния (80-120 г SiO2 на дм3) в соляной кислоте ≥31,5 мас.% НСl. Из первого скруббера (3) отходящие газы направляют во второй скруббер (3'), где осуществляется доочистка от твердых взвесей при орошении циркулирующим в контуре бак (4') - насос (5') - скруббер (3') потоком образующейся суспензии диоксида кремния (1-10 г SiO2 на дм3) в соляной кислоте ≥31,5 мас.% НСl, откуда через каплеуловитель (7) очищенные отходящие газы при температуре 60-70°С направляются в колонну адиабатической абсорбции (8) для получения концентрированной ≥31,5 мас.% НСl соляной кислоты, которая после охлаждения в холодильнике (9) отправляется на склад, а также для восполнения расхода жидкой фазы в бак (4') второго скруббера (3').
Отработанная суспензия из бака (4) циркуляционного контура орошения первого скруббера (3) насосом (5) отбирается на фильтр (10), откуда фильтрат соляной кислоты передается в бак (4') циркуляционного контура второго скруббера, а осадок диоксида кремния направляется на утилизацию.
Наработанная в циркуляционном контуре второго скруббера (3') суспензия из бака (4') передается в бак (4) циркуляционного контура первого скруббера (3).
Отходящие газы из колонны адиабатической абсорбции (8) поступают в орошаемую потоком очищенной воды промывную колонну (11), где образуется разбавленная (~5 мас.% НСl) соляная кислота, которая из бака (4") в качестве абсорбента насосом (5") подается на орошение колонны адиабатической абсорбции (8).
Технологические газы после промывной колонны (11) обезвреживаются в аппарате санитарной очистки (12) при орошении потоком щелочи, циркулирующим в контуре бак (4'") - насос (5'") - аппарат санитарной очистки (12). Обезвреженные газы вентилятором (13) выбрасываются в трубу, а нейтрализованные стоки утилизируются. Пример осуществления способа
413,2 дм3 (418,2 г) отходящих газов процесса получения пирогенного диоксида кремния, представляющих пылепарогазовую смесь, содержащую 156 г хлористого водорода, 23,1 г паров воды, 17 г хлора и 2,09 г диоксида кремния (остальное N2, О2 и др.), при температуре 120-125°С подали в первый скруббер для предварительной очистки и охлаждения до 64-65°С циркулирующим потоком орошающей суспензии, содержащей 80-120 г SiO2 в 1 дм3 концентрированной (32 мас.% НСl) соляной кислоты. В результате частичного выделения хлористого водорода, воды и частиц диоксида кремния получили дополнительно к циркулирующему потоку 24,2 г суспензии диоксида кремния в соляной кислоте, содержащей 2,08 г диоксида кремния, и парогазовую смесь в количестве 347,2 дм3 (411,3 г), которую передали на доочистку циркулирующим потоком орошающей суспензии, содержащей 1-10 г SiO2 в 1 дм3 концентрированной (32 мас.% НСl) соляной кислоты при температуре 63-64°С во втором скруббере. При этом дополнительно получили 17,3 г суспензии, содержащей 0,1 г диоксида кремния, которую присоединили к циркуляционному потоку первого скруббера.
Из циркуляционного потока первого скруббера отобрали отработанную суспензию в количестве 24,2 г, отобранную часть суспензии профильтровали под давлением 0,25-0,30 МПа. Содержащий 2,08 г диоксида кремния осадок нейтрализовали щелочью, а 17,2 г фильтрата, являющегося концентрированной (32 мас.% НСl) содержащей следовое количество SiO2 соляной кислотой, направили на орошение в циркуляционный поток второго скруббера.
Эффективность очистки пылепарогазовой смеси от диоксида кремния составила 99,5%. При этом на 70% уменьшены потери концентрированной соляной кислоты.
Очищенную парогазовую смесь в количестве 346,2 дм3 (411,2 г), содержащую 154,5 г хлористого водорода и 19,8 г паров воды, направили на адиабатическую абсорбцию.
Абсорбцию хлористого водорода из парогазовой смеси в колонне адиабатической абсорбции осуществили при орошении потоком полученной в промывной колонне разбавленной (4,8 мас.% НСl) соляной кислотой в количестве 342,1 г. В результате абсорбции получили 478 г концентрированной (32 мас.% НСl) соляной кислоты, содержащей 152,9 г хлористого водорода, и 231,4 дм3 (275,4 г) парогазовой смеси, содержащей 18,7 г хлористого водорода и 19,8 г паров воды, которую направили в промывную колонну.
