65- เครื่องแยกส่วนประกอบหลายปัจจัยแบบไหวพริบ ใช้สำหรับการเก็บกู้ผงซิลิคอนจากก๊าซเสียในเตาปฏิกิริยาไตรคลอโรฮิดรอกซิลีนในโครงการซิลิคอนผลึก
Thread Content
โพสต์นี้ถูกแก้ไขครั้งสุดท้ายโดย luoli519 เมื่อวันที่ 2 ตุลาคม 2023 เวลา 15:05 ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา มีการเริ่มต้นโครงการผลิตซิลิคอนโพลีคริสตัลจำนวนมากในประเทศไทย บริษัทจำนวนมากเลือกใช้วิธีการผลิตซิลิคอนโพลีคริสตัลด้วยสารไตรคลอโรซิลิกอน และบริษัทจำนวนมากก็ประสบปัญหาที่อัตราการเก็บกู้ผงซิลิคอนได้ไม่สูง และมีการใช้ผงซิลิคอนเกินขีดจำกัด ที่จริงแล้ว ในหน่วยปฏิกิริยาสังเคราะห์ซิลิคอนไตรคลอโรไฮไดรด์ เครื่องมือสำหรับการแยกก๊าซกับของแข็งที่มีประสิทธิภาพนั้น ถือเป็นอุปกรณ์สำคัญที่ช่วยในการจับกู้ผงซิลิคอนจากก๊าซเสียที่เกิดขึ้นจากการปฏิกิริยา ซึ่งจะช่วยลดการใช้ผงซิลิคอนได้ การออกแบบเลือกใช้อุปกรณ์นี้ มีความสัมพันธ์โดยตรงกับอัตราการจับกุมและการนำซิลิกอนผงกลับมาใช้ใหม่ รวมถึงปัญหาเรื่องการใช้ซิลิกอนผงด้วย เกี่ยวกับเครื่องแยกก๊าซกับของแข็งที่มีประสิทธิภาพสูง ซึ่งถูกนำมาใช้ในโครงการต่างๆ ทั้งในประเทศและต่างประเทศในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา จะออกแบบโครงสร้างของเครื่องนี้อย่างไร เพื่อให้มั่นใจได้ว่าจะมีประสิทธิภาพในการทำงานที่ยอดเยี่ย ขอให้ทุกคนมาร่วมพูดคุยกันเถอะครับ.
ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา โครงการผลิตซิลิคอนโพลีคริสตัลทั้งในประเทศและต่างประเทศที่ใช้กระบวนการสร้างจากไตรคลอโรซิลิกอน มักจะใช้เครื่องปฏิกรณ์แบบบ่อไหล เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพและกำลังการผลิต อย่างไรก็ตาม เมื่อเทียบกับเครื่องปฏิกรณ์แบบถังนิ่งแบบดั้งเดิมแล้ว เครื่องปฏิกรณ์แบบถังที่มีสารในสภาพไหลจะทำให้ผงซิลิคอนรั่วออกมาพร้อมกับก๊าซเสียได้ง่ายกว่า ดังนั้น เครื่องแยกของแข็งกับก๊าซที่ใช้ในการจับกู้ผงซิลิคอนจากก๊าซเสียจากกระบวนการผลิต จึงกลายเป็นประเด็นสำคัญที่เจ้าของโรงงานและผู้ออกแบบกระบวนการผลิตให้ความสนใจ
เจ้าของโรงงานและผู้ออกแบบทั้งในประเทศและต่างประเทศหลายราย เคยนำโครงสร้างที่รวมเครื่องปฏิกรณ์กับเครื่องแยกก๊าซกับของแข็งเข้าด้วยกันมาใช้ โดยจะมีการสร้างหอคอยขึ้นมาที่บริเวณด้านบนของโซนของเหลวเบาในเครื่องปฏิกรณ์ โดยพื้นที่หน้าตัดของหอคอยนั้นจะถูกกำหนดให้เท่ากับ 3 เท่าของพื้นที่หน้าตัดของโซนของเหลวเบาในเครื่องปฏิกรณ์ ซึ่งเป็นวิธีการจัดวางที่เรียบง่าย จากการทดลองใช้งานจริงพบว่า ประสิทธิภาพในการจับก๊าซแข็งในไอเสียนั้นต่ำ ส่งผลให้ต้องเพิ่มภาระในการล้างก๊าซในขั้นตอนถัดไป นอกจากนี้ ค่าใช้จ่ายในการจัดการกับสารแข็งและของเหลวที่เหลืออยู่ก็ค่อนข้างสูงเช่นกัน
