高纯三氯氢硅精馏节能工艺的模拟分析

针对多晶硅生产中高纯三氯氢硅精馏提纯过程能耗较高的特点,分别将热泵和差压热耦合精馏节能工艺应用到高纯三氯氢硅精馏提纯过程中,并使用Aspen Plus软件对这2种节能工艺进行模拟分析比较,计算得到各工艺流程的能耗,实现了过程的节能和优化.模拟结果表明,热泵和差压热耦合精馏节能工艺对三氯氢硅传统二塔精馏过程均起到了显著的节能效果,其中塔顶蒸汽压缩型、塔釜液闪蒸型热泵精馏过程分别节能66.1％、62.8％,差压热耦合精馏过程节能50.1％.     

氯化亚铜对多晶硅冷氢化技术中三氯氢硅收率的影响

从行业发展的角度来看,进一步提升三氯氢硅收率成为有机硅企业重点研究的内容.随着相关技术的发展,三氯氢硅相关装置的压力、温度等相关数据逐渐趋于稳定状态,因此催化剂的选择成为重要影响因素.从冷氢化技术入手,最终选定氯化亚铜为催化剂,并采用实验分析的方法证实了氯化亚铜对三氯氢硅收率的影响.实验结果发现,在多晶硅冷氢化技术中,...     

氯化亚铜对多晶硅冷氢化技术中三氯氢硅收率的影响

提高冷氢化技术中三氯氢硅的收率是多晶硅生产以及有机硅行业急需解决的技术难题。在对工艺装置的温度、压力等技术参数基本达到最优的情况下,添加催化剂成为提高冷氢化三氯氢硅收率的一项重要措施。在反复比选并调研其他企业的铜基催化剂、镍基催化剂、镍铜催化剂使用情况后,本实验选用CuCl作为催化剂,通过并行考察两套相同配置的生产装置中有无催化剂的对比实验,验证了氯化亚铜催化剂可以提高冷氢化三氯氢硅收率,在反应器中采用氯化亚铜催化剂将三氯氢硅的体积百分收率从24%提高至约30%。     

多晶硅生产过程中三氯氢硅精馏装置改造项目研究

多晶硅品质好坏往往取决于原料三氯氢硅纯度,尤其是在产品质量要求相当高的电子级多晶硅领域,产品质量极大程度上由原料三氯氢硅纯度决定。本文选取国内某多晶硅企业的精馏装置为研究对象,对其三氯氢硅精馏工艺及生产装置运行情况进行全面分析,通过ASPEN化工模拟软件对精馏工序进行模拟计算和优化,提出了塔盘改造方案;结合三氯氢硅精馏设计条件和实际运行情况,做好现场洁净管理,在稳步提升产品质量的同时,将装置的产能提高40%。     

国内三氯氢硅精馏节能技术应用进展

综述了系统耦合节能技术在国内三氯氢硅精馏工艺中的应用现状。介绍和分析了多效精馏、热泵精馏、热耦合精馏、差压耦合精馏及其有机结合在三氯氢硅精馏节能降耗方面的应用现状。讨论了三氯氢硅精馏节能技术的发展趋势,并指出系统耦合节能技术的大力实施是我国多晶硅行业追赶国际先进水平的有效途径。     

多晶硅生产过程中的硅渣浆处理

针对多晶硅生产TCS合成及冷氢化工艺中产生的副产物硅渣浆,结合污染物硅渣浆的主要成分,介绍了几种硅渣浆的无害化处理方法,包括水解法、干燥法、萃取法。     

多晶硅生产节能技术研究

现阶段人们的环境保护意识逐渐增强,为了使我国的生态环境得到改善,需要对相关企业的生产环节进行控制。在多晶硅的生产过程中,利用多种节能技术,不仅可以使多晶硅生产流程创造更多的经济价值,还能够为我国生态环境的保护工作做出相应的贡献,要从节能技术方面进行分析,确保通过提高节能技术的先进性,改善多晶硅生产中的能源浪费和环境污染问题。基于此,通过分析现阶段我国多晶硅的发展现状,探究多晶硅生产过程中节能技术的应用。     

