【正文】 色潔凈能源 —— 太陽(yáng)能已經(jīng)成為當(dāng)今世 界能源的主流，太陽(yáng)能是地球上取之不盡，用之不竭的綠色潔凈能源， 是大自然賜于我們?nèi)祟?lèi)的無(wú)窮無(wú)盡的寶貴財(cái)富。當(dāng)初，太陽(yáng)能發(fā)電主要使用的是單晶硅太陽(yáng)能電池。 因此發(fā)展多晶硅產(chǎn)業(yè)是符合 國(guó)家產(chǎn)業(yè)政策要求。 本項(xiàng)目采用 改良西門(mén)子工藝生產(chǎn)多晶硅，從技術(shù)上是可行的。 李蕭蕭的個(gè)人主頁(yè) 需要文檔請(qǐng)給我留言。 由于系統(tǒng)采用還原爐導(dǎo)熱油熱量回收技術(shù)，回收余熱能滿(mǎn)足生產(chǎn)用熱需要并有富余，因此本項(xiàng) 目?jī)H需考慮非正常生產(chǎn)工況下的用熱需要，需設(shè)一臺(tái)開(kāi)工用導(dǎo)熱油加熱器 ，擬 用電力加熱 作為裝置開(kāi)工用 。干 法回收主要是利用還原尾氣中氫氣、氯化氫、三氯氫硅、四氯化硅、二氯二氫硅等各組分物理化學(xué)性質(zhì)的差異，通過(guò)溶解吸收，吸收 — 脫吸，吸附 — 脫附等化工操作實(shí)現(xiàn)各組分的分離，并重新利用。 李蕭蕭的個(gè)人主頁(yè) 需要文檔請(qǐng)給我留言。 18 脫吸塔 頂冷凝器 Φ 450 2374 F = 11m3 19 脫吸塔再沸器 Φ 1000 2800 F = 100m3 20 二氯二氫硅儲(chǔ)罐 Φ 900 1800 V =1m3 21 吸收塔出口緩沖罐 Φ 1800 4380 V =10m3 22 活性炭吸附器 Φ 2020 11000 23 吸附后純氫儲(chǔ)罐 Φ 3000 14780 V =100m3 24 導(dǎo)熱油水換熱器 Φ 500 2300 F = 30m3 25 導(dǎo)熱油膨脹槽 Φ 1400 3380 V = 4m3 26 冷油循環(huán)屏蔽泵 Q = 15m3 / h H = 45m 10 27 袋式過(guò)濾器 Φ 1400 2300 F = 15m3 28 高效氫氣過(guò)濾器 Q = 1200m3 / h m 表 提純?cè)O(shè)備 明細(xì) 表 序號(hào) 設(shè)備名稱(chēng) 規(guī)格 負(fù)荷， kW 1 合成粗餾 1塔 Φ 420 2 合戍粗餾 l ＃塔頂冷凝器 Φ 500 1400 F = 20m3 3 合成粗餾 1 ＃塔頂再沸器 Φ 700 1200 F = 22m3 4 合成 粗餾 2 塔 Φ 600 5 合成粗餾 2 ＃塔冷凝器 Φ 800 2020 F = 65m3 6 合成粗餾 2 ＃塔再沸器 Φ 1000 1150 F =44m3 7 低沸物儲(chǔ)槽 Φ 1800 4380 V =10m3 8 粗餾產(chǎn)品儲(chǔ)槽 Φ 1800 4380 V =10m3 9 輸送泵 HJZM 630/ 10 精餾 1 ＃塔 Φ 460 11 精餾 1 ＃塔冷凝器 Φ 500 1400 F = 20m3 12 精餾 1 ＃ 塔再沸器 Φ 700 1200 F =22m3 13 精餾 2 ＃塔 Φ 600 14 精餾 2 塔冷凝器 Φ 800 2020 F = 65m3 15 精餾 2 塔再沸器 Φ 1000 1150 F =44m3 16 干法精餾 1 ＃塔 Φ 600 17 干法精餾 1 ＃塔冷凝器 Φ 800 1500 F =50m3 18 干法精餾 1 塔再沸器 Φ 1100 1400 F =62m3 19 干法精餾 2 ＃塔 Φ 900 20 干 法精餾 2 ＃塔冷凝器 Φ 1000 2020 F =110m3 21 干法精餾 2 ＃塔再沸器 Φ 1400 1400 V =110m3 22 精餾產(chǎn)品儲(chǔ)罐 Φ 1800 4380 V =10m3 23 高沸物儲(chǔ)罐 Φ 2200 5780 V =20m3 24 原料罐 Φ 2200 5780 V =20m3 25 回收罐 Φ 1800 4380 V =10m3 李蕭蕭的個(gè)人主頁(yè) 需要文檔請(qǐng)給我留言。 