InsulIn PetrochemIsche AddItIve PektInherstellung - GEA Westfalia ...

Weitere Magazine

Empfehlungen

Info

GEA Westfalia Separator Group | Separator’s Digest ® 2012 ACHEMA Special energIe aus photovoltaIkanlagen – dIeser Markt booMt WeltWeIt Auch wenn derzeit ein teils massiver Preisverfall die hersteller von solarzellen drückt, die nachfrage wird weiter wachsen. Allein china will mit dem neuen Fünfjahresplan die bis 2011 installierte leistung an Photovoltaik von 1,7 gigawatt auf 15 bis 20 gigawatt im Jahr 2015 erweitern. 20 Basis der Photovoltaiktechnik sind sogenannte Wafer, die von großen Unternehmen in China, den USA und Europa pro duziert werden. Bei deren Herstellung können große Mengen von dazu notwendigen Hilfsstoffen sinnvoll recycelt werden. Zentrifugale Verfahrenstechniken der GEA Westfalia Separator Group sorgen dabei für eine selektive Trennung und hocheffiziente Rückgewinnung der wiederverwendbaren Wertstoffe. Wafer, das sind quadratische oder runde, etwa 50 µm bis 1 mm dünne Scheiben mit 150 bis 450 mm Durchmesser, die aus Halbleiterrohlingen, sogenannten Ingots, geschnitten werden. Diese Ingots sind zylindrische oder quader förmige Barren, die aus Siliziumrohmaterial geschmolzen werden. Wafer werden in mehreren Behandlungsschritten zu Solarzellen weiterverarbeitet, aus denen dann Solarmodule gefertigt werden. Oder sie finden Einsatz als Grundplatte für elektronische Bauelemente in der Halbleiterindustrie. Wafer-schneiden mit drahtsägen Zum Schneiden der Wafer entwickelte die Industrie verschiedene Verfahren. Zum einen kommen Drahtsägen zur Anwendung, zum anderen neuerdings Diamantsägen. Das Schneiden mit Drahtsägen wird unterstützt durch eine Trägerflüssigkeit wie Polyethylenglycol (PEG) oder Diethylenglycol (DEG) und ein Schneidehilfsmittel auf Basis von Siliziumcarbid (SiC). Beide Substanzen sind relativ teuer. Der Verschnitt bildet ein Slurry, also einen Siliziumabfallschlamm aus Silizium carbid und PEG. Für ein wirtschaftliches und umweltfreundliches Wafer-Produktions- verfahren ist es ganz wesentlich, dass die beiden Wertstoffe SiC und PEG effizient zurückgewonnen werden können. Zweistufige siliziumcarbid-rückgewinnung Die GEA Westfalia Separator Group hat mit ihrem Forschungszentrum Zentrale Verfahrenstechnik (ZVT) intensive Untersuchungen vorgenommen, wie dieses Recycling am wirkungsvollsten geschehen kann. Dabei kristallisierte sich ein zweistufiger Klassierprozess heraus. Basierend auf unterschiedlicher Dichte und Partikelgröße der jeweiligen Komponenten, erlauben zentrifugale Verfahren eine hochselektive Trennung. In einer ersten Stufe trennt eine Dekanter-Zentrifuge bei einer relativ niedrigen g-Zahl das gröbere Siliziumcarbid aus dem Slurry heraus, das dann gut wieder mit Siliziumcarbid- Neuware verschnitten und weiterverwendet werden kann. Die Abscheide- grenze für die Siliziumcarbid-Partikel liegt hier bei ungefähr sechs µm. Ein zweiter, in Reihe geschalteter Dekanter separiert mit maximaler Drehzahl das feinere Siliziumcarbid sowie den Siliziumabrieb als Abfallprodukt aus der Polyethylen glycol- Trägerflüssigkeit heraus. Das zurückgewonnene Silizium carbid aus der ersten Stufe dient zu rund 80 Prozent als Ausgangsbasis für neues Schneidehilfsmittel, sodass tatsächlich nur jeweils ein Fünftel neues Siliziumcarbid zugegeben werden muss. Für das Polyethylenglycol als Trägerflüssigkeit gilt das Gleiche. Auch hier werden vier Fünftel aus wieder- gewonnenem PEG und ein Fünftel aus frischem PEG für neue Trägerflüssigkeiten verwendet.
