【正文】 出塔底洗滌液用泵送入帶攪拌的石灰漿液槽，隨后用泵送回尾氣洗滌塔頂循環(huán)使用。第二個(gè)塔塔頂為三氯氫硅，去還原車間，塔釜含四氯化硅的三氯氫硅返回到粗三氯氫硅進(jìn)料槽。31第一個(gè)塔脫除四氯化硅。得到的化學(xué)品級三氯氫硅首先在一個(gè)塔進(jìn)一步蒸餾，塔頂蒸出帶有全部輕組份雜質(zhì)(如 BCl3)的部分三氯氫硅返回脫輕塔，塔釜排出物再進(jìn)塔另一塔蒸餾，由該塔釜適當(dāng)?shù)嘏懦霾糠秩葰涔璺祷孛摳咚?，以除去所有的高沸點(diǎn)雜質(zhì)；塔頂餾出液則為高純?nèi)葰涔?。脫高塔所得化學(xué)級三氯氫硅可再經(jīng)精制得高純產(chǎn)品。大部分低沸點(diǎn)雜質(zhì)隨同二氯氫硅烷在塔頂餾出，所有高沸點(diǎn)雜質(zhì)則隨同三氯氫硅由塔釜排出，并進(jìn)入塔脫高塔。三氯氫硅精餾包括八個(gè)塔，其中六個(gè)塔分離三氯氫硅合成車間來的粗三氯氫硅，另外兩個(gè)塔分離還原系統(tǒng)來的氯硅烷。三氯氫硅的精餾，是保障生產(chǎn)出的多晶硅內(nèi)部質(zhì)量的最重要環(huán)節(jié)，只有在此環(huán)節(jié)對三氯氫硅中的雜質(zhì)進(jìn)行了有效、徹底的分離提純，才能保證還原多晶硅的內(nèi)在質(zhì)量。同時(shí)，氫氣和氯化氫氣體兩種氣體分別被送回氯化氫合成工序的氫氣緩沖罐和氯化氫緩沖罐，循環(huán)用于氯化氫合成和三氯氫硅合成。氣體鼓泡溢出，隨后由下而上進(jìn)入鼓泡塔，與從塔頂流下的液體四氯化硅逆流接觸，被進(jìn)一步冷卻并最終除去細(xì)小的硅塵和金屬雜質(zhì)。從塔下部送入用脫鹽水增濕的氫氣，與塔內(nèi)的氣液混合物接觸，促使汽氣混合氣中所含的金屬氯化物發(fā)生部分水解，同時(shí)，汽氣混合氣中的部分細(xì)小硅塵被液體四氯化硅洗下，混合氣亦被四氯化硅冷卻。定期把硅塵從集塵罐中卸出，送去處理。c．汽氣混合氣“干法”除塵系統(tǒng)汽氣混合氣“干法”除塵的每條生產(chǎn)線由三級旋風(fēng)除塵器、三個(gè)集塵罐組成。然后吹入冷氮?dú)庖詫t溫降至 50℃。在從輸?shù)優(yōu)檩斅然瘹湟约胺磻?yīng)爐進(jìn)入規(guī)定狀態(tài)期間，廢氣通過“干法”除塵系統(tǒng)進(jìn)入氯化氫合成工序的氯化氫廢氣處理系統(tǒng)。氮?dú)獗慌湃氪髿庵?。?dāng)反應(yīng)爐啟動時(shí)，從合成爐底部供入熱氮?dú)饬鳎瑢?shí)現(xiàn)硅的加熱。出夾套的水汽混合物用循環(huán)水進(jìn)行冷凝和冷卻，返回到熱水循環(huán)槽，并從這里經(jīng)熱水循環(huán)泵重新送入反應(yīng)爐夾套。在反應(yīng)過程中生成大量的熱，用蒸發(fā)反應(yīng)爐夾套內(nèi)的水而移出。主要反應(yīng)式如下：Si+3HCl = SiHCl3+H2+QSi+2HCl = SiH2Cl2+QSi+4HCl = SiCl4+2H2+Q反應(yīng)產(chǎn)物以汽氣混合氣的形式出合成爐頂，去“干法”除塵系統(tǒng)。表壓 ～ 的氯化氫同時(shí)被分別送入硅粉接收槽、硅粉計(jì)量罐和硅粉供料罐中，以平衡硅粉裝料設(shè)備和合成系統(tǒng)的壓力。硅粉由接收槽放入安裝于下方的硅粉計(jì)量罐，再放入下方的硅粉供料罐。300℃的氮?dú)庥糜谠诠に嚵鞒逃杏?jì)劃停止或緊急狀態(tài)下吹洗反應(yīng)裝置設(shè)備和“干法”除塵系統(tǒng)。