表 35 各耗能工質(zhì)消耗表 序號(hào) 名稱(chēng) 單位 消耗量 備注 1 循環(huán)冷水 t/h 200 2 凈化壓縮空氣 Nm3/min 4 3 氮?dú)? Nm3/min 4 間斷 4 氫氣 Nm3/min 5 軟化 純水 t/h 20 通過(guò)計(jì)算，各工序電耗核算見(jiàn)表 36。 第四章 項(xiàng)目工藝、技術(shù)、設(shè)備能效指標(biāo) 項(xiàng)目主要 生產(chǎn)工藝 多晶硅的制備工藝過(guò)程是元素硅的提純過(guò)程，它是將 2 個(gè) “9” 的工業(yè)硅提純到 7～ 11個(gè) “9” 的高純硅 ，多晶硅的生產(chǎn)主要有改良西 門(mén)子法、硅烷法和流化床法等方法，其中改良西門(mén)子法具有 工藝技術(shù)成熟、安全性高、產(chǎn)品純度滿(mǎn)足微電子工藝需要等優(yōu)點(diǎn)，世界新建多晶硅生產(chǎn)裝置絕大多數(shù)采用改良西門(mén)子法。 回收料經(jīng)回收一、二、三塔三塔連續(xù)提純，控制一定的溫度、壓力、回流比，回收精餾一塔塔頂出低沸物，送往原料罐，塔釜出中間產(chǎn)品（如三氯氫硅 、四氯化硅等）進(jìn)入回收精餾二塔，回收精餾二塔塔頂出三氯氫硅精餾產(chǎn)品，送往還原工序，塔釜出料送往回收精餾三塔， 塔頂出四氯化硅，塔底出高沸物外賣(mài)。 化氫、氯硅烷等，通過(guò)活性炭吸附器吸附，氯化氫、氯硅烷等大分子物質(zhì)首先被吸附下來(lái)，從而凈化了氫氣。 碳粉后，送到 100立方純氫儲(chǔ)罐，供還原等工序使用。 該工序能耗為電力，同時(shí)輸出導(dǎo)熱油吸收的余熱用于其他供需加熱。 力消耗大為降低，每生產(chǎn) 1公斤多晶硅的單耗與國(guó)內(nèi)目前水平相比，各項(xiàng)單耗都大幅度降低。 ，使補(bǔ)償后功率因數(shù)不小于 。由 12 對(duì)棒大直徑還原爐與導(dǎo)熱油循李蕭蕭的個(gè)人主頁(yè) 需要文檔請(qǐng)給我留言。 該系統(tǒng)是目前先進(jìn)的自動(dòng)化控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)設(shè)備的自動(dòng)控制，同時(shí)可以進(jìn)行一機(jī)多控操作，實(shí)行微機(jī)控制，具有較高的穩(wěn)定性。 耗水 項(xiàng)目 全年 用水量 50000噸 ， 單位多晶硅水耗為 t/kg。 12 對(duì)棒大直徑還原爐與導(dǎo)熱油循環(huán)冷卻技術(shù)構(gòu)成的系統(tǒng)，使多晶硅產(chǎn)品直接電耗由傳統(tǒng)西 門(mén)子工藝的 450kW h一 500kW h／ kg 還原尾氣干法回收全部采用國(guó)產(chǎn)設(shè)備，是我國(guó)自行研究、設(shè)計(jì)的尾氣干法回收裝置，運(yùn)行證明，還原過(guò)程產(chǎn)生的尾氣中各組分幾乎 100％ 可以得到回收， 純 H2消耗從傳統(tǒng)西門(mén)子工藝的 35m3／ kg 降至 1． 5m3／ kg以下， 李蕭蕭的個(gè)人主頁(yè) 需要文檔請(qǐng)給我留言。 