多晶硅，是單質(zhì)硅的一種形態(tài)。熔融的單質(zhì)硅在過(guò)冷條件下凝固時(shí)，硅原子以金剛石晶格形態(tài)排列成許多晶核，如這些晶核長(zhǎng)成晶面取向不同的晶粒，則這些晶粒結(jié)合起來(lái)，就結(jié)晶成多晶硅。
利用價(jià)值：從目前國(guó)際太陽(yáng)電池的發(fā)展過(guò)程可以看出其發(fā)展趨勢(shì)為單晶硅、多晶硅、帶狀硅、薄膜材料（包括微晶硅基薄膜、化合物基薄膜及染料薄膜）。
 
我國(guó)是全球多晶硅生產(chǎn)大國(guó)，約占全球多晶硅總產(chǎn)量的 60%以上，其中 90%以上的多晶硅企業(yè)生產(chǎn)工藝是改良西門子法，工藝過(guò)程是工業(yè)級(jí)硅粉在流化床反應(yīng)器中氯化合成 Si HCl3（三氯氫硅），合成三氯氫硅在多級(jí)分餾塔中進(jìn)行精制提純，然后在化學(xué)蒸發(fā)沉積反應(yīng)器中還原沉積多晶硅，該工藝實(shí)現(xiàn)了反應(yīng)物料完全閉環(huán)生產(chǎn)，H₂、Si?HCl₃、SiCl₄和 HCl 均循環(huán)利用。但在合成爐出口處氣體、還原爐高溫尾氣等工藝環(huán)節(jié)中含一定量未反應(yīng)的細(xì)硅粉（1~10 μm）以及雜質(zhì)固體顆粒須進(jìn)行過(guò)濾，否則雜質(zhì)顆粒在精餾塔、管道等處沉積堵塞嚴(yán)重影響生產(chǎn)的連續(xù)性和安全性，因此需要對(duì)上述工藝環(huán)節(jié)進(jìn)行氣體過(guò)濾凈化。本文采用微孔金屬膜作為過(guò)濾凈化的核心材料，在某多晶硅企業(yè)進(jìn)行應(yīng)用，研究過(guò)濾前后的粉塵濃度，過(guò)濾壓差隨時(shí)間的變化關(guān)系，以及微孔金屬膜的反吹再生的連續(xù)性。
 
在某多晶硅企業(yè)的生產(chǎn)線上，將含有微孔金屬膜的金屬過(guò)濾器安裝到生產(chǎn)線上進(jìn)行應(yīng)用研究，其工藝過(guò)程見(jiàn)圖1所示，在金屬過(guò)濾器合成氣和潔凈工藝氣體管道上分別安裝了粉塵濃度儀用于檢測(cè)過(guò)濾前后的粉塵濃度；在合成氣管道上裝有氣體流量計(jì)用于檢測(cè)金屬過(guò)濾器的氣體處理量；在金屬過(guò)濾器的上下游之間安裝了壓差計(jì)PDI，用于檢測(cè)過(guò)濾器的壓差。
 
工藝條件為：合成氣量 8 000~10 000mμ/h，溫度 220℃~320℃，系統(tǒng)壓力為2.0~2.8MPa，合成氣組成為 H₂、SiHCl₃、SiCl₄和HCl，粉塵雜質(zhì)，高壓氮?dú)庥糜谠偕⒖捉饘倌?，壓力?.4~0.6 MPa，氮?dú)鈿獍莘e為40 L。金屬微孔膜材質(zhì)為316L，金屬微孔膜由兩層組成，分布為精度控制層（細(xì)粉末層）和粉末支撐層（大粉末層），其過(guò)濾精度為1μm。金屬微孔膜規(guī)格為Φ60 mm×1000 mm。
 
在微孔金屬膜投入運(yùn)行后，隨著過(guò)濾的進(jìn)行，系統(tǒng)壓差逐漸上升，當(dāng)壓差上升到一定值時(shí)，需要對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行再生處理在一個(gè)再生周期內(nèi)，金屬微孔膜的過(guò)濾壓差可以分為 3 個(gè)明顯階段，第一階段為過(guò)濾初期，也是濾餅形成期，時(shí)間較短，約為15 h，此時(shí)金屬微孔膜表面的濾餅快速形成，壓差隨時(shí)間快速上升，直至濾餅完全形成后，壓力逐漸趨于穩(wěn)定。第二階段為過(guò)濾中期，此時(shí)由于金屬微孔膜表面濾餅已經(jīng)形成，壓力的變化主要與過(guò)濾粉塵的性能有直接關(guān)系，此時(shí)對(duì)于多晶硅而言，過(guò)濾的粉塵顆粒硬度較大，濾餅不易壓縮，此時(shí)過(guò)濾壓差隨著濾餅的增厚，壓力逐漸增加。第三階段為過(guò)濾過(guò)濾后期，此時(shí)由于壓差較大，作用在濾餅上的壓力也增大，當(dāng)達(dá)到一定值時(shí)，濾餅的粉塵顆粒產(chǎn)生的孔隙受到的壓力將使孔隙減小，因此壓力快速上升，直至材料表面的孔隙堵死。此時(shí)需要對(duì)金屬微孔膜進(jìn)行反吹再生。因此，在工業(yè)生產(chǎn)應(yīng)用過(guò)程中，為了便于控制系統(tǒng)的穩(wěn)定，需要在過(guò)濾中期對(duì)金屬微孔膜進(jìn)行反吹再生。
采用過(guò)濾精度為1微米的金屬微孔膜，在多晶硅合成氣工藝環(huán)節(jié)進(jìn)行了應(yīng)用研究，結(jié)果表明經(jīng)過(guò)金屬微孔膜過(guò)濾后，合成氣內(nèi)的粉塵含量可以降至40 mg/cm3，對(duì)于大于1微米的粉塵顆粒具有顯著的攔截效果，經(jīng)過(guò)再生，金屬微孔膜過(guò)濾系統(tǒng)的可以在過(guò)濾壓差小于25 KPa下運(yùn)行。
 
技術(shù)支持：
如何選擇過(guò)濾設(shè)備—工況調(diào)查表
常見(jiàn)流體的粘度；
常見(jiàn)顆粒物的大小及設(shè)備選型參考；
常見(jiàn)流體化學(xué)適應(yīng)性表；
選擇過(guò)濾精度時(shí)微米和目數(shù)的關(guān)系；
常見(jiàn)管道尺寸對(duì)照表；
如何挑選合適的過(guò)濾袋-過(guò)濾芯；
過(guò)濾機(jī)理和形式；
過(guò)濾行業(yè)中的常用術(shù)語(yǔ)；
過(guò)濾行業(yè)常見(jiàn)的單位換算；
過(guò)濾的種類及模式；
過(guò)濾行業(yè)中的一些名詞定義；
常見(jiàn)顆粒物粒徑大小；
常用壓濾機(jī)濾布分類；
過(guò)濾機(jī)理；
幾種過(guò)濾方法能耗分析；
幾種金屬顆粒和化合物粒徑分布；
顆粒尺寸和對(duì)應(yīng)的過(guò)濾分離方式;