Глубокая очистка тетрахлорида кремния методом ректификации



На примере моноизотопного силана проведены вычислительные эксперименты по определению степени влияния основных технологических параметров на величину выхода вещества, очищаемого до заданной степени чистоты в двухсекционной ректификационной насадочной колонне периодического действия со средним питающим резервуаром.

Показано существование оптимальных значений высоты колонны, потока орошения, массы загрузки, при которых потери очищаемого вещества минимальны. В практике глубокая очистка тетрахлорида кремния методом ректификации очистки веществ все чаще встречаются материалы, стоимость которых высока, а подвергаемая очистке исходная масса мала.

Глубокая очистка тетрахлорида кремния методом ректификации

Примером таких веществ является моноизотопный силан [1], используемый в качестве исходного соединения для получения высокочистого моноизотопного кремния [2]. Высокая стоимость моноизотопного силана и других подобных ему веществ заставляет искать и создавать такие технологические условия глубокой очистки, при которых их потери были бы минимальны.

Глубокая очистка тетрахлорида кремния методом ректификации

Возможны два варианта принятия вещества в качестве готового продукта. В первом глубокая очистка тетрахлорида кремния методом ректификации в качестве готового продукта принимается вещество, оставшееся в колонне после некоторого отбора обогащенных примесями фракций, а во втором случае - обедненное примесями вещество, отобранное из колонны.

В [3] при определении максимальной степени разделения ректификационной колонны, работающей по замкнутой схеме с периодическим отбором из нижнего куба, рассматривается средняя концентрация примеси во всем объеме жидкости, заполняющей колонну.

Глубокая очистка тетрахлорида кремния методом ректификации

В [4] для расчета степени очистки используются величины средних концентраций примеси в ректифицирующей части колонны и в отобранных фракциях. Величина средней концентрации примеси в жидкости, заполняющей колонну, или в отбираемой доле очищаемого вещества может быть использована в качестве управляемой переменной для достижения поставленной цели.

Глубокая очистка тетрахлорида кремния методом ректификации

В [3, 4] для расчетов средних концентраций используются полученные в квазистационарном приближении аналитические формулы, которые применимы только для расчета безотборного режима работы колонны в промежутках времени между отборами. Для глубокой очистки дорогостоящих веществ необходимы более точные, чем получен. При этом необходимо учитывать изменение состава разделяемой смеси в питающем резервуаре и в ректифицирующей глубокая очистка тетрахлорида кремния методом ректификации колонны непосредственно во время непрерывного или дискретного отбора.

Глубокая очистка тетрахлорида кремния методом ректификации

Цель настоящей работы - путем вычислительных экспериментов с применением математической модели ректификационной очистки найти интервалы изменения основных технологических параметров, при которых предельно низкой была глубокая очистка тетрахлорида кремния методом ректификации теряемая при отборе часть исходного вещества, очищаемого ректификацией до продукта заданного уровня чистоты. В работе использовали прямое компьютерное моделирование, основываясь на математической модели процесса межфазного массообмена [5] в ректификационной колонне.

Проведем вычислительные эксперименты для двухсекционной ректификационной насадочной колонны со средним питающим резервуаром []. Схема колонны приведена на рис.

Глубокая очистка тетрахлорида кремния методом ректификации

Двухсекционная колонна со средним кубом позволяет проводить очистку вещества одновременно от выше-кипящих и нижекипящих примесей. В качестве начальных условий зададим значения исходной концентрации для примеси в жидкой фазе и равновесной ей концентрации для примеси в паровой фазе:. Уравнения материального баланса 12 записаны при глубокая очистка тетрахлорида кремния методом ректификации, обычно принимаемых для ректификационных насадочных колонн [5]:.

Схема двухсекционной ректификационной колонны со средним питающим резервуаром: Поскольку управление режимом отбора в ректификационной колонне осуществляется либо автоматически по заданной программе, либо непосредственно оператором, то будем характеризовать закон управления режимом отбора функциями управления для непрерывного отбора.

Глубокая очистка тетрахлорида кремния методом ректификации

глубокая очистка тетрахлорида кремния методом ректификации Среднюю концентрацию примеси в очищаемом веществе в момент времени T найдем из уравнения материального баланса. Левая часть уравнения 8 представляет собой количество примеси во всем объеме жидкости, заполняющей колонну, а в правой части первое, второе и третье слагаемые - количества примеси в кубе, нижней и верхней секциях соответственно.

К моменту времени T из колонны будет отобрано количество вещества.

Глубокая очистка тетрахлорида кремния методом ректификации

Учитывая 89после приведения к безразмерным переменным и параметрам получим для текущей степени очистки. Принимая во внимание 10далее можно определить время, за которое в колонне в отборном режиме достигается заданный уровень очистки.

Глубокая очистка тетрахлорида кремния методом ректификации

Момент времени гп, когда это происходит, определяется из условия. Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст.

Глубокая очистка тетрахлорида кремния методом ректификации

Статьи высылаются в формате PDF на указанную при глубокая очистка тетрахлорида кремния методом ректификации почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — рублей. Моисеев Институт химии высокочистых веществ Российской академии наук, Нижний Новгород Поступила в редакцию Для глубокой очистки дорогостоящих веществ необходимы более точные, чем получен- ные по приближенным формулам, оценки выхода очищаемого вещества. Уравнения материального баланса 12 записаны при допущениях, обычно принимаемых для ректификационных насадочных колонн [5]: Ограничимся случаем, когда в качестве готового продукта принимается вещество, оставшееся в колонне после некоторого отбора обогащенных примесями фракций.

Еще смотрят:

© 2018 autoerosale.com