Полученная соляная кислота содержит (мас.%): НСl - 32; остаток после прокаливания - <0,05; кремниевая кислота в пересчете на SiO2 - < 0,02; свободный хлор - 0,006. Концентрированная соляная кислота такого качества соответствует требованиям ГОСТ 857-95 и может быть использована в цветной и черной металлургии, химической и др. отраслях промышленности.
Абсорбцию остаточного хлористого водорода из парогазовой смеси в промывной колонне осуществили орошением очищенной водой в количестве 307,1 г. В результате промывки получили 342,1 г соляной кислоты, содержащей (4,8 мас.% НСl), которую направили в качестве абсорбента в колонну адиабатической абсорбции, и 196,5 дм3 (240,4 г) парогазовой смеси, которую обезвредили обработкой раствором едкого натра.
Таким образом, описанная выше технологическая схема позволяет решить задачу переработки отходящих газов процесса получения пирогенного диоксида кремния с повышением эффективности очистки от пыли диоксида кремния перед абсорбцией хлористого водорода и получением качественной концентрированной соляной кислоты. При этом достигается уменьшение количества отходов вследствие возможности возврата концентрированной соляной кислоты в поток орошающей суспензии и соответствующее уменьшение затрат реагента на обезвреживание при переработке отработанной суспензии SiO2 в соляной кислоте.
Список использованных источников
1. Якименко Л.М. Производство хлора, каустической соды и неорганических хлоропродуктов. М.: Химия, 1974, с.487-510.
2. Левинский М.И., Мазанко А.Ф., Новиков И.Н. Хлористый водород и соляная кислота. М.: Химия, 1985, с.27.
3. Патент США №3447901, МПК С01В 7/08; C01F 5/02; С01D 5/00. Production of hydrogen chloride and magnesium oxide. Заявл. 15.08.1967. №660 681. Опубл. 03.06.1969.
4. Патент США №4515762, МПК С01В 33/113; C01G 17/02; C01G 23/07. Process for processing waste gases resulting during the production of silicon. Заявл. 16.11.1982. №442145. Опубл. 07.05.1985.
5. Патент США №4519999, МПК С01В 33/18. Waste treatment in silicon production operations. Заявл. 28.05.1982. №383234. Опубл. 28.05.1985.
Claims (3)
1. Способ переработки отходящих газов, образующихся в процессе получения пирогенного диоксида кремния высокотемпературным гидролизом хлоридов кремния, включающий очистку отходящих газов, представляющих собой пылепарогазовую смесь, содержащую хлористый водород, пары воды, хлор и диоксид кремния, от твердых взвесей диоксида кремния, абсорбцию хлористого водорода с получением соляной кислоты, отбор и фильтрование отработанной циркулирующей суспензии, отличающийся тем, что очистку от тонкодисперсных твердых взвесей диоксида кремния осуществляют орошением циркулирующими потоками суспензии диоксида кремния в концентрированной ≥31,5 мас.% НСl соляной кислоте, на фильтрование из контура первого скруббера отбирают отработанную суспензию диоксида кремния в соляной кислоте с содержанием диоксида кремния 80-120 г/дм3, фильтрат передают в поток циркулирующей суспензии во второй скруббер, в контуре которого поддерживают концентрацию суспензии диоксида кремния в соляной кислоте 1-10 г/дм3, а расход циркулирующей суспензии из контура первого скруббера восполняют суспензией из потока циркулирующей суспензии второго скруббера.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что весовое отношение орошающей суспензии к отбираемой части составляет от 50/1 до 80/1.