6）項(xiàng)目合理安排換熱流程，回收反應(yīng)器出來(lái)的高溫反應(yīng)產(chǎn)物的熱量，用于預(yù)熱循環(huán)苯、穩(wěn)定塔進(jìn)料和除鹽水，充分利用了反應(yīng)熱，降低了燃料消耗 。通過(guò)調(diào)節(jié)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速來(lái)調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)、水泵的流量，避免節(jié)流造成的損失，節(jié)約電能。 年可減排 噸，減排 噸。 該項(xiàng)目基于發(fā)展清潔可再生能源為出發(fā)點(diǎn)，不僅有效地實(shí)施了污染的源頭控制，而且最大限度的實(shí)施了回收利用還原尾氣以及余熱，實(shí)現(xiàn)了物料和能源的循環(huán)利用，社會(huì)和環(huán)境效益明顯，并帶來(lái)了一定的經(jīng)濟(jì)效益，符合行業(yè)準(zhǔn)入條件和循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的要求。我國(guó)的包裝行業(yè)經(jīng)歷了改革與開(kāi)放 20多年的發(fā)展歷程，包裝行業(yè)的產(chǎn)值已從 1981年的 720 億元增長(zhǎng)到目前的 3100 多億元，平均年增長(zhǎng)速度達(dá) 20%以上，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中 的排名從 60 多位上升到第 15 位。交通和通迅的不斷發(fā)展，祖國(guó)日新月異的春風(fēng)已吹到我們沅陵的山村，隨著時(shí)代的發(fā)展沅陵人們的觀念和認(rèn)識(shí)也在不斷的提升，在全縣人民從一個(gè)以農(nóng)業(yè)為主的大縣向工業(yè)強(qiáng)縣轉(zhuǎn)變的時(shí)刻，怎樣將我們優(yōu)質(zhì)的農(nóng)產(chǎn)品和工業(yè)產(chǎn)品轉(zhuǎn)變成具有國(guó)際國(guó)內(nèi)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的商品，李蕭蕭的個(gè)人主頁(yè) 需要文檔請(qǐng)給我留言。 第三章 項(xiàng)目的技術(shù)論 證 第一節(jié) 設(shè)計(jì)規(guī)模及產(chǎn)品方案 李蕭蕭的個(gè)人主頁(yè) 需要文檔請(qǐng)給我留言。 第二章 市場(chǎng)調(diào)查及需求預(yù)測(cè) 隨著時(shí)代的發(fā)展和社會(huì)的進(jìn)步，人們對(duì)產(chǎn)品和商品的包裝越來(lái)越講究，產(chǎn)品和商品的包裝好壞直接影響著產(chǎn)品和商品的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力及價(jià)格，要 使我縣的農(nóng)產(chǎn)品和工業(yè)產(chǎn)品能走出大山，進(jìn)入國(guó)內(nèi)和國(guó)際市場(chǎng)，改善產(chǎn)品的包裝，亟不可待。我縣過(guò)去作為一個(gè)以農(nóng)為主的大縣，由于受地理?xiàng)l件的限制，交通和信息的不便，加之人們觀念的滯后，到目前為止，包裝這樣的一個(gè)“朝陽(yáng)產(chǎn)業(yè)”我縣還沒(méi)有得到真正的發(fā)展，全縣有各種企業(yè) 400 多家，全縣有農(nóng)產(chǎn)品和工業(yè)產(chǎn)品上百種，可到目前為止還沒(méi)有象樣的包裝企業(yè)。 