【正文】 堿液循環(huán)槽、堿液循環(huán)泵和堿液循環(huán)冷卻器組成的含氯廢氣處理系統(tǒng)。 從鋼瓶放出的液氯，引入液氯汽化器內(nèi)被熱水加熱而汽化。經(jīng)過凝聚、高效沉淀和一系列由粗到精的過濾過程，除去廢水中絕大部分固體，令水質(zhì)達(dá)到工業(yè)水標(biāo)準(zhǔn)，送回中水回用裝置處理回用。蒸發(fā)出的水蒸氣冷凝與沖洗廢水處理后的達(dá)標(biāo)水混合后，一起送回中水回用裝置處理回用；結(jié)晶所得氯化鈉、硝酸鈉、硝酸鈣的含濕固體運(yùn)出填埋。經(jīng)壓濾機(jī)過濾，濾渣為含濕的 CaF２固體，送渣廠堆埋。蒸發(fā)出的水蒸氣冷凝與沖洗廢水處理后的達(dá)標(biāo)水混合后，一起送回中水回用裝置處理回用；結(jié)晶所得含濕固體氯化鈉外售或填埋。濾渣（主要為 SiO２含濕固體）送渣廠堆埋。 出尾氣處理塔塔底含 有 SiO２固體的鹽酸溶液用泵送工藝廢料處理工序。被水（鹽酸溶液）洗滌，廢液中的氯硅烷與水發(fā)生反應(yīng)生成含有 SiO２固體的鹽酸溶液。 需要處理的液體被送入殘液收集槽。經(jīng)檢測(cè)達(dá)到規(guī)定的質(zhì)量指標(biāo)的塊狀多晶硅產(chǎn)品送去包裝。用氫氟酸和硝酸對(duì)塊狀多晶硅進(jìn)行腐蝕處理，再用超純水洗凈多晶硅塊，然后對(duì)多晶硅塊 進(jìn)行干燥。酸腐蝕處理過程中會(huì)有氟化氫和氮氧化物氣體逸出至空氣中，故用風(fēng)機(jī)通過罩于酸腐蝕處理槽上方的風(fēng)罩抽吸含氟化氫和氮氧化物的空氣，然后將該氣體送往吸附裝置進(jìn)行處理，達(dá)標(biāo)排放。 工序 采用區(qū)熔爐 拉制與切割并用的技術(shù)，加工制備還原爐初始生產(chǎn)時(shí)需安裝于爐內(nèi)的導(dǎo)電硅芯。 從氯硅烷分離提純工序合成粗四氯化硅精制系統(tǒng)得到的四氯化硅送入合成精制四氯化硅貯槽貯存。 從氯硅烷分離提純工序合成二級(jí)三氯氫硅處理系統(tǒng)得到的三氯氫硅送入回收三氯氫硅貯槽貯存。 從氯硅烷分離提純工序合成粗餾系統(tǒng)得到的粗三氯氫硅送入粗三氯氫硅貯槽，然后送去合成精餾系統(tǒng)進(jìn)一步提純。 從氯硅烷分離提純工序各系統(tǒng)得到的精制三氯氫硅送入精制三氯氫硅貯槽貯存，然后送去三氯氫硅氫還原工序制取多晶硅。 本工序主要設(shè)置以下槽罐：合成氯硅烷貯槽、還原氯硅烷緩沖罐、氫化氯硅烷緩沖罐、精制三氯氫硅貯槽、精制 四氯化硅貯槽、粗三氯氫硅貯槽、回收三氯氫硅貯槽、合成精制四氯化硅貯槽、氯硅烷緊急排放槽等。 （ b）分離 2級(jí)塔 —四氯化硅中高沸點(diǎn)雜質(zhì)的脫除 2級(jí)分離塔：塔釜液為含有硼、磷（氯化物）等高沸點(diǎn)雜質(zhì)的四氯化硅，送往廢氣及殘液處理工序進(jìn)行處理。塔釜產(chǎn)品送往 2級(jí)分離塔。 ④ 氯硅烷分離系統(tǒng) 本系統(tǒng)的主要功能是用精餾的方法，將來自汽氣混合氣急冷系統(tǒng)的氯硅烷冷凝液進(jìn)行分離，得到的精制四氯化硅循環(huán)回四氯化硅轉(zhuǎn)化爐，而得到的粗三氯氫硅送往三氯氫硅精餾工序。急冷塔釜采出的氯硅烷中含有未被除去的硅粉等雜質(zhì)，送入急冷 塔釜液蒸發(fā)槽，蒸發(fā)出的氯硅烷經(jīng)氯硅烷蒸汽冷凝器冷凝后，送去氯硅烷冷凝液中間槽，蒸發(fā)殘液送去處理。 