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5.2 三氯氢硅合成和四氯化硅氢化


5.2.1  多晶硅工厂应有四氯化硅(STC)氢化装置,企业可根据生产规模、当地三氯氢硅供应以及投资规模等方面综合比较后确定是否增加三氯氢硅合成装置。

5.2.2  三氯氢硅合成工序的原料之一的氯化氢(HCl)可采用氯化氢合成或盐酸解析工艺制取。

5.2.3  液氯汽化工序的液氯汽化器应采用热水加热,水温宜为40℃~70℃,不应使用蒸汽加热,并应设置冬、夏季不同温度的冷、热水汽化液氯。液氯汽化工序的设计应符合现行国家标准《氯气安全规程》GB 11984的有关规定。

5.2.4  三氯氢硅合成工序应采用干、湿结合的除尘工艺,并应提高单次运行时间。

5.2.5  三氯氢硅合成工序的工艺尾气应采用吸附装置回收氢气和氯化氢。

5.2.6  合成和冷氢化工序宜设置硅粉干燥工序,干燥用气应回收循环使用。

5.2.7  四氯化硅氢化装置应根据多晶硅生产规模、所在地区能源价格、投资成本及建设周期综合经济比较后确定采取高温氢化上艺、固定床冷氢化工艺或流化床冷氢化工艺。

5.2.8  氢化装置宜与氢化冷凝液提纯装置临近布置。

5.2.9  冷氢化装置应配套残液回收装置,并应就近配置。

5.2.10  冷氢化装置宜独立设置于敞开或半敞开式的构筑物内,制冷系统可布置于建筑物内;附属辅助系统宜在满足防火间距的基础上毗连布置。

5.2.11  主要设备选型应符合下列规定:

    1  氢气压缩机应选择密封性好、噪声小、故障率低的机型,宜设置备用机;

    2  宜选用运行稳定、故障率低、密封好的泵,应设置备用机。

条文说明

5.2.1  目前国内多晶硅企业有的自建合成装置,有的靠市场供应补充,有的调整生产工艺将氢化和合成工序合二为一,因此各个企业应根据各自情况来决定采用何种方式补充三氯氢硅。

5.2.4  三氯氢硅合成的反应气体中含有粉尘、金属氯化物等杂质,这些物质有可能堵塞设备和管道,影响生产系统的运行,造成停车等问题;因此需要采取合适的除尘工艺除去该类物质,减少系统阻塞的可能性,保证较长的运行时间,减少停车检修时间。

5.2.7  目前国内主流的四氯化硅处理方式为高温氢化、冷氢化,各有优缺点。高温氢化工艺单位产品耗电量高;冷氢化工艺虽然单位产品耗电量低,但是会引入新杂质,与之配套的精馏提纯工艺较为复杂,蒸汽消耗量较高。所以各个企业应根据各自情况综合比较后再决定采用何种氢化工艺。

5.2.9  为保证冷氢化工序生产连续长期运行,应定期排放固体含量很高的残液,防止其堵塞管道和设备。由于残液中含有硅粉、金属氯化物等物质,不适合长距离输送,而残液需要回收有用组分,避免造成环境污染,因此冷氢化装置应配套残液回收装置,且就近配置。

5.2.11  对于输送易燃、易爆、有毒、有腐蚀性物料的设备应考虑其使用的安全性,防止泄漏。

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多晶硅工厂设计规范 GB51034-2014
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