生產(chǎn)多晶硅大都運(yùn)用改進(jìn)西門子法,改進(jìn)西門子法在生產(chǎn)環(huán)節(jié)中產(chǎn)生大量的化學(xué)廢氣和殘留液體。氯硅烷和硅粉是化學(xué)廢水所包含的主要成分。氯硅烷極易被水分解,在實(shí)踐生產(chǎn)處置中,用低濃度的氫氧化鈉溶液以及含有氯硅烷的殘留液體對(duì)廢氣實(shí)施噴淋。鹽酸、氯硅烷和水會(huì)發(fā)作化學(xué)反響從而得到多晶硅生產(chǎn)廢水,廢水經(jīng)生產(chǎn)廢水經(jīng)工業(yè)污水處理設(shè)備,構(gòu)成硅膠及含氯的廢水,硅膠可經(jīng)過固液別離的方式別離出來再放入固廢堆積處集中處置。硅膠被別離出來后就剩下的含氯廢水,即鹽類廢水,對(duì)這些高濃度鹽類廢水可運(yùn)用廢水蒸發(fā)器對(duì)其濃縮結(jié)晶,再將結(jié)晶別離出來,留下液體可再次應(yīng)用以降低企業(yè)的本錢投入。
一、蒸發(fā)器的工作原理及鹽類廢水蒸發(fā)特性
1. 1 工作原理
由于鹽類廢水不能自行揮發(fā),為了對(duì)廢水實(shí)施處置,只能應(yīng)用蒸發(fā)器實(shí)施處置,鹽類廢水為飽和液體,經(jīng)過蒸發(fā)器使其水分蒸發(fā),而廢水的濃度將會(huì)上升,當(dāng)其濃度到達(dá)在當(dāng)下溫度溶解度的臨界點(diǎn),溶質(zhì)將不能再被溶解就會(huì)被析出。
由于蒸發(fā)過程中溶液中的水會(huì)被汽化,從而產(chǎn)生水蒸氣,水蒸氣必需引導(dǎo)至其他中央,由于水蒸氣將和溶液產(chǎn)生牽輪作用,不飽和液領(lǐng)會(huì)再次變成飽和液體,氯化鈉無法結(jié)晶析出。那么將水蒸氣導(dǎo)入冷凝設(shè)備當(dāng)中,讓其冷凝,若直接實(shí)施這一冷凝環(huán)節(jié),這一過程就是單效蒸發(fā)。那么多效蒸發(fā)的流程便是二次蒸汽被引導(dǎo)至下一級(jí)蒸發(fā)器,并且對(duì)其起到加熱作用。
蒸發(fā)其實(shí)是一種熱量的傳送過程,液體到達(dá)沸點(diǎn)汽化的過程就是溶液與冷凝蒸汽之間的熱傳導(dǎo)。
1.2 蒸發(fā)特性
1.2.1 熱量傳送
傳熱性是溶液蒸發(fā)的特性之一,溶液的外表即為分界面,外表以上溶液呈汽化,外表以下溶液呈液化,決議其狀態(tài)的即沸點(diǎn)。溶液到達(dá)沸點(diǎn)即汽化,在空氣遇冷又將變?yōu)樗魵?,而在沸點(diǎn)的臨界點(diǎn)傳熱壁面的兩方都在不停發(fā)作變化,這一個(gè)流程能夠看做是:溶液受熱——沸騰——到達(dá)沸點(diǎn)——汽化——水蒸氣遇冷——冷凝液化。因而這一個(gè)過程也是傳熱過程。
1.2.2 沸點(diǎn)的變化
不含其它溶質(zhì)的溶液稱之為H2O(水)。在一個(gè)規(guī)范大氣壓之下,水的沸點(diǎn)在99.975攝氏度,當(dāng)水中參加其它溶質(zhì)其沸點(diǎn)將隨之改動(dòng),鹽類廢水當(dāng)中含有Nacl,那么在規(guī)范大氣壓之下鹽類廢水的沸點(diǎn)也隨之上升。若鹽類廢水的濃度越高,其沸點(diǎn)和純水的沸點(diǎn)差值越多。
