使用Gibbs最小能法分析三氯氫硅的還原過程
發(fā)布時間:2021-11-21 13:48
基于目前西門子法多晶硅生產過程中三氯氫硅的還原過程的研究,介紹了Gibbs最小能法的模型方程的建立和求解過程;并通過模擬計算結果與生產統(tǒng)計數(shù)據(jù)的對比,證明了所建模型的正確性。同時,利用Gibbs最小能法分析了原料中四氯化硅、三氯氫硅、二氯二氫硅、氯化氫的含量以及反應溫度對還原產物中各種物質含量的影響,為相關的工程技術人員提供設計依據(jù)。
【文章來源】:有色冶金節(jié)能. 2020,36(01)
【文章頁數(shù)】:6 頁
【部分圖文】:
氣相溫度對產物產量的影響
保持過程2的氣相溫度為800 ℃,在原料中增加適量的STC并同量減少TCS,模擬計算結果見表6。從表6可以看出,隨著原料中STC含量的增加,產物中硅量會減小,但DCS、TCS、STC的體積含量基本不變。圖3 TCS含量對最終產物產量的影響
圖2 DCS含量對最終產物產量的影響表6 原料中STC含量對產物產量的影響 H2∶TCS∶STC Si1 Si2 Si3 H2 SiH2Cl2 SiHCl3 SiCl4 75∶25∶0 1.29×102 9.64×101 1.41×10-1 7.80×10-1 9.03×10-3 1.28×10-1 8.19×10-2 75∶23∶2 1.04×102 4.68×101 9.24×10-3 7.81×10-1 5.44×10-3 1.13×10-1 1.00×10-1 75∶21∶4 8.13×101 6.30×101 1.17×10-1 7.72×10-1 6.91×10-3 1.23×10-1 9.82×10-2 75∶19∶6 6.11×101 5.21×101 1.09×10-1 7.67×10-1 6.16×10-3 1.21×10-1 1.06×10-1
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于最小自由能法的理想氣相反應平衡新算法[J]. 張守鑫,張足斌. 西南石油大學學報(自然科學版). 2018(01)
[2]24對棒多晶硅還原爐的輻射傳熱數(shù)值模擬[J]. 寇小強,李慶生. 工業(yè)加熱. 2014(05)
[3]基于Fluent對多晶硅還原爐的三維數(shù)值模擬及其優(yōu)化[J]. 姚心,汪紹芬,嚴大洲. 有色冶金節(jié)能. 2011(04)
[4]三氯氫硅和氫氣系統(tǒng)中多晶硅化學氣相沉積的數(shù)值模擬[J]. 張攀,王偉文,董海紅,吳玉雷,陳光輝,李建隆. 人工晶體學報. 2010(02)
[5]生物質熱解模擬計算方法與應用[J]. 趙保峰,馬殿國,陳雷,孟光范,張杰,張曉東. 山東科學. 2009(02)
[6]西門子法生產多晶硅的熱力學[J]. 苗軍艦,陳少純,丘克強. 無機化學學報. 2007(05)
[7]Gibbs反應器模型及其計算機實現(xiàn)[J]. 黃河,李政,倪維斗. 動力工程. 2004(06)
[8]火藥燃燒平衡組成計算中的最優(yōu)化數(shù)學模型[J]. 賀增弟,蔡鎖章. 華北工學院學報. 2003(05)
碩士論文
[1]新型多晶硅還原爐溫度,流動和能耗的模擬[D]. 段連.天津大學 2013
[2]多晶硅還原工藝的流程模擬與優(yōu)化[D]. 毛俊楠.天津大學 2012
本文編號:3509623
【文章來源】:有色冶金節(jié)能. 2020,36(01)
【文章頁數(shù)】:6 頁
【部分圖文】:
氣相溫度對產物產量的影響
保持過程2的氣相溫度為800 ℃,在原料中增加適量的STC并同量減少TCS,模擬計算結果見表6。從表6可以看出,隨著原料中STC含量的增加,產物中硅量會減小,但DCS、TCS、STC的體積含量基本不變。圖3 TCS含量對最終產物產量的影響
圖2 DCS含量對最終產物產量的影響表6 原料中STC含量對產物產量的影響 H2∶TCS∶STC Si1 Si2 Si3 H2 SiH2Cl2 SiHCl3 SiCl4 75∶25∶0 1.29×102 9.64×101 1.41×10-1 7.80×10-1 9.03×10-3 1.28×10-1 8.19×10-2 75∶23∶2 1.04×102 4.68×101 9.24×10-3 7.81×10-1 5.44×10-3 1.13×10-1 1.00×10-1 75∶21∶4 8.13×101 6.30×101 1.17×10-1 7.72×10-1 6.91×10-3 1.23×10-1 9.82×10-2 75∶19∶6 6.11×101 5.21×101 1.09×10-1 7.67×10-1 6.16×10-3 1.21×10-1 1.06×10-1
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于最小自由能法的理想氣相反應平衡新算法[J]. 張守鑫,張足斌. 西南石油大學學報(自然科學版). 2018(01)
[2]24對棒多晶硅還原爐的輻射傳熱數(shù)值模擬[J]. 寇小強,李慶生. 工業(yè)加熱. 2014(05)
[3]基于Fluent對多晶硅還原爐的三維數(shù)值模擬及其優(yōu)化[J]. 姚心,汪紹芬,嚴大洲. 有色冶金節(jié)能. 2011(04)
[4]三氯氫硅和氫氣系統(tǒng)中多晶硅化學氣相沉積的數(shù)值模擬[J]. 張攀,王偉文,董海紅,吳玉雷,陳光輝,李建隆. 人工晶體學報. 2010(02)
[5]生物質熱解模擬計算方法與應用[J]. 趙保峰,馬殿國,陳雷,孟光范,張杰,張曉東. 山東科學. 2009(02)
[6]西門子法生產多晶硅的熱力學[J]. 苗軍艦,陳少純,丘克強. 無機化學學報. 2007(05)
[7]Gibbs反應器模型及其計算機實現(xiàn)[J]. 黃河,李政,倪維斗. 動力工程. 2004(06)
[8]火藥燃燒平衡組成計算中的最優(yōu)化數(shù)學模型[J]. 賀增弟,蔡鎖章. 華北工學院學報. 2003(05)
碩士論文
[1]新型多晶硅還原爐溫度,流動和能耗的模擬[D]. 段連.天津大學 2013
[2]多晶硅還原工藝的流程模擬與優(yōu)化[D]. 毛俊楠.天津大學 2012
本文編號:3509623
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