冶金法多晶硅的困局

太阳能电池等级多晶硅项目已竣工。公司与德国、日本、瑞士等国的公司签定了五年内销售４０００吨６Ｎ多晶硅的合同。２００７年４月２４日公司获得三菱公

据闻立时介绍，由于技术不成熟，目前为止，全世界没有一个工厂实现了６Ｎ冶金法多晶硅的量产。中国的民营小企业通过两三年的艰苦奋斗，已经能够生产出４～５Ｎ的多晶硅。这种情况在２００６年就引起了美国公司的重视，他们专程到中国来进行了调查，而且提出来希望以后能在中国买４～５Ｎ的多晶硅，但是，在落实的过程中遇到了困难，因为这些小的厂家使用

也就是说适应不同的市场。冶金法如果能稳定投产，那地坪灯都需要，没有必要非要跑到欧洲、美国与要求能并网发电的电池相比。像薄膜太阳能电池一样，尽管一般商业化的效率才８％，但因为成本不高，在特定的市场了也有大量的应用，过去薄膜电池衰减也是很大，但经过一定的时间解决了这一问题。如果用冶金法多晶硅能稳定地生产低效率电池，如３％～５％，用于小电流、小功率要求的产品领域，但成本只有现在的１／３，１／４，１／５乃至１／１０，或许就是冶金法硅材料做太阳能电池的一个出路。”

大连理工大学太阳能研究中心主任潭毅也谈到“美国的路灯和草坪灯的用量是相当大的，从洛杉矶到拉斯维加斯的路上到处都是太阳能发电的紧急电话，无论是电话还是草坪灯，效率要求都并不是很高，而美国的草坪灯在超市１４美元可以买６只，都是ｍａｄｅ　ｉｎｃｈｉｎａ，并不算贵，用起来很方便。尽管我

伴生气轻烃回收工艺技术

伴生气轻烃回收工艺技术 蒋　洪　朱　聪(西南石油学院　四川省南充市　637001) 摘要　油气田存在丰富的伴生气资 源。为了提高油气综合利用水平,开展伴 生气轻烃回收工艺技术研究有十分重要的 现实意义。针对工艺流程设计、设备选型 和控制系统设计进行分析与探讨后指出, 在工艺设计中应正确选用制冷工艺,精心 组织工艺流程,合理利用外冷和内冷;设 备选型应体现技术先进和高效的原则;小 型浅冷装置的控制方案应着重简单实用, 大中型深冷装置则应选用先进的集散控制 系统。 主题词　伴生气　轻烃回收　工艺设　计　回收率　制冷　工艺　流程 在油气田开发中存在丰富的伴生气。为了合理利用这部分天然气资源,油田采用轻烃回收装置,取得了较好的经济效益。但国产化装置仍存在工艺方案不合理、产品收率低、能耗高等问题。针对伴生气轻烃回收工艺,本文对工艺流程设计、设备选型和设计、控制系统设计进行分析与探讨,提出工艺设计的基本思路和原则。 1.回收工艺过程和特点 目前,伴生气轻烃回收工艺都采用冷凝分离法。虽然冷凝分离法可采用冷剂制冷法、膨胀制冷和混合制冷法等多种制冷工艺,但从工艺原理上看,都是经过气体冷凝回收液烃和液烃精馏分离成合格产品这两大步骤。从流程组织上,回收工艺过程由原料气预处理、原料气增压、脱水、冷凝分离、制冷系统、液烃分馏、产品储配等7个单元组成。 一般来说,伴生气具有压力低,气质富的特性。为满足冷凝分离的工艺要求,伴生气回收工艺需设置压缩机增压过程,增压值大小与干气外输压力、制冷温度、分馏塔塔压、产品收率等因素有关,这是低压气轻烃回收工艺的特点。 2.优化工艺流程 工艺流程的变化是因原料气气源条件(气量、压力和组成)、产品要求和建设环境等因素的不同而引起的。工艺流程的合理与否是回收装置达到较高的技术经济效益的前提。 2.1　制冷工艺的选择 制冷工艺的选择主要考虑原料气的压力、组成、液烃回收率等因素。当伴生气处理量小、组成较富时,为了回收C3+烃类,可采用浅冷回收工艺,制冷方法主要采用冷剂制冷或冷剂制冷+节流膨胀制冷;当伴生气处理量较大、组成又比较贫、希望回收较多乙烷时,应采用深冷回收工艺,制冷方法主要采用复叠式制冷、混合冷剂制冷、膨胀机制冷、冷剂制冷与膨胀机制冷相结合的混合制冷。国内技术成熟和开发应用广泛的制冷工艺有膨胀机制冷、混合制冷。 国内冷剂制冷工艺,为了满足环境保护的要求,现主要采用丙烷压缩循环制冷,制冷温度为-30～-35℃,制冷系数较大。丙烷冷剂可在轻烃回收装置中自行生产,无刺激性气味,该工艺将在我国广泛应用。采用冷剂制冷工艺的装置,所需要的冷量由独立的外部制冷系统提供,不受原料气贫富程度的限制,对原料气的压力无严格要求。装置在运行中,可以改变制冷量的大小以适应原料气量和组成的变化以及季节性的气温变化。 膨胀机制冷有透平膨胀机、热分离机、气波机制冷三种方式。由于透平膨胀机制造技术日趋完善,机组质量有保证,操作、维修方便,等熵效率高,处理量大,加之机组产品系列化,选用、更换都很容易,所以,凡是有自由压力能可供利用的场合,可优先考虑选用透平膨胀机,必要时再考虑设置外部冷剂制冷。在无供电条件的边远地区,使用热分离机或气波机制冷更为有利。对于低压气源,是否可采用膨胀机制冷,需对制冷工艺方案进行技术经济对比分析,才能作出决策。 4　油气田地面工程(OGSE)　第19卷第1期(2000.1)