450℃的氮?dú)庥糜谌葰涔韬铣煞磻?yīng)爐啟動時(shí)加熱反應(yīng)爐和硅粉。預(yù)熱后的氯化氫送往三氯氫硅合成爐。三氯氫硅合成工序包括以下幾個(gè)系統(tǒng)：——原料處理系統(tǒng)；——三氯氫硅合成系統(tǒng)；——汽氣混合氣“干法”除塵系統(tǒng)；——汽氣混合氣“濕法”除塵系統(tǒng)；a．原料處理系統(tǒng)原料處理系統(tǒng)完成對原料氯化氫的預(yù)熱，及對三氯氫硅合成爐啟動和停爐時(shí)使用的氮?dú)獾募訜?。?）三氯氫硅合成工序三氯氫硅是制取多晶硅的原料。塔底吸收液為 10%～15%次氯酸鈉溶液，該溶液可作商品外售。洗滌液在包括塔、二級洗滌液罐、二級洗滌液泵及二級尾氣洗滌液冷卻器的回路內(nèi)循環(huán)。氯氣被送進(jìn)二級尾氣洗滌塔內(nèi)，用質(zhì)量濃度為 10%的氫氧化鈉溶液洗滌。出一級尾氣洗滌塔，含氫氣和惰性氣體的尾氣，穿過尾氣阻火器排入大氣。用一級洗滌液泵輸送一級洗滌液罐內(nèi)的液體，穿過一級尾氣洗液冷卻器，循環(huán)送入一級尾氣洗滌塔用作吸收劑。氯化氫與氫氧化鈉反應(yīng)生成氯化鈉而被吸收。定時(shí)向二級吸收液罐中補(bǔ)充工藝水。從兩級吸收器底部得到質(zhì)量濃度為 15～20%的鹽酸，分別被收集到一、二級吸收液罐中，然后分別用一、二級吸收液泵循環(huán)送入兩級降膜吸收器頂部，用作吸收劑。a）氯化氫廢氣處理系統(tǒng)從合成系統(tǒng)排放的廢氣被送入兩級管殼式石墨斜片降膜吸收器的頂部，與送入的稀鹽酸混合，從管側(cè)自上而下流過，廢氣中的大部分氯化氫被稀鹽酸吸收。冷卻后的氯化氫送入氯化氫儲罐，然后被送往三氯氫硅合成工序。溫度不超過 450℃。氯化氫合成生產(chǎn)線由安裝在氫氣輸送線上的阻火器、氯化氫合成爐、兩個(gè)熱交換器（空氣冷卻器和氯化氫冷卻器）和氯化氫貯氣罐組成。考慮設(shè)置氯氣緩沖罐作為安全閥泄放廢氣儲存罐。出的氫氣去生產(chǎn)線的氯化氫合成爐。氯化氫合成工序的流程由初始原料輸入、氯化氫合成系統(tǒng)和廢氣處理系統(tǒng)三部分組成。24 工藝裝置 三氯氫硅車間（1）氯化氫合成工序氯化氫是合成三氯氫硅的主要原料之一。（4）氫氣制備及凈化車間（5）工藝廢料處理車間（6）整理工序這一車間包括硅芯拉制、酸洗及產(chǎn)品后處理工序。（2）氯硅烷提純車間這一車間包括粗提純、精提純、廢氣凈化和蒸餾釜?dú)堃禾幚砉ば颉１狙b置的設(shè)計(jì)能力為年產(chǎn)高純多晶硅 3000 噸（以年操作時(shí)間 330天為基準(zhǔn)） 。從精餾分離出的四氯化硅到四氯化硅氫化爐轉(zhuǎn)化為三23氯氫硅，精餾的產(chǎn)品三氯氫硅則到還原爐生產(chǎn)多晶硅。 工藝技術(shù)方案的確定本項(xiàng)目采用目前國外普遍采用的改良西門子工藝，即經(jīng)過精餾提純的三氯氫硅在純氫氣環(huán)境下，在 1080℃的硅芯表面沉積，生成多晶硅，產(chǎn)品為棒狀。其工藝主要特點(diǎn)如下：（1）采用國際上先進(jìn)的工業(yè)硅與氣態(tài)氯化氫的反應(yīng)合成三氯氫硅技術(shù)，四氯化硅進(jìn)行氫化，可以轉(zhuǎn)化為三氯氫硅，利用率高，降低了多晶硅生產(chǎn)的單位原料消耗。