多晶硅 ( 多晶硅，是單質(zhì)硅的一種形態(tài)。熔融的單質(zhì)硅在過冷條件下凝固時(shí)，硅原子以金剛石晶格形態(tài)排列成許多晶核，如這些晶核長成晶面取向不同的晶粒，則這些晶粒結(jié)合起來，就結(jié)晶成多晶硅。 ) 在太陽能利用上，單晶硅和多晶硅也發(fā)揮著巨大的作用。要使太陽能發(fā)電具有較大的市場(chǎng)，被廣大的消費(fèi)者接受，就必須提高太陽電池的光電轉(zhuǎn)換效率，降低生產(chǎn)成本。從國際太陽電池的發(fā)展過程可以看出其發(fā)展趨勢(shì)為單晶硅、多晶硅、帶狀硅、薄膜材料（包括微晶硅基薄膜、化合物基薄膜及染料薄膜）。不論是改良西門子法還是硅烷法生產(chǎn)工藝中都需要過濾設(shè)備，用于收集硅粉、氯硅烷循環(huán)洗滌、循環(huán)水再利用等工序。結(jié)合眾多項(xiàng)目生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，上海奕卿過濾科技有限公司提出了自己的過濾工藝解決方案。

（ 1 ）石英砂在電弧爐中冶煉提純到 98% 并生成工業(yè)硅，

其化學(xué)反應(yīng) SiO2+C → Si+CO2 ↑

（ 2 ）為了滿足高純度的需要，必須進(jìn)一步提純。把工業(yè)硅粉碎并用無水氯化氫 (HCl) 與之反應(yīng)在一個(gè)流化床反應(yīng)器中，生成擬溶解的三氯氫硅 (SiHCl3) 。

其化學(xué)反應(yīng) Si+HCl → SiHCl3+H2 ↑

反應(yīng)溫度為 300 度，該反應(yīng)是放熱的。同時(shí)形成氣態(tài)混合物 ( Н 2, НС 1,Si НС 13,SiC14,Si) 。

（ 3 ）第二步驟中產(chǎn)生的氣態(tài)混合物還需要進(jìn)一步提純，需要分解 : 過濾硅粉，冷凝 Si НС 13,SiC14 ，而氣態(tài)Н 2, НС 1 返回到反應(yīng)中或排放到大氣中。然后分解冷凝物 Si НС 13,SiC14 ，凈化三氯氫硅（多級(jí)精餾）。

（ 4 ）凈化后的三氯氫硅采用高溫還原工藝，以高純的 SiHCl3 在 H2 氣氛中還原沉積而生成多晶硅。

其化學(xué)反應(yīng) SiHCl3+H2 → Si+HCl 。

多晶硅的反應(yīng)容器為密封的，用電加熱硅池硅棒（直徑 5-10 毫米，長度 1.5-2 米，數(shù)量 80 根），在 1050-1100 度在棒上生長多晶硅，直徑可達(dá)到 150-200 毫米。

這樣大約三分之一的三氯氫硅發(fā)生反應(yīng)，并生成多晶硅。剩余部分同 Н 2, НС 1,Si НС 13,SiC14 從反應(yīng)容器中分離。這些混合物進(jìn)行低溫分離，或再利用，或返回到整個(gè)反應(yīng)中。氣態(tài)混合物的分離是復(fù)雜的、耗能量大的，從某種程度上決定了多晶硅的成本和該 3 工藝的競爭力。

 

相關(guān)資料

多晶硅 ( 多晶硅，是單質(zhì)硅的一種形態(tài)。熔融的單質(zhì)硅在過冷條件下凝固時(shí)，硅原子以金剛石晶格形態(tài)排列成許多晶核，如這些晶核長成晶面取向不同的晶粒，則這些晶粒結(jié)合起來，就結(jié)晶成多晶硅。 ) 在太陽能利用上，單晶硅和多晶硅也發(fā)揮著巨大的作用。要使 太陽能發(fā)電具有較大的市場(chǎng)，被廣大的消費(fèi)者接受，就必須提高太陽電池的光電轉(zhuǎn)換效率，降低生產(chǎn)成本。從國際太陽電池的發(fā)展過程可以看出其發(fā)展趨勢(shì)為單晶硅、多晶硅、帶狀硅、薄膜材料（包括微晶硅基薄膜、化合物基薄膜及染料薄膜）。 不論是 改良西門子法還是硅烷法生產(chǎn)工藝中 都需要過濾設(shè)備 ，用于 收集 硅粉、氯硅烷循環(huán)洗滌、循環(huán)水再利用等工序。結(jié)合 眾多 項(xiàng)目 生產(chǎn) 經(jīng)驗(yàn)， 上海奕卿過濾科技有限公司 提出了自己的過濾工藝解決方案。