多晶硅的三大生产工艺之比较

多晶硅的三大生产工艺之比较 从西门子法到改良西门子法的演进是一个从开环到闭环的过程。 1955年，德国西门子开发出以氢气(H2)还原高纯度三氯氢硅(SiHCl3)，在加热到1100℃左右的硅芯(也称“硅棒”)上沉积多晶硅的生产工艺;1957年，这种多晶硅生产工艺开始应用于工业化生产，被外界称为“西门子法”。 由于西门子法生产多晶硅存在转化率低，副产品排放污染严重(例如四氯化硅SiCl4)的主要问题，升级版的改良西门子法被有针对性地推出。改良西门子法即在西门子法的基础上增加了尾气回收和四氯化硅氢化工艺，实现了生产过程的闭路循环，既可以避免剧毒副产品直接排放污染环境，又实现了原料的循环利用、大大降低了生产成本(针对单次转化率低)。因此，改良西门子法又被称为“闭环西门子法”。 改良西门子法一直是多晶硅生产最主要的工艺方法，目前全世界有超过85%的多晶硅是采用改良西门子法生产的。过去很长一段时间改良西门子法主要用来生产半导体行业电子级多晶硅(纯度在99.9999999%～99.999999999%，即9N～11N的多晶硅);光伏市场兴起之后，太阳能级多晶硅(对纯度的要求低于电子级)的产量迅速上升并大大超过了电子级多晶硅，改良西门法也成为太阳能级多晶硅最主要的生产方法。 2.改良西门子法生产多晶硅的工艺流程 (改良西门子法工艺流程示意图) 改良西门子法是一种化学方法，首先利用冶金硅(纯度要求在99.5%以上)与氯化氢(HCl)合成产生便于提纯的三氯氢硅气体(SiHCl3，下文简称TCS)，然后将TCS精馏提纯，最后通过还原反应和化学气相沉积(CVD)将高纯度的TCS转化为高纯度的多晶硅。 在TCS还原为多晶硅的过程中，会有大量的剧毒副产品四氯化硅(SiCl4，下文简称STC)生成。改良西门子法通过尾气回收系统将还原反应的尾气回收、分离后，把回收的STC送到氢化反应环节将其转化为TCS，并与尾气中分离出来的TCS一起送入精馏提纯系统循环利用，尾气中分离出来的氢气被送回还原炉，氯化氢被送回TCS合成装置，均实现了闭路循环利用。这是改良西门子法和传统西门子法最大的区别。

多晶硅的传统制备方法

https://www.wendangku.net/doc/bb3503734.html, 多晶硅的传统制备方法 目前世界上多晶硅生产最常见的方法有三种;四氯化硅氢还原法、三氯氢硅氢还原法和硅烷裂解法。三氯氢硅氢还原法是德国西门子公司发明的，因此又被称为西门子法。由于西门子法诞生的时间较早，后来有人又进行了一些新的改良，因此又有人将其称为改良西门子法。其实，改良西门子法还是西门子法，它的主体工艺流程基本没有变，还是利用氢气还原三氯氢硅来生产多晶硅。因此，为简单起见，我们还称它为西门子法。 上诉这三种多晶硅的制备方法格有千秋，从制备的难度和投资额的多少来看，四氯化硅氢还原法生产设备最少，最简单，四氯化硅的合成和提纯不需要冷冻系统，普通水冷即可将四氯化硅气体冷凝为液态的四氯化硅，而且无需将工业硅加工成硅粉，只需是合格的硅块就可以了。因此，四氯化硅还原法的投资额最少，最容易上马。硅烷沸点太低，为-112℃，要想用精馏法提纯硅烷，不仅要有极深度的制冷机，而且设备也极其复杂。因此，硅烷裂解法的投资额最大，最难。从沉积硅的直接回收率上看，硅烷裂解法最高，几乎是100％，最低是四氯化硅氢还原法，不足20％，西门子法高于四氯化硅氢还原法，约为25％左右。从安全上看，硅烷最危险，最容易爆炸，三氯氢硅次之，也容易爆炸，四氯化硅最安全，根本就不会发生爆炸。 从上面的介绍可以看出，硅烷裂解法最难，投资额最大，特别是，硅烷本身是易燃易爆物，容易发生剧烈的爆炸，一旦爆炸，将造成不可挽回的经济损失。20世纪60、70年代玩过曾有人研究过硅烷裂解法，而且也曾生产出品质很高的多晶硅，但由于事故频繁，损失惨重，最终还是停产下马。目前我国已经很少再有人采用此法来生产多晶硅了。虽然如此，也要清楚硅烷裂解法是具有许多优势的，只要解决好防爆问题，它还是非常有前途的。 当前常采用的是四氯化硅氢还原法和三氯氢硅氢还原法（西门子法），而且这两种方法与多晶硅和石英玻璃的联合制备法密切相关。 四氯化硅氢还原法是以四氯化硅和氢气为原料，在还原炉内发生化学反应来生成多晶硅的方法；三氯氢硅氢还原法是以三氯氢硅和氢气为原料，在还原炉内发生化学反应来生成多晶硅的方法。这两种方法基本相同，不同之处只是，一个是以四氯化硅和氢气为原料，另一个是以三氯氢硅和氢气为原料。

天然气轻烃回收工艺流程

轻烃回收工艺主要有三类：油吸收法;吸附法;冷凝分离法。当前主要采用冷凝分离法实现轻烃回收。 1、吸附法 利用固体吸附剂(如活性氧化铝和活性炭）对各种烃类吸附 容量不同，而,将吸附床上的烃类脱附,经冷凝分离出所需的 产品。吸使天然气各组分得以分离的方法。该法一般用于 重烃含量不高的天然气和伴生气的加工办法，然后停止吸 附,而通过少量的热气流附法具有工艺流程简单、投资少的 优点,但它不能连续操作，而运行成本高,产品范围局限性大, 因此应用不广泛。 2、油吸收法 油吸收法是基于天然气中各组分在吸收油中的溶解度差异，而使不同的烃类得以分离。根据操作温度的不同， 油吸收法可分为常温吸收和低温吸收。常温吸收多用于中 小型装置,而低温吸收是在较高压力下，用通过外部冷冻装 置冷却的吸收油与原料气直接接触,将天然气中的轻烃洗 涤下来,然后在较低压力下将轻烃解吸出来，解吸后的贫油 可循环使用,该法常用于大型天然气加工厂。采用低温油吸 收法C3收率可达到(8５～9０％),C２收率可达到（20~６ ０%)。 油吸收法广泛应用于上世纪６0年代中期，但由于其工 艺流程复杂，投资和操作成本都较高，上世纪70年代后，

