，采用彩钢板活动房，层，总建筑面积 平方米。 办公楼采用钢混结构，四层，层用于存放成品等贵重物 品和布置成品切割房加工拉丝房，其余三层用于办公，总建筑 面积平方米。 质检科研楼采用钢混结构，四层，总建筑面积为平方 米。 配电房变压室采用砖混结构，二层，总建筑面积为 平方米。 水泵房等采用砖混结构，层，总建筑面积平方米。 防火防雷 本工程建筑物大部分为二级防火等级，防火设计要严格执 行建筑防火规范的要求和规定，按规定设置消防器材和设施。在 厂房和建筑物上易受雷击部位设避雷针及避雷带。 自然通风 为改善劳动条件，屋面加设敞开式天窗，加强车间对流，组织好车间的自然通风，有利于烟尘顺利排放。 动力及公用需求量供应 供电 项目用电由县城市电网供应。项目建成后，新增三台 变压器，双回路供电。用电有保证。 径 可达到毫米左右。该步骤转化率约百分之九十五，裂解炉尾 气为氢气及硅甲烷混合气体，裂解炉尾气通过镧镍储氢材料吸收 氢气，未反应的硅甲烷重新进入裂解炉反应。镧镍储氢材料吸收 达到饱和后释放氢气子筛吸附除去水分，使硅甲烷 纯度达到以上，即杂质成分含量在以下。 硅甲烷裂解 将硅甲烷通入裂解炉，硅甲烷在裂解炉中分解成硅和氢气，硅沉 积在钼丝电极上，形成硅棒。该过程周期在天，硅棒直 附气体中可能存留的微量硫酸酸雾。经过上述处理后，建设项目无硫 酸雾排放。 分子筛吸附和钯催化 硅甲烷分子经分子筛变温吸附去除酸雾水分氮气等气体，然 后通过钯催化去除少量的氧气，再经分下步工序， 而且为防止雾状硫酸被携带到下步工序，建设项目拟在硫酸吸收工 段没有硫酸沉积罐，沉积罐上部有不锈钢除沫过滤器专用除雾，可截留微米的液珠，而且硫酸吸收塔后设有分子筛吸附装置，可吸 后的硅甲烷气体经过浓硫酸吸收除 去残余氨气进入分子筛吸附钯催化脱氧和分子吸附工序。 建设项目浓硫酸吸收塔会有硫酸雾产生，但由于硫酸吸收是在密 闭系统内完成的，酸雾不进入大气，仅会被硅甲烷携带到镁硅化镁 采用塑料包装。真空干燥器尾气主要成分为氨气经浓硫酸吸 收塔稀硫酸吸收装置吸收后排放。 硅甲烷混合气体含有氨气，经压缩冻干收回液氨，回收的液氨 返回硅甲烷发生器，冻干处理气不断生成，经反应 釜顶部冷凝器出口进行收集氯化镁和多余的液氨从反应釜底部 间歇排除 氯化镁和多余的液氨从反应釜底部出口进入真空干燥器进行分 离。液氨被压缩进入液氨罐，氯化镁和未反应的硅返回真空炉 内继续反应。 硅甲烷合成 将硅化镁和氯化铵混合后，在液氨溶媒条件下，在硅 甲烷发生器中生产硅甲烷氯化镁和氨气。整个反应在密闭条件 下进行，为连续循环反应，硅甲烷和氨析出 包装 释放氢气硅化镁合成 硅粒和镁粒在惰性气体氩气保护下，在真空内加热 个小时，反应生成硅化镁。