出旋風(fēng)分離器的混合氣進(jìn)入急冷塔的塔釜，在急冷塔內(nèi)被氯硅烷液體冷卻。 出四氯化硅轉(zhuǎn)化爐的汽氣混合 氣夾帶有硅粉，直接送入旋風(fēng)分離器，將氣體中的硅粉分離下來。主要反應(yīng)式如下： Si+3HCl = SiHCl3+H2+Q Si+2HCl = SiH2Cl2+Q Si+4HCl = SiCl4+2H2+Q 反應(yīng)產(chǎn)物以汽氣混合氣的形式從四氯化硅轉(zhuǎn)化爐頂部出來，送往急冷系統(tǒng)。 加壓并預(yù)熱后的氫氣與四氯化硅氣體通過底部的分布器連續(xù)進(jìn)入四氯化硅轉(zhuǎn)化爐，與硅粉發(fā)生反應(yīng)生成三氯氫硅，同時(shí)生成二氯氫硅、金屬氯化物、聚氯硅烷等副產(chǎn)物。 硅粉定期由硅粉干燥罐放入下方的硅粉加料罐，再放入下方的硅粉緩沖罐。裝滿后，通過硅粉干燥罐外部的電感式加熱器加熱干燥一段時(shí)間。 ② 四氯化硅轉(zhuǎn)化系統(tǒng) 四氯化硅轉(zhuǎn)化系統(tǒng)包括以下設(shè)備：硅粉吊車、加料料斗、硅粉干燥罐、硅粉 加料罐、硅粉緩沖罐、四氯化硅轉(zhuǎn)化爐和廢氣過濾器。來自電解制氫裝置的補(bǔ)充氫氣經(jīng)補(bǔ)充氫氣壓縮機(jī)增壓，同樣進(jìn)入氫氣電加熱器。 來自急冷系統(tǒng)的循環(huán)氫氣經(jīng)過循環(huán)氫氣壓縮機(jī)增壓，再用氫氣電加熱器加熱后，送往四氯化硅轉(zhuǎn)化爐。 冷氫化工序包括以下幾個(gè)系統(tǒng)： ——原料處理系統(tǒng)； ——四氯化硅轉(zhuǎn)化系統(tǒng)； ——汽氣混合氣急冷系統(tǒng)； ——氯硅烷分離系統(tǒng)； ① 原料處理系統(tǒng) 原料處理系統(tǒng)用于對(duì)原料四氯化硅的汽化和加熱，對(duì)循環(huán)氫氣和補(bǔ)充氫氣的壓縮和加熱，以及對(duì)進(jìn)入反應(yīng)爐的氯化氫氣體的壓縮和加熱。從變溫變壓吸附器出口得到的高純度的氫氣，流經(jīng)氫氣緩沖罐后，大部分返回三氯氫硅氫還原工序參與制取多晶硅的反應(yīng)，多余的氫氣送往四氯化硅氫化工序參與四氯化硅的氫化反應(yīng)；吸附再生的廢氣經(jīng)冷凝分離出氯硅烷，氣體再經(jīng)壓縮后回收利用；從氯化氫解析塔頂部得到提純的氯化氫氣體，送往放置于三氯氫硅合成工序的循環(huán)氯化氫緩沖罐；從氯化氫解析塔底部引出的多余的氯硅烷液體（即從三氯氫硅氫還原尾氣中分離出的氯硅烷），送入氯硅烷貯存工序的還原氯硅烷緩沖罐。 還原尾氣干法分離工序 從三氯氫硅氫還原工序來的還原尾氣經(jīng)此工序被分離成氯硅烷液體、氫氣和氯化氫氣體，分別循環(huán)回裝置使用。 還原爐爐筒夾套通入熱水，以移除爐內(nèi)熾熱硅芯向爐筒內(nèi)壁輻射的熱量，維持爐筒內(nèi)壁的溫度。在還原爐內(nèi)通電的熾熱硅芯 /硅棒的表面，三氯氫硅發(fā)生氫還原反應(yīng)，生成硅沉積下來，使硅芯 /硅棒的直徑逐漸變大，直至達(dá)到規(guī)定的尺寸。 經(jīng)氯硅烷分離提純工序精制的三氯氫硅，送入本工序的三氯氫硅汽化器，被熱水加熱汽化；從還原尾氣干法分離工序返回的循環(huán)氫氣流經(jīng)氫氣緩沖罐后，也通入汽化器內(nèi)，與三氯氫硅蒸汽形成一定比例的混合氣體。 C）四氯化硅提純系統(tǒng) 四氯化硅提純系統(tǒng)由 2臺(tái)并聯(lián)的精餾塔組成，以其中 1臺(tái)精餾塔加以說明： 循環(huán)粗四氯化硅中間槽來的粗四氯化硅送入四氯化硅提純塔，分離除去絕大部分的重組分。 