太陽能電池行業(yè)廢氣處理解決方案
太陽能電池的生產(chǎn)工藝流程及廢氣產(chǎn)污環(huán)節(jié)見圖1。
1、酸性廢氣。主要來自制絨和去磷硅玻璃工序產(chǎn)生的HF、 NOX等酸性氣態(tài)污染物。
2、擴散廢氣。擴散工序產(chǎn)生的廢氣主要是Cl2。
3、刻蝕廢氣。刻蝕廢氣中的污染物主要為HF、CO2和少量的SiO2。
4、PECVD廢氣。PECVD廢氣主要為未發(fā)生反應(yīng)的SiH4、 NH3和反應(yīng)生成的H2。
5、印刷廢氣和燒結(jié)廢氣。印刷和燒結(jié)工序廢氣主要是由于漿料中的有機溶劑等物質(zhì)揮發(fā)的有機氣態(tài)物質(zhì)，有機物的產(chǎn)生情況與漿料的成分、含量等因素密切相關(guān)。
太陽能電池生產(chǎn)項目配套了3套廢氣治理設(shè)施，分別為酸霧凈化塔、硅烷燃燒塔和活性炭吸附塔
1、酸霧凈化塔 ?酸霧凈化塔主要處理酸性廢氣、擴散廢氣和刻蝕廢氣。 處理工藝：廢氣從廢氣洗滌塔底部水平穿過廢氣洗滌塔內(nèi)的填料，堿液經(jīng)噴淋系統(tǒng)從廢氣洗滌塔上方噴灑而下，與廢氣中的酸性氣體發(fā)生中和反應(yīng)，從而達到凈化效果。為達到最佳吸收效率，堿液的pH值保持在9左右。自動加藥系統(tǒng)可實時檢測廢氣洗滌塔內(nèi)中和液的pH值，根據(jù)實際檢測值與設(shè)定值的關(guān)系來驅(qū)動計量泵，從而實現(xiàn)自動加藥功能。處理后的廢氣監(jiān)測結(jié)果見表1。
2、硅烷燃燒塔 ?硅烷燃燒塔主要處理PECVD廢氣。 ?處理工藝：PECVD廢氣通過管道進入硅烷燃燒塔的硅烷燃燒室，同時通入一定量的壓縮空氣。硅烷在常溫空氣中即可自燃，硅烷燃燒后的溫度約500℃～600℃可引起氫氣燃燒。因此，在燃燒塔的硅烷燃燒筒內(nèi)，硅烷和氫氣首先被燃燒處理，燃燒反應(yīng)方程式為：
SiH4 + 2O2 → SiO2 + 2H2O
2H2 + O2 → 2H2O
燃燒后的廢氣經(jīng)由重力沉降室，大部分燃燒生成的SiO2等粉塵經(jīng)過沉降，廢氣流速降低再進入硅烷燃燒塔的氨氣洗滌塔。氨氣洗滌塔中裝有填料，塔頂噴灑的酸性洗滌水。氨氣被酸液化學(xué)吸收，一般可能保證氨氣80％以上的去除率。
? ? ?燃燒筒中廢氣燃燒產(chǎn)生的SiO2粉塵從底部的排渣口排出。為保證填料塔的去除效率，洗滌液定期更換，更換后的 廢水進污水處理設(shè)施進行處理，見圖2。
? ? 3、活性炭吸附塔 ?活性炭吸附塔主要處理印刷廢氣和燒結(jié)廢氣?；钚蕴课剿?nèi)裝填活性炭，目前采用活性炭吸附裝置是處理有機廢氣常用的方法，其優(yōu)點是設(shè)備較簡單，處理效率高，能達到 90%以上的去除效率。其原理是利用活性炭纖維表面發(fā)達的微孔結(jié)構(gòu)和活性炭本身的表面作用力，將廢氣中的物質(zhì)吸附?；钚蕴课窖b置最大的特點在于能在符合經(jīng)濟條件的操作范 圍內(nèi)，幾乎可完全去除氣流中的有機成分，直至活性炭吸附容量達到飽和為止。
廢氣達標排放分析 ?目前國家尚未制定太陽能電池生產(chǎn)的相關(guān)污染控制標準。該項目太陽能電池生產(chǎn)中排放廢氣中，氯氣、氟化物和 顆粒物執(zhí)行《大氣污染物綜合排放標準》（GB16297-1996），氨氣執(zhí)行《惡臭污染物排放標準》（GB14554-1993），VOCs參照執(zhí)行上海市《半導(dǎo)體行業(yè)污染物排放標準》（DB31/374- ?2006），見表4。
