活性炭吸附塔的影響要素有哪些？

現(xiàn)在行業(yè)中多選用活性炭吸附的辦法進(jìn)行氫氣凈化，活性炭吸附塔的吸附作用和處理才能也就成為了影響多晶硅質(zhì)量與產(chǎn)量的關(guān)鍵要素。

1、干法尾氣收回工藝流程

干法尾氣收回系統(tǒng)有四級(jí)冷凝、緊縮、吸收、解析、吸附、   氣收回等單元操作。四級(jí)冷凝將復(fù)原尾氣中很多的氯硅烷冷凝成液體被別離，收回的液體將用泵送人解析塔以解分出HCI。緊縮將經(jīng)過(guò)四級(jí)冷卻的氣體由0.35MPa提壓至1.2MPa。然后進(jìn)人吸收塔用-40℃的氯硅烷液體吸收HCI，***約99.8%的HCI被吸收，吸收HCI的液體和四級(jí)冷卻出的液體在解析塔中蒸餾出HCI，***約收回的HCI從解析塔的***部以-40℃液體形狀流出。塔底氯硅烷進(jìn)人精餾別離出TCS進(jìn)人復(fù)原爐再運(yùn)用。經(jīng)過(guò)吸收塔噴淋后的氫氣，還含有氯化氫、二氯二氫硅、三氯氫硅、四氯化硅以及硼和磷等物質(zhì)，經(jīng)過(guò)活性炭吸附凈化后進(jìn)人復(fù)原爐收回運(yùn)用。

2、活性炭吸附塔的吸附原理

活性炭是一種多孔性的含炭物質(zhì)，它具有高度發(fā)達(dá)的孔隙構(gòu)造，活性炭的多孔結(jié)構(gòu)為其供給了很多的表面積，能與氣體(雜質(zhì))充沛觸摸，然后賦予了活性炭所***有的吸附功能，使其非常容易到達(dá)吸收收集雜質(zhì)的意圖。就象磁力相同，一切的分子之間都具有相互引力。正因?yàn)槿绱耍钚蕴靠妆谏系暮芏嗟姆肿涌梢援a(chǎn)生引力，然后到達(dá)將的雜質(zhì)吸引到孔徑中的意圖。

多晶硅出產(chǎn)中，活性炭吸附塔運(yùn)用了活性炭的物理吸附原理，將氫氣中氯化氫、氯硅烷及少數(shù)的雜質(zhì)吸附至活性炭的微孔內(nèi)，已到達(dá)除雜的意圖。并且這種吸附是   可逆的，雜質(zhì)從活性炭微孔內(nèi)脫附出來(lái)的進(jìn)程，稱為   進(jìn)程。吸附塔在高壓常溫下吸附，在常壓高溫下完結(jié)脫附   ，三個(gè)吸附柱替換進(jìn)行上述進(jìn)程，完結(jié)一個(gè)吸附周期，實(shí)現(xiàn)氫氣的連續(xù)純化，滿足要求的氫氣。

3、活性炭吸附塔的影響要素

活性炭在運(yùn)用   的時(shí)刻后，需要進(jìn)行加熱   ，將吸附的物料脫附出來(lái)，并用潔凈的氫氣吹掃帶出。此進(jìn)程需要在規(guī)則的時(shí)刻周期內(nèi)完結(jié)，同樣活性炭吸附塔也需在規(guī)則的時(shí)刻內(nèi)被加熱到   所需溫度。經(jīng)過(guò)活性炭吸附塔氫氣量越***，帶人氯化氫、氯硅烷物料多，脫附時(shí)所需熱量越多，活性炭吸附塔的升溫越慢，在規(guī)則的時(shí)刻內(nèi)難以到達(dá)   的溫度，影響   作用。   作用不佳，直接影響吸附塔的吸附作用及處理才能。影響   溫度的要素如下：

(l)活性炭傳熱系數(shù)影響

活性炭因廠家、類型不同而存在差異，其導(dǎo)熱系數(shù)一般介于0.17~0.28W/m·k之間，傳熱功能差，致使   時(shí)熱介質(zhì)所供給的熱量不能被充沛吸收，加熱速率較慢。收購(gòu)時(shí)，盡可能挑選質(zhì)量***、功能***的活性炭，根據(jù)處理量計(jì)算出對(duì)應(yīng)的活性炭裝填量，并適當(dāng)放余量。

