多晶硅厂房建设认识.doc

目前国内外多晶硅生产的主要工艺有以下3种：1，改良西门子法——闭环式三氯氢硅氢还原法改良西门子法是用氯和氢合成氯化氢，氯化氢和工业硅粉在一定的温度下合成三氯氢硅，然后对三氯氢硅进行分离精馏提纯，提纯后的三氯氢硅在氢还原炉内进行CVD反应生产高纯多晶硅国内外现有的多晶硅厂绝大部分采用此法生产电子级与太阳能级多晶硅2，硅烷法——硅烷热分解法硅烷是以四氯化硅氢化法、硅合金分解法、氢化物还原法、硅的直接氢化法等方法制取然后将制得的硅烷气提纯后在热分解炉生产纯度较高的棒状多晶硅以前只有日本小松掌握此技术，由于发生过严重的爆炸事故后，没有继续扩大生产但美国Asimi和SGS公司仍采用硅烷气热分解生产纯度较高的电子级多晶硅产品3，流化床法以四氯化硅、氢气、氯化氢和工业硅为原料在流化床内高温高压下生成三氯氢硅，将三氯氢硅再进一步歧化加氢反应生成二氯二氢硅，继而生成硅烷气制得的硅烷气通入加有小颗粒硅粉的流化床反应炉内进行连续热分解反应，生成粒状多晶硅产品因为在流化床反应炉内参与反应的硅表面积大，生产效率高，电耗低与成本低，适用于大规模生产太阳能级多晶硅。

唯一的缺点是安全性差，危险性大其次是产品纯度不高，但基本能满足太阳能电池生产的使用此法是美国联合碳化合物公司早年研究的工艺技术目前世界上只有美国MEMC公司采用此法生产粒状多晶硅此法比较适合生产价廉的太阳能级多晶硅内蒙古神舟硅业项目采用的是改良西门子法生产工艺这个项目的主要洁净室集中在产品检测部分，洁净级别是根据工艺设备要求决定的，另外还原环节涉及十万级洁净室此部分信息通过业主其中一人员得到，此人不透露更多信息）洁净室使用在还原过程的环节，这一环节有一道硅芯制备的工艺，在硅芯制备的工艺过程有洁净要求，十万级即可达到要求有的厂家无洁净要求）在还原炉车间也是十万级洁净室即可达到生产要求，还原炉车间的洁净室为防爆区域，有防爆要求其他洁净室即为普通的洁净室即可在产品整理，产品检测过程，需要在洁净室里完成，此处的洁净室要求为万级就可达标，对洁净室没有特殊要求特殊情况根据生产工艺的需求，要求防爆及泻爆要求改良西门子法多晶硅的生产主要分为五个环节一、 氢气的增压、净化1、 气体来源，一种是通过使用电解槽，自我制备氢气使用另一种是使用电化厂产生的氢气，这种方式应该是较好的方案，这样可以节约费用，降低成本。

但这种方式气体压力较低，需要增压2、 氢气提纯，这是保证多晶硅纯度的必要条件需要氢气的纯度达到6N，即99.9999%在此生产过程中，最关键的是保证达到防爆规范，厂房有好的通风效果运输氢气的管道系统是建设的关键步骤，某个环节出现差错，将有很大的安全隐患，氢气的纯度无法保证二、 SiHCl3提纯这一步骤要考虑SiHCl3 的原料来源，本厂生产，或者买进，但都需要通过不同物质的沸点和凝结点的不同来提纯，一般分为粗馏和精馏精馏后达到6N，即99.9999%生产过程最佳温度需要为31.8℃，在这个温度条件下，可以提高提纯的精度和效率三、 氢气还原SiHCl3 （西门子法）这是制备多晶硅的关键核心部分，即西门子法，化学式：SiHCl3 ＋ H2 ----- Si ＋ 3HCl 最佳的生成温度为1050℃－1150℃在这生产过程中，对生产环境要求较高，最好为恒温恒湿的生产环境，有一定的洁净度要求（十万级）对于进入生产间的工人需要更换洁净的工作服，工作鞋，进入车间之前通过风淋室的风淋方可进入四、 尾气回收、废气处理、废液处理在这一生产环节，需要绝对的生产安全，要求车间使用防爆电器，厂房通风良好，防爆及泻爆的要求。

五、 冷冻系统在上述的四个步骤过程中，每一步都离不开冷冻系统增压需要冷冻水来冷却，SiHCl3提纯需要5℃水的冷却，氢气还原SiHCl3 需要－25℃水的冷却，对于尾气回收处理需要达到－70℃的冷却可以说，冷冻系统是整个生产过程的重要的环节，是每一步骤都不可缺少的系统每一个环节的冷冻系统出现问题，都将造成全厂停产的可能上述五个环节，是一个循环过程而冷冻系统贯穿整个循环过程对于多晶硅厂房的建设最主要的就是防爆安全问题。