中国化工新能源市场近年来,多晶硅市场因国内需求量递增,多晶硅生产企业也逐渐投产运行。多晶硅价格也一路走高。随着人们对太阳能的逐步重视和国家的补贴,多晶硅太阳能发电板逐步走进千家万户。而多晶硅生产工艺及其复杂,设备数量多,其工艺复杂一直以来是化工行业的佼佼者。而多晶硅生产过程中对设备的洁净度要求苛刻,极高的洁净度对开车前设备和管道清洗提出众多技术挑战,凯利清洗十多年技术研究,形成一套完整的多晶硅装置清洗方案,多晶硅设备的清洗主要工艺为酸洗、脱脂、钝化、干燥等,其中最关键是脱脂工艺和干燥技术。其中,油脂和水对多晶硅的产品有巨大影响。因此凯利清洗认为,在多晶硅设备的清洗中,以脱脂工艺和干燥工艺为要点。主要清洗还原炉、氢化炉、CDI设备、合成车间、还原氢化车间、精馏系统、中间罐、管道等主要设备。并且为了保证脱脂和干燥的质量,根据凯利清洗多年经验,多晶硅设备清洗需要对单台设备进行单台清洗并验收后,再进行安装。
一、污垢主要对多晶硅影响因素
1、油脂:凯利清洗在多年施工中技术分析,油分子对多晶硅的危害十分严重。实际证明,整个工艺系统几PPM的油含量就可能造成多晶硅反应速度减慢,产量降低,甚至硅反应停止。因此,多晶硅设备的脱脂工艺尤为重要。
2、水分:水中含有大量的氯离子,氯离子对多晶硅的反应十分敏感。设备及系统干燥工艺很关键。因此凯利清洗在设备和管道清洗后,采用无水,无油,无尘的三无压缩空气对设备管道进行干燥处理。保证投产一次性合格。
3、氯离子残留:水和其他溶液在设备表面残留的氯离子对多晶硅影响十分大。因此,在清洗后对设备进行纯水冲洗工艺十分重要。对此,凯利清洗研发了多晶硅专用脱脂剂,不含氯离子和其他重金属离子,也申请了国家专利。
4、氧化物、灰尘其他杂质:其他污垢的存在,对多晶硅的生产影响也很大。因此,在设备清洗过程中,凯利清洗认为,采用酸洗工艺对其他污垢进行清洗十分必要。并且钝化膜的形成要用蓝点法滴定检测15秒以上为优良。
二、目前多晶硅装置清洗现状
据凯利清洗了解,国外对设备、管道的清洗十分重视,有专门从事清洗的研究机构。再国外,设计单位在设计化工工艺流程及要求时已经将清洗考虑了进去,并做了概算及投资。清洗方式也有单一的水力清洗发单调发展到化学清洗、机械清洗等。世界各国对清洗行业的组织形式是多种多样的,从单个零件到整个装置的清洗,既有专业化学清洗公司,也有企业自行组织的清洗队伍。有的设备、管道及零部件需经常定期清洗,并且部分生产设备本身就装有固有的清洗装置,清洗技术的应用有了很大的进步。
凯利清洗强烈建议,生产多晶硅的工艺较多,各个国家生产厂家在开发新技术、进行技术改造的同时,通过对设备的清洗来降低能耗和保证多晶硅的产品质量。提高设备运转率,延长使用寿命,争取以最低的能耗,生产出更多的多晶硅产品。
三、多晶硅装置开车前化学清洗的意义
根据凯利清洗多年经验,新建多晶硅装置中的设备、管线、精馏塔、槽、还原炉、氢化炉在制造、储存、运输和安装过程中会产生大量的污物。这些污物主要有:油脂、扎制鳞片、氧化皮、泥沙、焊渣、焊药、防锈油及表面涂层等。其中焊渣、焊药的主要成分为钛、锰、铬、铁等金属氧化物,而切削油和防锈油及表面涂层则是一些高分子有机物。这些污染物对多晶硅的生产造成致命性伤害,因此,需要对不同的设备采取不同的清洗技术进行清洗和钝化处理,从而保证多晶硅生产的质量和安全。
根据凯利清洗的多晶硅清洗企业标准。多晶硅设备进行化学清洗,不仅要进行高要求的除油脂处理,而且还要进行化学清洗和钝化保护处理。随着缓蚀技术的发展,金属设备在化学清洗过程中的腐蚀损失已降到了很小,最终的钝化处理将有助于减小设备运行中的腐蚀。另外,同酸洗时的腐蚀相比,轧制鳞片、氧化锈皮、泥沙、焊渣、防锈油及涂层等引起的设备运行事故更加具有危险性。由于化学清洗之后,得到了干净的金属表面,因而能更快的生产出合格的多晶硅产品,多晶硅生产企业由此获得的经济效益将大大超过清洗的投资费用。目前,各种新建装置尤其是高温、高压设备、大型设备和生产工艺要求比较高的设备和管线,再投产前都必须要进行化学清洗。不仅要清洗设备本体,而且要清洗那些与设备连接有可能把污物带入的其他管道和设备。同样,凯利清洗公司认为多晶硅装置不仅要清洗工艺系统,其它附属设备的化学清洗和钝化处理对设备的运行安全和寿命意义重大,因此,我们建议所有的设备必须进行化学清洗。 |