還原精餾 2級(jí)塔用于進(jìn)一步脫除三氯氫硅中的重組分。以其中 1條生產(chǎn)線為例加以說明： 從氯硅烷貯存工序還原氯硅烷緩沖罐送來的氯硅烷被送入還原精餾 1級(jí)塔，分離去絕大部分的重組分和大部分輕組分。該四氯化硅直接作為白炭黑裝置原料使用。第 1級(jí)塔頂餾出物、第 2級(jí)塔釜液分別為低沸點(diǎn)廢液和高沸點(diǎn)廢液，送去廢氣及殘液處理工序處理。 合成二級(jí)三氯氫硅中間槽內(nèi)的二級(jí)三氯氫硅被送入由 2級(jí)精餾塔組成的合成二級(jí)三氯氫硅處理系統(tǒng)，經(jīng) 2級(jí)精餾依次脫除輕組分和重組分，從第 2級(jí)塔頂?shù)玫交厥杖葰涔瑁腿肼裙柰橘A存工序回收三氯氫硅貯槽貯存。 合成精餾 3級(jí)塔、合成精餾 4級(jí)塔的作用分別是對(duì)三氯氫硅進(jìn)行再一次脫除輕組分和脫除重組分的操作。 合成精餾 2級(jí)塔的作用是進(jìn)一步脫除三氯氫硅中的重組分。 從貯槽送來的合成粗三氯氫硅與在還原精餾系統(tǒng)和氫化精餾系統(tǒng)分離出的循環(huán)二級(jí)三氯氫硅混合，送入合成精餾 1級(jí)塔，在此脫除三氯氫硅中的輕組分。 合成粗餾 2級(jí)塔的作用是除去三氯氫硅中所有的重組分和絕大部分的輕組分。 從合成氯硅烷貯槽來的氯硅烷液體被送入合成粗餾 1級(jí)塔，分離去大部分的重組分并除去部分輕組分。此外，本工序還設(shè)置有兩個(gè)用于回收從上述主要系統(tǒng)排出的副產(chǎn)物的精餾系統(tǒng)：合成粗四氯化硅精制系統(tǒng)和合成二級(jí)三氯氫硅處理系統(tǒng)。合成氯硅烷液體、還原氯硅烷液體和氫化氯硅烷液體分別用泵抽出，送入氯硅烷分離提純工序的不同精餾塔中。出塔氯化氫氣體流經(jīng)氯化氫緩沖罐，然后送至設(shè)置于三氯氫硅合成工序的循環(huán)氯化氫緩沖罐；塔底除去了氯化氫而得到再生的氯硅烷液體，大部分經(jīng)冷卻、冷凍降溫后，送回氯化氫吸收塔用作吸收劑，多余的氯硅烷液體（即從三氯氫硅合成氣中分離出的氯硅烷），經(jīng)冷卻后送往氯硅烷貯存工序的原料氯硅烷貯槽。吸附再生氣含有微 量氫氣、氯化氫和氯硅烷，經(jīng)冷凝分離出氯硅烷，氣體再經(jīng)壓縮后回收利用。出塔頂?shù)臍怏w為含有微量氯化氫和氯硅烷的氫氣，經(jīng)一組變溫變壓吸附器進(jìn)一步除去氯化氫和氯硅烷后，得到高純度的氫氣。出塔底的氯 硅烷用泵增壓，大部分經(jīng)冷凍降溫后循環(huán)回塔頂用于氣體的洗滌，多余部份的氯硅烷送入氯化氫解析塔。 三氯氫硅合成氣流經(jīng)混合氣緩沖罐，然后進(jìn)入噴淋洗滌塔，被塔頂流下的低溫氯硅烷液體洗滌。除去了硅粉而被凈化的混合氣體送往合成氣干法分離工序。除去了硅粉而被凈化的混合氣體送往合成氣干法分離工序。合成爐外壁設(shè)置有水夾套，通過夾套內(nèi)水帶走熱量維持爐壁的溫度。 在三氯氫硅合成爐內(nèi)，硅粉與氯化氫氣體形成沸騰床并發(fā)生反應(yīng)，生成三氯氫硅，同時(shí)生成四氯化硅、二氯二氫硅、金屬氯化物、聚氯硅烷、氫氣等產(chǎn)物，此混合氣體被稱作三氯氫硅合成氣。供應(yīng)料斗內(nèi)的硅粉用安裝于料斗底部的星型供料機(jī)送入三氯氫硅合成爐進(jìn)料管。 原料硅粉經(jīng)吊運(yùn)，通過硅粉下料斗而被卸入硅粉接收料斗。