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。

利用價(jià)值：從目前國際太陽電池的發(fā)展過程可以看出其發(fā)展趨勢為單晶硅、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）。

 

我國是全球多晶硅生產(chǎn)大國，約占全球多晶硅總產(chǎn)量的 60% 以上，其中 90% 以上的多晶硅企業(yè)生產(chǎn)工藝是改良西門子法，工藝過程是工業(yè)級硅粉在流化床反應(yīng)器中氯化合成 Si HCl3 （三氯氫硅），合成三氯氫硅在多級分餾塔中進(jìn)行精制提純，然后在化學(xué)蒸發(fā)沉積反應(yīng)器中還原沉積多晶硅，該工藝實(shí)現(xiàn)了反應(yīng)物料完全閉環(huán)生產(chǎn)， H ₂ 、 Si ? HCl ₃ 、 SiCl ₄ 和 HCl 均循環(huán)利用 。但在合成爐出口處氣體、還原爐高溫尾氣等工藝環(huán)節(jié)中含一定量未反應(yīng)的細(xì)硅粉（ 1~10 μ m ）以及雜質(zhì)固體顆粒須進(jìn)行過濾，否則雜質(zhì)顆粒在精餾塔、管道等處沉積堵塞嚴(yán)重影響生產(chǎn)的連續(xù)性和安全性，因此需要對上述工藝環(huán)節(jié)進(jìn)行氣體過濾凈化。本文采用微孔金屬膜作為過濾凈化的核心材料，在某多晶硅企業(yè)進(jìn)行應(yīng)用，研究過濾前后的粉塵濃度，過濾壓差隨時(shí)間的變化關(guān)系，以及微孔金屬膜的反吹再生的連續(xù)性。

 

在某多晶硅企業(yè)的生產(chǎn)線上，將含有微孔金屬膜的金屬過濾器安裝到生產(chǎn)線上進(jìn)行應(yīng)用研究，其工藝過程，在金屬過濾器合成 氣和潔凈工藝氣體管道上分別安裝了粉塵濃度儀用于檢測過濾前后的粉塵濃度；在合成氣管道上裝有氣體流量計(jì)用于檢測金屬過濾器的氣體處理量；在金屬過濾器的上下游之間安裝了壓差計(jì) PDI ，用于檢測過濾器的壓差。

 

工藝條件為：合成氣量 8 000~10 000m μ /h ，溫度 220 ℃ ~320 ℃，系統(tǒng)壓力為 2.0~2.8MPa ，合成氣組成為 H ₂ 、 SiHCl ₃ 、 SiCl ₄ 和 HCl ，粉塵雜質(zhì)，高壓氮?dú)庥糜谠偕⒖捉饘倌?，壓力?/span> 0.4~0.6 MPa ，氮?dú)鈿獍莘e為 40 L 。金屬微孔膜材質(zhì)為 316L ，金屬微孔膜由兩層組成，分布為精度控制層（細(xì)粉末層）和粉末支撐層（大粉末層），其過濾精度為 1 μ m 。金屬微孔膜規(guī)格為Φ 60 mm × 1000 mm 。

 

在微孔金屬膜投入運(yùn)行后，隨著過濾的進(jìn)行，系統(tǒng)壓差逐漸上升，當(dāng)壓差上升到一定值時(shí)，需要對系統(tǒng)進(jìn)行再生處理在一個(gè)再生周期內(nèi)，金屬微孔膜的過濾壓差可以分為 3 個(gè)明顯階段，第一階段為過濾初期，也是濾餅形成期，時(shí)間較短，約為 15 h ，此時(shí)金屬微孔膜表面的濾餅快速形成，壓差隨時(shí)間快速上升，直至濾餅完全形成后，壓力逐漸趨于穩(wěn)定。第二階段為過濾中期，此時(shí)由于金屬微孔膜表面濾餅已經(jīng)形成，壓力的變化 主要與過濾粉塵的性能有直接關(guān)系，此時(shí)對于多晶硅而言，過濾的粉塵顆粒硬度較大，濾餅不易壓縮，此時(shí)過濾壓差隨著濾餅的增厚，壓力逐漸增加。第三階段為過濾過濾后期，此時(shí)由于壓差較大，作用在濾餅上的壓力也增大，當(dāng)達(dá)到一定值時(shí)，濾餅的粉塵顆粒產(chǎn)生的孔隙受到的壓力將使孔隙減小，因此壓力快速上升，直至材料表面的孔隙堵死。此時(shí)需要對金屬微孔膜進(jìn)行反吹再生。因此，在工業(yè)生產(chǎn)應(yīng)用過程中，為了便于控制系統(tǒng)的穩(wěn)定，需要在過濾中期對金屬微孔膜進(jìn)行反吹再生。

采用過濾精度為 1 微米的金屬微孔膜，在多晶硅合成氣工藝環(huán)節(jié)進(jìn)行了應(yīng)用研究，結(jié)果表明經(jīng)過金屬微孔膜過濾后，合成氣內(nèi)的粉塵含量可以降至 40 mg/cm3 ，對于大于 1 微米的粉塵顆粒具有顯著的攔截效果，經(jīng)過再生，金屬微孔膜過濾系統(tǒng)的可以在過濾壓差小于 25 KPa 下運(yùn)行。

 

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，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：

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。

 

 

 

相關(guān)資料：

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多晶硅的質(zhì)量控制；

多晶硅凈化系統(tǒng)過濾元件再生機(jī)理研究；

多晶硅生產(chǎn)過程中硅渣漿的處理；

多晶硅生產(chǎn)系統(tǒng)尾氣的回收；

多晶硅生產(chǎn)中氯硅烷廢氣廢液處理；

多晶硅尾氣回收工藝研究進(jìn)展；

尾氣回收對多晶硅產(chǎn)品質(zhì)量和成本的影響；

 

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全自動(dòng)金屬粉末燒結(jié)濾芯過濾器

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；

常見管道尺寸對照表；

如何挑選合適的過濾袋 - 過濾芯 ；

過濾機(jī)理和形式 ；

過濾行業(yè)中的常用術(shù)語 ；

過濾行業(yè)常見的單位換算 ；

過濾的種類及模式 ；

過濾行業(yè)中的一些名詞定義 ；

常見顆粒物粒徑大小 ；

常用壓濾機(jī)濾布分類 ；

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幾種過濾方法能耗分析 ；

幾種金屬顆粒和化合物粒徑分布 ；