表面進(jìn)行酸腐蝕、清洗 塊狀多晶硅規(guī)格規(guī) 格 尺 寸 長 度 重 量 備 注0～20mm20～110mm110～150mm1%（最大）90%（最?。?0%（最大）從電極上取下硅棒時(shí)，不包括任何小于 20mm 的部分21第四章 工藝技術(shù)方案 工藝技術(shù)方案的選擇 工藝技術(shù)概況自西門子發(fā)明采用提純的三氯氫硅在氫氣氣氛下，在加熱的硅芯表面反應(yīng)沉積多晶硅的方法（西門子法）后，經(jīng)過多年的改進(jìn)，逐步增加了四氯化硅的綜合利用（四氯化硅熱氫化為其中之一）和還原尾氣的“干法回收”系統(tǒng)，工藝技術(shù)已趨于完善，即目前廣泛采用的改良西門子法。20參 數(shù) 測量數(shù)值及單位 分 析 方 法 備 注碳元素100ppba（最大）碳元素含量是用一個(gè)經(jīng)過退火的多晶硅樣品、通過紅外吸收法（FTIR）獲得的。用于測定雜質(zhì)和碳元素含量的樣品是成批取樣的。 產(chǎn)品方案根據(jù)上述建設(shè)方案，本項(xiàng)目一期按照年產(chǎn) 3000 噸/年多晶硅、產(chǎn)品質(zhì)量按電子級級進(jìn)行設(shè)計(jì)，全部產(chǎn)品均滿足太陽能電池的要求。19第三章 生產(chǎn)規(guī)模和產(chǎn)品方案 生產(chǎn)規(guī)模2022 年我國的多晶硅需求超過 10500 噸，預(yù)計(jì) 2022 年我國太陽能光伏行業(yè)和電子行業(yè)的多晶硅料需求量將超過 30700 噸左右，而 07 年我國的生產(chǎn)能力只有 1400 噸/年，因此適當(dāng)引進(jìn)國外先進(jìn)技術(shù)工藝，通過集成和消化創(chuàng)新，項(xiàng)目建設(shè) 3000 噸/年多晶硅生產(chǎn)廠，從工藝和規(guī)模經(jīng)濟(jì)，以及市場容量而言，是比較合適的規(guī)模。部分太陽能電池生產(chǎn)企業(yè)搶購電路級多晶硅用于太陽能電池的生產(chǎn)，導(dǎo)致全世界電路級多晶硅材料也供應(yīng)緊張，并且拉動了電路級多晶硅材料的價(jià)格上揚(yáng)。由于多晶硅材料嚴(yán)重供不應(yīng)求，高純多晶硅國際市場長期供貨價(jià)格由 2022 年初的 100 美元/公斤上漲到 2022 年的 300～350 美元/公斤，目前國際市場長期供貨價(jià)格超過了 350 美元/公斤，今年價(jià)格還將進(jìn)一步上漲到 380～400 美元/公斤。18 產(chǎn)品市場價(jià)格分析盡管多晶硅材料生產(chǎn)企業(yè)通過消除生產(chǎn)薄弱環(huán)節(jié)、生產(chǎn)線滿負(fù)荷運(yùn)作、降低庫存等措施提高產(chǎn)量，但是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足電子行業(yè)和太陽能行業(yè)飚升的需求。截止 2022 年底，我國高純度多晶硅材料的生產(chǎn)廠家只有兩?家，即峨嵋半導(dǎo)體廠、洛陽中硅及江蘇中能，產(chǎn)能 2500 噸，而實(shí)際的產(chǎn)量不足 1500 噸（見表 23） ，同時(shí)國內(nèi)的需求量超過 3000 噸，使得我國企業(yè)不得不從國外大量進(jìn)口多晶硅。（2）國內(nèi)多晶硅材料生產(chǎn)現(xiàn)狀我國多晶硅材料的生產(chǎn)起步于 1964 年，國家開始在四川峨嵋半導(dǎo)17體材料廠（所）建設(shè)我國第一個(gè)多晶硅－單晶硅廠。按照每 MW 太陽能電池需要消耗8～10 噸高純度多晶硅材料測算，到 2022 年我國太陽能光伏行業(yè)需求的多晶硅材料將為 14000～16000 噸，到 2022 年對多晶硅材料的需求量將超過 28000 噸。