己逐步被更合理的冷凝分离法所取代。上世纪80年代以后, 我国新建的轻烃回收装置己较少采用油吸收法。 3、冷凝分离法 （1）外加冷源法 天然气冷凝分离所需要的冷量由独立设置的冷冻系统提供。 系统所提供冷量的大小与被分离的原料气无直接关系,故 又可称为直接冷凝法。根据被分离气体的压力、组分及分 离的要求，选择不同的冷冻介质。制冷循环可以是单级也 可以是多级串联。常用的制冷介质有氨、氟里昂、丙烷或 乙烷等。在我国，丙烷制冷工艺应用于轻烃回收装置还不 到10年时间,但山于其制冷系数较大,制冷温度为 （-35~-30℃)，丙烷制冷剂可由轻烃回收装置自行生产,无 刺激性气味，因此近儿年来,该项技术迅速推广,我国新建的 外冷工艺天然气轻烃回收装置基本都采用丙烷制冷工艺, 一些原设计为氨制冷工艺的老装置也在改造成丙烷制冷工 艺。 （2）自制冷法 ①节流制冷法 节流制冷法主要是根据焦耳-汤姆逊效应，较高压力的原料 气通过节流阀降压膨胀，使原料气冷却并部分液化,以达到 分离原料气的目的。该方法具有流程简单、设备少、投资 少的特点，但此过程效率低，只能使少量的重烃液化,故只

2010年冶金法提纯多晶硅的进展-史珺

Progress of Metallurgical Purified Solar Grade Poly-Silicon Industry and Technology in 2010 2010年冶金法太阳能级多晶硅产业技术进展 史珺 冶金法太阳能多晶硅产业技术创新战略联盟 （UMSOG） 上海普罗新能源有限公司 ProPower Inc.

目录?Technical Progress of Metallurgical Purification of SOG 冶金法太阳能级多晶硅的技术进展?Industrialization Progress of MSOG 冶金法太阳能级多晶硅的产业化进展?Application Progress of MSOG 冶金法太阳能级多晶硅的应用进展 ?Elite Equipment Manufacturing Ability of Propower 普罗卓越的装备制造能力

太阳能所需要的多晶硅纯度?Poly silicon with purity higher than 7N could not be made into solar cell directly 7N以上的多晶硅无法用来直接作太阳能电池 ? B or P must be mixed as dopant，The dopant of B must be about 0.15~0.3ppm for P-type solar cell须掺入硼或磷，对太阳能来说硼的掺杂浓度大约在 0.15~0.3ppmw ?Because impurities must added to high pure poly-silicon from Siemens method, which means energy double waste, 采用西门子法得出高纯度的硅后，即便是11N的多晶硅，还是要掺杂到6N的纯度，意味着能源的双重浪费

石油炼化公司的各个装置工艺的流程图大全及其简介

炼化公司的各个装置工艺的流程图大全及其简介 从油田送往炼油厂的原油往往含盐(主要是氧化物)带水（溶于油或呈乳化状态），

可导致设备的腐蚀，在设备内壁结垢和影响成品油的组成，需在加工前脱除。电脱盐基本原理： 为了脱掉原油中的盐份，要注入一定数量的新鲜水，使原油中的盐充分溶解于水中，形成石油与水的乳化液。 在强弱电场与破乳剂的作用下，破坏了乳化液的保护膜，使水滴由小变大，不断聚合形成较大的水滴，借助于重力与电场的作用沉降下来与油分离，因为盐溶于水，所以脱水的过程也就是脱盐的过程。 CDU装置即常压蒸馏部分 常压蒸馏原理：

精馏又称分馏，它是在精馏塔内同时进行的液体多次部分汽化和汽体多次部分冷凝的过程。 原油之所以能够利用分馏的方法进行分离，其根本原因在于原油内部的各组分的沸点不同。 在原油加工过程中，把原油加热到360～370℃左右进入常压分馏塔，在汽化段进行部分汽化，其中汽油、煤油、轻柴油、重柴油这些较低沸点的馏分优先汽化成为气体，而蜡油、渣油仍为液体。 VDU装置即减压蒸馏部分

减压蒸馏原理： 液体沸腾必要条件是蒸汽压必须等于外界压力。 降低外界压力就等效于降低液体的沸点。压力愈小，沸点降的愈低。如果蒸馏过程的压力低于大气压以下进行，这种过程称为减压蒸馏。 轻烃回收装置是轻烃的回收设备，采用成熟、可靠的工艺技术，将天然气中比甲烷或乙烷更重的组分以液态形式回收。

RDS即渣油加氢装置，渣油加氢技术包含固定床渣油加氢处理、切换床渣油加氢处理、移动床渣油加氢处理、沸腾床渣油加氢处理、沸腾床渣油加氢裂化、悬浮床渣油加氢裂化、渣油加氢一体化技术及相应的组合工艺技术。

(完整版)多晶硅生产工艺学

多晶硅生产工艺学 绪论 一、硅材料的发展概况半导体材料是电子技术的基础，早在十九世纪末，人们就发现了半导体材料，而真正实用还是从二十世纪四十年代开始的，五十年代以后锗为主，由于锗晶体管大量生产、应用，促进了半导体工业的出现，到了六十年代，硅成为主要应用的半导体材料，到七十年代随着激光、发光、微波、红外技术的发展，一些化合物半导体和混晶半导体材料：如砷化镓、硫化镉、碳化硅、镓铝砷的应用有所发展。一些非晶态半导休和有机半导休材料（如萘、蒽、以及金属衍生物等）在一定范围内也有其半导休特性，也开始得到了应用。 半导休材料硅的生产历史是比较年青的，约30 年。美国是从 1949?1951年从事半导体硅的制取研究和生产的。几年后其产量就翻了几翻，日本、西德、捷克斯洛伐克，丹麦等国家的生产量也相当可观的。 从多晶硅产量来看，就79 年来说，美国产量1620?1670 吨日本420

