CN205096158U - 硅料清洗装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种能够降低硅料清洗成本的硅料清洗装置。该硅料清洗装置包括壳体，所述壳体内设置有隔板，所述隔板与底板平行设置，所述隔板与侧板盖板共同围成一个封闭的空腔，所述空腔内设置有旋转筒体，所述旋转筒体底部连接有旋转轴，所述旋转轴穿过隔板，旋转轴下端连接有驱动旋转轴转动的驱动电机，所述隔板上设置有排水孔，所述盖板上连接有进气管与进水管，所述进气管上设置有气体加热装置，所述旋转筒体的侧壁上设置有多个漏水孔，所述排水管的末端连接有纯水回收装置，通过设置纯水回收装置便可以对清洗过程中产生的废水进行回收利用，可以减少纯水的使用量，从而降低生产成本。适合在太阳能电池生产领域推广应用。

Description

硅料清洗装置

技术领域

本实用新型涉及太阳能电池生产领域，尤其是一种硅料清洗装置。

背景技术

太阳能电池原理主要是以半导体材料硅为基体，利用扩散工艺在硅晶体中掺入杂质：当掺入五价元素(如磷)以后，硅晶体中就会存在着电子，形成n型半导体；同样，掺入三价元素(如硼)以后，硅晶体中就会出现空穴，形成p型半导体，p型半导体与n型半导体结合在一起形成pn结，当太阳光照射硅晶体后，pn结中n型半导体的电子往p型区移动，而p型区中的空穴往n型区移动，从而形成从n型区到p型区的电流，在pn结中形成电势差，这就形成了太阳能电池。

硅料在加工之前需要用纯水清洗，除去硅料表面的杂质，硅料清洗完毕后利用恒温干燥箱烘烤硅料，接着对烘烤完毕的硅料进行分选称重打包封存，在生产多晶硅锭或单晶硅棒时，将封存打包好的硅料投入多晶炉或单晶炉内进行融化加工。目前，对于硅料的清洗都是利用硅料清洗设备进行，现有的硅料清洗设备包括底板、侧板、盖板组层的壳体，所述壳体内设置有隔板，所述隔板与底板平行设置，所述隔板与侧板盖板共同围成一个封闭的空腔，所述空腔内设置有旋转筒体，所述旋转筒体底部连接有旋转轴，所述旋转轴穿过隔板，旋转轴下端连接有驱动旋转轴转动的驱动电机，所述隔板上设置有排水孔，所述排水孔上连接有排水管，所述排水管上设置有排水截止阀，所述盖板上连接有用于通入惰性气体的进气管与用于通入纯水的进水管，所述进气管上设置有气体加热装置，所述进气管、进水管分别穿过盖板延伸至空腔内，所述进水管上设置有进水截止阀，所述进气管上设置有进气截止阀，所述旋转筒体的侧壁上设置有多个漏水孔，该硅料清洗设备在使用时，只需将需要清洗的硅料放入旋转筒体内，然后盖上盖板，先将排水管上设置的排水截止阀关闭，然后打开进水截止阀向旋转筒体内注入纯水，注入一定量的纯水后，关闭进水截止阀，启动驱动电机使旋转筒体旋转，旋转筒体在旋转过程中会带动硅料旋转，硅料在旋转过程中与纯水充分接触清洗，其清洗效果较好，清洗完毕后，打开排水截止阀，将旋转筒体内的纯水排出，接着进入甩干阶段，在进入甩干阶段时，打开进气截止阀，向旋转筒体内通入惰性气体，且惰性气体在进入旋转筒体之前先被气体加热装置加热至一定温度，可以提高烘烤效果，缩短烘烤时间，硅料表面的水分从漏水孔中甩至侧板内壁上，进而沿侧板内壁向下流至排水孔从排水管流出，该设备在使用过程中存在以下问题：现有的硅料清洗设备在清洗过程中要用到大量的纯水，清洗过后会产生大量的废水，这些废水由于含有的有害物质较少，大都是直接排放掉，而纯水的生产工艺复杂，成本较高，直接将废水排放掉会造成不必要的浪费，导致硅料清洗成本大大增加。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种能够降低硅料清洗成本的硅料清洗装置。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：该硅料清洗装置包括底板、侧板、盖板组层的壳体，所述壳体内设置有隔板，所述隔板与底板平行设置，所述隔板与侧板盖板共同围成一个封闭的空腔，所述空腔内设置有旋转筒体，所述旋转筒体底部连接有旋转轴，所述旋转轴穿过隔板，旋转轴下端连接有驱动旋转轴转动的驱动电机，所述隔板上设置有排水孔，所述排水孔上连接有排水管，所述排水管上设置有排水截止阀，所述盖板上连接有用于通入惰性气体的进气管与用于通入纯水的进水管，所述进气管上设置有气体加热装置，所述进气管、进水管分别穿过盖板延伸至空腔内，所述进水管上设置有进水截止阀，所述进气管上设置有进气截止阀，所述旋转筒体的侧壁上设置有多个漏水孔，所述排水管的末端连接有纯水回收装置，所述纯水回收装置包括第一储水箱，第一储水箱底部连接有一级反渗透部件，一级反渗透部件的出口端设置有一级纯水管和一级浓水排污口，一级纯水管的尾端设置有第二储水箱，第二储水箱底部连接有二级反渗透部件，二级反渗透部件的出口端设置有纯水引流管和二级浓水排污口，所述纯水引流管与进水管相连，所述二级浓水排污口与第一储水箱之间设置有连接装置。

