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毕 业 设 计（论文） 题 目：年产10吨高纯多晶 硅的生产工艺设计 教 学 院： 化学与材料工程学院 专业名称： 化学工程与工艺 学 号： 201040820102 学生姓名： 指导教师： 陈雪梅 2014 年 5 月 17 日  学位论文原创性声明 本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。 ? 作者签名： 年 月 日 ? ? 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学院有关保障、使用学位论文的规定，同意学院保留并向有关学位论文管理部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权省级优秀学士学位论文评选机构将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 本学位论文属于 1、必威体育官网网址 □，在_________年解密后适用本授权书。 2、不必威体育官网网址 □。 （请在以上相应方框内打“√”） 作者签名： 年 月 日 导师签名： 年 月 日  Keywords the polycrystalline silicon the improved Siemens method the silane method the metallurgical method the solar cell 目 录摘 要 II Abstract III 前 言 1 1 多晶硅简介 2 1.1 多晶硅的性质 2 1.2 多晶硅的分类 2 1.3多晶硅的用途 2 1.4多晶硅的包装与贮运 2 2 多晶硅生产方法概述及选择 3 2.1 多晶硅生产方法概述 3 2.1.1 改良西门子法 3 2.1.2 硅烷法 4 2.1.3 流化床法 6 2.1.4 冶金法 6 2.2 生产方法的评价与选择 7 3 改良西门子法基本原理及影响因素 9 3.1基本原理 9 3.2多晶硅质量影响因素分析 9 3.2.1原料对多晶硅质量的影响 9 3.2.2反应温度的影响 10 3.2.3混合气配比的影响 10 3.2.4 设备洁净条件的影响 10 3.2.5其他影响因素 11 4 物料衡算 12 4.1 还原炉的物料衡算 12 4.2 流化床的物料衡算 13 4.3 精馏塔的物料衡算 13 4.4 物料衡算一览表 14 5 工艺设备计算与设计 15 5.1 还原炉 15 5.1.1底 盘 15 5.1.2 炉 体 16 5.1.3 还原炉体积 16 5.1.4筒体厚度确定 17 5.2 流化床反应器 19 5.2.1流化床反应器体积 19 5.2.2流化床结构 19 5.3 精馏塔 20 5.3.1 精馏原理 20 5.3.2 理论板数的求取 20 5.3.3 实际板层数的求取 23 5.3.4 塔高的计算 23 6 安全与环保 24 6.1 多晶硅生产过程中化学物质的危险特性 24 6.2 工艺过程危险、有害因素分析 24 6.3 中毒、窒息事故危险、有害因素 27 6.4 意外事故的发生及伤害 29 6.5 粉尘危害 30 6.6 多晶硅尾气回收方法 30 7 多晶硅的发展前景 33 致 谢 34 参考文献 35前 言 我国多晶硅的实验和试生产开始于20世纪50年代。1964年，峨眉半导体材料厂开始小规模工业化生产多晶硅，标志着我国多晶硅产业的起步。20世纪6070年代，由于文革动乱的影响，我国多晶硅的发展十分缓慢。到20世纪80年代，中国改革开放，大力发展电子工业，但缺乏半导体的战略性基础材料——多晶硅，这种状况使我国电子工业的发展受到限制和影响。为此，我国大力支持发展硅材料，短时期内在全国迅速发展起来了20多家半导体级多晶硅生产企业。但由于国外对我国实行多晶硅技术封锁，我国多晶硅企业缺乏关键技术，所建多晶硅厂普遍规模小、技术水平低，导致我国多晶硅生产成本较高。在20世纪90年代国外多晶硅低价倾销的冲击下，我国多晶硅企业几乎全军覆没，只有为数不多的企业勉强维持生产。 21世纪初，全球光伏市场在发达国家光伏补贴政策的影响下迅速发展起来，我国的光伏产业也随之发展起来。从2005年到2011年，经过短短6年时间的发展，我多晶硅产业已初步建立和发展起来，其多晶硅产能已达约14万，产量达约8.2万。然而，由