多晶硅，是單質(zhì)硅的一種形態(tài)。熔融的單質(zhì)硅在過(guò)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(zhǎng)成晶面取向不同的晶粒，則這些晶粒結(jié)合起來(lái)，就結(jié)晶成多晶硅。
利用價(jià)值：從目前國(guó)際太陽(yáng)電池的發(fā)展過(guò)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）。
 
我國(guó)是全球多晶硅生產(chǎn)大國(guó)，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(guò)程是工業(yè)級(jí)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(jí)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)，H₂、Si?HCl₃、SiCl₄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 μm）以及雜質(zhì)固體顆粒須進(jìn)行過(guò)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(duì)上述工藝環(huán)節(jié)進(jìn)行氣體過(guò)濾凈化。本文采用微孔金屬膜作為過(guò)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(guò)濾前后的粉塵濃度，過(guò)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(guò)濾器安裝到生產(chǎn)線上進(jìn)行應(yīng)用研究，其工藝過(guò)程，在金屬過(guò)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(cè)過(guò)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(cè)金屬過(guò)濾器的氣體處理量；在金屬過(guò)濾器的上下游之間安裝了壓差計(jì)PDI，用于檢測(cè)過(guò)濾器的壓差。
 
工藝條件為：合成氣量 8 000~10 000mμ/h，溫度 220℃~320℃，系統(tǒng)壓力為2.0~2.8MPa，合成氣組成為 H₂、SiHCl₃、SiCl₄和HCl，粉塵雜質(zhì)，高壓氮?dú)庥糜谠偕⒖捉饘倌ぃ瑝毫?.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(guò)濾精度為1μm。金屬微孔膜規(guī)格為Φ60 mm×1000 mm。
 
在微孔金屬膜投入運(yùn)行后，隨著過(guò)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(duì)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(guò)濾壓差可以分為 3 個(gè)明顯階段，第一階段為過(guò)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(guò)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(guò)濾粉塵的性能有直接關(guān)系，此時(shí)對(duì)于多晶硅而言，過(guò)濾的粉塵顆粒硬度較大，濾餅不易壓縮，此時(shí)過(guò)濾壓差隨著濾餅的增厚，壓力逐漸增加。第三階段為過(guò)濾過(guò)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(duì)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(guò)程中，為了便于控制系統(tǒng)的穩(wěn)定，需要在過(guò)濾中期對(duì)金屬微孔膜進(jìn)行反吹再生。
采用過(guò)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(guò)金屬微孔膜過(guò)濾后，合成氣內(nèi)的粉塵含量可以降至40 mg/cm3，對(duì)于大于1微米的粉塵顆粒具有顯著的攔截效果，經(jīng)過(guò)再生，金屬微孔膜過(guò)濾系統(tǒng)的可以在過(guò)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(guò)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(zhǎng)成晶面取向不同的晶粒，則這些晶粒結(jié)合起來(lái)，就結(jié)晶成多晶硅。)在太陽(yáng)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(yáng)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(yáng)電池的光電轉(zhuǎn)換效率，降低生產(chǎn)成本。從國(guó)際太陽(yáng)電池的發(fā)展過(guò)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(guò)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(guò)濾科技有限公司提出了自己的過(guò)濾工藝解決方案。
多晶硅生產(chǎn)中所遇見(jiàn)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(guò)濾科技高效的過(guò)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(guò)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(guò)濾；
b.還原爐尾氣分離；
c.氫化爐尾氣分離；
d.硅粉過(guò)濾等。
 
1、還原尾氣分離
在SiCl4氫化氣和SiHCl3還原氣通過(guò)干法分離后，H2和HCl得以回收利用，在H2回用前需過(guò)濾氣體中含有的未反應(yīng)硅粉和生成的石墨粉，來(lái)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(wèn)題：	要求：	解決：
氫氣為高危氣體	過(guò)濾器密封性能良好	采用自動(dòng)反吹系統(tǒng)，無(wú)須打開(kāi)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(guò)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(guò)濾孔徑穩(wěn)定，保證過(guò)濾性能,過(guò)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(lái)的一系列問(wèn)題。	奕卿采用高溫直接處理工藝，避免降溫處理帶來(lái)管道腐蝕，能耗浪費(fèi)嚴(yán)重的問(wèn)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(wèn)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(guò)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(wèn)題。
工藝優(yōu)勢(shì)：
1、廢氣廢液集中處理，工藝流程短，操作簡(jiǎn)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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技術(shù)支持：
如何選擇過(guò)濾設(shè)備—工況調(diào)查表
常見(jiàn)流體的粘度；
常見(jiàn)顆粒物的大小及設(shè)備選型參考；
常見(jiàn)流體化學(xué)適應(yīng)性表；
選擇過(guò)濾精度時(shí)微米和目數(shù)的關(guān)系；
常見(jiàn)管道尺寸對(duì)照表；
如何挑選合適的過(guò)濾袋-過(guò)濾芯；
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