3. Способ по п.1, отличающийся тем, что на восполнение потока циркулирующей жидкой фазы во втором скруббере подают концентрированную соляную кислоту, полученную абсорбцией хлористого водорода.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2011112164/02A RU2468993C1 (ru) | 2011-03-30 | 2011-03-30 | Способ переработки отходящих газов, образующихся в процессе получения пирогенного диоксида кремния высокотемпературным гидролизом хлоридов кремния |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2011112164/02A RU2468993C1 (ru) | 2011-03-30 | 2011-03-30 | Способ переработки отходящих газов, образующихся в процессе получения пирогенного диоксида кремния высокотемпературным гидролизом хлоридов кремния |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2011112164A RU2011112164A (ru) | 2012-10-10 |
| RU2468993C1 true RU2468993C1 (ru) | 2012-12-10 |
Family
ID=47079052
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2011112164/02A RU2468993C1 (ru) | 2011-03-30 | 2011-03-30 | Способ переработки отходящих газов, образующихся в процессе получения пирогенного диоксида кремния высокотемпературным гидролизом хлоридов кремния |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2468993C1 (ru) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113044848B (zh) * | 2019-12-27 | 2023-03-28 | 亚洲硅业(青海)股份有限公司 | 多晶硅尾气处理回收***及方法 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3338888A1 (de) * | 1982-11-01 | 1984-05-03 | General Electric Co., Schenectady, N.Y. | Verfahren zum herstellen von pyrogenem siliziumdioxid |
| US4519999A (en) * | 1980-03-31 | 1985-05-28 | Union Carbide Corporation | Waste treatment in silicon production operations |
| SU1170966A3 (ru) * | 1979-06-08 | 1985-07-30 | Дегусса Аг (Фирма) | Способ получени высокодисперсной двуокиси кремни |
| JP2005185897A (ja) * | 2003-12-24 | 2005-07-14 | Central Glass Co Ltd | 六フッ化硫黄ガスの処理方法 |
| CN101554562A (zh) * | 2008-04-11 | 2009-10-14 | 福建钧石能源有限公司 | 废气处理***及处理方法 |
-
2011
- 2011-03-30 RU RU2011112164/02A patent/RU2468993C1/ru active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1170966A3 (ru) * | 1979-06-08 | 1985-07-30 | Дегусса Аг (Фирма) | Способ получени высокодисперсной двуокиси кремни |
| US4519999A (en) * | 1980-03-31 | 1985-05-28 | Union Carbide Corporation | Waste treatment in silicon production operations |
| DE3338888A1 (de) * | 1982-11-01 | 1984-05-03 | General Electric Co., Schenectady, N.Y. | Verfahren zum herstellen von pyrogenem siliziumdioxid |
| JP2005185897A (ja) * | 2003-12-24 | 2005-07-14 | Central Glass Co Ltd | 六フッ化硫黄ガスの処理方法 |
| CN101554562A (zh) * | 2008-04-11 | 2009-10-14 | 福建钧石能源有限公司 | 废气处理***及处理方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2011112164A (ru) | 2012-10-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5511667B2 (ja) | ハロゲン化水素、水素およびハロゲン化ケイ素を含む混合ガスから水素ガスを生産する方法、その水素ガスを用いたケイ素化合物の生産方法、およびその方法のためのプラント | |
| KR101836537B1 (ko) | 알루미늄 트리플루오라이드의 제조 방법 | |
| WO2019091259A1 (zh) | 回收利用二氧化碳的方法以及*** | |
| JP5013692B2 (ja) | フルオロメタンの製造方法およびその製品 | |
| TWI529141B (zh) | Recovery and treatment of hydrofluoric acid and fluorosilicic acid waste | |
| JPS5929521B2 (ja) | 精製塩酸の製造法 | |
| CN105036141A (zh) | 一种氯硅烷废气生产纳米二氧化硅并副产盐酸的方法 | |
| JP4423199B2 (ja) | ポリスルファンの変換法 | |
| RU2468993C1 (ru) | Способ переработки отходящих газов, образующихся в процессе получения пирогенного диоксида кремния высокотемпературным гидролизом хлоридов кремния | |
| CN110330164A (zh) | 一种碱性高盐高氟废水回收氟资源与钠资源的方法 | |
| CN105480948B (zh) | 一种脂肪酸或脂肪酰氯氯化生产过程中副产物氯化氢循环利用方法及*** | |
| TWI477448B (zh) | 製造四氟化矽之方法 | |
| CA2984477A1 (en) | High purity synthetic fluorite, process for preparing the same and apparatus therefor | |
| CN109248642A (zh) | 一种制备氟化氢颗粒层移动床过滤器的使用方法 | |
| WO2011094938A1 (zh) | 一种有机氯硅烷生产干法除尘方法 | |
| JP5566290B2 (ja) | ハロゲン化水素、水素およびハロゲン化ケイ素を含む混合ガスから水素ガスを生産する方法、その水素ガスを用いたケイ素化合物の生産方法、およびその方法のためのプラント | |
| CN102001687A (zh) | 用纯碱蒸馏废液制备氯化钙联产氯化钠和生石膏的方法 | |
| CN204981169U (zh) | 一种利用氯硅烷废气生产纳米二氧化硅并副产盐酸的装置 | |
| JPS63214321A (ja) | 珪素化合物を含むガスの処理方法 | |
| CN219341931U (zh) | 一种颗粒硅生产过程三废协同治理工艺装置 | |
| CN218358392U (zh) | 一种综合危废焚烧烟气处理*** | |
| CN108585006A (zh) | 一种铝灰处理工艺中活性溶出及生料制备的方法 | |
| CN214734945U (zh) | 一种含氢氟酸废液的处理装置 | |
| JP5900130B2 (ja) | フルオロアルキルアイオダイドの利用方法 | |
| JP3912878B2 (ja) | 燐酸製造プロセスからＳｉＦ４を製造する方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PD4A | Correction of name of patent owner |