浅谈光伏产业中工艺废气成分与处理方案

1、浅谈光伏产业中工艺废气成分与处理方案作者：夏 润二一一年四月目 录一、背景4二、工艺废气成分及产生原因41光伏产业链分类42废气种类43废气产生原因44废气危害5三、废气处理方案51酸碱废气处理方案511原理512主要设备613处理效果62有机气体处理方案721原理722主要设备723处理效果73热排及普通气体处理方案831原理832主要设备833处理效果84含粉尘气体处理方案841原理842主要设备843处理效果85易燃易爆气体处理方案851原理852主要设备953处理效果9四、结语9一、 背景国家“十二五”规划明确提出重点发展的新能源产业，而光伏产业作为新能源中的重要组成部分更是得到大力扶

2、持。在此背景下，很多企业都将投资光伏领域作为取得新增长点的重要手段，一时之间众多光伏相关项目纷纷上马，但是由于很多企业对光伏产业的工艺流程不熟悉，在项目建设阶段没有充分考虑生产过程中废水、废气的处理，导致很多项目建成后无法通过国家的环保验收，不能正式生产，白白浪费了宝贵资金。本人依据自己的专业知识，结合多个光伏行业的项目施工经验，完成了本文，通过对光伏产业中工艺废气的成分、产生原因和处理方案的阐述，希望能给光伏行业的项目建设提供参考，规范设计，节约资金。二、 工艺废气成分及产生原因1 光伏产业链定义利用光伏效应，使太阳光射到硅材料上产生电流，直接发电，以硅材料的应用开发形成的产业链，称之为“光

3、伏产业”。其包括高纯单晶硅/多晶硅原材料生产、硅切片生产、太阳能电池生产、太阳能电池组件生产、相关生产设备的制造等。在光伏产业中，工艺废气产生的主要阶段为硅切片生产、太阳能电池生产和太阳能电池组件生产。2 废气种类工艺废气的种类主要包括酸碱废气、有机废气、热排和普通气体、含粉尘气体和易燃易爆气体。3 废气产生原因酸碱废气产生于硅切片清洗、切片阶段，电池片制绒、扩散和去PSG阶段，是由于这些阶段使用的化学药剂挥发、雾化生成；主要成分为盐酸，硫酸，氢氟酸，氢氧化钠等。有机废气产生于硅切片废线切割阶段，电池片丝网印刷、烧结阶段，是由于这些阶段高温高热使有机物挥发生成；主要成分为挥发性有机气体。热排和

4、普通气体产生于电池片丝网印刷、烧结阶段，组件层压、单焊和串焊阶段，以及更衣室的排风，是由于这些阶段热排风和普通排风造成；主要成分为热空气和异味气体。含粉尘气体产生于硅切片砂浆搅拌阶段，是由于搅拌过程中的粉尘造成；主要成分为可吸入颗粒物。易燃易爆气体产生于电池片PECVD阶段，是生产过程中残余的气体；主要成分为硅烷气体和氨气等易燃易爆气体。4 废气危害酸碱气体会对人体造成直接伤害，遇水形成腐蚀性液体，破坏水源、土地，腐蚀设备。有机废气对人体造成慢性伤害，长期吸入有机废气，容易造成白血病、癌症等。热排和普通气体有异味，容易污染工作环境，同时热排风还会影响空调系统温度，破坏生产环境，降低生产效率。含

5、粉尘气体污染车间环境，人员吸入后将造成纤维肺，影响健康。易燃易爆气体与空气混合后容易发生爆炸、燃烧，造成安全隐患。三、 废气处理方案由于工艺废气具有以上危害，因此正确合理的废气处理方案，就是项目建设中不可缺少的一部分。1 酸碱废气处理方案11原理采用“水溶法”处理，废气通过洗涤塔,与其中的洗涤夜发生中和反应得到净化；其中酸性气体通过碱性洗涤液，碱性气体通过酸性洗涤液。具体流程：n 废气由进风口流入，水平流过填料床，洗涤液垂直流过填料床。这种气液错流方式使废气与洗涤液充分作用，有效清除废气中的杂质。n 洗涤液流入洗涤塔底部的污水槽，循环泵循环洗涤液，为了达到最大的去除效率，在洗涤塔顶部的非固定式

6、螺旋喷嘴为填料床提供均匀而连续的洗涤液。n 在洗涤塔的出口处，净化过的气体流过人字型刀片式的除雾器，清除99% 10微米的水雾。n 洗涤塔使气体从气态转化为液态的过程称为化学吸附。通过洗涤塔内部随意放置的填充物，使这一转化的效率大大的提高；填充物不但增大了气液混合物的接触面积，同时不断破坏水滴，使新形成的水滴表面总是暴露于空气中，极大的提高了吸附效率。n 洗涤液的酸碱度通过加药设施精确控制，使得废气中可溶性部分被洗涤液吸附，转化成中性的液体最终排放出洗涤塔。n 系统流程图如下：12主要设备包含风机、塔体、水泵、螺旋喷头、除雾器填料等。13处理效果 采用这种处理方案可以极好的除去酸碱废气，最终达

7、标排放；并且还有低压力损失（节省电力），不易堵塞，维修简便等优点。是目前光伏产业中最常用的处理方案。2 有机废气处理方案21原理 有机废气的处理一般采用 “燃烧法”和“吸附法”。“燃烧法”是将有机气体浓缩，之后通过高温分解为水和二氧化碳。处理流程如下图： “吸附法”是利用活性炭的吸附能力，将有机废气吸附于设备内，定期更换活性碳，达到处理效果。22主要设备 “燃烧法”主要设备包含浓缩转轮和RTO（蓄热式热氧化器）。 “吸附法”主要设备为活性炭吸附塔。23处理效果 “燃烧法”通过浓缩转轮的吸附区,将废气中的有机物去除（吸附效率在90%以上），之后通过脱附区,将转轮上吸附的有机物浓缩，导入燃烧室；在

8、高温下（850 ）使有机废气氧化生成CO2和H2O，从而予以去除。燃烧室中的蓄热式陶瓷填充床可使热能得到最大限度的回收利用（热回收率大于95%），处理有机气体时不用或使用很少的燃料，节能效果好，运行费用低，不产生二次污染，但整体设备的造价很高，适用于有机废气量大项目。“吸附法”通过吸附塔中的活性炭吸附有机废气，其中的填料采用圆柱型椰壳活性炭（粒径：3-4mm，总表面积1200m2/g，二甲苯吸附率70%），能够有效的去处有机废气。设备初投资小，维修简便，但由于活性碳需要定期更换（一般为半年），运行成本高，并且在清洗活性炭的过程中容易污染环境，适用于有机废气量不大的项目或作为“燃烧法”的备用设备

9、。3 热排及普通气体处理方案31原理 成分为普通空气，采用高空直接排放方式处理，将风机放置于屋顶，直接排放，减少对车间环境的影响。32主要设备 落地式离心风机，烟囱。33处理效果高空直接排放（一般为高25米处），利用环境空气的混合，将热量和异味去处。4 含粉尘气体处理方案41原理 采用“吸附法”去处粉尘后直接排放。42主要设备 包含布袋除尘器，风机。43处理效果 粉尘气体经过布袋除尘器，粉尘被吸附在过滤网上，气体直接排放。需要定期对滤网清洗，保证处理效果。5 易燃易爆气体处理方案51原理 利用燃烧塔高温燃烧处理。52主要设备 包括燃烧塔，燃烧桶和风机。53处理效果 通过燃烧产生的高温将气体分解，处理效果好；但需要为燃烧塔一直补充燃料，以保证燃烧的持续进行，因此运行