該項(xiàng)目實(shí)施后萬(wàn)元工業(yè)總產(chǎn)值綜合能耗為 ，對(duì) 日照市 的節(jié)能降耗起到巨大的推動(dòng)作用。 李蕭蕭的個(gè)人主頁(yè) 需要文檔請(qǐng)給我留言。 本項(xiàng)目 利用導(dǎo)熱油回收 節(jié)能型大型還原爐生產(chǎn)多晶硅產(chǎn)生的余熱， 在正常情況下，用導(dǎo)熱油回收還原爐的余熱能滿(mǎn)足各用熱負(fù)荷所需熱量 ，可用于冬季取暖及周邊其他企業(yè)的用熱。 1） 將變壓器并聯(lián)運(yùn)行，根據(jù)用電負(fù)荷大小及時(shí)調(diào)整變壓器運(yùn)行的臺(tái)數(shù) 以及功率因數(shù) ，確保變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，節(jié)約電能。 2）項(xiàng)目采用還原爐導(dǎo)熱油冷卻技術(shù)，使余熱得以合理利用，大幅降低能耗 。 還原爐尾氣干法回收 :多晶硅還原尾氣中的 H HCl、 SiHCl SiCl4等成分， 經(jīng)加壓、冷卻到一定的條件后， 其中的 SiHCl SiCl4 被冷凝分離出來(lái)，該混合物經(jīng)分離塔后分別得到 SiHCl3 、 SiCl4 。 44638萬(wàn)元 =通過(guò)以上核算可以看出，項(xiàng)目實(shí)施后，單位產(chǎn)品綜合能耗為，單位產(chǎn)品耗新鮮水量為 ；萬(wàn)元工業(yè)產(chǎn)值綜合能耗為 （當(dāng)量值）；萬(wàn)元工業(yè)總產(chǎn)值取水量為 。 其他設(shè)備 制冷 機(jī)組選型為 jjzvLGF234Dz 全自動(dòng)經(jīng)濟(jì)器氟螺桿式壓縮機(jī)組 ； 制氫機(jī)組選型為 QCNB100/ 型氫氣純化裝置 ； 制氮機(jī)組選型為BGpN29132+NCHa120變壓吸附制氮機(jī)組。 多晶硅還原設(shè)備采用 12 對(duì)棒大型節(jié)能還原爐，同時(shí)采用導(dǎo)熱油循環(huán)冷卻裝置，提高了產(chǎn)品質(zhì)量和產(chǎn)量，合理利用了還原爐余熱，減少了電耗，提高了電能利用率。為提高吸收效率，在鼓泡洗淋塔還采用尾氣壓縮機(jī)提高尾氣 壓力提高吸收效果。 項(xiàng)目供電采用二路 110kV 架空線路供電，廠內(nèi)建 110kv/10kV 變電站一座 和 10kv/ 變電所 三座 對(duì)生產(chǎn)供電。濕法回收工藝消耗大、收率低，從而增加了整個(gè)多晶硅生產(chǎn)成本。 多晶 硅還原 ： 電解 氫氣 或干法回收的高純 氫氣， 經(jīng)導(dǎo)熱油換熱器加熱至 700℃后，在氣體分布板后與經(jīng)提純凈 化后的三氯氫硅 在 混合罐內(nèi)均勻鼓泡，三氯氫硅蒸發(fā)，氫氣與 三氯氫硅 混合，此時(shí)控制混合罐壓力 ，溫度 20℃，并控制氫氣與 三氯氫硅 氣體摩爾比為 10： 1，混合氣體出混合罐后在氣 氣換熱器內(nèi)與 550℃的還原尾氣進(jìn)行熱交換，升溫至 400℃左右后進(jìn)入還原爐，在 1050℃的硅芯發(fā)熱體表面發(fā)生還原反應(yīng)， 氣體中所含的硅將在熱硅棒上還原沉積 生長(zhǎng)多晶硅， 直至熱硅棒的直徑達(dá)到要求為止。通過(guò)富液屏蔽泵輸送，富液經(jīng)過(guò)三級(jí)貧富液換熱器、二級(jí)貧富液換熱 器、一級(jí)貧富液換熱器與貧液換熱升溫后，進(jìn)入脫吸塔，控制一定溫度（塔釜 144℃）和壓力（塔頂 ），氯化氫以氣體進(jìn)入緩沖罐，返回三氯氫硅合成系統(tǒng)重新利用，二氯二氫硅以液態(tài)進(jìn)入緩沖罐，然后進(jìn)行處理和外賣(mài)。 