黄志军
- 作品数：3 被引量：28H指数：3
- 供职机构：四川大学化学工程学院更多>>
- 相关领域：化学工程理学更多>>
- 氢热等离子体还原四氯化硅制备三氯氢硅的能耗分析被引量：8
- 2011年
- 利用40 kW直流氢热等离子体氢化还原改良西门子(Siemens)法生产多晶硅工艺的副产物SiCl4,制备了SiHCl3(Trichlorosilane,TCS)。在等离子体放电功率和H2体积流量不变的条件下,考察了n(H2):n(SiCl4)摩尔比对SiHCl3单程收率和单位产品能耗的影响。结果表明:当n(H2):n(SiCl4)=3.5时,SiHCl3最高单程收率可达62.1%,但其单位产品能耗较高[3.83(kW·h)/kg(TCS)];当n(H2):n(SiCl4)=2时,SiHCl3单程收率为41.5%,单位产品能耗最低为3.21(kW·h)/kg(TCS)。根据热等离子体相关理论以及实验结果,对热等离子体氢化SiCl4反应机理进行分析,提出可通过改善反应器结构、调控进料比例和优化反应工艺等方式进一步降低单位产品能耗。
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- 关键词：四氯化硅热等离子体三氯氢硅多晶硅能耗
- 不同进气方式对热等离子体应用于CH_4-CO_2重整的影响被引量：5
- 2009年
- 采用大功率双阳极热等离子体装置,对CH4-CO2重整制合成气进行实验研究.实验采用两种不同的原料气输入方式:一种是使原料气(CH4和CO2的混合气体)作为等离子体放电气体全部通入第1阳极与第2阳极间的放电区,直接参与放电;另一种是保持前述状态,再附加另一部分原料气通入从等离子体发生器喷出的等离子体射流区.实验表明:第1种方式下,CH4和CO2同时具有很高的单程转化率和反应选择性,但能量转化效率较低;第2种方式下,尽管CH4和CO2单程转化率和选择性有所降低,但由于进料量增加,所得合成气摩尔量较大,因此能量转化效率高于第1种进气方式所得结果.实验还发现,保持放电电流恒定的情况下,等离子体放电电压随通入第1阳极与第2阳极间放电区的原料气流量增加而增加,与通入等离子体射流区的流量无关,同时实验未发现等离子体发生器阴极和阳极被氧化或出现碳沉积现象.
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- 关键词：重整甲烷热等离子体
- 西门子CVD还原炉内硅棒生长环境的数值模拟被引量：15
- 2012年
- 考虑包括热辐射在内的质量传递、动量传递、热量传递三维模型,利用流体力学计算软件,对18对棒西门子多晶硅CVD还原炉实际情况进行数值模拟。考察了两种进气方式下还原炉内的流场和温度场分布。计算结果表明,为了实现硅棒均匀沉积,与底盘上分散进气、中心集中出气的还原炉结构相比,中心集中进气、中环与外环之间分散出气的流场及温度场分布更为合理。后者可能有效避免气体在进出口间的"短路"现象,又使炉内各处温度分布更为均匀,减小硅棒不均匀生长现象。模拟结果还表明,采用典型工况的数据,还原炉中总能量损失占能量输入的78.9%,辐射热损失占总能量损失的70.9%,产品单位质量能耗为72.8 kWh./kg-1,与很多其他研究结果及实际相一致。
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- 关键词：计算流体力学多晶硅辐射热传递