?440 吨。西德700?800 吨。预计到85 年美国的产量将达到2700 吨、日本1040 吨、西德瓦克化学电子有限公司的产量将达到3000 吨。 我国多晶硅生产比较分散，真正生产由58 年有色金属研究院开始研究，65 年投入生产。从产量来说是由少到多，到七七年产量仅达70?80吨，预计到85年达到300吨左右。 二、硅的应用半导体材料之所以被广泛利用的原因是：耐高压、硅器件体积小，效率高，寿命长，及可靠性好等优点，为此硅材料越来越多地应用在半导体器件上。硅的用途： 1、作电子整流器和可控硅整流器，用于电气铁道机床，电解食盐，有色金属电解、各种机床的控制部分、汽车等整流设备上，用以代替直流发电机组，水银整流器等设备。 2、硅二极管，用于电气测定仪器，电子计算机装置，微波通讯装置等。 3、晶体管及集成电路，用于各种无线电装置，自动电话交换台，自动控制系统，电视摄相机的接收机，计测仪器髟来代替真空管，在各种无线电设备作为放大器和振荡器。 4、太阳能电池，以单晶硅做成的太阳能电池，可以直接将太阳能转变为电能。 三、提高多晶硅质量的措施和途径：为了满足器件的要求，硅材料的质量好坏，直接关系到晶体管的合格率与电学性能，随着大规模集成电路和MOS 集成电路的发展而获得电路的高可靠性，适应性。因此对半导体材料硅的要求越来越高。 1、提高多晶硅产品质量的措施：在生产过程中，主要矛盾是如何稳定产品的质 量问题，搞好工艺卫生是一项最重要的操作技术，在生产实践中要树立

多晶硅硅的化学制备

多晶硅硅的化学制备 【摘要】硅是一种重要的半导体材料，目前广泛应用于微电子、太阳能、光信息等领域。作为这些领域的原材料，硅的纯度必须大于5N[1]。目前制备多晶硅的方法主要有化学法和物理法（又称“冶金法”）两大类。化学方法主要有：三氯氢硅氢还原法（改良西门子法）、硅烷法和流化床法，其他方法很少有工业化生产的实例，本文主要对三种方法进行介绍并比较分析各方法的优缺点。 【关键词】多晶硅化学方法介绍比较分析 引言 半导体材料是半导体科学发展的基础。对Si和以GaAs为代表的化合物的深入研究使集成电路、半导体激光器、高速场效应晶体管的研制获得成功，大大丰富了半导体科学的内容。近年来，半导体超晶格的发展为半导体光电子学和量子功能器件的发展开辟了广阔的道路。[2] 多晶硅的生产方法有化学法和物理法（又称“合金法”）两大类，化学法应用化学原理对硅进行提纯，物理方法通过冶金原理对硅进行提纯。物理法制备的多晶硅纯度有限，一般在4N-6N左右，根据市场应用情况来看，太阳能级多晶硅纯度需达到6N-7N，而电子级多晶硅的纯度以9N以上为宜。因此，物理法制备的多晶硅不能用于半导体材料，用于太阳能电池也尚处于探索、试产阶段，暂时还不具备进行大规模工业生产的能力。而化学法生产多晶硅的工艺相对比较成熟，产品纯度高（可达到9N-12N），不仅能够满足太阳能电池的使用，也能满足半导体材料的使用。 化学法制备多晶硅一般先将工业硅（冶金级硅，纯度97%-99.9%）通过化学反应转为硅化合物，再经过精馏提纯得到高纯硅化合物，高纯硅化合物经过化学反应生成多晶硅。其中，工业硅是从含硅矿物中提取的，高纯硅化合物一般通过化学气相沉积的方式生成棒状多晶硅或粒状多晶硅。 目前，已经工业化的多晶硅化学制备方法主要包括改良三氯氢硅氢还原法（改良西门子法）、硅烷法和流化床法，其他方法很少有工业化生产的实例，本文主要对三种方法进行介绍并比较分析各方法的优缺点。

废旧锂离子电池回收工艺研究

废旧锂离子电池回收工艺研究 摘要：锂离子电池回收处理技术随着锂离子电池的大量使用变得越来越重要，早期的锂电池回收主要采用湿法冶金技术，主要回收负极材料中的Co。随着处理技术的发展，锂离子电池里的多种金属都成为了回收目标，机械粉碎、热处理等新方法不断被引入到锂离子电池的回收过程中，锂离子电池的回收技术不断走向成熟。 关键词：锂离子电池回收预处理湿法冶金粉碎 1引言 从20世纪50年代开始，锂电池逐渐从研发实现了大规模的应用。从最初的锂原电池到可反复充电的锂金属二次电池，到现在广泛应用于笔记本电脑、智能手机、各种数码产品的二次锂离子电池(锂电池的发展历史见图1[1])。锂电池主要由正负极和电解质构成，正负电极和电解质之间有隔膜隔开；直接用金属Li作负极的称为锂电池，由能“储存”Li+的材料构成负极的称为锂离子电池。 大量的应用需求刺激了工业生产，松下、索尼、三洋、富士等公司都生产着大量的各种型号的锂离子电池[1]。随着各种电子产品的更新换代，大量的废旧电子产品变成了电子垃圾，但是电子垃圾的处理速度却远远没有跟上。各种简单粗暴的处理方式，如焚烧、酸淋、填埋等对环境和人类造成了不可挽回的伤害[2]。目前针对大多数电子垃圾的回收多是回收其中的贵金属、铁、铝和一些较容易回收的塑料，对结构组成复杂的部件则弃之不理。锂电池结构复杂，为了保证电池的安全性、高效性，锂电池封装紧密、结构紧凑，这导致锂电池的拆解回收就变得很困难，也增加了锂电池的回收成本[3]。 图1锂电池发展历程[1]

