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多晶硅生产中氯化氢吸收塔的模拟研究冯 泽 民 ，田 先 瑞（大全新能源有限公司 ，重 庆 ４０４０２０）摘要 ：采 用 ＰＲＯ／ＩＩ模 拟 软 件 ，选 用 ＰＲＭ 方 程 ，对 多 晶 硅 生产过程中氯化氢吸收塔进 行 了 模 拟 研 究 。 结 果 表 明 ，在 操 作 压 力 为 １．５ ＭＰａＧ（相 对 压 力 ）、吸 收 剂 温 度 为 －４０ ℃ 、理 论 塔 板 数 为 ２４ 块 时 ，选 择 合 适 的 氯 硅 烷 吸 收 剂 用 量 可 对 尾 气 中 的 ＨＣｌ实 现 良 好 的 吸 收 。关 键 词 ：多 晶 硅 ；ＰＲＯ／ＩＩ模 拟 软 件 ；氯 化 氢 ；生 产 工 艺中 图 分 类 号 ：ＴＱ１１文 献 标 志 码 ：ＡＳｉｍｕｌａｔｉｏｎＳｔｕｄｙｏｎｔｈｅＨｙｄｒｏｇｅｎＣｈｌｏｒｉｄｅＡｂｓｏｒｐｔｉｏｎＣｏｌｕｍｎｉｎｔｈｅＰｏｌｙｓｉｌｉｃｏｎＰｒｏｄｕｃｔｉｏｎＰｒｏｃｅｓｓＦＥＮＧＺｅ－ｍｉｎ，ＴＩＡＮ Ｘｉａｎ－ｒｕｉ（ＤａｑｏＮｅｗ ＥｎｅｒｇｙＣｏ．，ＬＴＤ．，Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ４０４０２０，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＴｈｉｓｐａｐｅｒｓｉｍｕｌａｔｅｓｔｈｅＨＣｌａｄｓｏｒｐｔｉｏｎｃｏｌｕｍｎｉｎｔｈｅｐｏｌｙｓｉｌｉｃｏｎｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎｐｒｏｃｅｓｓｗｉｔｈｔｈｅｓｏｆｔｗａｒｅＰＲＯ／ＩＩａｎｄｓｅｌｅｃｔｉｎｇＰＲＭｆｏｒｍｕｌａａｓｔｈｅｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄ． Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｅｄｔｈａｔｗｈｅｎｔｈｅｓｔａｔｅｓｏｆｔｏｗｅｒｗａｓ２４，ｔｈｅｏｐｅｒａｔｉｏｎｐｒｅｓｓｕｒｅｏｆａｄ－ ｓｏｒｐｔｉｏｎｃｏｌｕｍｎ ｗａｓ１．５ＭＰａＧ（ｒｅｌａｔｉｖｅｐｒｅｓｓｕｒｅ）ａｎｄｔｈｅｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｏｆａｄｓｏｒｂｅｎｔｓ ｗａｓ －４０ ℃ ，ＨＣｌｃａｎｂｅａｄｓｏｒｂｅｄｃｏｍｐｌｅｔｅｌｙｂｙｃｈｌｏｒｏｓｉｌａｎｅ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｐｏｌｙｓｉｌｉｃｏｎ；ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｓｏｆｔｗａｒｅＰＲＯ／ＩＩ；ｈｙｄｒｏｃｈｌｏｒｉｃａｃｉｄ；ｐｒｏｃｅｓｓｔｅｃｈ－ ｎｏｌｏｇｙ随 着 人 类 对 石 化 能 源 的 大 量 开 采 ，能 源 危 机日 趋 明 显 ，因 而 发 展 新 能 源 、可再生能源是当今世 界 的 主 流 发 展 方 向 。 随着光伏 产业的快速发展 ， 多 晶 硅 产 业 发 展 迅 速 ，产 能 急 剧 上 升 。 目 前 多 晶 硅 生 产 工 艺 多 采 用 改 良 西 门 子 法 工 艺 流 程 。 在 改 良 西门子法工 艺 中从还原 炉 出来的尾气的回收再 利 用 对 于 整 个 工艺装置有 着至关重要的作用 ，氯 硅 烷的回收再 利 用即可降 低 多晶硅的成本又可减 小 氯 硅 烷 对 于 环 境 造 成 的 污 染 。 如何实现尾气中 的 氯 化 氢 、氢 气 与氯硅烷的分离 对于尾气回收装 置 至 关 重 要［１－７］。ＰＲＯ／ＩＩ是 由 ＳｉｍＳｃｉ公 司 开 发的化工流程模 拟 软 件 ，拥有完善的物 性 数 据库 、强 大 的 热 力 学 物性 计 算 系 统 以 及 ４０ 多 个 操 作 模 型 ，广 泛 应 用 于 各 种 化学化工过程的严格的质 量 和 能 量平 衡计 算 。本 研 究 以 ＰＲＯ／ＩＩ为 计 算 基 础 ，建 立 模 型 ，探 讨 了氯硅烷中二氯二氢硅 、三 氯 氢 硅 、四 氯 化 硅 对于 ＨＣｌ的 吸 收 效 果 以 及 工 艺 参 数 对 于 尾 气 回 收 中 吸收塔的操作影响 ，对 原 有 操 作 工 艺［８－９］进 行 了优 化 。尾气氯化氢吸收工艺多晶硅生产过程中还原 炉 产 生 的尾 气中 含有 氢 气 、氯 化 氢 、二 氯 二 氢 硅 、三 氯 氢 硅 、四 氯 化 硅 。１收 稿 日 期 ：２０１２－０３－１９作 者 简 介 ：冯 泽 民（１９８４—），男 ，工 程 师 ．１４８青 岛 科 技 大 学 学 报 （自 然 科 学 版）第 ３４ 卷在 尾气回收过 程 中先将尾 气 经过深度冷凝之后分 离 成 气 相 和 液 相 ，气相经加压之 后进入氯化氢吸 收 系 统 ，液 相直接进入精馏系统 。 在 氯 化 氢 吸 收 塔 中氯硅烷吸 收 氯化氢后 的 富液被送往精馏系统 回 收 氯 化 氢 并 送 至 其 它 生 产 工 艺 装 置 ，再 生 氯 硅 烷 再 次 被 送 往 吸 收塔作为氯化氢吸收剂循环使 用 。 氯 化 氢 在 氯 硅 烷 中 具 有 较 大 的 溶 解 度 ，而 氢 气 却 在 氯 硅 烷 中 的 溶 解 度 很 小 ，因而利用两者在 氯 硅 烷 中 的 溶 解 度 差 异 ，以氯硅 烷为吸收