1.2.3 溶液性質(zhì)加強(qiáng)
溶液在加熱蒸發(fā)過程中,其濃度會(huì)隨之增加,因而溶液的酸堿性特征也會(huì)變強(qiáng)。例如自身濃度不高的腐蝕性液體,在蒸發(fā)過程中水分變少,參與稀釋的水分持續(xù)減少,液體濃度增加,其腐蝕性能增加,因而操作人員在蒸發(fā)有害廢水過程中要格外留意。
1.2.4 產(chǎn)生固廢
鹽類廢水在水分蒸發(fā)過程中,濃度增加,析出鹽分晶體,同時(shí)也會(huì)結(jié)垢,產(chǎn)生泡沫。若泡沫不及時(shí)從溶液中別離出來,會(huì)造成其跟隨溶液飄入溢流管等設(shè)備當(dāng)中,從而形成設(shè)備被污染。
二、用于處置多晶硅生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的鹽類廢水的設(shè)備
2.1 薄膜蒸發(fā)器
隨著科技的開展,處置廢水的設(shè)備越發(fā)先進(jìn)。薄膜蒸發(fā)器是一種在真空環(huán)境下對(duì)廢水實(shí)施處置的現(xiàn)代化的蒸發(fā)器。它是由一組可加熱圓筒組成,每一個(gè)圓筒內(nèi)具有可旋轉(zhuǎn)功用的刮膜器。溶液在圓筒內(nèi)不時(shí)加熱并濃縮,在加熱到一定濃度后將及液體保送至灌中待其降溫結(jié)晶。結(jié)晶過程完成后再將其送入壓濾機(jī)中實(shí)施固液別離,液體再次送入生產(chǎn)車間循環(huán)運(yùn)用。
2.2 三效蒸發(fā)器
三效蒸發(fā)器是同串聯(lián)一效和二效蒸發(fā)器串聯(lián),第一個(gè)蒸發(fā)器產(chǎn)生的二次蒸汽給下一級(jí)供熱,經(jīng)過控制設(shè)備內(nèi)部的大氣壓和沸點(diǎn),把蒸汽到引至下一個(gè)蒸發(fā)器的入口。進(jìn)入第一個(gè)蒸發(fā)器的過程為一效,以此類推,二次蒸汽進(jìn)入后面的蒸發(fā)器即為二效、三效。
2.3 四效蒸發(fā)器
四效蒸發(fā)器是基于三效蒸發(fā)器的根底上再串聯(lián)一個(gè)蒸發(fā)器,其工作原理和三效蒸發(fā)器相似,只是蒸汽需求再進(jìn)入一個(gè)蒸發(fā)器。四效蒸發(fā)器工作時(shí),廢水在蒸發(fā)器上端經(jīng)過處置,進(jìn)入每一級(jí)蒸發(fā)管中。廢水在蒸發(fā)管自上而下流出,構(gòu)成薄膜,同時(shí)與蒸汽發(fā)作熱交流反響,廢液蒸發(fā)。且二次蒸汽在每一級(jí)蒸發(fā)器的方向分歧,傳熱效率得到極大促進(jìn)。
三、結(jié)語
含鹽廢水不經(jīng)處置直接排出會(huì)影響到水資源環(huán)境污染,企業(yè)要應(yīng)用蒸發(fā)器,將其鹽剖析出并處置,剩下液體再次循環(huán)至多晶硅生產(chǎn)中運(yùn)用。三效、四效蒸發(fā)器應(yīng)用二次蒸汽加熱,即提升了蒸發(fā)效率,又節(jié)約了能源,多晶硅生產(chǎn)企業(yè)能夠多加應(yīng)用,儉省運(yùn)營本錢,提升企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益。