【技术实现步骤摘要】
本申请涉及多晶硅生产用清洗，特别是涉及一种多晶硅生产用超纯水清洗节能降耗系统。
技术介绍
1、目前，世界光伏产业的年平均增长率为31.2％，其增长速度在全球能源发电市场上位列第一。据估计，到2030年，光伏发电将占世界总发电量的33.3％以上，到2050年，太阳能将成为推动人类发展重要的能源。随着各个国家出台相关政策和制定相应计划，光伏产业真正走向快速发展的道路。多晶硅是硅材料中最主要的光伏材料，是影响硅材料制备产业发展规模的重要环节。
2、还原炉电极（硅芯）与还原炉底盘的绝缘依靠四氟套和氮化硅瓷环，氮化硅瓷环同时起着延长底盘与炉内电极头之间高压击穿时爬电距离的作用。由于氮化硅瓷环在炉内，受还原炉内高温和物料的影响，结垢严重同时不易清理，造成绝缘下降，所以氮化硅瓷环需要定期更换。由于氮化硅瓷环采购价格较贵，因此，为节约成本，需定期将氮化硅瓷环更换下来进行清洗，在使用前，清洗表面垢层后回收利用，可以大大节约成本。
3、多晶硅在还原炉中完成制备后，需要经过拆炉、转运、破碎等工序，在处理过程中，硅料表面污染或混入非硅杂质，导致纯度下降，不能满足下游使用的质量需求，因此需要对多晶硅进行清洗，去除硅料表面的杂质。
4、在多晶硅在使用前需要对其进行粉碎处理，即通过破碎机将硅棒料破碎，在破碎之前，一般还需将硅棒料进行水淬处理，以使其产生自然破裂或容易破裂的状态。
5、现有技术中，通过如图1所示的超纯水系统进行瓷环清洗、硅料清洗以及水淬处理，主要包括瓷环清洗机10、硅料清洗机20、水淬水箱30和地
6、每台瓷环清洗机10每小时消耗11（10+1）吨超纯水，每台硅料清洗机20每小时消耗12（3+9）吨超纯水，每台水淬水箱30每小时消耗4吨超纯水，如果这三个设备均单台且同时运转，则每小时消耗11+12+4=27吨超纯水。
7、由此可见，现有技术中进行瓷环清洗、硅料清洗以及水淬处理的系统超纯水消耗巨大，而在实际生产过程中，这三个设备均是多台同时运转，这导致超纯水消耗更加巨大，进而导致多晶硅生产成本非常高、且居高不下。
技术实现思路
1、基于此，有必要针对现有技术中，瓷环清洗、硅料清洗以及水淬处理的系统超纯水消耗巨大，导致多晶硅生产成本非常高、且居高不下的问题，本申请提供一种多晶硅生产用超纯水清洗节能降耗系统，将超声纯水槽和水淬水箱排出的废水经过陶瓷膜过滤器过滤硅粉后，回用至碱洗槽，用于碱洗槽初步清洗瓷环，取代现有技术中碱洗槽使用超纯水初步清洗瓷环，从而达到节约超纯水的效果，节水率高达37%，同时，本申请中这三个设备均单台且同时运转每小时还能够节约用电840度，节电率高达35.4%。
2、一种多晶硅生产用超纯水清洗节能降耗系统，包括瓷环清洗机、硅料清洗机、水淬水箱、地罐和陶瓷膜过滤器，所述瓷环清洗机具有碱洗槽和超声槽，所述碱洗槽和所述超声槽内超纯水的温度均为85℃，所述硅料清洗机具有快排漂洗槽和超声纯水槽，所述快排漂洗槽内超纯水的温度为30℃，所述超声纯水槽内超纯水的温度为70℃，所述水淬水箱内超纯水的温度为80℃，所述超声槽、所述快排漂洗槽、所述超声纯水槽和所述水淬水箱的进水口均与超纯水管道相连，所述碱洗槽、所述超声槽和所述快排漂洗槽的出水口均与所述地罐相连，所述超声纯水槽和所述水淬水箱的出水口均与所述陶瓷膜过滤器的进口相连，所述陶瓷膜过滤器的过滤孔径≤20nm，所述陶瓷膜过滤器的过滤水出口与所述碱洗槽的进水口相连。
3、优选地，上述一种多晶硅生产用超纯水清洗节能降耗系统中，所述陶瓷膜过滤器的浓水出口与所述地罐相连。
4、优选地，上述一种多晶硅生产用超纯水清洗节能降耗系统中，还包括氢气储罐，所述地罐的顶部设置有出气口，所述出气口与所述氢气储罐相连。