吸收脫吸：吸收脫吸是分離氣體混合物的一種重要方法，吸收過(guò)程實(shí)際上是氣相組分在液相中溶解的過(guò)程，反之，溶質(zhì)從液相轉(zhuǎn)入氣相，即為脫吸過(guò)程。經(jīng)過(guò)如此多次反復(fù)部分氣化和冷凝，最終在氣相中得到較純的易揮發(fā)的低沸點(diǎn)組分如 三氯氫硅 ，而在液相中得到較純的難揮發(fā)的高沸點(diǎn)組分如四 氯 化 硅 。 每爐按 年 生產(chǎn) 20 爐核算， 8 臺(tái)還原爐年產(chǎn)太陽(yáng)能級(jí)多晶硅棒 。 制氫機(jī)組選型為 QCNB100/ 型氫氣純化裝置。 干法回收設(shè)備見(jiàn)表 。 主裝置包括三氯氫硅提純系統(tǒng)、干法回收系統(tǒng)、多晶硅還原系統(tǒng)。雨水和生活污水可經(jīng)收集過(guò)濾后進(jìn)入石灰水中和池，作為自然蒸發(fā)補(bǔ)充用水。 水：該公司的 生產(chǎn)用 水全部來(lái)源于該公司的自備 水井，經(jīng)深井泵輸送到各車(chē)間，辦公、生活用 水由 自來(lái)水 公司供給 。 綜上所述，山東鼎昌 硅業(yè)科技發(fā)展 有限公司年產(chǎn) 200 噸多晶硅項(xiàng)目，可發(fā)揮原料、技術(shù)、公用工程、場(chǎng)地等方面的諸多優(yōu)勢(shì)，能為企業(yè)增加新的產(chǎn)品，增加企業(yè)的抗風(fēng)險(xiǎn)能力，提高 企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。其中改良西門(mén)子工藝生產(chǎn)的多晶硅的產(chǎn)能、約占世界總產(chǎn)能的 80％。 綜上所述，該項(xiàng)目的建設(shè)是必要的。不久被李蕭蕭的個(gè)人主頁(yè) 需要文檔請(qǐng)給我留言。 雖然 我國(guó)硅料工業(yè)起步較早 (20 世紀(jì) 50 年代 )，但由于生產(chǎn)規(guī)模小、工藝技術(shù)落后、環(huán)境污染嚴(yán)重、消耗大、成本高，絕大部分企業(yè)因虧損而相 繼停產(chǎn)或轉(zhuǎn)產(chǎn)。 世界多晶硅主要生產(chǎn)企業(yè)有日本的 Tokuyama、三菱、住友公司、美國(guó)的 Hemlock、 Asimi、 SGS、 MEMC 公司，德國(guó)的 Wacker 公司等，其年產(chǎn)能絕大部分在 1000 噸以上，其中 Tokuyama、 Hemlock、 Wacker 三個(gè)公司生產(chǎn)規(guī)模最大，年生產(chǎn)能力 均在 3000－ 5000噸。其中，用于電子級(jí)多晶硅占 55％左右，太陽(yáng)能級(jí)多晶硅占 45％，隨著光伏產(chǎn)業(yè)的迅猛發(fā)展，太陽(yáng)能電池對(duì)多晶硅需 求量的增長(zhǎng)速度高于半導(dǎo)體多晶硅的發(fā)展，預(yù)計(jì)太陽(yáng)能 級(jí) 多晶硅的需求量將超過(guò)電子級(jí)多晶硅 。 第二章 項(xiàng)目情況分析 擬建工程 山東鼎昌硅業(yè)科技發(fā)展有限公司年產(chǎn) 200噸 電子級(jí) 多晶硅 （年產(chǎn)太陽(yáng)能級(jí)可達(dá) 300噸） 項(xiàng)目主要內(nèi)容包括：主工藝車(chē)間 （還原車(chē)間 、 提純車(chē)間 、干法回收車(chē)間 ）、 生產(chǎn)輔