電子級四氯化硅的模擬精餾及節(jié)能工藝分析.pdf

1、電子級四氯化硅是光伏產(chǎn)業(yè)和電子工業(yè)所需的主要原料，國內(nèi)對于高純四氯化硅的需求巨大。本文通過分析粗四氯化硅組成和性質(zhì)，確定四塔精餾工藝流程，利用化工流程模擬軟件對各塔進(jìn)行穩(wěn)態(tài)模擬，確定優(yōu)化后的操作參數(shù)，根據(jù)精餾過程能量消耗，選擇熱泵精餾節(jié)能方案，合理配置系統(tǒng)能量，分析對比節(jié)能前后的經(jīng)濟(jì)效益，繼而對各塔進(jìn)行動態(tài)模擬，確定合適的控制方案。
　　本文處理的主要物系是四氯化硅(STC)-三氯氫硅(TCS)，利用熱力學(xué)一致性檢驗的面積積分法驗

2、證STC-TCS汽液相平衡數(shù)據(jù)的可靠性，以實驗數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，以Aspen Plus內(nèi)置的Data Regression模塊為工具，擬合回歸二元交互作用參數(shù)，確定PENG-ROB物性方法對后續(xù)工藝流程進(jìn)行模擬計算。
　　利用Aspen Plus嚴(yán)格算法對四塔進(jìn)行穩(wěn)態(tài)模擬，通過單因素靈敏度分析和多因素正交試驗優(yōu)化確定各塔的操作參數(shù)，優(yōu)化后各塔的塔板數(shù)N、進(jìn)料板位置NF、回流比R、采出比分別為:T1為61、5、6.1、0.127(D/F)

3、;T2為56、33、3.9、0.0035(B/F);T3為51、5、11.3、0.1(D/F);T4為39、32、10.8、0.06(B/F)。優(yōu)化后得到的產(chǎn)品符合行業(yè)要求。
　　在穩(wěn)態(tài)模擬收斂的基礎(chǔ)上，分析熱泵精餾節(jié)能工藝，調(diào)整進(jìn)料溫度為54.5℃，對比節(jié)能前后經(jīng)濟(jì)效益，其中節(jié)省能耗94.53％，節(jié)省循環(huán)水273.88萬噸/年，節(jié)省蒸汽4.529萬噸/年。
　　由于實際生產(chǎn)并非穩(wěn)態(tài)，存在各種擾動，利用Aspen Dynam