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5.1 一般规定
5.1.1 三氯氢硅氢还原法多晶硅生产工艺流程的设计和工艺设备的选型应符合下列规定:
1 应对建设规模、产品方案、建厂条件、原料与燃料性能及价格、能源消耗、经济效益等进行技术经济比较后确定工艺流程和主要设备;
2 应选择符合国家制造标准、节能环保、先进高效、安全可靠的工艺设备;
3 应采用符合循环经济要求的新技术、新工艺、新设备;
4 物料平衡和能量平衡应根据选定的工艺流程进行计算;
5 不同工序的系统设计、设备选型与配备应根据每个工序和单体设备的运转效率及中间产品的操作需求综合平衡后确定,并应保证生产系统的操作弹性和余量,同时应满足生产负荷变化和生产安全的要求;
6 在高海拔、高寒和湿热地区建厂,应根据海拔高度对工艺计算、设备选型进行修正,所选用的设备应满足其特殊环境要求。
5.1.2 工艺布置应符合下列规定:
1 总平面布置应满足工艺流程的要求,宜留有发展空间;
2 工艺车间宜根据工艺流程和设备选型确定,并应在平面和空间上,满足施工、安装、操作、维护、监测和通行的要求。
5.1.3 工艺流程选择、设备选型及工艺布置,应根据多晶硅生产主要物料的易燃、易爆、有毒及火灾危险等危害特性确定。
5.1.4 寒冷地区的管路系统应采取防冻措施。
5.1.5 新建、改建或扩建工厂内各生产单元的蒸汽、电力及综合能耗总额,不应大于现行国家标准《多晶硅企业单位产品能源消耗限额》GB 29447中规定的限额准入值。
5.1.6 工艺生产装置应设有事故紧急排放设施,工艺废气应根据介质种类、粉尘含量和危险性单独或全厂分类、集中回收处理。
5.1.7 工艺设计范围应包括三氯氢硅合成和四氯化硅氢化、氯硅烷提纯、三氯氢硅氢还原、还原尾气干法回收、多晶硅产品后处理、二氯二氢硅(DCS)反歧化等生产车间或单元,以及相应的工艺辅助设施。
5.1.8 工艺生产系统内的设备、管道的材质以及管阀件,应根据物料性质和工况条件选取,并应采取相应的安全防护措施。
5.1.9 工艺主要生产房间洁净度的设计要求宜符合本规范附录C的规定。
5.1.1 三氯氢硅氢还原法多晶硅生产工艺主要由还原、提纯、干法回收和三氯氢硅生产四大主工艺系统组成。工艺流程见图1。
图1 三氯氢硅氢还原生产工艺流程简图
多晶硅行业近年来发展迅速,其生产工艺和设备装备水平较以前均有大幅度提升,每个主工艺都有几种工艺方案选择。为提高建设质量以及整个行业的技术水平,本条对工艺流程的设计和工艺设备的选型进行了规定。
1 多晶硅工厂主要的能源消耗是电力和蒸汽,由此产生的成本超过了多晶硅成本的一半。不同的产品方案决定了不同的精馏提纯流程和工艺,不同的建设规模和能源价格决定了不同的氢化工艺,不同的建设规模、能源价格和投资资金决定了还原炉等主要设备选型的经济性。
2、3 国家大力提倡循环经济发展模式,以建设资源节约型、环境友好型的美丽社会为目标;因此工厂建设中应做到安全可靠、环保节能、技术先进、经济合理。
5 多晶硅生产是个较为复杂的系统工程,每个主工序的生产特点均有不同,如还原过程的一次转化率低,只有10%左右,大量三氯氢硅和副产物以尾气的形式进入干法回收系统,干法回收应具备吸纳不同气量、不同组分还原尾气的能力;各个主工序之间生产能力应有合理匹配和综合平衡。
5.1.5 现行国家标准《多晶硅企业单位产品能源消耗限额》GB 29447中对多晶硅各生产单元的工艺电耗、蒸汽消耗、综合电耗以及综合能耗分别给出了限定值、准入值、先进值的要求,新建项目至少达到限额准入值标准。本条规定各生产单元的蒸汽、电力及综合能耗不大于限额准入值,并达到先进值,目的是节约资源能源。
5.1.8 多晶硅生产过程伴有氢气、三氯氢硅、二氯二氢硅、四氯化硅、氯化氢等危险化学品,对于输送易燃、易爆、有毒、有腐蚀性物料的设备和管道应考虑其使用的安全性,防止泄漏。
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- 5.2 三氯氢硅合成和四氯化硅氢化
- 5.3 氯硅烷提纯
- 5.4 三氯氢硅氢还原
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- 11 环境保护、安全和卫生
- 11.1 环境保护
- 11.2 安全
- 11.3 卫生
- 12 节能、余热回收
- 12.1 一般规定
- 12.2 生产工艺
- 附录A 地下管线与建(构)筑物之间的最小水平净距
- 附录B 地下管线之间的最小水平净距
- 附录C 主要房间空气洁净度、温度、湿度
- 本规范用词说明
- 引用标准名录
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