多晶硅化工节能生产技术探究.doc

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1、多晶硅化工节能生产技术探究摘要:在所有的化工产品中，多晶硅的生产需要消耗大量的能源，不仅不利于节能技术的发展，阻碍了环境保护，而且也不利于企业经济效益的增长，所以在多晶硅化工中采取节能措施是有必要的。本文将先进行多晶硅生产中能耗的分析，再说明多晶硅生产中的节能生产技术。关键词:多晶硅；化工节能；生产技术现阶段，多晶硅的生产技术面临着降低能源能耗，保护环境、减少污染的难题，需要在此基础上提高生产质量和产量，所以这还需要我国人员的努力和合作，还有很长的一段路要走。目前我国的一些太阳能硅材料大多数都依赖于进口，这说明多晶硅的生产技术需要革新，

2、不能受制于人。使用最多的多晶硅材料就是太阳能光伏产业了，太阳能光伏产业链包括硅原料生产，硅棒以及硅片生产，包含太阳能电池组装、组件和光伏产品生产和发电等系统。其中硅原料的生产是最重要的环节，比如说现在世界上最大的太阳能光伏电池90%以上都是由多晶硅或单晶硅制作的，多晶硅的生产主要有几个问题需要解决，第一个是解决能耗问题，减少污染和提高质量、产量，另外，还要引进先进技术，并在结合我国实际的基础上进行创新。1多晶硅化工生产技术现状1．1技术尚有欠缺4学海无涯在世界的光伏产业中，对硅的生产要求较高，要求多晶硅具有较高的纯度，纯度需要达到7～9

3、个9，并且其中硼和磷的含量也要控制在较小的范围之内，它是光伏企业中太阳能电池所用的最核心原料，所以，具有高纯度硅原料的企业就具有了较大的市场竞争力。在企业中，都追求高纯度硅料生产的合成、精制以及提纯等，现阶段，我国的多晶硅储量比较大，占全世界总储量的1/4，但是我国的太阳能企业的多晶硅原料大多依赖国外企业，从外国进口，这是因为太阳能企业中所用的硅原料需要从不同的提炼方式中提取出来，提取成功后，生产出多晶硅或单晶硅，但是这些硅的原料纯度与西方发达国家相比，还具有一定距离，产量和能耗都难以达到要求，这样一来，不仅仅会加大企业的生产成本，还会

4、阻碍我国光伏企业向上发展，使我国出很低的价格购买高污染的多晶硅原料，再用极高的价格回收高纯度的硅原料。我国的硅原料工业的发展起步较早，但是生产规模较小，工艺技术较为落后，环境污染较大，消耗能源较多，所花费的成本较高，一些企业甚至因为生产有亏损而停产。近几年，我国的硅原料生产企业屈指可数，每年的生产量为几十万吨，并不能满足每年的需求量，因为能满足太阳能生产所需要的硅原料总共有80吨，据估计，迄今为止，我国使用的太阳能硅材料的需求量将达到4500吨，2015年达到1．6万吨，如果不以设立自主知识权的方式改变此现状，那么我国的硅料生产工业将很

5、难在国际市场上立足，这也将威胁我国的光伏产业的进一步发展。1．2精馏节能技术降低能耗，减少污染人员可以通过一些计算和分析资料、实例验证，通过加大压力，将高温三氯氢硅的提纯工艺运用到原料提纯系统中，在加热配套塔中，将二塔的高温气体用于进料，从而降低塔顶的水循环以及蒸汽的能耗，可以减少将近一半的消耗。还可以利用反应精馏技术，精馏方法的使用主要在于将一些金属物质排除出去，还包括一些非金属物质，只有将杂质清除干净，才能降低能耗，因为杂质含量越低，能耗就越低，目前清除杂质的方法有湿氮除硼技术和硅胶除硼法，都是将一些物质加入到精馏反应中，其中，采用

6、湿氮除硼技术是将含有水分的氮气和氢气加入其中，而硅胶除硼法是在其中添加硅胶，除此之外，还能够采用多效精馏和热精馏的方法有效利用塔顶蒸馏系统，已达到节约能耗的效果。1．3提高光电转换效率，降低生产成本在多晶硅的生产当中，需要提高光伏材料的转换效率，另外还需要降低太阳能电池的制造成本，这是我国光伏企业一直以来追求的两个目标，在太阳能装置中，多晶硅硅片是其中的核心部分，硅片也能够将太阳能转化为电能，硅片的质量也对太阳能转化的质量起着至关重要的作用。通常情况下，太阳能的光电转化率能达到10%，但如果是高纯度的硅片，就能将太阳能电池转化21%以上

7、，甚至是以上，所以对于太阳能电池的生产，多晶硅起着十分重要的作用。1．4多晶硅材料是整个光伏发电成本中最高的部分4学海无涯在一些光伏企业中，多晶硅的材料成本费用达到了太阳能生产总成本的一半以上，占据了网光伏发电系统成本的30%。所以，进一步减少多晶硅材料的生产成本，可以加大硅企业的市场竞争力，也能够推动整个光伏产业链的发展，针对该问题，合理的应对措施有引入先进的生产硅材料的设备，比如分离传质设备，一些设备能够实现筛选与精馏过程一体化，并能够促进有效清洁，然后需要引进先进的蒸馏设备，需要是精馏装置，这样可以提高多晶硅的生产产量，实现多晶硅

8、的大型化。引进和使用大型的合成炉和还原炉，帮助更好地进行还原反应，现阶段，一些太阳能电池的原材料多数为多晶硅片制成的，而且在未来也会使用很长一段时间，都不会被代替，多晶硅产品的生产工艺要求较严格，行业技术进