systemvorteile gegenüber alternativen verfahren Für beide Stufen kann der gleiche Dekanter-Typ eingesetzt werden, die jeweils benötigte Drehzahl wird mittels Frequenzumformer eingestellt. Dieses von der GEA Westfalia Separator Group entwickelte Verfahren hat sich äußerst gut am Markt etabliert. Verständlich, denn die Arbeitsweise mit Dekantern bietet eindeutige Vorteile gegenüber alternativ eingesetzten Verfahren wie Hydrozyklone oder Filterpressen. Hydrozyklone können systembedingt die Qualität des Klassierschnitts der zweiten Dekanter-Stufe nicht erreichen, eine Trennung der Siliziumpartikel unterhalb einer Größe von sechs µm vom Siliziumabrieb und der PEG ist damit nicht mehr möglich. Dieser weniger präzise Schnitt hat direkte Auswirkungen auf die Prozessqualität. Ein weiterer Vorteil der Dekanter-Technologie sind die niedrigeren Total Cost of Ownership. Hydrozyklone sind zwar bei der Erstinvestition zunächst kostengünstiger, weisen aber nicht die Lebensdauer von Dekantern auf und müssen bei Verschleiß komplett getauscht werden. Beim Vergleich mit Filterpressen punktet der kompakte Dekanter bereits mit einem deutlich geringeren Platzbedarf. Im Gegensatz zur offenen Arbeitsweise der Filterpressen stellt die Zentrifugaltechnik ferner ein geschlossenes System dar. Filterpressen benötigen Filterhilfsmittel mit all den damit verbundenen Nachteilen wie manuelles Handling und Abfallmanagement. Augenfällig ist auch, dass Filterpressen beim Klassierschnitt Anfahrtszeiten im Bereich von Stunden benötigen, um konstante Resultate zu liefern, während Dekanter innerhalb weniger Minuten mit voller Leistung betriebsbereit sind. einstufiger rückgewinnungsprozess beim schneiden mit diamantsägen Neben dem Sägen der Wafer mit Drahtsägen, das derzeit zu rund 80 Prozent von der Industrie eingesetzt wird, kristallisiert sich eine neue Methode heraus: das Schneiden mit Diamantsägen. Dieses Verfahren arbeitet wesentlich schneller und präziser und erlaubt es, noch dünnere Wafer zu schneiden, allerdings auch mit höheren Kosten. Es stellt sich nicht die Frage, ob diese Technologie flächendeckender eingesetzt wird, sondern wie schnell. Auch hierbei fällt ein Slurry an, jedoch wird kein PEG als Trägerflüssigkeit verwendet, sondern ein Wasser mit oberflächenaktiven Substanzen. Deshalb kann dieses Slurry einstufig mit einem selbstentleerenden Separator aufbereitet werden. Der Vorteil dieser Lösung liegt in der Nutzung höchster g-Kräfte für eine sehr wirkungsvolle Trennung in reines Silizium als Feststoff und die Träger- flüssigkeit als flüssige Phase. Beide Stoffe können anschließend weiterverwendet werden. GEA Westfalia Separator Group | Separator’s Digest ® 2012 ACHEMA Special Inline-slurry-Aufbereitung Gleichgültig welches Sägeverfahren die Wafer-Hersteller also anwenden, die Lösungen der GEA Westfalia Separator Group sind maßgeschneidert zugeschnitten auf das Ziel, höchstmögliche Prozessqualitäten und Rückgewinnungsquoten der wertvollen Slurry-Bestandteile zu erreichen. Das gilt sowohl für Off-Site-Konzepte, wenn die Wafer-Produzenten die Slurry-Aufbereitung außer Haus vergeben, als auch für Inline-Prozesse, bei denen das Slurry in der Wafer-Fabrik selbst gereinigt und getrennt wird. Bedingt durch den Preiseinbruch bei Wafern im vergangenen Jahr, gehen derzeit mehr und mehr Wafer-Hersteller dazu über, die Inline- Aufbereitung zu präferieren. Die Amortisationszeiten für eine derartige Umstellung liegen in der Regel unter zwei Jahren. Tore Hartmann Senior Application Manager Mineral Processing Business Line Chemie / Pharmazie GEA Westfalia Separator Group, Oelde Tel. +49 2522 77-5684 tore.hartmann@gea.com Die Sonne wird weiterhin über der Energiegewinnung mittels Photovoltaik und damit über die Wafer-Industrie scheinen. Auch wenn sich politisch bedingt ein kleiner Schatten auf die Preissituation gelegt hat. Recycling von Wertstoffen steht der Photovoltaikindustrie und ihren Zulieferfirmen sowohl unter ökonomischen, aber auch unter ökologischen Aspekten gut zu Gesicht. Die GEA Westfalia Separator Group unterstützt sie dabei. 21
Seite 1 und 2: Separator’s Digest® InsulIn Expa
Seite 3 und 4: GEA Westfalia Separator Group | Sep
Seite 5 und 6: obust und sehr zuverlässIg GEA Wes
Seite 9 und 10: kernprozesse der geA Westfalia sepa
Seite 11 und 12: petro- cheMIsche addItIve GEA Westf
Seite 19: Wertstoff- rückgeWInnung beI der W
Seite 29 und 30: skimmertank vorgeschaltet Aus den g

InsulIn PetrochemIsche AddItIve PektInherstellung - GEA Westfalia ...

Sie wollen auch ein ePaper? Erhöhen Sie die Reichweite Ihrer Titel.

Template löschen?

Als Template speichern?