5、优选地，上述一种多晶硅生产用超纯水清洗节能降耗系统中，所述地罐内设置有搅拌装置。
6、优选地，上述一种多晶硅生产用超纯水清洗节能降耗系统中，还包括第一换热器，所述碱洗槽、所述超声槽和所述快排漂洗槽的出水口均与所述第一换热器的管程进口相连，所述第一换热器的管程出口与所述地罐相连，所述超纯水管道与所述第一换热器的壳程进口相连，所述第一换热器的的壳程出口与所述超声槽、所述快排漂洗槽、所述超声纯水槽和所述水淬水箱的进水口均相连。
7、优选地，上述一种多晶硅生产用超纯水清洗节能降耗系统中，还包括第二换热器，所述碱洗槽和所述超声槽的出水口均与所述第二换热器的管程进口相连，所述第二换热器的管程出口与所述地罐相连，所述超纯水管道与所述第二换热器的壳程进口相连，所述第二换热器的的壳程出口与所述超声槽、所述快排漂洗槽、所述超声纯水槽和所述水淬水箱的进水口均相连。
8、优选地，上述一种多晶硅生产用超纯水清洗节能降耗系统中，所述陶瓷膜过滤器的产水率≥85%。
9、本申请采用的技术方案能够达到以下有益效果：
10、本申请实施例公开的一种多晶硅生产用超纯水清洗节能降耗系统中，（1）将超声纯水槽和水淬水箱排出的废水经过陶瓷膜过滤器过滤硅粉后，回用至碱洗槽，用于碱洗槽初步清洗瓷环，取代现有技术中碱洗槽使用超纯水初步清洗瓷环，从而达到节约超纯水的效果，相较于现有技术，本申请中这三个设备均单台且同时运转每小时能够节约超纯水10吨，节水率高达37%。（2）通过陶瓷膜过滤器过滤硅粉能够避免过滤水存在硅粉而导致其在回用时消耗洗槽中的碱液，从而防止直接回用而造成烧碱的消耗与浪费。（3）超声纯水槽所排出废水的温度为70℃，水淬水箱所排出废水的温度为80℃，二者经过混合后通过陶瓷膜过滤器，这个过程存在一定的自然降温，陶瓷膜过滤器过滤后的过滤水温度通常在70℃左右，将这部分70℃的过滤水直接通入到碱洗槽中清洗瓷环，由于碱洗槽所需的温度为85℃，只需将70℃的过滤水加热至85℃即可，相较于现有技术中将常温的超纯水加热至85℃，本申请只需将70℃的过滤水加热至85℃明显能够降低能耗，节约能源，相较于现有技术，本申请中这三个设备均单台且同时运转每小时能够节约用电840度，节电率高达35.4%。（4）由于碱洗槽中的温度能够快速提升至85℃，而现有技术中需要将常温的超纯水加热至85℃，肯定会比本申请中只需将70℃的过滤水加热至85℃耗费的时间长，也就是说，相较于现有技术中将常温的超纯水加热至85℃的时长，本申请只需将70℃的过滤水加热至85℃的时长会较短，因此能够在短时间内完成加热并达到要求温度，因此能够有效提高清洗速度。以上（3）和（4）属于意想不到的效果。
11、附图说明
12、图1为现有技术中瓷环清洗、硅料清洗以及水淬处理的系统示意图；
13、图2为本申请实施例中公开的一种多晶硅生产用超纯水清洗节能降耗系统的示意图。
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1.一种多晶硅生产用超纯水清洗节能降耗系统，其特征在于，包括瓷环清洗机（100）、硅料清洗机（200）、水淬水箱（300）、地罐（400）和陶瓷膜过滤器（500），所述瓷环清洗机（100）具有碱洗槽（110）和超声槽（120），所述碱洗槽（110）和所述超声槽（120）内超纯水的温度均为85℃，所述硅料清洗机（200）具有快排漂洗槽（210）和超声纯水槽（220），所述快排漂洗槽（210）内超纯水的温度为30℃，所述超声纯水槽（220）内超纯水的温度为70℃，所述水淬水箱（300）内超纯水的温度为80℃，所述超声槽（120）、所述快排漂洗槽（210）、所述超声纯水槽（220）和所述水淬水箱（300）的进水口均与超纯水管道（610）相连，所述碱洗槽（110）、所述超声槽（120）和所述快排漂洗槽（210）的出水口均与所述地罐（400）相连，所述超声纯水槽（220）和所述水淬水箱（300）的出水口均与所述陶瓷膜过滤器（500）的进口相连，所述陶瓷膜过滤器（500）的过滤孔径≤20nm，所述陶瓷膜过滤器（500）的过滤水出口与所述碱洗槽（110）的进水口相连。
