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多晶矽生產,如何保障測量安全?VEGA雷達提供可靠解決方案!

2024-02-07科學

多晶矽 是單質矽的一種形態,當熔融的單質矽在過冷條件下凝固時,矽原子以金剛石晶格形態排列成許多晶核,如這些晶核長成晶面取向不同的晶粒,則這些晶粒結合起來,就結晶成多晶矽。多晶矽在 半導體材料 太陽能光伏發電 供熱 等領域有廣泛套用。

生產多晶矽是一個提純過程,金屬矽轉化成三氯氫矽,再用氫氣進行一次性還原,這個過程中有部份三氯氫矽轉化為多晶矽,其余大量進入尾氣,同時形成副產品四氯化矽,每生產一噸多晶矽,就產生4噸以上的四氯化矽廢液。在這個過程中,如果回收工藝不成熟,三氯氫矽、四氯化矽、氯化氫、氯氣等有害物質極有可能外溢,存在重大的安全和汙染隱患。

現場工況和測量難點

如上圖所示,這是幾個三氯氫矽以及四氯化矽混合液體的球罐,罐內充滿了氮氣或者氫氣。

測量難點

1 待測介質介電常數低 ,液面對雷達波的反射性差,四氯化矽的介電常數僅2.4,三氯氫矽的介電常數為3;混合液體的蒸汽彌漫在罐內,也對雷達訊號造成影響。

2 四氯化矽具有 強腐蝕性 ,長期使用,會對儀表探頭有一定的侵蝕作用,影響測量結果。

3 四氯化矽遇潮濕空氣即分解成矽酸和劇毒氣體氯化氫,對人體眼睛、皮膚、呼吸道有強刺激性,遇火星會爆炸;氯氣的外逸則可以使人出現咳嗽、頭暈、胸悶等病狀,並導致農作物大面積減產和絕收,因此,該現場 要求儀表密封性強,安全性高,並符合SIL2安全認證

4 安裝情況復雜, 安裝接管有變徑 ,客戶還要求 加裝球閥 ,給測量帶來了較大的挑戰。

VEGAPULS雷達的測量優勢

經過與客戶的溝通,最終決定采用VEGAPULS雷達來進行測量,克服了實際測量中的各種挑戰。

現場安裝示意圖

測量精準可靠

如前文所述,球罐內介質復雜, 介電常數低 ,且上口進料的方式還會導致進料時罐內霧化嚴重,進而影響測量。然而,VEGAPULS雷達卻能夠輕松應對, 該現場有效回波訊號達到76.5dB,測量可靠性達到43.5dB

特殊天線材質,耐強腐蝕性

在此套用中,我們采用了 特殊天線材質 ,其具有超強耐腐蝕性,有效防止腐蝕和滲透。錐形的天線,即使在有蒸汽霧化冷凝時,也能輕松應對。

球閥安裝,保障操作人員生命安全

多晶矽行業使用者往往要求在儀表下方安裝球閥,在需要維護或者更換儀表的時候,能夠透過球閥輕松隔離罐內的重大危險源。 VEGAPULS雷達可采用球閥安裝的方式,在不停作業的情況下更換儀表。

‍現場安裝示意圖

有效遮蔽虛假訊號

VEGAPULS可避開變徑接管和球閥對雷達訊號造成的影響, 強大的軟件處理功能,能夠有效遮蔽和抑制虛假訊號

近年來,多晶矽產能大幅提升,同時工藝革新不斷湧現,帶來多晶矽品質也不斷提升。但多晶矽生產過程中對測量儀表的整體效能要求高,不僅要克服復雜的工況,保證測量精準度,更要確保生產安全。VEGAPULS雷達經過多年實戰檢驗,測量穩定可靠,為多晶矽的擴產提質提供有效保障。