西门子法生产多晶硅还原过程节能降耗的模拟优化

【摘要】：利用吉布斯自由能最小原理,在Aspen Plus的Gibbs反应器模块中对传统西门子法还原过程进行模拟分析。考察了主要操作参数对多晶硅和副产物的转化率及能耗的影响。经过工艺参数优化,得到压力为100 kPa,氢气与三氯氢硅摩尔比为3/1时,多晶硅产率为44%,能耗为0.018 5 GJ/kg。同时模拟了在传统工艺的进料中加入二氯二氢硅,得到在100 kPa下,二氯二氢硅、三氯氢硅和氢气摩尔比为1∶1∶5时,与传统工艺相比多晶硅产率提高9.5%,四氯化硅产率降低8.5%,能耗降低33%,节约氢气16.7%。