硅化镁直接密闭干燥保存备用，未 反应的硅粒镁粒由设备自动筛分真空状态下后收 分离压缩 硅甲烷合成 成 氨 收 集 罐 塑封包 装 氨罐 碱淋洗 镧镍吸 收氢气 冻干 浓硫酸吸收 分子筛吸附 钯催化脱氧 混合 分子筛吸附 裂解硅晶体 工业粉尘 硅甲烷 废分子筛 催化剂再生 废分子筛 硅甲烷 尾气 多晶硅产品 液碱硅酸钠溶液 氢气高空火炬排放 工艺流程说明 合成 混合 浓硫酸吸纯度很高，其生产工艺流程及产污环节见图 硅粒镁粒氩气 硅化镁工业粉尘 氯化铵排放 液氨 尾气 硅甲烷混合气体液氨和氯化镁 液氨液氨氯化镁硅镁硅化镁 业硅与工业 镁在真空炉内转化成硅化镁，硅化镁与氯化氨化学反应生产硅甲 烷混合气体，硅甲烷混合气体经过提纯去除杂质，再经热分解使 硅晶体沉积在钼丝电极上形成硅棒。采用这种方法生产的多晶 硅，般 硅甲烷纯化去除氨硼磷硫氧水分等 硅甲烷分解成硅和氢 反应式 工艺流程及产污环节 建设项目选择氢硅烷气相沉积法生产多晶硅。工应机理本项目选择氢硅烷法生产多晶硅，共分四个步骤 硅和镁反应，生成硅化镁。 反应式 硅化镁和氯化铵在液氨内反应，生成硅化烷。 反应式 纯度高，氢硅烷法是很容易结晶出以上的多晶硅，而 氯硅烷法达到已属不易。 成本低，硅甲烷没有腐蚀性，绝大数设备可运行年 而氯硅烷对不锈钢腐蚀性大，设备般仅能使用年。 主要反，氢硅烷法生产晶硅，原材消耗显著低于氯氢烷法， 电力消耗仅为氯硅烷法的三分之。硅甲烷分解成硅和氢， 次能完成百分之九十五左右而三氯硅烷结晶，次最大 量仅能完成百分之二十七，十分耗能。 ，氢硅烷法生产晶硅，原材消耗显著低于氯氢烷法， 电力消耗仅为氯硅烷法的三分之。硅甲烷分解成硅和氢， 次能完成百分之九十五左右而三氯硅烷结晶，次最大 量仅能完成百分之二十七，十分耗能。 纯度高，氢硅烷法是很容易结晶出以上的多晶硅，而 氯硅烷法达到已属不易。 成本低，硅甲烷没有腐蚀性，绝大数设备可运行年 而氯硅烷对不锈钢腐蚀性大，设备般仅能使用年。 主要反应机理本项目选择氢硅烷法生产多晶硅，共分四个步骤 硅和镁反应，生成硅化镁。 反应式 硅化镁和氯化铵在液氨内反应，生成硅化烷。 反应式 硅甲烷纯化去除氨硼磷硫氧水分等 硅甲烷分解成硅和氢 反应式 工艺流程及产污环节 建设项目选择氢硅烷气相沉积法生产多晶硅。工业硅与工业 镁在真空炉内转化成硅化镁，硅化镁与氯化氨化学反应生产硅甲 烷混合气体，硅甲烷混合气体经过提纯去除杂质，再经热分解使 硅晶体沉积在钼丝电极上形成硅棒。采用这种方法生产的多晶 硅，般纯度很高，其生产工艺流程及产污环节见图 硅粒镁粒氩气 硅化镁工业粉尘 氯化铵排放 液氨 尾气 硅甲烷混合气体液氨和氯化镁 液氨液氨氯化镁硅镁硅化镁 工业粉尘 硅甲烷 废分子筛 催化剂再生 废分子筛 硅甲烷 尾气 多晶硅产品 液碱硅酸钠溶液 氢气高空火炬排放 工艺流程说明 合成 混合 浓硫酸吸收 分离压缩 硅甲烷合成 成 氨 收 集 罐 塑封包 装 氨罐 碱淋洗 镧镍吸 收氢气 冻干 浓硫酸吸收 分子筛吸附 钯催化脱氧 混合 分子筛吸附 裂解硅晶体析出 包装 释放氢气硅化镁合成 硅粒和镁粒在惰性气体氩气保护下，在真空内加热 个小时，反应生成硅化镁。