利用光伏效應(yīng),使太陽光射到硅材料上產(chǎn)生電流,直接發(fā)電,以硅材料的應(yīng)用開發(fā)形成的產(chǎn)業(yè)鏈,稱之為“光伏產(chǎn)業(yè)”。其包括高純單晶硅/多晶硅原材料生產(chǎn)、硅切片生產(chǎn)、太陽能電池生產(chǎn)、太陽能電池組件生產(chǎn)、相關(guān)生產(chǎn)設(shè)備的制造等。 在光伏產(chǎn)業(yè)中,工藝廢氣產(chǎn)生的主要階段為硅切片生產(chǎn)、太陽能電池生產(chǎn)和太陽能電池組件生產(chǎn)。 廢氣種類 工藝廢氣的種類主要包括酸堿廢氣、有機(jī)廢氣、熱排和普通氣體、含粉塵氣體和易燃易爆氣體(硅烷廢氣等)。 一、酸堿廢氣處理系統(tǒng) 酸堿廢氣產(chǎn)生于硅切片清洗、切片階段,電池片制絨、擴(kuò)散和去PSG階段,是由于這些階段使用的化學(xué)藥劑揮發(fā)、霧化生成;主要成分為鹽酸,硫酸,氫氟酸,氫氧化鈉等。 1.1原理 采用“洗滌法”處理,廢氣通過洗滌塔,與其中的洗滌夜發(fā)生中和反應(yīng)得到凈化;其中酸性氣體通過堿性洗滌液,堿性氣體通過酸性洗滌液。 具體流程: 廢氣由進(jìn)風(fēng)口流入,從下至上流過填料床,洗滌液從上至下流過填料床。這種氣液逆流方式使廢氣與洗滌液充分作用,有效清除廢氣中的雜質(zhì)。 洗滌液流入洗滌塔底部的污水槽,循環(huán)泵循環(huán)洗滌液,為了達(dá)到最大的去除效率,在洗滌塔頂部的非固定式螺旋噴嘴為填料床提供均勻而連續(xù)的洗滌液。 在洗滌塔的出口處,凈化過的氣體流過除霧層,清除99% 的10微米的水霧。 洗滌塔使氣體從氣態(tài)轉(zhuǎn)化為液態(tài)的過程稱為化學(xué)吸附。通過洗滌塔內(nèi)部放置的填料,使這一轉(zhuǎn)化的效率大大的提高;填料不但增大了氣液混合物的接觸面積,同時(shí)不斷破壞水滴,使新形成的水滴表面總是暴露于空氣中,極大的提高了吸附效率。 洗滌液的酸堿度通過加藥設(shè)施精確控制,使得廢氣中可溶性部分被洗滌液吸附,轉(zhuǎn)化成中性的液體最終排放出洗滌塔。 1.2主要設(shè)備 包含風(fēng)機(jī)、塔體、水泵、螺旋噴頭、除霧器填料等。 1.3處理效果 采用這種處理方案可以極好的除去酸堿廢氣,最終達(dá)標(biāo)排放;并且還有低壓力損失(節(jié)省電力),不易堵塞,維修簡便等優(yōu)點(diǎn)。是目前光伏產(chǎn)業(yè)中最常用的處理方案。 二、揮發(fā)性有機(jī)廢氣處理系統(tǒng) 揮發(fā)性有機(jī)廢氣產(chǎn)生于硅切片廢線切割階段,電池片絲網(wǎng)印刷、燒結(jié)階段,是由于這些階段高溫高熱使有機(jī)物揮發(fā)生成;主要成分為揮發(fā)性有機(jī)氣體。 有機(jī)廢氣的處理一般采用“吸附法”、“燃燒法”或者“吸附+燃燒法”。 “吸附法”是利用活性炭等吸附劑的吸附能力,將有機(jī)廢氣吸附于設(shè)備內(nèi),定期更換吸附劑,達(dá)到處理效果。 “燃燒法”是將有機(jī)廢氣通過RTO(蓄熱式氧化器)、RCO(蓄熱式催化氧化器),高溫分解為水和二氧化碳。 “吸附+燃燒法”分為“活性炭吸附+濃縮燃燒”和“濃縮轉(zhuǎn)輪+燃燒”兩種工藝。 (1)“活性炭吸附+濃縮燃燒”工藝。 吸附濃縮-催化燃燒有機(jī)廢氣處理工藝,采用阻力小的活性炭為VOCs吸附材料,將廢氣中的VOCs吸附達(dá)標(biāo)排放。脫附濃縮的VOCs經(jīng)催化低溫燃燒,轉(zhuǎn)化為潔凈的CO2和H2O ,達(dá)標(biāo)排放。吸附床一般配置兩臺以上,交替吸脫附,當(dāng)一臺吸附床吸附的VOCs達(dá)到飽和吸附量時(shí),轉(zhuǎn)入脫附再生工序;同時(shí),另一臺吸附床轉(zhuǎn)入吸附凈化工序。