进一步的是，所述连接装置包括连接管，连接管一端与二级浓水排污口连通，另一端与第一储水箱内部连通。

进一步的是，所述连接管采用塑料管制作而成。

进一步的是，所述气体加热装置包括柱状基体，所述柱状基体内设置有圆柱形的气体加热空腔，所述柱状基体上设置有与气体加热空腔连通的进气口与出气口，所述进气口通过气管与惰性气体源连通，所述出气口与进气管连通，所述柱状基体的表面缠绕有加热丝，所述加热丝连接在电源上。

进一步的是，所述加热丝与电源之间设置有温控表，所述气体加热空腔内设置有热电偶温度计，所述热电偶温度计与温控表相连接。

进一步的是，所述惰性气体源为氮气。

本实用新型的有益效果是：该硅料清洗装置通过在排水管的末端设置纯水回收装置，从排水管排出的废水先进入到第一储水箱收集起来，然后废水从第一储水箱底部的出口进入到一级反渗透部件内进行初步过滤，过滤后的一级纯水通过一级纯水管进入第二储水箱中，过滤过程中产生的一级废水则通过一级浓水排污口排放掉，进入第二储水箱的一级纯水从第二储水箱底部进入到二级反渗透部件内进行再次过滤处理，二次过滤后得到的纯水通过纯水引流管流入进水管中进而流入旋转筒体内进行重复使用，这样便可以对清洗过程中产生的废水进行回收利用，可以减少纯水的使用量，从而降低生产成本，二次过滤过程中产生的二级浓水则通过连接装置直接回收至第一储水箱内，在实际生产过程中通过观察和检测发现二级浓水的水质比一级纯水的水质更好，将二级浓水直接回收至第一储水箱内，将水进行二次利用，能够节约成本降低能耗，减少对环境的污染，另外，还能够提高一级纯水的水质。

附图说明

图1是本实用新型硅料清洗装置的结构示意图；

图中标记为：壳体1、底板101、侧板102、盖板103、隔板2、空腔3、旋转筒体4、旋转轴5、驱动电机6、排水孔7、排水管8、排水截止阀9、进气管10、进水管11、气体加热装置12、柱状基体121、气体加热空腔122、惰性气体源123、加热丝124、电源125、温控表126、热电偶温度计127、进水截止阀13、进气截止阀14、漏水孔15、纯水回收装置16、第一储水箱161、一级反渗透部件162、一级纯水管163、一级浓水排污口164、第二储水箱165、二级反渗透部件166、纯水引流管167、二级浓水排污口168、连接管169。

