專利名稱：碳化硅纖維生產中的尾氣回收方法及裝置的制作方法
技術領域：
本發明屬于化工生產中的尾氣回收，特別涉及化學氣相沉積法生產碳化硅纖維的尾氣回收方法和裝置。
采用化學氣相沉積法生產碳化硅纖維是將鎢絲基體連續通過反應器，在反應器內通入適量的CH3SiCl3、CH3SiHCl2和氫氣的混和氣體，在1100-1300℃的溫度下硅烷在鎢絲表面熱解生成SiC。在碳化硅纖維的生產過程中，原料氣的需要量還不到輸入量的10％，而大部分原料氣則隨著反應所產生的廢氣從反應管尾氣排放口排出。排出的尾氣主要含有95％的硅烷，除此之外還有氫氣、氯化氫以及在反應中合成或分解的產物。這些尾氣如不加以回收和利用，除了造成原料的極大浪費外，還會危害人體健康，腐蝕設備，給環境造成嚴重污染。到目前為止，還未見到有關對這部分尾氣進行回收利用的報導。
本發明的目的在于提供一種碳化硅纖維生產中尾氣的回收方法和裝置，該方法可使尾氣回收率達到95％以上，再利用率達65％，排放環境達到國標。
本發明碳化硅纖維生產尾氣的回收方法包括如下步驟(1).將尾氣通過-40～-80℃的冷凝裝置冷凝，分離CH3SiCl3、CH3SiHCl2及高沸點物質；(2).不能被冷凝的HCl、H2等物質進入含10％堿液的吸收塔，除去HCl；(3).H2送入凈化器凈化；(4).冷凝分離出的硅烷，經過精密蒸餾除去高沸點物質后再使用。
根據上述方法而設計的尾氣回收裝置，包括一個冷凝槽，冷凝槽的下部連接一個收集容器，收集容器與精餾塔連接，冷凝槽的上端與吸收塔相連，吸收塔上部排氣口排放出的氫氣進入氫氣凈化器，凈化后的氫氣仍可使用，堿液由泵送入吸收塔循環使用。
本發明的尾氣回收采用冷凝分離和精餾、堿洗的方法，使絕大部分的原料氣得到回收。由本發明回收的CH3SiCl3和CH3SiHCl2占尾氣總量的95％，再利用率為65％。經過凈化后的氫氣均可利用。經過尾氣回收后的環境檢測達到國家標準。本發明的尾氣回收裝置結構簡單、容易控制，使用該裝置回收尾氣提高了經濟效益，延長了設備使用壽命，減少了環境污染。
下面結合附圖
詳細說明本發明的方法及裝置。
附圖所示為根據本發明提出的碳化硅纖維尾氣回收裝置示意圖。
化學氣相沉積SiC纖維反應裝置排出的尾氣送入冷凝溫度為-70℃的冷凝槽5，CH3SiCl3和CH3SiHCl2在這里冷凝并收集在容器6中，此時尾氣中95％的CH3SiCl3和CH3SiHCl2被冷凝回收。冷凝后的硅烷送入蒸餾罐1再經精餾塔3精餾，精餾出的硅烷經冷凝器4冷凝進入貯液槽2，除去高沸點的物質，可利用的硅烷達65％。沒被冷凝的氣體物質送入吸收塔7，塔內注入10％的氫氧化鈉溶液吸收氣體中的HCl氣體，堿液通過耐堿泵9和堿液槽8循環使用，在運行中要定期檢測溶液中的氫氧化鈉濃度。未能被吸收的氫氣送入氫氣凈化器10除去水份和其他的雜質后仍可使用。周圍環境檢測可達到國家標準的要求。
本發明裝置中的各個單元設備均可從公知技術中選用。
權利要求
1.一種碳化硅纖維生產尾氣的回收方法，其特征是包括如下步驟(1).將尾氣通過-40～-80℃的冷凝裝置冷凝，分離CH3SiCl3、CH3SiHCl2及高沸點物質；(2).不能被冷凝的HCl、H2等物質進入含10％堿液的吸收塔，除去HCl；(3).H2送入凈化器凈化；(4).冷凝分離出的硅烷，經過精密蒸餾除去高沸點物質后重復使用。
2.一種根據權利要求1所述方法而設計的尾氣回收裝置，其特征是包括一個冷凝槽(5)，冷凝槽的下部連接一個收集容器(6)，收集容器與精餾塔(3)連接，冷凝槽的上端與吸收塔(7)相連，吸收塔上部排氣口排放出的氫氣進入氫氣凈化器(10)，堿液由泵(9)送入吸收塔循環使用。
全文摘要
本發明提供一種碳化硅纖維生產尾氣的回收方法及裝置，是將尾氣通過-40～-80℃的冷凝裝置冷凝，分離CH
文檔編號C30B29/10GK1146503SQ9511564
公開日1997年4月2日 申請日期1995年9月29日 優先權日1995年9月29日
發明者張蓬洲, 任兆鑫, 宋麗萍, 溫月芳 申請人:中國科學院山西煤炭化學研究所