2早期锂离子电池处理技术 锂原电池在锂电池的发展过程中逐渐被淘汰，因为用金属Li直接做负极的缺陷在于不能实现重复充电使用，这显然不能符合将锂电池作为一种便捷的能源储备装置来使用。因此现今已实现商业化生产的锂电池都是锂离子电池，它们的不同之处主要是负极材料不同。各种负极材料的使用比例见表1[4]。 表1锂离子电池中各种负极材料的使用比例（体积）[4] LiNi0.33Mn0.33Co0.33O2LiCoO2LiNiO2LiMn2O4LiFePO4 29.00%37.20%7.20%21.40% 5.20% 废旧锂离子电池回收利用的研究开始于20世纪90年代中后期，相比于锂电池的历史要短的多，主要集中在使用最多的以石墨为正极、LiCoO2为负极的锂离子电池上。早期的锂离子电池处理大都采用了湿法冶金的处理技术[5,6]。采矿工业中的湿法冶金工艺成熟，借鉴这种技术使得处理废旧锂离子电池在设备和工艺上都有很好的基础条件。直到现在还有很多人在不断优化这种处理技术[7,8]。 在1999年，M.Contestabile就看到了锂离子电池的市场份额在快速增长，并预感到了处理这些使用过的电池将会变成一个棘手的问题[6]。为了解决这个问题，他设计了一个实验室规模的多步处理过程处理阴极材料为LiCoO2的锂离子电池（图2）。 图2回收过程流程图[6] 该处理方法首先把锂离子电池的外壳剥离，然后使用破碎和分离的设备把锂离子电池切碎，利于进一步的处理。在切碎的过程中由于电池正负极的短接会产生强烈的放热，需要一定的冷却处理，以防止有害物质的挥发和可能发生的爆炸。考虑到锂离子电池中的正负极材

(工艺技术)轻烃回收工艺技术发展概况

轻烃回收工艺技术发展概况 自20世纪80年代以来，国内外以节能降耗、提高液烃收率及减少投资为目的，对NGL回收装置的工艺方法进行了一系歹¨的改进，出现了许多新的工艺技术。大致说来，有以下几个方面。 (一) 膨胀机制冷法工艺技术的发展 1. 气体过冷工艺(GSP)及液体过冷工艺(LSP) 1987年Ovaoff工程公司等提出的GSP及LSP是对单级膨胀机制冷工艺(ISS)和多级膨胀机制冷工艺(MTP)的改进。典型的GSP及LSP流程分别见图5-16和图5-17。 GSP是针对较贫气体(c；烃类含量按液态计小于400mL/m3)、LSP是针对较富气体(C 2 +烃类含量按液态计大于400mL/m3)而改进的NGL回收方法。表5-10列出了处理量为283×104m3/d的NGL回收装置采用ISS、MTP及GSP等工艺方法时的主要指标对比。 表5-10 ISS、MTP及GSP主要指标对比 工艺方法ISS MTP GSP C 2 回收率/% 冻结情况 再压缩功率/kW 80.0 冻结 6478 85.4 冻结 4639 85. 8 不冻结

制冷压缩功率/kW 总压缩功率/kW 225 6703 991 5630 3961 1244 5205 美国GPM气体公司Goldsmith天然气处理厂NGL回收装置即在改造后采用了GSP法。该装置在1976年建成，处理量为220×104m3/d，原采用单级膨胀机制冷法，1982年改建为两级膨胀机制冷法，处理量为242×104m3/d，最高可达 310×104m3/d，但其乙烷收率仅为70%。之后改用单级膨胀机制冷的GSP法，乙烷收率有了明显提高，在1995年又进一步改为两级膨胀机制冷的GSP法，设计处理量为380×104m3/d，乙烷收率(设计值)高达95%。 2. 直接换热(DHX)法 DHX法是由加拿大埃索资源公司于1984年首先提出，并在JudyCreek厂的NGL 回收装置实践后效果很好，其工艺流程见图5-18。 图中的DHX塔(重接触塔)相当于一个吸收塔。该法的实质是将脱乙烷塔回流罐的凝液经过增压、换冷、节流降温后进入DHX塔顶部，用以吸收低温分离器进 该塔气体中的C 3+烃类，从而提高C 3 +收率。将常规膨胀机制冷法(ISS)装置改造成 DHX法后，在不回收乙烷的情况下，实践证明在相同条件下C 3 +收率可由72%提高到95%，而改造的投资却较少。

冶金法多晶硅酸洗去除金属杂质工艺探索

冶金法多晶硅酸洗去除金属杂质工艺探索 周京明1 云南乾元光能产业有限公司，中国云南昆明650216 Zhou jing ming Yunnan Qian Yuan solar energy industry co., LTD, Kunming Yunnan China 650216 摘要：高纯多晶硅是制备单晶硅和太阳能硅电池的主要原材料，是太阳能光伏产业的基石，由于现阶段高纯多晶硅生产的主流技术西门子法不利于降低太阳能电池的成本，因此探索低成本高纯多晶硅生产技术成为目前国内外的热点之一。目前低成本多晶硅生产技术主要是物理法，其中如何有效脱出金属硅中的金属杂质是关键工序之一。本文就酸洗脱出金属硅中的金属杂质的关键因素进行探索，对相应的工艺条件进行了摸索和验证，为寻找低成本高纯多晶硅生产技术工作进行有益探索。 Abstract: High-purity polysilicon preparation monocrystalline silicon and silicon solar cell is the main raw material, is the cornerstone of the solar pv industry, because at present the mainstream of high-purity polysilicon production technology of Siemens method is not conducive to reduce the cost of solar cells, thus to explore the low cost of high purity polysilicon production technology to become one of the hot spots at home and abroad. Low cost of polysilicon production technology at present is mainly physical method, including how to effectively out metal impurity in silicon metal is one of the key working procedure. In this paper, the metal impurities in silicon metal pickling out key factors to explore, to grope for the corresponding technological conditions and validation, looking for low cost production technology work of high purity polycrystalline silicon. 关键词：冶金法多晶硅；酸洗除杂。 Keyword: Metallurgical method of polysilicon；Removal of impurities with acid. 一、前言 高纯多晶硅是制备单晶硅和太阳能硅电池的主要原材料，是太阳能光伏产业的基石。目前，国内外高纯多晶硅的生产工艺技术主要包括化学法和物理法，化学法典型工艺以改良西门子法—闭环式三氯化硅氢还原法为代表，是目前多晶硅生产的主流技术，现阶段国内外的多晶硅生产厂家80%以上是采用此方法生产多晶硅。该方法是用氯气和氢气合成氯化氢，氯化氢再与工业硅粉在一定温度下合成三氯氢硅，通过精馏进行分离提纯后，在氢 1周京明，1968年出生，男，汉族，云南省昆明市嵩明县人，工程师，工程硕士，从事化工工艺多年，现为云南乾元光能产业有限公司制造部副主任，邮箱：ynzjm68@https://www.wendangku.net/doc/bb3503734.html,，地址：云南省昆明市盘龙区穿金路云山村457号。

