一、太陽能電池廢氣簡述
隨著地球石油、煤炭等能源不斷地消耗,水能、風(fēng)能及太陽能等綠色能源被人們大規(guī)模開發(fā)利用。其中,太陽能電池就是一種將光能轉(zhuǎn)換為電能的光電元件,一般以高純度的硅片為基材,通過對清洗、制絨、磷擴(kuò)散、沉積、印刷、燒結(jié)、封裝等工序制得,同時,在此過程中會產(chǎn)生各種廢氣,如果直接排入大氣,會對環(huán)境和周邊人員健康造成很大影響,必須經(jīng)過廢氣處理設(shè)備凈化處理后達(dá)標(biāo)排放。
二、太陽能電池廢氣種類及來源
目前太陽能電池生產(chǎn)所產(chǎn)生的廢氣主要有酸堿廢氣、有機(jī)廢氣、硅烷氨氣廢氣及熱氣,都需要進(jìn)行廢氣處理設(shè)備凈化處理后,廢氣達(dá)標(biāo)方可排入大氣中。其廢氣來源有以下幾個方面:
酸性廢氣:主要來源來自太陽能電池生產(chǎn)中的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。
擴(kuò)散廢氣:擴(kuò)散工序產(chǎn)生的廢氣主要是CL2。
刻蝕廢氣:刻蝕廢氣中的污染物主要為HF、CO2和少量的SiO2。
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。
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(jī)溶劑等物質(zhì)揮發(fā)的有機(jī)氣態(tài)物質(zhì),有機(jī)物的產(chǎn)生情況與漿料的成分、含量等因素密切相關(guān)。
上面這些氣體,直接排空的話會對環(huán)境和周邊人員健康造成很大影響,如酸性廢氣NOx在大氣中經(jīng)過一系列轉(zhuǎn)化,可形成硝酸、硝酸鹽或亞硝酸鹽等酸性雨霧,是酸雨產(chǎn)生的主要原因之一。廢氣處理設(shè)備的作用,是通過燃燒、水洗和吸附等處理方法,凈化廢氣使其達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn),保護(hù)環(huán)境和周邊人員的健康。
三、太陽能電池板廢氣處理方法
太陽能電池板廢氣主要污染物有:硅烷廢氣、噴漆廢氣、酸性廢氣、有機(jī)溶劑揮發(fā)。對于不同的廢氣種類所采用的廢氣處理方法不同,主要有以下幾種方法:
(1)吸附工藝
噴淋塔使氣體從氣態(tài)轉(zhuǎn)化為液態(tài)的過程稱為化學(xué)吸收。通過噴淋塔內(nèi)部放置的多面球填料,可以使這一吸收的效率大大的提高,而多面球填料不但增大了氣液混合物的接觸面積,還極大的提高了吸收效率。其原理是噴淋塔采用藥水中和處理,廢氣通過噴淋塔,與其中的洗滌液發(fā)生中和反應(yīng)進(jìn)而吸收凈化;其中酸性氣體通過堿性洗滌液,堿性氣體通過酸性洗滌液。其工藝流程是廢氣由進(jìn)風(fēng)口流入,水平流過填料床,洗滌液垂直流過填料床,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Z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,凈化過的氣體流過板式除霧器,除去空氣中的水霧。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Z終排放出洗滌塔。
(2)活性炭吸附工藝
活性炭吸附法主要原理就是利用多孔固體吸附劑(活性碳、硅膠、分子篩等)來處理有機(jī)廢氣,這樣就能夠通過化學(xué)鍵力或者是分子引力充分吸附有害成分,并且將其吸附在吸附劑的表面,從而達(dá)到凈化有機(jī)廢氣的目的。吸附法目前主要應(yīng)用于大風(fēng)量、低濃度(≤800mg/m3)、無顆粒物、無粘性物、常溫的低濃度有機(jī)廢氣凈化處理。
活性炭凈化率高(活性炭吸附可達(dá)到95%以上),實(shí)用遍及,操縱簡單,投資低。在吸附飽和以后需要更換新的活性炭,更換活性炭需要費(fèi)用,替換下來的飽和以后的活性炭也是需要找專業(yè)人員進(jìn)行危廢處理,運(yùn)行費(fèi)用高。
(3)燃燒工藝
太陽能電池板有機(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,主要成分為揮發(fā)性有機(jī)氣體,有機(jī)廢氣處理一般采用燃燒法。燃燒法是將廢氣中的有機(jī)物作為燃料直接燒掉或?qū)⑵湓诟邷叵逻M(jìn)行氧化分解,溫度范圍為600-1100℃,適用于中、高濃度廢氣的凈化處理。對有機(jī)廢氣進(jìn)行預(yù)處理操作后,將其通入爐體內(nèi),加熱到一定的溫度讓廢氣中的有機(jī)廢氣發(fā)生氧化還原反應(yīng),生成小分子無機(jī)物排向大氣。
來源:環(huán)保