基于MP-PIC方法的冶金硅氢氯化流化床反应器模拟

作者：吴诗鸣; 陈皓宁; 宗原^*; 许志美; 赵玲

来源：化工学报, 2022, 73(10): 4419-4428.

• 多晶硅
• 氢氯化
• 流化床
• 反应器
• 计算流体力学
• MP-PIC

冶金硅氢氯化流化床是目前多晶硅生产工艺中实现四氯化硅(silicon tetrachloride, STC)循环利用的关键反应器。基于MP-PIC方法建立了冶金硅氢氯化流化床反应器模型。模型中反应源项采用总包反应动力学进行计算。在网格以及计算颗粒包含的真实颗粒数量无关性检验的基础上，对反应器内三氯氢硅(trichlorosilane,TCS)初始浓度进行了无关性检验。模型验证结果表明，模拟结果与实验值符合良好。反应器特征分析结果表明：TCS产率受化学平衡与气固两相流动因素共同控制；反应器操作压力对TCS产率的影响较小；提高进口H2/STC摩尔比，可以提高TCS产率但会降低H2的转化率。

• 单位
  华东理工大学; 化学工程联合国家重点实验室