改良西门子法生产多晶硅工艺流程

改良西门子法生产多晶硅工艺流程 1. 氢气制备与净化工序 在电解槽内经电解脱盐水制得氢气。电解制得的氢气经过冷却、分离液体后，进入除氧器，在催化剂的作用下，氢气中的微量氧气与氢气反应生成水而被除去。除氧后的氢气通过一组吸附干燥器而被干燥。净化干燥后的氢气送入氢气贮罐，然后送往氯化氢合成、三氯氢硅氢还原、四氯化硅氢化工序。 电解制得的氧气经冷却、分离液体后，送入氧气贮罐。出氧气贮罐的氧气送去装瓶。气液分离器排放废吸附剂，氢气脱氧器有废脱氧催化剂排放，干燥器有废吸附剂排放，均由供货商回收再利用。 2. 氯化氢合成工序 从氢气制备与净化工序来的氢气和从合成气干法分离工序返回的循环氢气分别进入本工序氢气缓冲罐并在罐内混合。出氢气缓冲罐的氢气引入氯化氢合成炉底部的燃烧枪。从液氯汽化工序来的氯气经氯气缓冲罐，也引入氯化氢合成炉的底部的燃烧枪。氢气与氯气的混合气体在燃烧枪出口被点燃，经燃烧反应生成氯化氢气体。出合成炉的氯化氢气体流经空气冷却器、水冷却器、深冷却器、雾沫分离器后，被送往三氯氢硅合成工序。 为保证安全，本装置设置有一套主要由两台氯化氢降膜吸收器和两套盐酸循环槽、盐酸循环泵组成的氯化氢气体吸收系统，可用水吸收因装置负荷调整或紧急泄放而排出的氯化氢气体。该系统保持连

续运转，可随时接收并吸收装置排出的氯化氢气体。 为保证安全，本工序设置一套主要由废气处理塔、碱液循环槽、碱液循环泵和碱液循环冷却器组成的含氯废气处理系统。必要时，氯气缓冲罐及管道内的氯气可以送入废气处理塔内，用氢氧化钠水溶液洗涤除去。该废气处理系统保持连续运转，以保证可以随时接收并处理含氯气体。 3. 三氯氢硅合成工序 原料硅粉经吊运，通过硅粉下料斗而被卸入硅粉接收料斗。硅粉从接收料斗放入下方的中间料斗，经用热氯化氢气置换料斗内的气体并升压至与下方料斗压力平衡后，硅粉被放入下方的硅粉供应料斗。供应料斗内的硅粉用安装于料斗底部的星型供料机送入三氯氢硅合成炉进料管。 从氯化氢合成工序来的氯化氢气，与从循环氯化氢缓冲罐送来的循环氯化氢气混合后，引入三氯氢硅合成炉进料管，将从硅粉供应料斗供入管内的硅粉挟带并输送，从底部进入三氯氢硅合成炉。 在三氯氢硅合成炉内，硅粉与氯化氢气体形成沸腾床并发生反应，生成三氯氢硅，同时生成四氯化硅、二氯二氢硅、金属氯化物、聚氯硅烷、氢气等产物，此混合气体被称作三氯氢硅合成气。反应大量放热。合成炉外壁设置有水夹套，通过夹套内水带走热量维持炉壁的温度。 出合成炉顶部挟带有硅粉的合成气，经三级旋风除尘器组成的干法除尘系统除去部分硅粉后，送入湿法除尘系统，被四氯化硅液体洗

锂离子电池回收技术

废旧锂离子电池回收利用技术 锂离子电池自商业化以来，因其具有比能量高、体积小、质量轻、应用温度范围广、循环寿命长、安全性能好等独特的优势，被广泛应用于民用及军用领域，如摄像机、移动电话、笔记本电脑及便携式测量仪器等，同时锂离子电池也是未来电动汽车首选的轻型高能动力电池之一。2012年中国锂离子电池总产量已达到35.5亿只。 锂离子电池经过500~1000次充放电循环之后，其活性物质就会失去活性，导致电池的容量下降而使电池报废。锂离子电池的广泛使用势必带来大量的废旧电池，如若对其随意丢弃不仅会对环境造成严重污染，更是对资源的浪费。锂离子电池中含有较多的钴（Co）、铜（Cu）、锂（Li）、铝（Al）、铁（Fe）等金属资源，其中钴、铜及锂的含量最高分别可达20％、7％和3％。如果能将废旧锂离子电池中的经济价值高的金属加以回收利用，无论从环保方面还是资源的循环利用方面来讲，都具有重大的意义。 1 废旧锂离子电池正极材料回收工艺 锂离子电池通常由电池盖、电池壳、正极、负极、电解质、隔膜等部件组成。目前可用的锂离子电池正极材料有LiCoO2、LiNiO2、LiMn2O4、LiFePO4和三元材料等，负极材料有石墨材料、锡基材料、硅基材料以及钛酸锂材料等。电解质溶液中的导电盐一般为LiPF6、LiBF4、LiCF3SO3等锂盐，常用的溶剂有碳酸乙烯脂（EC）、碳酸丙稀脂（PC）、碳酸二甲脂（DMC）、甲乙基碳酸酯（EMC）等。钴酸锂作为第 1 代商品化的锂电池正极材料是目前最成熟的正极材料，短时间内，特别是在通讯电池领域还有不可取代的优势。目前废锂离子电池的回收利用研究主要集中于电池中正极活性物质的回收利用方法。一般来说，根据所采用的主要关键技术，可以将废锂离子电池的资源化处理过程分为物理法、化学法和生物法这三类。 1. 1 物理法 物理法包括火法、机械破碎浮选法、机械研磨法及有机溶剂溶解法等。物理法往往需要后续化学处理才能进一步得到所需的目标产物。 1. 1. 1 火法

