高純?nèi)葰涔璧墓?jié)能高效生產(chǎn)工藝過程研究.pdf

1、在多晶硅工業(yè)中，氯硅烷作為生產(chǎn)多晶硅的重要原料，即使原料中含有痕量的雜質(zhì)，最終也會影響多晶硅產(chǎn)品的質(zhì)量。雜質(zhì)主要是金屬氯化物、三氯化硼（硼在硅中作為一種正電荷摻雜劑）、三氯化砷、三氯化磷(磷在硅中作為一種負(fù)電荷摻雜劑）等。
　　氯硅烷精制技術(shù)的難點(diǎn)在于雜質(zhì)和氯硅烷的沸點(diǎn)接近，通過傳統(tǒng)的精餾法難以除去，并且精餾塔級數(shù)多（一般是5塔以上）、產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定、設(shè)備投資費(fèi)高、體積龐大、能耗高等。針對該問題，本文采用Aspen Plus和Pr

2、o/II化工模擬軟件，并且運(yùn)用熱泵精餾和隔板精餾及隔板差壓熱耦合節(jié)能技術(shù)對三氯氫硅提純工藝進(jìn)行模擬研究，運(yùn)用吸附法對三氯氫硅進(jìn)行除硼實(shí)驗(yàn)研究。
　　主要的研究工作內(nèi)容和結(jié)果如下：
　　(1)采用Aspen Plus設(shè)計(jì)三氯氫硅熱泵精餾模型。經(jīng)過對比塔頂氣體直接壓縮式熱泵精餾和塔釜液體閃蒸再沸式熱泵精餾，塔釜液體閃蒸再沸式熱泵精餾更優(yōu)。對塔釜液體閃蒸再沸式熱泵精餾模型進(jìn)行優(yōu)化，壓縮機(jī)的壓縮比為1.72和1.48，壓縮機(jī)功率為4

3、8.63kW，節(jié)流閥出口壓力為227kPa，輔助冷卻器負(fù)荷為?49.96kW，與常規(guī)精餾流程相比，可以節(jié)約能耗費(fèi)用82％。
　　(2)采用Pro/II設(shè)計(jì)三氯氫硅隔板精餾工藝，與傳統(tǒng)直接序列相比，節(jié)能27.8%；設(shè)計(jì)一種液體流量可調(diào)的隔板收集再分布器，全部運(yùn)用靜設(shè)備，可以簡便、靈活的調(diào)節(jié)隔板兩側(cè)液體流量比例；最后設(shè)計(jì)三塔隔板差壓熱耦合精餾工藝，三塔壓力為200kPa、500kPa和800kPa，相比三塔隔板精餾工藝，節(jié)能約66.4