浅谈节能技术在化工工艺中的应用.doc

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1、浅谈节能技术在化工工艺中的应用摘要：太阳能电池都是用晶硅片制成的，在未来相当一段时间内还不可能有.其他材料可以完全替代硅材料来制作太阳能电池，但目前我国多晶硅生产面临着降低能耗，减少污染，提高质量，扩大产量四大难题，因此必须提高技术改变现状。本文分析了利用化工节能新技术实现多晶硅绿色制造方法。关键词：多晶硅；问题；污染八八—1—刖§多晶硅生产技术成熟于上世纪70年代，在沉寂近20年后，伴随光伏产业的发展，世界各国均对该技术进行二次创新，如中硅高科突破了大型低温氢化技术、人型节能还原炉技术、高效加压精馆提纯技术、高效加压三氯氢硅合

2、成技术、尾气干法回收技术、四氯化硅生产气相白碳黑技术和热能综合利用技术。随规模化生产，该技术仍有提升空间。1.国内多晶硅技术发现状近年来，多晶硅行•业最大的变化是认识的变化。关于多晶硅的“污染”问题，国际上传统7大多晶硅巨头均在美、日、徳等发达国家，这充分说明能耗和污染不是问题。从技术上来看，多品硅的坏保和污染问题并不存在技术瓶颈，相对于其他化工企业，多晶硅的“污染源”单纯、易处理、易防控；多晶硅的环保污染问题更多的是管理和意识问题。1.国外多晶硅生产技术发展的特点2.1研发的新工艺技术几乎全是以满足太阳能光伏硅电池行业所需要的

3、太阳能级多晶硅。2.2研发的新工艺技术主耍集中体现在多晶硅天生反应器装置上，多晶硅天生反应器是复杂的多晶硅生产系统中的一个进步产能、降低能耗的关键装置。2.3研发的流化床反应器粒状多晶硅天生的工艺技术，将是生产太阳能级多晶硅首选的工艺技术。其次是研发的石墨管状炉反应器，也是降低多晶硅生产电耗，实现连续性人规模化生产，进步生产效率，降低生产本钱的新工艺技术。2.4流化床反应器和石墨管状炉反应器，天生粒状多晶硅的硅原料可以用硅烷、二氯二氢硅或是三氯氢硅。3.目前摆在多品硅生产屮主要的问题降低能耗、减少污染、提高质量、扩人产量。4.我

4、国多晶硅生产现状技术尚有欠缺，太阳能硅料主要依赖进口。在全球光伏产业链中，高纯度硅料不仅要求硅的纯度高达7〜9个9,而且其中的硼、磷等杂质限制在几十个PPt（刀亿分Z-）,它是光伏企业生产太阳能电池所需的核心原料。因此，高纯度硅料的合成、精制、提纯、生产也就成为光伏产业集群中最上游的产业。冃前，尽管中国的硅原料矿藏储量占世界总储量的25%,但是国内太阳能电池生产企业（如尚德、天威英利等）所需原材料绝大部分需要从国外进口。这是因为用于太阳能电池生产的硅料主要是通过不同的提炼方式从硅原料中提炼rfrj成的单晶硅和多晶硅。在中国，现右

5、的I司纯度硅原料生产技术与西方发达国家相比，在产量和能耗等方面尚有不足之处。如此一来，这不仅大大增加企业的生产成本，更成为制约当前我国光伏产业向上游环节发展难以逾越的“瓶颈”，使我们国家用很低的价格卖出高能耗、高污染的粗原料的同时，用极高的价格购回高纯硅料。5、精憾节能技术降低能耗综合利用减少污染现代化工过程对节能工作非常重视，国外投入大量人力物力进行节能技术的开发，节能新技术、新工艺、新措施、新方法不断问世。我国的多晶硅生产，在采用化工上已经成熟的先进技术后，将不再是“高能耗、高污染”产业，而是“绿色的阳光事业对多晶硅精饰过程

6、进行研究，在运用精憾节能技术对其进行分析后，可以从以下几个方面来实现节能。5.1实行多效精镭，使能量得到充分利用。多效精係是将原料分成大致相等的N股进料，分别送人压力依次递增的7个精憾塔中，N个塔的操作温度也依次递增。压力和温度较高塔的塔顶蒸汽向较低塔的塔釜再沸器供热，同时自身也被冷凝,以此类推，这样就节省了低压塔再沸器的能耗和高压塔冷凝器的水耗。在这个系统中，只需向第一个最高压力塔供热，系统即可进行工作，所需能量约为单塔能耗的1/N,如将三个塔串在一起釆用三效精憾技术，其能耗仅用原来的1/3,节能幅度达到67%,节能效果非常明

7、显。多晶硅生产中，很多塔器都是为了提纯多晶硅而设置的，可以根据合理的能量和温差匹配，实现多效精係，达到大幅度节能减排的目的。5.2提高分离效率，降低回流比，进一步实现节能降耗。分离过程中,分离效率的提高可以在很大程度上降低能耗、提高产品质量、减少排放、提高回收率、提高企业效益。在多晶硅精饰过程中，采用高效导向筛板、新型填料等新型分离设备，可以提高其分离效率，降低精憾塔的操作回流比，由于精傭塔的能耗与回流比呈线性关系,这样就成比例地降低了能耗。提高分离效率也是提高多晶硅产品质量和降低四氯化硅排放的最有效方法。5.3全面优化流程，实

8、现节能。将多晶硅生产各股物料进行全而的物料平衡和能量平衡，考察其能耗的合理性，采用热集成技术，将流程优化,最人限度地节能降耗。通过贯穿生产线的节能和清洁生产，并在生产过程中实现闭环清洁生产，达到降低能耗和si（硅）、H2（氢气）、C12（氯气）等原料消耗，降低成