脫附是通過將小風(fēng)量催化燃燒放熱后的煙氣(約吸附風(fēng)量的1/10)引入待脫附的吸附床,使吸附的VOCs以高濃度脫附下來,隨后進(jìn)入催化燃燒室進(jìn)行低溫?zé)o焰式催化燃燒,燃燒產(chǎn)物為CO2和H2O。濃縮后的VOCs催化燃燒放熱足以維持自身催化反應(yīng),運(yùn)行以后不需額外提供能量,節(jié)能顯著。蜂窩活性炭顯著特點(diǎn)是阻力低,因此非常適合于大風(fēng)量、低濃度有機(jī)廢氣的處理。 (2)“濃縮轉(zhuǎn)輪+燃燒”工藝 技術(shù)原理沸石轉(zhuǎn)輪濃縮吸附裝置是用吸附-脫附-濃縮三項(xiàng)連續(xù)變溫的吸、脫附程序,使低濃度、大風(fēng)量有機(jī)廢氣濃縮為高濃濃縮氣體。其裝置特性適合處理大流量、低濃度、含多種有機(jī)成分的廢氣。通過轉(zhuǎn)輪的旋轉(zhuǎn),可在轉(zhuǎn)輪上同時(shí)完成氣體的脫附和轉(zhuǎn)輪的再生過程。進(jìn)入濃縮轉(zhuǎn)輪的有機(jī)廢氣在常溫下被轉(zhuǎn)輪吸附區(qū)吸附凈化后直接排放至大氣,接著因轉(zhuǎn)輪的轉(zhuǎn)動(dòng)而進(jìn)入脫附區(qū),吸附了有機(jī)物質(zhì)的轉(zhuǎn)輪在此區(qū)內(nèi)脫附,吸附在轉(zhuǎn)輪上的有機(jī)物被分離、脫附、進(jìn)入后續(xù)燃燒系統(tǒng),最終被氧化分解成二氧化碳和水,如此循環(huán)工作。 燃燒室中的蓄熱式陶瓷填充床可使熱能得到最大限度的回收利用(熱回收率大于95%),處理有機(jī)氣體時(shí)不用或使用很少的燃料,節(jié)能效果好,運(yùn)行費(fèi)用低,不產(chǎn)生二次污染,但整體設(shè)備的造價(jià)很高,適用于有機(jī)廢氣量大項(xiàng)目。 三、易燃易爆廢氣處理系統(tǒng) 產(chǎn)生于電池片PECVD階段,是生產(chǎn)過程中殘余的氣體;主要成分為硅烷氣體和氨氣等易燃易爆氣體。 硅烷即硅與氫的化合物,是一系列化合物的總稱,包括甲硅烷、乙硅烷和一些硅氫化合物,硅烷廢氣處理采用燃燒+洗滌法凈化硅烷氣體,系統(tǒng)內(nèi)包含:硅烷廢氣燃燒設(shè)備+濾筒除塵器+噴淋塔。 工作原理:工作原理是硅烷與輸入的壓縮空氣或新風(fēng)補(bǔ)氣口補(bǔ)入的空氣接觸而自燃或發(fā)生氧化反應(yīng),反應(yīng)后生成大量的二氧化硅粉塵;氨氣采用洗滌塔噴淋吸收形成氨水。內(nèi)部燃燒室采用特殊的泄壓裝置,即使在內(nèi)部壓力突然增大的情況下仍能正常工作,同時(shí)配備了氮?dú)馊肟?,更加大了設(shè)備的安全性。 在粉塵收集方面采用靜壓沉積的方法,沉積下來的粉塵通過排渣口排出,這使粉塵收集處理變得更容易、更有效,后續(xù)工藝還配套了濾筒除塵技術(shù),進(jìn)一步去除氧化硅粉塵,提升粉塵的治理效率。 四、含粉塵氣體處理系統(tǒng) 含粉塵氣體產(chǎn)生于硅切片砂漿攪拌階段,是由于攪拌過程中的粉塵造成;主要成分為可吸入顆粒物。采用“吸附法”去處粉塵后直接排放。 主要設(shè)備包含布袋除塵器,風(fēng)機(jī)。 粉塵氣體經(jīng)過布袋除塵器,粉塵被吸附在過濾網(wǎng)上,氣體直接排放。需要定期對濾網(wǎng)清洗,保證處理效果。 五、熱排和普通氣體處理系統(tǒng) 熱排和普通氣體產(chǎn)生于電池片絲網(wǎng)印刷、燒結(jié)階段,組件層壓、單焊和串焊階段,以及更衣室的排風(fēng),是由于這些階段熱排風(fēng)和普通排風(fēng)造成;主要成分為熱空氣和異味氣體。 成分為普通空氣,采用高空直接排放方式處理,將風(fēng)機(jī)放置于屋頂,直接排放,減少對車間環(huán)境的影響。 |