65- 다인자 회전류형 모자 분리기는 다결정 실리콘 프로젝트의 클로로실란 반응기에서 나오는 배기가스를 처리하여 실리콘 분말을 회수하는 데 사용됩니다
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이 게시글은 마지막으로 luoli519가 2023-10-2 15:05에 수정했습니다. 최근 몇 년간 국내에서는 많은 다결정 실리콘 프로젝트들이 추진되고 있습니다.많은 기업들이 다결정 실리콘을 생산하기 위해 삼클로로수소실리콘 방식을 선택하고 있습니다.많은 기업들이 실리콘 분말의 회수율이 낮고, 실리콘 분말의 소비량이 기준을 초과하는 문제에 직면해 있습니다.사실, 삼클로로수소실리콘 합성 반응 유닛에서 고효율 기체-고체 분리기는 반응 배가스로부터 실리콘 분말을 포집하여 회수함으로써 실리콘 분말의 소비를 줄이는 핵심 장비입니다.이 장비의 선정 설계는 실리콘 분말의 포집 회수율과 실리콘 분말 소모 문제와 직접적으로 관련이 있습니다.최근 국내외에서 유사한 프로젝트에 사용되고 있는 고효율 기체-고체 분리기의 경우, 우수한 성능을 보장하기 위해서는 그 구조를 어떻게 설계해야 할까?모두 함께 토론해 봅시다.
최근 몇 년간, 국내외에서 삼클로로수소실리콘 방식을 사용하는 다결정 실리콘 생산 프로젝트들은 생산 효율과 생산량을 높이기 위해 유동층 반응기를 많이 활용하고 있습니다.하지만 유동층 반응기는 기존의 고정층 반응기에 비해 실리콘 분말이 배가스와 함께 반응기 밖으로 빠져나가기 쉽습니다.따라서 반응 가스에서 실리콘 분말을 포집하여 회수하는 기체-고체 분리기는 기업 주인들과 공정 패키지 관련자들이 중점적으로 관심을 갖는 사안이 되었습니다.
국내외의 많은 소유주들과 설계자들은 반응기와 기체-고체 분리기를 일체화한 구조를 사용해 왔습니다. 반응기의 가벼운 상부에 탑 형태의 구조물을 설치하는데, 이 탑의 단면적은 경험에 따라 반응기의 가벼운 상부 단면적의 3배로 설정됩니다. 이러한 방식은 매우 간단한 구조입니다.실제 운전 결과, 배기가스 내 고체상 포집 효율이 낮으며, 하류의 기상 세정 작업 부하가 증가하고, 고체와 액체의 후속 처리 비용도 높은 것으로 나타났습니다.
소유주, 공정 패키지 공급업체 및 설계사도 간이 탑체와 반응기가 일체화된 구조를 개선하기 위해 3단계 표준 사이클론 분리기를 직렬로 적용했습니다.3단계 회전 분리기의 제작 비용은 현저히 증가하지만, 전체적인 실리콘 분말 포집 및 회수 효율도 90%에 미치지 못합니다.
최근 몇 년간, 세라믹이나 소결 금속 필터 요소와 같은 고온에 견딜 수 있는 필터 요소들이 보편화됨에 따라, 일부 사업주들과 설계자들은 3단계 표준 회오리 분리기를 고온 필터 요소를 사용한 필터로 대체하고 있습니다.장점은 실리콘 분말 포집률이 현저히 향상된다는 것입니다.단점은, 기류 속의 실리콘 분말이 필터를 막는 속도가 너무 빠르고 재생 횟수가 잦아져 더 많은 장비가 필요하며, 프로그램을 통한 운전 및 재생도 요구된다는 것입니다.투자가 많고, 운영 및 유지보수 비용이 높다.