2.根据权利
3.根据权利要求2所述的一种多晶硅生产用超纯水清洗节能降耗系统，其特征在于，还包括氢气储罐（620），所述地罐（400）的顶部设置有出气口，所述出气口与所述氢气储罐（620）相连。
4.根据权利要求2所述的一种多晶硅生产用超纯水清洗节能降耗系统，其特征在于，所述地罐（400）内设置有搅拌装置。
5.根据权利要求1所述的一种多晶硅生产用超纯水清洗节能降耗系统，其特征在于，还包括第一换热器，所述碱洗槽（110）、所述超声槽（120）和所述快排漂洗槽（210）的出水口均与所述第一换热器的管程进口相连，所述第一换热器的管程出口与所述地罐（400）相连，所述超纯水管道（610）与所述第一换热器的壳程进口相连，所述第一换热器的的壳程出口与所述超声槽（120）、所述快排漂洗槽（210）、所述超声纯水槽（220）和所述水淬水箱（300）的进水口均相连。
6.根据权利要求1所述的一种多晶硅生产用超纯水清洗节能降耗系统，其特征在于，还包括第二换热器，所述碱洗槽（110）和所述超声槽（120）的出水口均与所述第二换热器的管程进口相连，所述第二换热器的管程出口与所述地罐（400）相连，所述超纯水管道（610）与所述第二换热器的壳程进口相连，所述第二换热器的的壳程出口与所述超声槽（120）、所述快排漂洗槽（210）、所述超声纯水槽（220）和所述水淬水箱（300）的进水口均相连。
7.根据权利要求1所述的一种多晶硅生产用超纯水清洗节能降耗系统，其特征在于，所述陶瓷膜过滤器（500）的产水率≥85%。
...【技术特征摘要】
1.一种多晶硅生产用超纯水清洗节能降耗系统，其特征在于，包括瓷环清洗机（100）、硅料清洗机（200）、水淬水箱（300）、地罐（400）和陶瓷膜过滤器（500），所述瓷环清洗机（100）具有碱洗槽（110）和超声槽（120），所述碱洗槽（110）和所述超声槽（120）内超纯水的温度均为85℃，所述硅料清洗机（200）具有快排漂洗槽（210）和超声纯水槽（220），所述快排漂洗槽（210）内超纯水的温度为30℃，所述超声纯水槽（220）内超纯水的温度为70℃，所述水淬水箱（300）内超纯水的温度为80℃，所述超声槽（120）、所述快排漂洗槽（210）、所述超声纯水槽（220）和所述水淬水箱（300）的进水口均与超纯水管道（610）相连，所述碱洗槽（110）、所述超声槽（120）和所述快排漂洗槽（210）的出水口均与所述地罐（400）相连，所述超声纯水槽（220）和所述水淬水箱（300）的出水口均与所述陶瓷膜过滤器（500）的进口相连，所述陶瓷膜过滤器（500）的过滤孔径≤20nm，所述陶瓷膜过滤器（500）的过滤水出口与所述碱洗槽（110）的进水口相连。
2.根据权利要求1所述的一种多晶硅生产用超纯水清洗节能降耗系统，其特征在于，所述陶瓷膜过滤器（500）的浓水出口与所述地罐（400）相连。
3.根据权利要求2所述的一种多晶硅生产用超纯水清洗节能降耗系统，其特征在于，还包括氢气储罐（620），所...
【专利技术属性】
技术研发人员：高科平，李广，张杰，周迎春，请求不公布姓名，白永成，
申请(专利权)人：内蒙古润阳悦达新能源科技有限公司，
类型：新型
国别省市：
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