必要時(shí)，氯氣緩沖罐及管道內(nèi)的氯氣可以送入廢氣處理塔內(nèi)，用氫氧化鈉水溶液洗 滌除去。該系統(tǒng)保持連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，可隨時(shí)接收并吸收裝置排出的氯化氫氣體。出合成爐的氯化氫氣體流經(jīng)空氣冷卻器、水冷卻器、深冷卻器、霧沫分離器后，被送往三氯氫硅合成工序。從液氯汽化工序來的氯氣經(jīng)氯氣緩沖罐，也引入氯化氫合成爐的底部的燃燒槍。 從氫氣制備與凈化工序來的氫氣和從合成氣干法分離工序返回的循環(huán)氫氣分別進(jìn)入本工序氫氣緩沖罐并在罐內(nèi)混合。 電解制得的氧氣經(jīng)冷卻、分離液體后，送入氧氣貯罐。除氧后的氫氣通過一組吸附干燥器而被干燥。裝置工藝流程由以下主要工序組成： 氫合成工序 工序 序 處理工序 14. 液氯貯存及汽化工序 驗(yàn) : 在電解槽內(nèi)經(jīng)電解脫鹽水制得氫氣。本項(xiàng)目產(chǎn)品采用的工藝流程如下圖所示。 ② 三氯氫硅的還原采用化學(xué)氣相沉積的方法，使還原的硅沉積在母材上，經(jīng)過幾次精餾后，就可以得到高純的三氯氫硅，采用高純氫氣進(jìn)行還原可 以沉積出高純多晶硅料。 第三代改良西門子法主要分為三氯氫硅的合成和三氯氫硅的還原兩步： ① 三氯氫硅的合成用冶金硅和氯化氫為原料，在氯化爐中進(jìn)行反應(yīng)。 該項(xiàng)目所用的全油焦高純工業(yè)硅生產(chǎn)技術(shù)，是對(duì)我國工業(yè)硅生產(chǎn)技術(shù)在生產(chǎn)領(lǐng)域內(nèi)的創(chuàng)新，填補(bǔ)了國內(nèi)空白，有利于我國工業(yè)硅行業(yè)及多晶硅太陽能電池行業(yè)的整體提升。在出爐前 23min，先向包底通入壓縮空氣，以防止硅液灌入透氣孔，當(dāng)硅液達(dá) 1/3硅包深度時(shí)，即可開啟氧氣進(jìn)行氧化精煉。其原料路線具體是：將硅石從公司礦山運(yùn)回后，通過人工挑選，再將合格硅石用水清洗除去泥土等雜質(zhì)，再用破碎機(jī)破碎至 20—100mm，然后篩分，再水洗除去碎石、石粉等，經(jīng)稱量后與石油焦按照 一定比例混勻，將混勻后的合格料送至冶煉爐進(jìn)行冶煉除雜，生產(chǎn)出合格產(chǎn)品。 研磨：將破碎后的工業(yè)硅磨成需要的硅粉 分級(jí)：對(duì)研磨后的硅粉分級(jí) 包裝：對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行包裝 本項(xiàng)目采用 “全油焦 ”生產(chǎn)方法。 為了滿足多晶硅生產(chǎn)需要，必須把標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)硅產(chǎn)品加工成硅粉。 破碎：將硅錠破碎到一定粒度。 精煉：對(duì)硅熔體進(jìn)行精煉。 混料：將制備的硅石原料與還 漣匆歡 ū壤 旌稀 ? 加料：將混合后的硅石原料與還原劑按一定技術(shù)要求，加入礦熱爐內(nèi)。 SHAPE \* MERGEFORMAT 圖 工業(yè)硅生產(chǎn)工藝流程圖 工業(yè)硅生產(chǎn)的工藝流程是： 原料制備 → 混料 → 加料 → 熔煉 → 精煉 → 鑄錠 → 破碎 → 包裝。