光化法去除四氯化硅中三氯氢硅的实验研究

以市售粗四氯化硅为原料,对光化法去除四氯化硅中常见的三氯氢硅杂质进行了研究。分析了以波长为330~380 nm的紫外线为光源,进行三氯氢硅的光化反应过程中,影响光化效果的主要因素及其相互之间的关系。研究表明:光化时间随着原料量的增加而增加;光化时间随着光照强度的减少而增加;氯气与三氯氢硅物质的量比至少大于22∶1;氯气与三氯氢硅物质的量比存在临界值,小于此值时光化时间随氯气与三氯氢硅物质的量比的增大而减少,大于此值时光化时间反而有所增加,光照强度越大此值越小。     

多晶硅化工生产中的节能综合利用

目前,太阳能技术和电子技术不断发展,多晶硅作为重要的应用原料,其生产和制作水平也不断提升。在多晶硅制作的过程中,精馏、还原和尾气回收装置会消耗较多的能量,约占整体蒸汽耗量的95%。主要就多晶硅化工生产中的节能综合利用进行了阐述和分析。     

差压热耦合精馏回收处理含二甲基乙酰胺废水的工艺研究

采用差压热耦合精馏工艺对含二甲基乙酰胺(DMAC)的废水进行回收处理。利用ASPEN PLUS过程模拟软件中的RADFRAC严格精馏计算模型,采用NRTL-RK方程计算气液相平衡数据,对单塔精馏工艺进行模拟。在此基础上,对提出的差压热耦合精馏工艺进行过程模拟与参数优化,得到了差压热耦合精馏处理含DMAC废水的最佳工艺参数、塔内气液浓度分布、精馏塔设备参数等。模拟结果表明,差压热耦合精馏工艺比常规的单塔精馏工艺节能约73.4%。     

差压热耦合蒸馏节能技术

开发了一种广泛适用于蒸馏分离过程的新型差压热耦合蒸馏技术,该技术将精馏塔分割为两个压力不同的塔,利用高压塔顶蒸汽作为低压塔底的热源,实现热能的耦合匹配,达到蒸馏过程大幅度节能的目的。利用计算机模拟方法对该技术应用在丙烯-丙烷分离和混合C4分离过程中的节能效果进行了计算和分析,结果表明与现有常规蒸馏过程相比,差压热耦合低能耗蒸馏过程能耗可以分别降低92.3%和87.1%,节能效果显著。     

三氯氢硅精馏工艺的模拟研究

为了降低多晶硅的生产成本,模拟和优化了三氯氢硅合成料精馏过程中脱轻-脱重和脱重-脱轻2种工艺路线,比较2种了工艺路线的综合热负荷。结果表明,在相同进料组成、操作压力、分离要求前提下,脱重-脱轻工艺的综合热负荷显著大于脱轻-脱重工艺的综合热负荷。对进料1、进料2和进料3 3种情形,分别高出17.6%,14.7%和11.3%,平均高出14.5%。原因是与脱轻-脱重工艺中脱重塔相比,脱重-脱轻工艺中脱重塔需要处理的物料流量大,且其塔顶温度更低一些,导致后一个塔的热负荷明显高于前一个塔的热负荷。     

热泵精馏在三氯氢硅提纯过程中的模拟

运用化工模拟软件Aspen Plus,选用NRTL-RK物性模型和RADFRAC精馏模型,对三氯氢硅精馏塔的两种热泵流程进行了模拟计算,分别是塔顶气体直接压缩式和塔釜液体闪蒸再沸式热泵精馏。对比热泵精馏流程和常规精馏流程,结果表明：对三氯氢硅提纯而言,塔釜液体闪蒸再沸式热泵流程更有利。本研究采用双塔串行流程提纯三氯氢硅,运用塔釜液体闪蒸再沸式热泵精馏技术,优化后的主要操作参数为：T1塔回流比20,节流阀压力180 kPa,压缩机出口压力309 kPa;T2塔回流比5,节流阀压力227 kPa,压缩机出口压力310 kPa。优化后三氯氢硅的一次收率为88.75%,纯度超过99.9999%;在处理量相同情况下,与常规精馏相比,能耗费用节约82%。     