具体实施方式

下面结合说明书附图对本实用新型做进一步说明。

如图1所示，该硅料清洗装置包括底板101、侧板102、盖板103组层的壳体1，所述壳体1内设置有隔板2，所述隔板2与底板101平行设置，所述隔板2与侧板102盖板103共同围成一个封闭的空腔3，所述空腔3内设置有旋转筒体4，所述旋转筒体4底部连接有旋转轴5，所述旋转轴5穿过隔板2，旋转轴5下端连接有驱动旋转轴5转动的驱动电机6，所述隔板2上设置有排水孔7，所述排水孔7上连接有排水管8，所述排水管8上设置有排水截止阀9，所述盖板103上连接有用于通入惰性气体的进气管10与用于通入纯水的进水管11，所述进气管10上设置有气体加热装置12，所述进气管10、进水管11分别穿过盖板103延伸至空腔3内，所述进水管11上设置有进水截止阀13，所述进气管10上设置有进气截止阀14，所述旋转筒体4的侧壁上设置有多个漏水孔15，所述排水管8的末端连接有纯水回收装置16，所述纯水回收装置包括第一储水箱161，第一储水箱161底部连接有一级反渗透部件162，一级反渗透部162件的出口端设置有一级纯水管163和一级浓水排污口164，一级纯水管163的尾端设置有第二储水箱165，第二储水箱165底部连接有二级反渗透部件166，二级反渗透部件166的出口端设置有纯水引流管167和二级浓水排污口168，所述纯水引流管167与进水管11相连，所述二级浓水排污口168与第一储水箱161之间设置有连接装置。该硅料清洗装置在使用时，只需将需要清洗的硅料放入旋转筒体4内，然后盖上盖板103，先将排水管8上设置的排水截止阀9关闭，然后打开进水截止阀13向旋转筒体4内注入纯水，注入一定量的纯水后，关闭进水截止阀13，启动驱动电机6使旋转筒体4旋转，旋转筒体4在旋转过程中会带动硅料旋转，硅料在旋转过程中与纯水充分接触清洗，其清洗效果较好，清洗完毕后，打开排水截止阀9，将旋转筒体4内的纯水排出，接着进入甩干阶段，在进入甩干阶段时，打开进气截止阀14，向旋转筒体4内通入惰性气体，且惰性气体在进入旋转筒体4之前先被气体加热装置12加热至一定温度，可以提高烘烤效果，缩短烘烤时间，硅料表面的水分从漏水孔15中甩至侧板102内壁上，进而沿侧板102内壁向下流至排水孔7从排水管8流出，由于在排水管8的末端设置纯水回收装置16，从排水管8排出的废水先进入到第一储水箱161收集起来，然后废水从第一储水箱161底部的出口进入到一级反渗透部件162内进行初步过滤，过滤后的一级纯水通过一级纯水管163进入第二储水箱165中，过滤过程中产生的一级废水则通过一级浓水排污口164排放掉，进入第二储水箱165的一级纯水从第二储水箱165底部进入到二级反渗透部件166内进行再次过滤处理，二次过滤后得到的纯水通过纯水引流管167流入进水管11中进而流入旋转筒体4内进行重复使用，这样便可以对清洗过程中产生的废水进行回收利用，可以减少纯水的使用量，从而降低生产成本，二次过滤过程中产生的二级浓水则通过连接装置169直接回收至第一储水箱161内，在实际生产过程中通过观察和检测发现二级浓水的水质比一级纯水的水质更好，将二级浓水直接回收至第一储水箱161内，将水进行二次利用，能够节约成本降低能耗，减少对环境的污染，另外，还能够提高一级纯水的水质。

所述连接装置可以采用多种实施方式，譬如，直接将二级浓水排污口168设置在第一储水箱161上方，使二级浓水排出后直接流到第一储水箱161内，也可以采用水槽等其它方式，作为优选的方式是：所述连接装置包括连接管169，连接管169一端与二级浓水排污口168连通，另一端与第一储水箱161内部连通，由连接管169组成的连接装置，结构简单，成本低，安装方便。所述连接管169可以采用多种材料制作而成，譬如，可以采用钢管、铁管、橡胶管等材料制作而成，作为优选的方式是：所述连接管169采用塑料管制作而成，塑料管取材方便，成本较低，而且加工、安装都很方便。