최근 몇 년간, 해외의 공정 패키지들은 삼클로로실리콘 반응 유닛에서 발생하는 배기가스 내의 실리콘 분진을 포집하고 회수하는 데 다중 인자식 회전류형 모자형 분리기를 사용하여, 필터나 기존의 3단계 표준 회오리 분리기를 대체하는 기술 업그레이드를 진행하고 있습니다.실리콘 분진의 포집 및 회수 효율이 크게 향상되었으며, 비용은 오히려 줄어들었습니다. 처리된 배기가스는 다음 공정으로 보내져 처리되므로 매우 편리합니다.하나의 생산 라인에 하나의 다중 인자 회전류형 모자 분리기가 있어, 기존의 3대의 표준 사이클론 분리기와 여러 대의 필터를 대체할 수 있습니다. 장비의 수가 적어 공간과 배관도 줄어들며, 예비 기계가 필요 없고 내부 부품을 교체할 필요도 없습니다. 그래서 운영 및 유지보수 비용도 저렴합니다.
이 게시물은 마지막으로 luoli519에 의해 2019-12-25 15:23에 수정되었습니다. 국내의 설계 회사들도 이 다요인 회전류형 모자형 분리기의 구조를 따라 하기 시작했습니다. 비록 장비의 명칭은 여전히 “배기가스 필터”로 불리고 있지만, 실제로는 그 내부 구성 요소가 더 이상 단순한 차단 및 분리용 필터가 아닙니다.아래 그림은 특정 엔지니어링 회사가 총괄하여 수행한 특정 발주처의 다결정 실리콘 프로젝트에 있어서, 클로로실란 반응 장치의 배기 가스 필터를 나타낸 간략한 도면입니다
이 게시글은 마지막으로 luoli519가 2016-12-23 17:35에 수정했습니다. 건물 소유주와 설계자는 화동 지역의 한 기업에 의뢰하여 각각 1대씩, 총 8대의 장비와 8개의 생산 라인을 제작해달라고 했습니다.동역학적 분리의 정밀한 설계 계산이 어떻게 이루어지는지는 알 수 없다.일정 시간 동안 가동한 후, 소유주 측에서 공기 유입관에 실리콘 분말이 축적되어 분리 효율이 떨어진다는 피드백이 있었습니다.장비 제조업체도 Novel사에 연락하여 진단과 해결책을 요청했습니다.
이 게시글은 마지막으로 luoli519가 2016-12-23 19:58에 수정했습니다. 그림에 표시된 설비의 작동 데이터는 다음과 같습니다: 1. 매체명: 염화실란, 실리콘 분말, 수소, 염화수소；2、가스 유량: 3850 kg/h; 3、가스 밀도: 2.868kg/m^3; 4、매체 점도: 0.027 mpa*s; 5、가스 몰질량: 29.370 6、고체 유량: 1 kg/h; 7、고체 적층 밀도: 1250kg/m^3; 8、운전 온도: 450℃； 9. 작동 압력: 0.58MPaG.
기술 요구사항은 다음과 같습니다: 1. 분리 요구사항 및 효율: 10μm 이상의 불순물을 100% 제거해야 함； 2. 허용 최대 압력 강하: 0.03MPaG; 3. 설계 탄성률: 25%-110%.
소유주들이 보고한 바에 따르면, 화동의 특정 공장에서 생산된 세퍼레이터에는 공기가 들어오는 통로에 실리콘 가루가 쌓여 있다고 합니다. 여러분도 설계사무소가 제시한 세퍼레이터의 내부 구조를 다시 한 번 살펴보시기 바랍니다. 이 세퍼레이터는 반사형 유동 구조를 사용하고 있는데, 이러한 구조 때문에 내부에서 저속 영역이 형성되어 고체 물질들이 그곳에 쌓이게 됩니다.전문적인 동역학 분리 기술 회사로서, 발주처와 설계사무소에 축류형 다인자 회전류 자 모자형 분리 내장품, 즉 G54A형을 선택해야 한다는 점을 알려줘야 합니다.