TCS-S热偶精馏过程的优化设计

建立了TCS－S热偶精馏过程优化设计的数学模型，给出非精晰分割精馏塔最小回流比的求解方法，并给出简捷计算和严格计算的求解过程，编制了计算机程序。用苯－甲苯－乙苯物系为例进行考核计算，与普通塔的两个分离序列进行比较，节能效果十分显著。     

蒸馏过程大型化与节能

蒸馏过程的大型化与节能是炼油工业及其他分离过程发展的必然趋势。针对蒸馏装置大型化过程中面临的问题,本文提出了蒸馏过程大型化理论和节能策略,开发出了低液面梯度技术、气液均匀分布技术、抗堵塞技术以及与此配套的一系列塔内件技术,形成了关键技术的系统集成,显著降低了过程能耗。同时列举了一些蒸馏过程大型化与节能关键技术的成功应用范例。     

内部热耦合反应精馏塔塔构型的研究

以乙酸甲酯水解为例,利用模拟软件Aspen Plus建立了内部热耦合反应精馏塔模型,研究了内部热耦合反应精馏塔各种可能塔构型的节能效果,并且在相同的产品要求和最小传热温差下对内部热耦合反应精馏塔各构型的能耗进行了对比。结果表明,塔构型对乙酸甲酯水解的内部热耦合反应精馏流程的操作性能有重要的影响,并且存在最佳构型。其最佳构型的特征为,反应段全部在内部热耦合反应精馏塔的精馏塔内且精馏塔与提馏塔中理论板均参与传热的塔构型。     

差压热耦合反应精馏塔的模拟研究

为了降低反应精馏塔能耗,将差压热耦合技术与反应精馏技术结合,提出了一种新型的差压热耦合反应精馏的流程,并将其应用于乙酸正丁酯的合成中。应用Aspen Plus模拟软件对新工艺流程以及常规反应精馏流程进行了模拟,通过考察压缩比、进料位置、进料醇酸摩尔比等因素对差压热耦合反应精馏合成乙酸正丁酯工艺的影响,得到最优条件。同时,将该工艺与常规反应精馏工艺进行比较,结果显示,新工艺能够大幅度降低能耗,与常规反应精馏装置相比可节能40%左右。     

兰炭生产节能技术与节能空间探讨

介绍了兰炭产业发展所经历的土法炼焦、机制炼焦和转型升级三个阶段;从工艺、电气、建筑、通风等方面梳理了兰炭行业目前采用的节能技术;提出采用分级干馏、无水兰炭生产技术、加大单炉兰炭产量、富氧干馏等措施,进一步降低兰炭生产能耗.     

Energy saving in a crude distillation unit with a divided wall column

An energy-efficient crude distillation unit (CDU) with a divided wall column was introduced to evaluate its performance compared to the conventional CDU. The large energy demand of the CDU in the United States—equivalent to more than a half of biofuel produced—was reduced by applying a divided wall column to the unit also known as the energy-efficient distillation column. The divided wall column lowers mixing at feed tray and raises the thermodynamic efficiency of the CDU. The performance evaluation of the proposed unit indicates that the unit saves 37% of heat supply over the conventional unit and cooling by 17%. The economic analysis shows a 9% of investment saving and a 26% decrease in the utility cost from the proposed unit. The thermodynamic efficiency of the proposed CDU is improved by 8%. The modification of conventional CDU was minimal, suggesting an easy revamping of the current conventional CDUs.