隨著生產(chǎn)裝置的大型化，操作的機(jī)械化、自動(dòng)化水平也在不斷提升，有的實(shí)現(xiàn)了原料制備、配料、加料、電爐控制的計(jì)算機(jī)控制；對(duì)煙氣采取凈化處理措施，煙罩密封性也在改進(jìn)。A，國內(nèi)也正在淘汰容量 10 MV 礦熱電爐是工業(yè)硅的主要生產(chǎn)設(shè)備。 、多晶硅工藝簡介 工業(yè)硅是硅石在礦熱電爐中進(jìn) 行二氧化硅碳熱還原反應(yīng)所取得的產(chǎn)品，生產(chǎn)技術(shù)已成熟。公司已擁有優(yōu)質(zhì)石英硅礦，可開采量 1500萬噸，石英硅礦開采成本僅內(nèi)地價(jià)格的 1/5，擬建的 10萬噸 /年工業(yè)硅項(xiàng)目可為多晶硅供應(yīng)工業(yè)硅原料。 公司擁有礦業(yè)有限責(zé)任公司 100%的股份。采用本工藝生產(chǎn)工業(yè)硅要求原料是優(yōu)質(zhì)硅石，還原劑選用石油焦，電極選用石墨電極。根據(jù)市城市發(fā)展規(guī)劃及和業(yè)主協(xié)商，市工業(yè)硅和多晶硅項(xiàng)目擬建在市城區(qū)西南方向、阿和公路 13公里處西側(cè)荒漠地內(nèi)的工業(yè)園區(qū)。其他公建設(shè)施如中學(xué)、醫(yī)院、體育設(shè)施等可依托市。 劃的關(guān)系和生活福利區(qū)的條件 市鉛鋅冶煉項(xiàng)目廠址擬定于市城區(qū)西南方向、阿和公路 13公里處西側(cè)荒漠地內(nèi)。 本項(xiàng)目的建筑施工單位和 設(shè)備安裝制作單位，施工安裝資質(zhì)均符合國家相關(guān)規(guī)范要求，本工程安裝單位可立足本地或面向社會(huì)招標(biāo)確定。 10萬噸 /年多晶硅生產(chǎn)裝置及其配套裝置需要生產(chǎn)水量為 450 m3/h。 需要生活水量為 。 ⒉ 供水概況 本項(xiàng)目 5000噸 /年多晶硅生產(chǎn)裝置及其配套裝置需要生產(chǎn)水量為。 ⒈ 水源 本項(xiàng)目建成后的總?cè)沼盟考s為 /日，來自外部水廠供水工程為本項(xiàng)目設(shè)有生產(chǎn)給水和生活水接口，可供該項(xiàng)目水量 3萬方 /日、水質(zhì)、水壓完全滿足項(xiàng)目建設(shè)要求。 ⑥ 總變綜合自動(dòng)化微機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)電源、電氣開關(guān)設(shè)備的操作保護(hù)裝置電源采用蓄電池直流供電。 ⑤ 工藝生產(chǎn)用的 DCS電源由不間斷電源裝置采用 UPS供電。 ③ 每條工藝生產(chǎn)線的特別重要一級(jí)負(fù)荷接于低壓應(yīng)急母線段，正常時(shí)由系統(tǒng)母線供電，當(dāng)兩路電源同時(shí)故障時(shí)，由應(yīng)急發(fā)電機(jī)供電。 10kV主接線方式為單母線分段。當(dāng)一臺(tái)主變或一段母線故障或停電檢修時(shí)，余下正常工作的變壓器能帶全部的一、二級(jí)負(fù)荷。應(yīng)急事故負(fù)荷估算約 6260kW。兩期合計(jì)用電負(fù)荷估計(jì)需 MW。 ⒊ 電力負(fù)荷估算 ⑴ 5000噸/年多晶硅項(xiàng)目用電負(fù)荷估計(jì)需 MW。一級(jí)用電負(fù)荷中特別重要負(fù)荷，中斷供電將發(fā)生中毒、爆炸、火災(zāi)的負(fù)荷除雙電源 供電外還應(yīng)