多晶硅 生產(chǎn)中所遇見的 污染物及雜質(zhì) 顆粒 ：

1. 未完全反應(yīng)的硅粉顆粒 ；   2. 循環(huán)液帶入的管道中的雜質(zhì) ；   3. 進(jìn)料帶入的固體粉塵與雜質(zhì) ；   4. 合成反應(yīng)生成的固體雜質(zhì) ；

 

這些顆粒 雜質(zhì)污染物 是影響生產(chǎn)穩(wěn)定、換熱效率的 主要 原因。 上海奕卿過濾科技 高效的過濾與分離 設(shè)備 不僅保護(hù)了生產(chǎn)設(shè)備的工藝安全，同時(shí)也提升了產(chǎn)品 質(zhì)量與 產(chǎn)量。

 

尾氣過濾應(yīng)用在多晶硅生產(chǎn)的各個(gè)工藝段 , 對(duì)多晶硅的生產(chǎn)起到重要作用 , 尤其目前行業(yè)低位運(yùn)行期間 , 對(duì)多晶硅產(chǎn)品降低成本至關(guān)重要 ：

a. 廢氣廢液工位的煙氣過濾 ；   b. 還原爐尾氣分離 ；   c. 氫化爐尾氣分離 ；   d. 硅粉過濾等。

 

1 、 還原尾氣分離

在 SiCl4 氫化氣和 SiHCl3 還原氣通過干法分離后， H2 和 HCl 得以回收利用，在 H2 回用前需過濾氣體中含有的未反應(yīng)硅粉和生成的石墨粉， 來 保證氫氣純凈，使氫化反應(yīng)和還原反應(yīng)更穩(wěn)定、高效。

問題：	要求：	解決：
氫氣為高危氣體	過濾器密封性能良好	采用自動(dòng)反吹系統(tǒng)，無須打開濾器，減少內(nèi)件更換頻次，避免泄露可能
石墨粉 / 硅粉顆粒粒徑微小，硬度高。	過濾精度要求高，防止內(nèi)件穿透。	采用獨(dú)特的燒結(jié)金屬氈內(nèi)件，過濾孔徑穩(wěn)定，保證過濾性能 , 過濾精度可達(dá) 0.1um-0.5um
尾氣溫度高	抗溫要求高。避免降溫處理帶來的一系列問題。	奕卿 采用高溫直接處理工藝，避免降溫處理帶來管道腐蝕，能耗浪費(fèi)嚴(yán)重的問題。

 

2 、廢氣、廢液焚燒處理

在多晶硅生產(chǎn)工藝中，廢氣廢液處理一直是困擾企業(yè)的難題之一。傳統(tǒng)的噴淋處理工藝，處理成本高，浪費(fèi)嚴(yán)重，環(huán)保問題嚴(yán)峻。

解決方案：

上海奕卿科技 采用干法分離技術(shù)，將廢氣廢液在爐內(nèi)燃燒，生成 SiO2 粉末，通過分離收集 SiO2 粉末產(chǎn)生極大的經(jīng)濟(jì)效益。同時(shí)解決環(huán)保達(dá)標(biāo)排放問題 。

工藝優(yōu)勢(shì)：

1 、 廢氣廢液集中處理，工藝流程短，操作簡單 ；   2 、 回收的 SiO2 粉末產(chǎn)生極大的經(jīng)濟(jì)效益 ；   3 、 氣體經(jīng)燃燒后，符合環(huán)保要求，可直接放空處理，經(jīng)濟(jì)環(huán)保。

 

 

 

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技術(shù)支持：

如何選擇過濾設(shè)備 —工況調(diào)查表

常見流體的粘度；

常見顆粒物的大小及設(shè)備選型參考；

常見流體化學(xué)適應(yīng)性表；

選擇過濾精度時(shí)微米和目數(shù)的關(guān)系；

常見管道尺寸對(duì)照表；

如何挑選合適的過濾袋 - 過濾芯 ；

過濾機(jī)理和形式 ；

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