进一步的是，所述气体加热装置12包括柱状基体121，所述柱状基体121内设置有圆柱形的气体加热空腔122，所述柱状基体121上设置有与气体加热空腔122连通的进气口与出气口，所述进气口通过气管与惰性气体源123连通，所述出气口与进气管10连通，所述柱状基体121的表面缠绕有加热丝124，所述加热丝124连接在电源125上。利用加热丝124可以快速加热，而且气体加热空腔122为圆柱形，因而，可以保证压缩空气有足够的加热时间，可以使得所有的压缩空气被加热到同样的温度，加热效果较好。进一步的是，所述加热丝124与电源125之间设置有温控表126，所述气体加热空腔122内设置有温度探头127，所述温度探头127与温控表126相连接，通过温控表126可以调整气体加热空腔122内的温度，使得惰性气体的温度能够根据不同情况自由调整，使用非常方便。

所述惰性气体源123可以是氩气、氦气等，为了降低生产成本，所述惰性气体源123优选为氮气，由于氮气是大气中含量最多的一种气体，因而提取方便，成本低，同时氮气不容易与硅料发生反应，可以起到隔绝氧气保护硅料的目的。

Claims (6)

1.硅料清洗装置，包括底板(101)、侧板(102)、盖板(103)组层的壳体(1)，所述壳体(1)内设置有隔板(2)，所述隔板(2)与底板(101)平行设置，所述隔板(2)与侧板(102)盖板(103)共同围成一个封闭的空腔(3)，所述空腔(3)内设置有旋转筒体(4)，所述旋转筒体(4)底部连接有旋转轴(5)，所述旋转轴(5)穿过隔板(2)，旋转轴(5)下端连接有驱动旋转轴(5)转动的驱动电机(6)，所述隔板(2)上设置有排水孔(7)，所述排水孔(7)上连接有排水管(8)，所述排水管(8)上设置有排水截止阀(9)，所述盖板(103)上连接有用于通入惰性气体的进气管(10)与用于通入纯水的进水管(11)，所述进气管(10)上设置有气体加热装置(12)，所述进气管(10)、进水管(11)分别穿过盖板(103)延伸至空腔(3)内，所述进水管(11)上设置有进水截止阀(13)，所述进气管(10)上设置有进气截止阀(14)，所述旋转筒体(4)的侧壁上设置有多个漏水孔(15)，其特征在于：所述排水管(8)的末端连接有纯水回收装置(16)，所述纯水回收装置(16)包括第一储水箱(161)，第一储水箱(161)底部连接有一级反渗透部件(162)，一级反渗透部(162)件的出口端设置有一级纯水管(163)和一级浓水排污口(164)，一级纯水管(163)的尾端设置有第二储水箱(165)，第二储水箱(165)底部连接有二级反渗透部件(166)，二级反渗透部件(166)的出口端设置有纯水引流管(167)和二级浓水排污口(168)，所述纯水引流管(167)与进水管(11)相连，所述二级浓水排污口(168)与第一储水箱(161)之间设置有连接装置。

2.如权利要求1所述的硅料清洗装置，其特征在于：所述连接装置包括连接管(169)，连接管(169)一端与二级浓水排污口(168)连通，另一端与第一储水箱(161)内部连通。

3.如权利要求2所述的硅料清洗装置，其特征在于：所述连接管(169)采用塑料管制作而成。

4.如权利要求3所述的硅料清洗装置，其特征在于：所述气体加热装置(12)包括柱状基体(121)，所述柱状基体(121)内设置有圆柱形的气体加热空腔(122)，所述柱状基体(121)上设置有与气体加热空腔(122)连通的进气口与出气口，所述进气口通过气管与惰性气体源(123)连通，所述出气口与进气管(10)连通，所述柱状基体(121)的表面缠绕有加热丝(124)，所述加热丝(124)连接在电源(125)上。

5.如权利要求4所述的硅料清洗装置，其特征在于：所述加热丝(124)与电源(125)之间设置有温控表(126)，所述气体加热空腔(122)内设置有温度探头(127)，所述温度探头(127)与温控表(126)相连接。

6.如权利要求5所述的硅料清洗装置，其特征在于：所述惰性气体源(123)为氮气。