(2)活性炭吸附塔規(guī)劃換熱面積缺乏

吸附塔規(guī)劃中換熱面積缺乏，影響   時(shí)的加熱溫度，進(jìn)而影響   作用；主要表現(xiàn)在熱介質(zhì)溫度足夠高，而其進(jìn)出吸附柱的溫差較小時(shí)。總結(jié)剖分出產(chǎn)數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，可以經(jīng)過(guò)   范圍內(nèi)提高熱介質(zhì)的溫度和流量來(lái)適當(dāng)補(bǔ)償換熱面積缺乏的問(wèn)題。

吸附塔處理的氫氣量為15000Nm3/h，熱介質(zhì)對(duì)應(yīng)溫度為180℃的前提下，熱介質(zhì)流量變化與到達(dá)   溫度所需時(shí)刻。

(3)前端吸收塔吸收液組分的影響

氫氣中夾藏的氯化氫、氯硅烷主要被吸附柱在吸附柱下部，   脫附時(shí)需要吸收很多的熱量，脫附吸熱基本同于汽化熱，遠(yuǎn)遠(yuǎn)***于比熱。   進(jìn)程中氯硅烷脫附所需熱量遠(yuǎn)***于溫升所需熱量。

出產(chǎn)證明，活性炭吸附柱處理復(fù)原尾氣的才能遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于處理氫化尾氣的量。主要原因在于，氫化尾氣處理系統(tǒng)中，氫氣進(jìn)人活性炭吸附柱前，在吸收塔用氯硅烷進(jìn)行噴淋時(shí)，氯硅烷中的四氯化硅含量居高，揮發(fā)度小，氫氣中夾藏進(jìn)人活性炭吸附塔的氯硅烷質(zhì)量也相應(yīng)較小，活性炭   時(shí)易加熱，   充沛，處理才能也較***。而處理復(fù)原尾氣時(shí)，吸收塔的氯硅烷噴淋液中三氯氫硅、二氯二氫硅比重***，氫氣中夾藏多，形成活性炭   時(shí)加熱速率慢，在規(guī)則的時(shí)刻內(nèi)難以完結(jié)   進(jìn)程，為氫氣吸附作用，只能降吸附塔的處理量，形成處理才能下降。經(jīng)過(guò)出產(chǎn)發(fā)現(xiàn)，復(fù)原尾氣吸附塔中氫氣夾藏氯硅烷的量較氫化尾氣高百分之六十，而對(duì)應(yīng)吸附塔的處理才能較氫化尾氣下降百分之四十。

4、活性炭吸附塔超負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量的影響

當(dāng)吸附柱長(zhǎng)時(shí)間處于飽滿狀態(tài)下作業(yè)時(shí)，會(huì)使吸附柱的吸附才能下降，致使HCI對(duì)活性碳中的一些雜質(zhì)，如磷、硼、碳等元素分出，并經(jīng)過(guò)氫氣一并帶人復(fù)原出產(chǎn)系統(tǒng)中。一起經(jīng)過(guò)出產(chǎn)數(shù)據(jù)剖析證明，活性炭吸附塔的負(fù)荷較小，處理量在滿負(fù)荷的百分之八十以下時(shí)，氫氣處理量與多晶硅產(chǎn)品中的雜質(zhì)含量是沒有相關(guān)性的；當(dāng)活性炭吸附塔處理量過(guò)***，影響   作用時(shí)，氫氣處理量與多晶硅產(chǎn)品中的雜質(zhì)呈現(xiàn)明顯相關(guān)性。進(jìn)一步證明活性炭吸附塔有吸附氫氣中雜質(zhì)的才能，超負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)直接影響多晶硅產(chǎn)品質(zhì)量。

活性炭收購(gòu)時(shí)，挑選合適廠家及類型的活性炭，吸附功能；活性炭吸附塔在規(guī)劃階段，為   作用，應(yīng)考慮適當(dāng)增***活性炭吸附塔換熱面積，提高熱介質(zhì)溫度；尾氣收回中，在吸收塔噴淋環(huán)節(jié)進(jìn)量下降吸收液中的輕組分雜質(zhì)含量，較少吸附塔氯硅烷的帶人量；當(dāng)復(fù)原尾氣中的氫氣處量過(guò)***時(shí)，應(yīng)添加吸附裝置，防止影響多晶硅產(chǎn)品質(zhì)量。