伴生气轻烃回收工艺技术

伴生气轻烃回收工艺技术 摘要 油气田存在丰富的伴生气资源。为了提高油气综合利用水平，开展伴 生气轻烃回收工艺技术研究有十分重要的现实意义。针对工艺流程设计、设备选型和控制系统设计进行分析与探讨后指出，在工艺设计中应正确选用制冷工艺，精心组织工艺流程，合理利用外冷和内冷；设备选型应体现技术先进和高效的原则；小型浅冷装置的控制方案应着重简单实用，大中型深冷装置则应选用先进的集散控制系统。 主题词伴生气轻烃回收工艺设计回收率制冷工艺流程 在油气田开发中存在丰富的伴生气。为了合理利用这部分天然气资源，油田采用轻烃回收装置，取得了较好的经济效益。但国产化装置仍存在工艺方案不合理、产品收率低、能耗高等问题。针对伴生气轻烃回收工艺，本文对工艺流程设计、设备选型和设计、控制系统设计进行分析与探讨，提出工艺设计的基本思路和原则。 回收工艺过程和特点 目前，伴生气轻烃回收工艺都采用冷凝分离法。虽然冷凝分离法可采用冷剂制冷法、膨胀制冷和混合制冷法等多种制冷工艺，但从工艺原理上看，都是经过气体冷凝回收液烃和液烃精馏分离成合格产品这两大步骤。从流程组织上，回收工艺过程由原料气预处理、原料气增压、脱水、冷凝分离、制冷系统、液烃分馏、产品储配等几个单元组成。 一般来说，伴生气具有压力低，气质富的特性。为满足冷凝分离的工艺要求，伴生气回收工艺需设置压缩机增压过程，增压值大小与干气外输压力、制冷温度、分馏塔塔压、产品收率等因素有关，这是低压气轻烃回收工艺的特点。 优化工艺流程 工艺流程的变化是因原料气气源条件（气量、压力和组成）、产品要求和建设环境等因素的不同而引起的。工艺流程的合理与否是回收装置达到较高的技术经济效益的前提。 制冷工艺的选择 制冷工艺的选择主要考虑原料气的压力、组成、液烃回收率等因素。当伴生气处理量小、组成较富时，为了回收烃类，可采用浅冷回收工艺，制冷方法主要采用冷剂制冷或冷剂制冷+节流膨胀制冷；当伴生气处理量较大、组成又比较贫、

冶金法生产多晶硅

冶金法多晶硅相关材料 目录 一、冶金法介绍 (1) 二、项目投资成本 (2) 三、技术路径 (3) 四、主要企业 (5) 一、冶金法介绍 目前，国际多晶硅生产的主流工艺是改良西门子法，占总产能85%以上。2010年用该技术生产的多晶硅占全球总产量的86.6%。太阳能级多晶硅仅需要6个9的纯度即可，西门子法一般提纯后可达11个9以上。为保证得到多晶硅电池最佳的电流传输率，西门子法还需要进行掺杂工序（掺硼掺磷），这无疑增加了光伏电池制造的成本。另外，某些公司也采用其他方法来制作多晶硅，如硅烷法、流化床法。此三种方法都属于多晶硅制作中的“化学法”。 物理法是采用对冶金级的硅进行造渣、精炼、酸洗（湿法冶金）、定向凝固等方式，将杂质去除。由于硅是不参加化学反应的，所以俗称物理法。但其实，无论是造渣、精炼还是酸洗，都不可避免地涉及到化学反应，因此，比较准确的叫方法应该是冶金法。物理法主要有

区域熔化法（FZ）、直拉单晶法（CZ）、定向凝固多晶硅锭法（铸造法）等等。 按照硅的纯度不同，硅料分为冶金级硅（MG-Si）、太阳能级硅(SG-Si)、电子级硅(EG-Si)，国际业界通常把物理法称为冶金法（Metallurgical Method），把物理法提纯的硅称为UMG-Si（Upgraded Metallurgical Grade Silicon）。 UMG-Si制备由于其工艺路径使其理论提纯水平仅能够达到7N级，化学法可提纯至9N级以上用于半导体行业，而3N以下的冶金级硅料主要用于铝合金等领域。因此，UMG-Si的目标市场即为太阳能光伏领域。 二、项目投资成本 UMG-Si由于采用的是物理提纯方法，主要是通过物理变化而非复杂的系列化学反应来提取硅料，在设备投入、环保控制、能耗指标等均低于化学法制备，就SG-Si制备而言具备成本优势。 在2011年初，就项目总投资而言，化学法多晶硅制备如果从三氯氢硅开始直至多晶硅产出，年产量1000吨的工厂大约需要投资6亿到7亿元人民币，；而UMG-Si制备由于采取的工艺路径和原材料冶金硅品质的区别，其初始投资以年产1000吨计算，大约在2亿元左右。 在2012年的成都西博会上，阿坝州共有25个新项目签约，签约金额达107亿元。其中包括：协鑫集团下属四川协鑫硅业科技有限公

