使用Gibbs最小能法分析三氯氢硅的还原过程

发布时间：2021-11-21 13:48

　　基于目前西门子法多晶硅生产过程中三氯氢硅的还原过程的研究,介绍了Gibbs最小能法的模型方程的建立和求解过程;并通过模拟计算结果与生产统计数据的对比,证明了所建模型的正确性。同时,利用Gibbs最小能法分析了原料中四氯化硅、三氯氢硅、二氯二氢硅、氯化氢的含量以及反应温度对还原产物中各种物质含量的影响,为相关的工程技术人员提供设计依据。 

【文章来源】：有色冶金节能. 2020,36(01)

【文章页数】：6 页

【部分图文】：

气相温度对产物产量的影响

保持过程2的气相温度为800 ℃,在原料中增加适量的STC并同量减少TCS,模拟计算结果见表6。从表6可以看出,随着原料中STC含量的增加,产物中硅量会减小,但DCS、TCS、STC的体积含量基本不变。图3 TCS含量对最终产物产量的影响

图2 DCS含量对最终产物产量的影响表6 原料中STC含量对产物产量的影响 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

【参考文献】：
期刊论文
[1]基于最小自由能法的理想气相反应平衡新算法[J]. 张守鑫,张足斌.  西南石油大学学报(自然科学版). 2018(01)
[2]24对棒多晶硅还原炉的辐射传热数值模拟[J]. 寇小强,李庆生.  工业加热. 2014(05)
[3]基于Fluent对多晶硅还原炉的三维数值模拟及其优化[J]. 姚心,汪绍芬,严大洲.  有色冶金节能. 2011(04)
[4]三氯氢硅和氢气系统中多晶硅化学气相沉积的数值模拟[J]. 张攀,王伟文,董海红,吴玉雷,陈光辉,李建隆.  人工晶体学报. 2010(02)
[5]生物质热解模拟计算方法与应用[J]. 赵保峰,马殿国,陈雷,孟光范,张杰,张晓东.  山东科学. 2009(02)
[6]西门子法生产多晶硅的热力学[J]. 苗军舰,陈少纯,丘克强.  无机化学学报. 2007(05)
[7]Gibbs反应器模型及其计算机实现[J]. 黄河,李政,倪维斗.  动力工程. 2004(06)
[8]火药燃烧平衡组成计算中的最优化数学模型[J]. 贺增弟,蔡锁章.  华北工学院学报. 2003(05)

硕士论文
[1]新型多晶硅还原炉温度，流动和能耗的模拟[D]. 段连.天津大学 2013
[2]多晶硅还原工艺的流程模拟与优化[D]. 毛俊楠.天津大学 2012



本文编号：3509623