数字化重塑光伏基石：基于改良西门子法的全流程多晶硅生产软件创新实践

在双碳目标驱动的全球低碳转型进程中，光伏产业作为关键的低碳转型引擎，其多晶硅生产的绿色低碳转型任务紧迫而艰巨。高纯度多晶硅作为核心原料，其生产工艺优化与智能化升级备受关注。北京欧倍尔软件技术开发有限公司推出的多晶硅系列软件是基于改良西门子法的全流程生产体系，该系列软件通过电解水制氢、氯化氢合成、三氯氢硅合成纯化还原、冷氢化及尾气回收等核心工艺的深度耦合，结合智能化软件控制技术，实现了高效、低碳、高纯度多晶硅的全程优化与精准化。今天，我们以七大工序数字化软件为支撑，撬动多晶硅生产从“高能耗浓烈的碳封顶基地”向“低碳转型中等强度技术创新平台”的跃升。

 

1. 电解水制氢：绿色氢源与智能调控

氢气干燥系统通过智能化控制系统实现精准控制氢气干燥过程。该控制系统模拟实际吸附过程，采用一塔干燥和一塔再生的方式对湿氢进行干燥。通过智能化的控制算法，制备出的氢气能够保持合格质量标准。

工艺亮点：

补水线：补水线不仅是常规供水装置，更是电解水制氢系统的安全屏障与运维保障，可在电解槽缺水时的补水，确保设备运行安全。

氢气纯化智能监控：氢中氧经过脱氧器催化为水后，采用两塔4A分子筛两塔吸附技术脱除多余水分，氢气纯度稳定在99.999%，满足后续工艺需求。
 

 

作为三氯氢硅合成的核心原料工段，氯化氢合成工艺通过全流程动态调控与多重安全保障体系实现高效稳定运行。系统采用模块化设计，由以下三大功能单元构成：原料精准配给单元；合成反应主系统；废气处理与应急单元。

工艺亮点：

氢氯燃烧优化：软件实时调控氢气与氯气摩尔比（1:1.05~1.10），确保燃烧充分且无游离氯残留。

安全联锁系统：通过SIS系统实现压力、温度、流量三重联锁，杜绝泄漏风险。

安全防护体系：
 

 

3. 三氯氢硅（TCS）合成、纯化与还原：纯度跃升与定向生长

作为多晶硅制备的核心工艺链，TCS合成、纯化与还原环节凭借全流程的精准把控达成高纯度硅的制备目标。高纯氯硅烷在密封不易沾污的环境中以超纯氢进行还原，将超纯硅沉积于控制在一定温度的硅棒上。

纯度跃升：工业硅粉与HCl在合成炉中生成粗TCS，经多级精馏提纯至6N级（纯度≥99.9999%）。

 

 

4. 循环经济与零排放

改良西门子法的核心优势在于构建了"原料-反应-回收"全流程闭路循环：通过整合冷氢化工艺与尾气回收系统，绿色化学工艺链实现了硅的闭路循环，减少了原料投入，保障了物料的高度纯净，降低了产品成本，稳定了产品质量。这一路线不仅优化了反应体系、降低了CO₂排放，还显著提升了工业效率并推动了零排放目标的实现。