壓力對氯硅烷精餾的影響研究

羅 周，向春林，明 勇

(四川永祥新能源有限公司，四川 樂山 614802)

為實現碳中和，需要清潔的能源。太陽能光伏發電是光照射產生光伏效應而發電的清潔能源。與傳統火電相比，不僅更加環保，而且發電成本更低；與風電、水電相比，有更佳的自然條件優勢，理論上有太陽光照射的地方就可以發電。太陽能發電的原材料主流為太陽能級硅。太陽能硅材料的主流生產工藝為改良西門子法，采用化學氣相沉積(CVD)的方法將三氯氫硅(TCS)通過還原爐在 1100 ℃ 左右沉積而生成高純的硅料。化學氣相沉積過程會產生四氯化硅(STC)、二氯二氫硅(DCS)、氯化氫(HCl)、氫氣(H2)、三氯氫硅等副產物和未完全反應的原料組成的混合尾氣。這部分原料尾氣，通過冷凝后，變成含有四氯化硅、三氯氫硅、二氯二氫硅和溶解了少量HCl組成的混合液相料。這部分液相料，在精餾工序中進行分離，得到高純度的、組分單一的四氯化硅、三氯氫硅、二氯二氫硅，然后進行閉環回收再利用，可大大降低生產成本，并避免環境污染[1]。

在改良西門子法中，精餾工序除了分離還原CVD產物外，原料氯硅烷(通常含有四氯化硅、三氯氫硅、二氯二氫硅及少量雜質)也在精餾工序中分離。影響精餾分離效果和能源消耗的因素比較多，比如，物料特性、物料組成、操作壓力、進料條件、進料位置、全塔效率、過冷度、內件的效率、換熱設備的換熱效能等。精餾操作中主要的平衡有：物料平衡、能量平衡和相平衡。本文研究了精餾塔的工作壓力變化對氯硅烷精餾分離的影響，旨在對精餾塔的設計和操作條件提供指導。……