Разработка промышленной технологической схемы синтеза трихлорсилана

• Автор: Сухова, Анна Валерьевна
• Шифр специальности: 05.17.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2014
• Место защиты: Волгоград
• Количество страниц: 159 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ И ПРОИЗВОДСТВА
ПОЛУЧЕНИЯ ПОЛИКРЕМНИЯ
1.1 Основные виды поликристаллического кремния
1.2 Получение поликристаллического кремния методом водородного восстановления трихлорсилана. Традиционный "Сименс — процесс"
1.3 Получение поликристаллического кремния по РВЛ-технологии
1.4 Получение поликристаллического кремния по УЬО -технологии
1.5 Получение поликристаллического кремния из моносилана
1.6 Сравнение силановой и трихлорсилановой технологии
1.7 Другие способы получения кремния
1.8 Характеристика программных комплексов для проектирования промышленных производств
1.9 Кинетика кремния с хлористым водородом
1.10 Постановка задачи исследования
Выводы по главе
ГЛАВА 2. РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЕ МАТЕМАТИЧЕСКОЙ
МОДЕЛИ ХИМИЧЕСКОГО РЕАКТОРА СИНТЕЗА ТРИХЛОРСИЛАНА..
2.1 Анализ кинетических закономерностей процесса прямого синтеза трихлорсилана
2.2 Исследование устойчивости химического реактора прямого синтеза трихлорсилана
2.2.1 Приведение математической модели химического реактора
к безразмерному виду

2.2.2 Параметрический анализ математической модели химического
реактора
Выводы по главе
ГЛАВА 3. РАЗРАБОТКА ПРОМЫШЛЕННОЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ СХЕМЫ ПОЛУЧЕНИЯ ТРИХЛОРСИЛАНА ПРЯМЫМ СИНТЕЗОМ
3.1 Расчет реактора синтеза трихлорсилана в псевдоожиженном слое
3.2 Разработка принципиальной технологической схемы получения
трихлорсилана
3.2.1 Общие сведения о технологии получения трихлорсилана
3.2.2 Описание технологического процесса и принципиальной схемы

синтеза трихлорсилана
3.2.3 Годовой материальный баланс
3.2.4 Конструкционные материалы
Выводы по главе
ГЛАВА 4. ПОСТРОЕНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ СХЕМЫ ПРОЦЕССА ПРОИЗВОДСТВА ТРИХЛОРСИЛАНА В СРЕДЕ ASPEN ONE
4.1 Краткое описание процесса построения технологической схемы
производства трихлорсилана в программном комплексе Aspen ONE
4.2 Разработка программного блока для создания модели промышленного реактора синтеза трихлорсилана в псевдоожиженном слое
4.2.1 Разработка алгоритма процесса гидрохлорирования кремния в
реакторе с псевдоожиженным слоем
4.2.2 Разработка программы для моделирования процесса синтеза трихлорсилана в реакторе с псевдоожиженным слоем
4.3 Компьютерные системы трехмерного проектирования
4.3.1 Работа в системе AVEVA PDMS
Выводы по главе
ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
ПРИЛОЖЕНИЕ А. Значения физических параметров реактора и вещества 158 ПРИЛОЖЕНИЕ Б. Акт использования результатов диссертационного исследования (Положительное заключение Государственной экспертизы № 027-10/ГГЭ-6530/02 от 20 января 2010 г.)

для динамического моделирования - Protiss. Фирма предлагает пакет моделирования гидравлики нефтегазовых месторождений, систем сбора и транспорта нефти и газа - Pipeface [64].
Кроме перечисленных выше программных продуктов, разработаны программные средства для инженерного моделирования, которые предоставляют пользователю значительно меньшие, но достаточные возможности для решения основных задач инженера - проектировщика, инженера - технолога. Среди таких программных продуктов следует выделить CHEMCAD III, PROSIM, DESIGN II.
Программный пакет CHEMCAD III разработан фирмой ChemStations Inc. и включает средства статического моделирования основных процессов, основанных на фазовых и химических превращениях. С его помощью возможен расчет геометрических размеров и конструктивных характеристик основных аппаратов, а также оценка стоимости оборудования [65].
Программный продукт PROSIM создан компанией Bryan Research & Engineering Inc. Он включает средства статического моделирования основных процессов газопереработки (включая гликолевую осушку, аминовую очистку, фракционирование) и нефтепереработки (атмосферно-вакуумная перегонка). Имеются средства для расчета геометрических размеров и конструктивных характеристик аппаратов [66].
Пакет компании WinSim Inc. - DESIGN II имеет инструментарий для полноценного моделирования процессов в газонефтепереработке. Данный программный продукт включает базу данных по 880 компонентам, имеет интерфейсы Visual Basic, тесно интегрирован с Microsoft Excel (MSExcel) [67].
Основными программными средствами, разработанными в Российской Федерации, являются КОМФОРТ и GIBBS [68]. Система моделирования КОМФОРТ представляет собой инструментальное средство для выполнения поверочных и проектных расчетов материально - тепловых балансов различных химических производств.