發(fā)布時(shí)間：2024-04-18 21:17

　　目前，國(guó)內(nèi)多晶硅行業(yè)在生產(chǎn)過程中，冷氫化尾氣急冷工序與精餾工序、合成尾氣精餾工序、還原尾氣精餾工序中都會(huì)不可避免產(chǎn)生部分氯硅烷殘液。這部分殘液主要由以四氯化硅為主的氯硅烷、硅粉為主的固體雜質(zhì)、含有高附加值組分六氯二硅烷等構(gòu)成。目前國(guó)內(nèi)大部分企業(yè)采用粗放式的水解方式處理此殘液，原料浪費(fèi)嚴(yán)重、水解操作環(huán)境惡劣并對(duì)設(shè)備、成本需求高。部分不良企業(yè)甚至直接排放至環(huán)境，對(duì)環(huán)境造成了極大的破壞。目前國(guó)內(nèi)多晶硅生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的氯硅烷殘液的處理問題已成為限制多晶硅發(fā)展的瓶頸之一，國(guó)外對(duì)多晶硅氯硅烷殘液中存在的高附加值組分如六氯二硅烷的回收的研究相當(dāng)熱門而國(guó)內(nèi)此方面的研究仍處于空白階段。針對(duì)這些問題本文旨在提出并建立一種適用于高附加值組分回收的綠色環(huán)保型氯硅烷殘液回收提純工藝。 本文的主要研究工作及結(jié)果如下： (1)介紹多晶硅殘液處理工藝存在問題，分析并討論了多晶硅殘液一般組成，采用流程模擬軟件Aspen Plus提出并建立了一種氯硅烷殘液回收提純工藝，模擬結(jié)果取得了高純度的回收產(chǎn)品，四氯化硅純度達(dá)99.6%，六氯二硅烷純度達(dá)99.59%。此外，采用了年總成本與經(jīng)濟(jì)效益對(duì)工藝進(jìn)行了性能評(píng)估，表明了本工藝潛...

【文章頁(yè)數(shù)】：70 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
中文摘要
ABSTRACT
第一章 文獻(xiàn)綜述
    1.1 研究背景
        1.1.1 多晶硅發(fā)展現(xiàn)狀
        1.1.2 多晶硅行業(yè)存在問題
    1.2 多晶硅氯硅烷殘液介紹
        1.2.1 氯硅烷殘液的組成
        1.2.2 氯硅烷殘液中具有附加值組分
        1.2.3 氯硅烷殘液的危害
    1.3 國(guó)內(nèi)外氯硅烷殘液回收處理方法及工藝
        1.3.1 水解法
        1.3.2 過濾法
        1.3.3 干燥法
        1.3.4 燃燒法
        1.3.5 結(jié)晶法
        1.3.6 高沸物回收法
    1.4 化工過程流程的模擬
        1.4.1 化工過程流程模擬的發(fā)展
        1.4.2 化工流程模擬軟件 Aspen Plus 介紹
    1.5 化工操作單元過程的應(yīng)用
        1.5.1 精餾操作單元的應(yīng)用及優(yōu)化
        1.5.2 刮板薄膜蒸發(fā)器的應(yīng)用
        1.5.3 噴霧干燥技術(shù)的應(yīng)用
        1.5.4 旋轉(zhuǎn)閃蒸干燥器的應(yīng)用
    1.6 精餾過程的節(jié)能
        1.6.1 熱泵精餾
        1.6.2 設(shè)置中間再沸器和冷凝器的精餾
        1.6.3 差壓熱耦合精餾技術(shù)
    1.7 本文的研究目的
第二章 氯硅烷殘液回收提純工藝的建立與模擬
    2.1 氯硅烷殘液回收提純工藝的建立
        2.1.1 目前殘液處理工藝存在的問題
        2.1.2 進(jìn)料及組成
        2.1.3 新工藝的提出
    2.2 氯硅烷殘液回收提純工藝的模擬
        2.2.1 熱力學(xué)模型的選擇
        2.2.2 工藝模型選擇
        2.2.3 工藝模型建立
        2.2.4 精餾模型數(shù)據(jù)輸入
        2.2.5 工藝模擬結(jié)果分析
    2.3 氯硅烷殘液回收提純工藝的性能評(píng)價(jià)
        2.3.1 年總成本
        2.3.2 經(jīng)濟(jì)效益
    2.4 本章小結(jié)
第三章 氯硅烷殘液回收提純工藝的優(yōu)化
    3.1 預(yù)分精餾塔模擬優(yōu)化
        3.1.1 T1 塔摩爾回流比的影響
        3.1.2 T1 塔進(jìn)料位置的影響
        3.1.3 T1 塔塔頂采出量的影響
    3.2 四氯化硅脫輕塔模擬優(yōu)化
        3.2.1 T2 塔頂回流量的影響
        3.2.2 T2 塔進(jìn)料位置的影響
        3.2.3 T2 塔塔頂采出量的影響
    3.3 四氯化硅脫重塔模擬優(yōu)化
        3.3.1 T3 摩爾回流比的影響
        3.3.2 T3 塔進(jìn)料位置的影響
        3.3.3 T3 塔塔底采出量的影響
    3.4 六氯二硅烷脫輕塔模擬優(yōu)化
        3.4.1 T4 塔頂回流量的影響
        3.4.2 T4 塔進(jìn)料位置的影響
        3.4.3 T4 塔塔頂采出量的影響
    3.5 六氯二硅烷脫重塔模擬優(yōu)化
        3.5.1 T5 摩爾回流比的影響
        3.5.2 T5 塔進(jìn)料位置的影響
        3.5.3 T5 塔塔底采出量的影響
    3.6 優(yōu)化結(jié)果分析
    3.7 本章小結(jié)
第四章 差壓熱耦合技術(shù)在氯硅烷殘液回收提純工藝中的應(yīng)用
    4.1 差壓熱耦合精餾工藝的建立
        4.1.1 再沸器冷凝器熱負(fù)荷匹配
        4.1.2 再沸器冷凝器溫度匹配
        4.1.3 差壓熱耦合精餾工藝的流程
    4.2 差壓熱耦合精餾工藝的模擬優(yōu)化
        4.2.1 差壓熱耦合精餾工藝模型的建立
        4.2.2 差壓熱耦合精餾工藝模型的數(shù)據(jù)輸入
    4.3 差壓熱耦合工藝的性能評(píng)價(jià)
        4.3.1 差壓熱耦合工藝與原工藝精餾塔內(nèi)濃度分布
        4.3.2 節(jié)約能耗及設(shè)備成本分析
        4.3.3 差壓熱耦合工藝產(chǎn)品的收率與純度分析
    4.4 本章小結(jié)
第五章 冷氫化渣漿無(wú)水處理工藝
    5.1 噴霧干燥法
        5.1.1 噴霧干燥流程的建立
        5.1.2 噴霧干燥流程的主要工藝參數(shù)
        5.1.3 投資與能耗指標(biāo)
        5.1.4 噴霧干燥法的分析
    5.2 旋轉(zhuǎn)閃蒸干燥法
        5.2.1 旋轉(zhuǎn)閃蒸干燥法的建立
        5.2.2 旋轉(zhuǎn)閃蒸干燥法流程的主要工藝參數(shù)
        5.2.3 投資與能耗指標(biāo)
        5.2.4 旋轉(zhuǎn)閃蒸工藝的分析
    5.3 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論與展望
參考文獻(xiàn)
發(fā)表論文和參加科研情況說明
致謝



本文編號(hào)：3957753