1.本发明涉及一种净化回收单晶硅制备工艺中排放氩气的方法与装置，属于惰性气体的净化与回收技术领域。
背景技术：
2.随着对可再生清洁能源需要的日益增加，基于太阳能利用的光伏发电行业迎来了迅猛的发展，利用光伏电池发电可以为家庭、办公室等提供必要电力供应，如果进一步并入电网，可以为工业生产提供电力支持。目前大规模应用的光伏电池主要是硅基太阳能电池组件。
3.生产硅基太阳能电子组件的工艺流程的主要原料是晶硅(单晶硅或多晶硅)，而晶硅通过不同的工艺生产单晶硅和多晶硅。例如典型单晶硅在高温条件下(>1400℃),通过直拉法将原料硅锭提炼成单晶硅。在直拉法过程中，为了保证产品的质量，需要使用大量的氩气吹扫，移除提炼过程中从盛料坩埚中产生的各种挥发性杂质。这些杂质主要是一氧化碳(co),其范围在几千个ppm；氢气，其范围在几十到几百ppm.同时根据使用的真空泵差异，会存在少量的甲烷(ch4)，在几到几十ppm。早期由于氩气需求较小，价格比较低，拉晶过程中的氩气完全采取放空处理。近年，随着光伏行业的急剧发展，氩气需求量急剧增加，价格从早期的每吨几百元上涨至每吨1000～2000元，局部地区甚至更高。在目前典型的直拉法工艺条件下(氩气用量为60～80l/min，维持时间300h),一百台单晶炉的氩气年用量价值接近600万元。晶硅生产成本明显增加，同时光伏企业生产受到氩气供应波动的影响。因此将拉晶过程中的氩气尾气进行纯化回收利用是非常必要的。
4.目前针对单晶硅制备领域的氩气回收方法主要基于以下两种方法：1)催化氧化方法：利用催化剂加入氧气或空气，在一定温度条件下，可以将一氧化碳氧化成二氧化碳，氢气氧化成水，烃类氧化成二氧化碳和水，然后结合吸附方法、深冷、或组合的策略进一步去除氧化后的杂质。周智勇等在cn102583281b，cn103373716b公布利用氧气催化氧化的方法脱出氩气中的一氧化碳和氢气等杂质的工艺，然后再加入氢气脱除氧气，结合空分装置低温去除后续的二氧化碳、水和氢气等杂质。信越半导体株式会社在专利cn107428532a，cn105939961b中也公布用氧气催化氧化的方法脱除氩气尾气中杂质的工艺，其核心是在线检测杂质浓度，然后计量补给氧气进行反应，而没有后续除氧的过程。但这种工艺流程在实际中缺乏可操作性。催化氧化的方法虽然具有反应温度低，效率高等
声明：
“单晶硅制备中排放氩气的回收方法与装置与流程” 该技术专利(论文)所有权利归属于技术(论文)所有人。仅供学习研究，如用于商业用途，请联系该技术所有人。
我是此专利(论文)的发明人(作者)
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编辑：中冶有色网
来源：大连连城数控机器股份有限公司
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2025年06月20日 ~ 22日 