硅化镁直接密闭干燥保存备用，未 反应的硅粒镁粒由设备自动筛分真空状态下后返回真空炉 内继续反应。 硅甲烷合成 将硅化镁和氯化铵混合后，在液氨溶媒条件下，在硅 甲烷发生器中生产硅甲烷氯化镁和氨气。整个反应在密闭条件 下进行，为连续循环反应，硅甲烷和氨气不断生成，经反应 釜顶部冷凝器出口进行收集氯化镁和多余的液氨从反应釜底部 间歇排除 氯化镁和多余的液氨从反应釜底部出口进入真空干燥器进行分 离。液氨被压缩进入液氨罐，氯化镁和未反应的硅镁硅化镁 采用塑料包装。真空干燥器尾气主要成分为氨气经浓硫酸吸 收塔稀硫酸吸收装置吸收后排放。 硅甲烷混合气体含有氨气，经压缩冻干收回液氨，回收的液氨 返回硅甲烷发生器，冻干处理后的硅甲烷气体经过浓硫酸吸收除 去残余氨气进入分子筛吸附钯催化脱氧和分子吸附工序。 建设项目浓硫酸吸收塔会有硫酸雾产生，但由于硫酸吸收是在密 闭系统内完成的，酸雾不进入大气，仅会被硅甲烷携带到下步工序， 而且为防止雾状硫酸被携带到下步工序，建设项目拟在硫酸吸收工 段没有硫酸沉积罐，沉积罐上部有不锈钢除沫过滤器专用除雾，可截留微米的液珠，而且硫酸吸收塔后设有分子筛吸附装置，可吸 附气体中可能存留的微量硫酸酸雾。经过上述处理后，建设项目无硫 酸雾排放。 分子筛吸附和钯催化 硅甲烷分子经分子筛变温吸附去除酸雾水分氮气等气体，然 后通过钯催化去除少量的氧气，再经分子筛吸附除去水分，使硅甲烷 纯度达到以上，即杂质成分含量在以下。 硅甲烷裂解 将硅甲烷通入裂解炉，硅甲烷在裂解炉中分解成硅和氢气，硅沉 积在钼丝电极上，形成硅棒。该过程周期在天，硅棒直径 可达到毫米左右。该步骤转化率约百分之九十五，裂解炉尾 气为氢气及硅甲烷混合气体，裂解炉尾气通过镧镍储氢材料吸收 氢气，未反应的硅甲烷重新进入裂解炉反应。镧镍储氢材料吸收 达到饱和后释放氢气，释放氢气纯度在以上， 释放的氢气通过碱淋洗塔淋洗处理以除去少量的硅甲烷杂质，反 应式 经碱淋洗处理后的氢气，经高空火炬排放 包装 裂解炉产生的硅棒，经检测到达规定的质量指标后送去包装。 设备方案 根据所选用的生产工艺要求，本项目所用的主要设备包括硅甲烷发 生器钯催化装置结晶炉压缩机制冷机氨储罐氢回收装置等。除压缩机外，其他设备及安装工程全部由国内设计制造技术 成熟压缩机选择金属隔膜压缩机，通用标准设备，进口不受限制。 具体详见主要设备明细表 主要设备明细 序号设备名称规格型号数量备注 标准设备 金属隔膜压缩机英国 真空泵 千瓦氨冷机烟台冰轮 千瓦氟利昂制冷机烟台冰轮 变压器烟台冰轮 变压器瓦总变电 金属隔膜泵二次变电 水泵德国史密迪 氨气冷凝器 氨回流冷凝器 氨冷凝器 航天六院 硅甲烷换热器 航天六院 尾气换热器航天六院 二非标准设备航天六院 固体料斗航天六院 反应釜及换热器立方航天六院 氯化镁真空干燥器立方航天六院 液氨工艺