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清潔、高效、低能耗,多晶硅生產告別“三高”

發布時間:2018-07-05 15:03:32  |  來源:中國網·中國發展門戶網  |  作者:辛聞  |  責任編輯:焦夢
關鍵詞:多晶硅,清潔生產,能耗降低,提高純度,中國恩菲

中國網/中國發展門戶網訊 當前,盡管我國多晶硅產量已經位居世界前列,但對外進口量依然驚人。伴隨國內光伏內需市場的快速啟動,對多晶硅的需求將持續增長,光伏產業已渡過初生時的冒進,逐步進入理性平穩的發展階段。在此環境下,發展新能源,助力光伏崛起,仍需行業人士聚焦節能、減耗、降本,以及為此不斷創新,這是多晶硅生存和發展的唯一選擇,也是獨立自主發展我國多晶硅光伏產業的必經之路。

中國恩菲工程技術有限公司(以下簡稱“中國恩菲”)采用當前多晶硅生產的主流工藝閉環三氯氫硅法生產多晶硅,以綠色環保為出發點,以產品品質為核心,以節能降耗為理念,結合現有工藝流程,不斷優化工藝路線。多年來,針對多晶硅生產的能耗、環保和品質,中國恩菲攻克了大量生產關鍵難題。

1.節能技術解決多晶硅生產的高能耗問題。

高純多晶硅的生產過程是將高純三氯氫硅用高純氫氣還原成高純多晶硅的過程,其能耗占總能耗超過50%,是實現多晶硅生產環節節能降耗的重點。大型節能還原爐系統是實現大規模化生產多晶硅產品的關鍵技術之一,是解決多晶硅大規模生產、成本低廉、提高產品質量的根本途徑。中國恩菲多晶硅研發團隊首次創立節能還原爐系統設計方法,通過模擬優化,大幅提高多晶硅節能還原爐單爐年產量,在此基礎上,還成功研發36對棒、48對棒、60對棒大型節能多晶硅還原設備及加壓還原工藝技術,為萬噸級多晶硅生產線和節能技改提供技術支撐,具有重大的市場價值和良好的產業化開發前景。同時將整個多晶硅工程的各種能源要素通盤考慮,冷熱綜合利用,為多晶硅低成本、低能耗經濟運行創造條件。

2.尾氣干法回收化廢氣為資源,徹底實現清潔生產。

多晶硅還原尾氣主要含有氫氣、氯化氫、三氯氫硅、四氯化硅等成分。過去通常采用濕法回收還原尾氣,工藝消耗大、收率低、生產成本高,也正為此,一段時間以來,多晶硅行業一直被冠以“高能耗、高排放、高污染”的“罪名”。

為解決行業難題,中國恩菲及中硅高科研發團隊開發了大型還原尾氣干法回收系統技術,充分利用尾氣中各組分物理化學性質的差異,首創具有自主知識產權的“加壓鼓泡淋洗-吸收-脫吸-活性炭吸附”的多晶硅尾氣分離回收利用新工藝;成功研發并建立具有自主知識產權的吸收塔、脫吸塔、活性炭吸附器等特殊結構的大型裝置,實現單條還原尾氣處理能力滿足年產5000噸及以上規模多晶硅建設項目配套需求。過去,進入尾氣的硅占原料超過80%,如不進行回收,會造成資源極大浪費。通過尾氣干法回收技術,進入尾氣的硅能夠得到有效收集,并分門別類進入生產各個環節,將資源回收率從25%提升到99%。

??? 尾氣干法回收是多晶硅生產核心技術,中國恩菲圍繞干法回收的整體工藝、各種成分的處理、相關裝備不斷開發、改進、優化,組建了專利群,為民族多晶硅產業和自主技術提供了知識產權支撐和保障。目前,國內首套大型還原尾氣干法回收裝置已經成功應用于中硅高科各條生產線,從運行結果看,氯硅烷、氫氣、氯化氫氣體利用率分別達到98.5%、99%、99%以上,使多晶硅生產過程中純氫消耗從傳統西門子工藝的近35立方米/千克降至約0.5立方米/千克,且系統能夠適應多晶硅生產能力的變化,從根本上控制“三廢”排放,減少多晶硅原料消耗30%,降低多晶硅成本,實現了清潔、無害化生產。

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