這些在建的生產(chǎn)能力預(yù)計(jì)在 2022 年建成投產(chǎn)，屆時(shí)我國太陽能電池的生產(chǎn)能力將達(dá)到 1900MW。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，2022 年我國太陽能電池的生產(chǎn)能力已經(jīng)超過了 200MW，對多晶硅材料的需求量將超過 2022 噸。由于我國常規(guī)能源的相對缺乏，我國近年高度重視太陽能光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。初步統(tǒng)計(jì)，2022 年電子行業(yè)對高純度多晶硅材料的消耗量為 1340 噸（見表 22） 。 國內(nèi)市場分析（1）國內(nèi)多晶硅市場分析我國電子行業(yè)（集成電路）近年的高速增長,2022 年我國集成電路產(chǎn)量達(dá)到 219 億塊，與 2022 年相比增長 %，2022 年其產(chǎn)量達(dá)到 260億塊，產(chǎn)量增長十分迅速。許多生產(chǎn)企業(yè)采取消除生產(chǎn)薄弱環(huán)節(jié)、生產(chǎn)線滿負(fù)荷運(yùn)作、降低庫存等措施來滿足電子行業(yè)和太陽能行業(yè)飚升的需求，但是15遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足快速增長的太陽能行業(yè)的需求。（2）世界多晶硅材料生產(chǎn)情況世界上多晶硅制造技術(shù)主要是由美、日、德三個(gè)國家壟斷，生產(chǎn)廠家主要控制在七大公司 10 個(gè)工廠。隨著世界電子行業(yè)的復(fù)蘇和發(fā)展，2022 年電子行業(yè)利用了 21700 噸高純度多晶硅材料，預(yù)計(jì) 2022 年～2022 年電子行業(yè)對多晶硅材料需求的年增長率將超過 7%，到 2022 年對多晶硅材料的需求將超過 30400 噸。2022 年太陽能光伏發(fā)電行業(yè)利用了 19320 噸高純度多晶硅硅材料，2022 年為 25200 噸。上述太陽能電池中，晶體硅電池占總產(chǎn)量的 85%。按照這個(gè)速度，太陽能電池的產(chǎn)量到 202213年將比 2022 年的產(chǎn)量增長 5 倍，達(dá)到 以上。 市場預(yù)測分析 國外市場分析（1）世界多晶硅材料需求分析近年世界電子行業(yè)的復(fù)蘇和發(fā)展，尤其是世界太陽能光伏行業(yè)的的高速發(fā)展帶動了對高純度多晶硅材料的大量需求。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2022 年全世界共消費(fèi)了 46900 噸高純度多晶硅材料，其中電子行業(yè)消費(fèi)了 21700 噸，太陽能光伏發(fā)電行業(yè)消費(fèi)了 25200 噸；而2022 年全世界高純度多晶硅材料的需求量增長到了 62940 噸，其中電子行業(yè)需求量 25100 噸，太陽能光伏發(fā)電行業(yè)需求量 37840 噸。