二氯二氫硅反歧化反應(yīng)精餾模擬研究.pdf

1、多晶硅作為原材料，被廣泛應(yīng)用于半導(dǎo)體信息產(chǎn)業(yè)和光伏產(chǎn)業(yè)中。目前國內(nèi)外存在幾種多晶硅生產(chǎn)工藝，而第三代改良西門子法是應(yīng)用范圍最廣且研究最為成熟的方法。
　　國內(nèi)多晶硅企業(yè)基本都采用改良西門子法生產(chǎn)多晶硅。在多晶硅生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的二氯二氫硅（DCS）國內(nèi)目前還沒有先進(jìn)的處理技術(shù)，企業(yè)多采用固定床工藝對(duì)其進(jìn)行處理，這種方法轉(zhuǎn)化率低、處理量小，二氯二氫硅的富集問題成為企業(yè)發(fā)展的一大阻礙。因此，針對(duì)這一問題，本文提出了二氯二氫硅反歧化反應(yīng)精

2、餾工藝，將二氯二氫硅轉(zhuǎn)化為多晶硅的生產(chǎn)原料三氯氫硅(TCS)。
　　其次，本文以神舟硅業(yè)有限公司的實(shí)際DCS處理需求為目標(biāo)，以化工流程模擬軟件為研究平臺(tái)，確立適合于該工藝的熱力學(xué)模型，對(duì)二氯二氫硅反歧化精餾塔進(jìn)行模擬計(jì)算。之后，又對(duì)新工藝進(jìn)行模擬優(yōu)化，對(duì)設(shè)備參數(shù)及操作參數(shù)進(jìn)行了分析。其中設(shè)備參數(shù)為反應(yīng)精餾塔內(nèi)提餾段、精餾段、反應(yīng)段的塔板數(shù)分布，操作參數(shù)包括操作壓力、回流比、二氯二氫硅（DCS）和四氯化硅（STC）的進(jìn)料比以及進(jìn)料位

3、置。通過分析，當(dāng)DCS處理量為300kg/h時(shí)，確定最優(yōu)條件為：STC進(jìn)料量560kg/h，回流比為15.5，反應(yīng)段理論板數(shù)為15塊，提餾段板數(shù)11塊，STC于第11塊塔板進(jìn)料，DCS于第18塊塔板進(jìn)料。在此條件下，DCS轉(zhuǎn)化率高達(dá)97.73％，塔頂采出量為800kg/h，其中含TCS786.24kg/h。
　　從模擬結(jié)果來看，本文提出的二氯二氫硅反歧化反應(yīng)精餾工藝可以很好地滿足企業(yè)的處理要求，同時(shí)生成三氯氫硅，為企業(yè)節(jié)約生產(chǎn)成本