多晶硅生产工艺流程定稿版

多晶硅生产工艺流程 HUA system office room 【HUA16H-TTMS2A-HUAS8Q8-HUAH1688】

多晶硅生产工艺流程(简介) -------------------------来自于网络收集 多晶硅生产工艺流程,多晶硅最主要的工艺包括，三氯氢硅合成、四氯化硅的热氢化（有的采用氯氢化），精馏，还原，尾气回收，还有一些小的主项，制氢、氯化氢合成、废气废液的处理、硅棒的整理等等。 主要反应包括：Si+HCl---SiHCl3+H2（三氯氢硅合成）;SiCl4+H2---SiHCl3+HCl（热氢化）;SiHCl3+H2---SiCl4+HCl+Si（还原）多晶硅是由硅纯度较低的冶金级硅提炼而来，由于各多晶硅生产工厂所用主辅原料不尽相同，因此生产工艺技术不同；进而对应的多晶硅产品技术经济指标、产品质量指标、用途、产品检测方法、过程安全等方面也存在差异，各有技术特点和技术秘密，总的来说，目前国际上多晶硅生产主要的传统工艺有：改良西门子法、硅烷法和流化床法。改良西门子法是目前主流的生产方法，采用此方法生产的多晶硅约占多晶硅全球总产量的85％。但这种提炼技术的核心工艺仅仅掌握在美、德、日等7家主要硅料厂商手中。这些公司的产品占全球多晶硅总产量的90%，它们形成的企业联盟实行技术封锁，严禁技术转让。短期内产业化技术垄断封锁的局面不会改变。 西门子改良法生产工艺如下： 这种方法的优点是节能降耗显着、成本低、质量好、采用综合利用技术，对环境不产生污染，具有明显的竞争优势。改良西门子工艺法生产多晶硅所用设备主要有：氯化氢合成炉，三氯氢硅沸腾床加压合成炉，三氯氢硅水解凝胶处理系统，三氯氢硅粗馏、精馏塔提纯系统，硅芯炉，节电还原炉，磷检炉，硅棒切断机，腐蚀、清洗、干燥、包装系统装置，还原尾气干法回收装置；其他包括分析、检测仪器，控制仪表，热能转换站，压缩空气站，循环水站，变配电站，净化厂房等。 （1）石英砂在电弧炉中冶炼提纯到98%并生成工业硅， 其化学反应SiO2+C→Si+CO2↑

多晶硅生产工艺学

多晶硅生产工艺学

绪论 一、硅材料的发展概况 半导体材料是电子技术的基础，早在十九世纪末，人们就发现了半导体材料，而真正实用还是从二十世纪四十年代开始的，五十年代以后锗为主，由于锗晶体管大量生产、应用，促进了半导体工业的出现，到了六十年代，硅成为主要应用的半导体材料，到七十年代随着激光、发光、微波、红外技术的发展，一些化合物半导体和混晶半导体材料：如砷化镓、硫化镉、碳化硅、镓铝砷的应用有所发展。一些非晶态半导休和有机半导休材料（如萘、蒽、以及金属衍生物等）在一定范围内也有其半导休特性，也开始得到了应用。 半导休材料硅的生产历史是比较年青的，约30年。美国是从1949～1951年从事半导体硅的制取研究和生产的。几年后其产量就翻了几翻，日本、西德、捷克斯洛伐克，丹麦等国家的生产量也相当可观的。 从多晶硅产量来看，就79年来说，美国产量1620～1670吨。日本420～440吨。西德700～800吨。预计到85年美国的产量将达到2700吨、日本1040吨、西德瓦克化学电子有限公司的产量将达到3000吨。 我国多晶硅生产比较分散，真正生产由58年有色金属研究院开始研究，65年投入生产。从产量来说是由少到多，到七七年产

量仅达70～80吨，预计到85年达到300吨左右。 二、硅的应用 半导体材料之所以被广泛利用的原因是：耐高压、硅器件体积小，效率高，寿命长，及可靠性好等优点，为此硅材料越来越多地应用在半导体器件上。硅的用途： 1、作电子整流器和可控硅整流器，用于电气铁道机床，电解食盐，有色金属电解、各种机床的控制部分、汽车等整流设备上，用以代替直流发电机组，水银整流器等设备。 2、硅二极管，用于电气测定仪器，电子计算机装置，微波通讯装置等。 3、晶体管及集成电路，用于各种无线电装置，自动电话交换台，自动控制系统，电视摄相机的接收机，计测仪器髟来代替真空管，在各种无线电设备作为放大器和振荡器。 4、太阳能电池，以单晶硅做成的太阳能电池，可以直接将太阳能转变为电能。 三、提高多晶硅质量的措施和途径： 为了满足器件的要求，硅材料的质量好坏，直接关系到晶体管的合格率与电学性能，随着大规模集成电路和MOS集成电路的发展而获得电路的高可靠性，适应性。因此对半导体材料硅的要求越来越高。 1、提高多晶硅产品质量的措施： 在生产过程中，主要矛盾是如何稳定产品的质量问题，搞好

物理冶金法多晶硅的成本分析与技术壁垒

陈朝**，罗学涛 Chen Chao , Luo Xuetao (厦门大学物理系、材料系，Xiamen University） **E-mail :cchen@https://www.wendangku.net/doc/bb3503734.html, ____________________________ *获福建省重大专项/专题（2007ZH0005－2）资助

?一、光伏产业的关键在于降低成本?二、物理冶金法简介 ?三、物理冶金法的成本分析 ?四、物理冶金法的技术壁垒 ?五、当前物理冶金法多晶硅的质量?六、对发展我国物理冶金法的建议

一、光伏产业的关键 在于降低成本 Key problem is reduce cost for PV domain.

?Lack of energy sources,serious pollution in the World，

?光伏发电的优点： 清洁，无机械运动，无污染，轻便，有阳光处就可用，能量回收期短，长寿命。 ?光伏发电的各种应用： （1）并网发电：小电站，屋顶工程； （2）离网发电：移动通讯电源、手机直放站电源 PV－LED（光伏－发光二极管）系统： 电压、电流、功率、直流、安全等方面两者匹配最好！（庭园灯、夜景灯、路灯、交通指挥系统、灯塔、长久广告牌、夜景工程、照明等）可能成为光伏应用的亮点。（3）建筑一体化

?光伏发电一次性投入高，但使用寿命长（10～20年）电池：3－4$/Wp；模组：比电池高0.65$/Wp 光伏电价约是风力电价3倍，常规电价的9倍。 ?发展光伏产业的关键： 除了各国政府推出鼓励性政策外， 须大大降低原料成本（约占60％）和电池制备成本！?如果太阳电池成本降低到～1$/Wp, 则可风力发电相当，光伏产业就不需要政府的优惠政策而进入市场。?如果太阳电池成本降低到～0.3$/Wp, 则可火力发电相当，光伏发电就可进入千家万户。 ?所以,在保证质量的前提下，低成本是光伏产业发展的必经之路！