在過去較長的時(shí)間內(nèi)，多晶硅材料的產(chǎn)品定位為電子行業(yè)需要的多晶硅材料，并不針對太陽能光伏行業(yè)，其產(chǎn)品 85%用于芯片和集成電路，只有少量邊角料或次品等用于太陽能光伏行業(yè)：多晶硅等外品：約為多晶硅產(chǎn)量的 5%；結(jié)晶過程的等外品硅：約為單晶硅產(chǎn)量的 13%左右；切片過程產(chǎn)生的次廢品：約為硅片產(chǎn)量的 8%左右；電子級硅的次級產(chǎn)品；隨著石油、煤等資源的逐漸匱乏，太陽能在世界能源中的地位越來越重要，太陽能光伏發(fā)電行業(yè)得到世界各國前所未有的高度重視，美國能源部計(jì)劃到 2022 年累計(jì)安裝的太陽能發(fā)電裝置所能達(dá)到的容量會超12過 4500MW，歐盟的目標(biāo)是到 2022 年光伏發(fā)電裝機(jī)容量要達(dá)到 3600MW 以上，日本政府提出 2022 年光伏發(fā)電裝機(jī)容量要達(dá)到 5000MW。高純度多晶硅材料主要應(yīng)用于電子行業(yè)和太陽能光伏發(fā)電行業(yè)。境8內(nèi)鄉(xiāng)鄉(xiāng)通油路，村村通公路，天旺線、天山線、大三線等縣級公路和二十三條鄉(xiāng)級公路形成了十分便利的公路運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)。經(jīng)過縣城天義、 “承四”和“赤朝”兩條高速公路的連接線已列入市政府主推的重點(diǎn)工程?，F(xiàn)在全縣 2648 個(gè)村民組全部通電。54 條 10KV 配電線路 2150 公里，有配電變壓器 3560 臺，容量 168400 千伏安。發(fā)電廠裝機(jī)容量：（66KV 打虎石發(fā)電站為 1500KW、10KV 大城子釣魚臺發(fā)電站為 625KW、10KV 大城子白塔子發(fā)電站 150KW、10KV 西泉發(fā)電站為 50KW） ，主網(wǎng)架電壓等級為66KV。W 50%＝12512 萬立方米，7W95%＝1289 萬立方米。主河道流經(jīng)甸子、雙廟、必斯?fàn)I子、榆樹林子、大明、鐵匠營子、城關(guān)、二龍、汐子等九個(gè)鄉(xiāng)（鎮(zhèn)） ，至汐子與坤兌匯流后出境，境內(nèi)主河道長 公里。除少部分地區(qū)出現(xiàn)超采現(xiàn)象外，其它地區(qū)地下水仍有開發(fā)潛力。全縣人均水資源占有量不足 900m2。 項(xiàng)目區(qū)水資源概況xxxxxx 縣污水處理廠設(shè)計(jì)處理能力 4104t/d，實(shí)際處理能力2104t/d。園區(qū)目前土地費(fèi)用主要是土地出讓金最低標(biāo)準(zhǔn)為 萬元/畝、建設(shè)用地批轉(zhuǎn)約為 萬元/畝、征地費(fèi)約為 4 萬元/畝。項(xiàng)目占地應(yīng)按照投資規(guī)模或產(chǎn)值來考慮，根據(jù)《內(nèi)蒙古自治區(qū)工業(yè)6項(xiàng)目用地控制指標(biāo)》的要求，非金屬礦物制造業(yè)用地投資強(qiáng)度至少為405 萬元/公頃，參照近期由自治區(qū)編制的用地報(bào)告其園區(qū)現(xiàn)狀投資強(qiáng)度為 650 萬元/公頃、工業(yè)用地產(chǎn)出強(qiáng)度 1616 萬元/公頃；確定的園區(qū)理想值投資強(qiáng)度為 750 萬元/公頃、工業(yè)用地產(chǎn)出強(qiáng)度 1850 萬元/公頃。項(xiàng)目周邊地區(qū)硅石資源豐富，礦石品位高，目前在開發(fā)區(qū)已建成東北第一家三氯氫硅生產(chǎn)企業(yè)，一期生產(chǎn)規(guī)模為年產(chǎn) 三氯氫硅 5000 噸，二期工程計(jì)劃在 2022 年開始建設(shè)，預(yù)計(jì) 2022 年投產(chǎn)，達(dá)到年產(chǎn)三氯氫硅 3 萬噸的生產(chǎn)規(guī)模，為建設(shè)多晶硅項(xiàng)目提供