เจ้าของโครงการ ผู้จัดหาอุปกรณ์ทางเทคนิค และผู้ออกแบบก็ได้พยายามปรับปรุงโครงสร้างของหอคอนเวอร์เตอร์และเครื่องปฏิกรณ์ที่รวมกันเป็นหนึ่งเดียว โดยใช้เครื่องแยกอนุภาคแบบไซโคลนในระดับสามต่อเนื่องกัน ต้นทุนของเครื่องแยกอากาศแบบไซโคลนระดับสามสูงขึ้นอย่างเห็นได้ชัด แต่ประสิทธิภาพในการจับกุมและนำซิลิกอนผงกลับมาใช้ใหม่โดยรวมก็ยังอยู่ที่ไม่ถึง 90% เช่นกัน
ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา เนื่องจากมีการนำตัวกรองที่ทนความร้อนได้สูง เช่น ตัวกรองที่ทำจากเซรามิกหรือโลหะที่ผ่านการเผา มาใช้กันมากขึ้น ทำให้เจ้าของอาคารและผู้ออกแบบบางคนเลือกใช้ตัวกรองที่ทนความร้อนได้สูงนี้แทนเครื่องแยกอนุภาคแบบไซโคลนที่มีมาตรฐานระดับสาม ข้อดีคือ อัตราการจับฝุ่นซิลิกอนเพิ่มขึ้นอย่างชัดเจน ข้อเสียก็คือ ฝุ่นซิลิคอนในกระแสลมทำให้ตัวกรองอุดตันได้อย่างรวดเร็ว จึงต้องมีการทำความสะอาดตัวกรองบ่อยครั้ง และจำเป็นต้องมีอุปกรณ์เพิ่มเติม รวมถึงต้องมีการโปรแกรมเพื่อควบคุมการทำงานและการทำความสะอาดตัวกรองด้วย มีต้นทุนการลงทุนสูง และค่าใช้จ่ายในการบำรุงรักษาก็สูงเช่นกัน
ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา มีบริษัทต่างชาติที่พัฒนาเทคโนโลยีสำหรับการจับกุม การกู้คืน และการแยกผงซิลิคอนจากก๊าซเสียในหน่วยปฏิกิริยาไตรคลอโรซิลิกอน โดยใช้อุปกรณ์แยกแบบไซโคลนหลายปัจจัย เพื่อนำมาใช้แทนตัวกรองและอุปกรณ์แยกแบบไซโคลนมาตรฐาน 3 ระดับเดิม เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพของเทคโนโลยีดังกล่าว ประสิทธิภาพในการจับกุม รีไซเคิล และแยกผงซิลิคอนเพิ่มขึ้นอย่างมาก ในขณะที่ต้นทุนกลับลดลง ก๊าซเสียที่ผ่านการบำบัดแล้วสามารถนำไปประมวลผลต่อในขั้นตอนถัดไปได้อย่างสะดวก สายการผลิตหนึ่งสายมีเครื่องแยกอนุภาคแบบไซโคลนหลายปัจจัยหนึ่งเครื่อง ซึ่งสามารถใช้แทนเครื่องแยกอนุภาคแบบไซโคลนมาตรฐาน 3 เครื่อง และเครื่องกรองหลายเครื่องได้ ทำให้จำนวนอุปกรณ์ที่ต้องใช้น้อยลง ใช้พื้นที่และท่อส่งน้ำน้อยลง ไม่จำเป็นต้องมีเครื่องสำรอง ไม่จำเป็นต้องเปลี่ยนชิ้นส่วนภายในเครื่อง และมีค่าใช้จ่ายในการบำรุงรักษาที่ต่ำ
โพสต์นี้ถูกแก้ไขครั้งสุดท้ายโดย luoli519 เมื่อวันที่ 25 ธันวาคม 2019 เวลา 15:23 บริษัทออกแบบในประเทศเริ่มนำแนวคิดการออกแบบตัวแยกอนุภาคแบบหมุนหลายปัจจัยนี้มาใช้กันมากขึ้น แม้ว่าชื่อของอุปกรณ์จะยังคงเรียกว่า “ตัวกรองก๊าซไอเสีย” แต่ในความเป็นจริงแล้ว ชิ้นส่วนภายในอุปกรณ์นั้นไม่ใช่ชิ้นส่วนที่ใช้สำหรับการกรองหรือแยกอนุภาคอีกต่อไปแล้ว รูปด้านล่างคือแผนภาพโดยสังเขปของตัวกรองก๊าซเสียในหน่วยปฏิกิริยาไตรคลอโรฮไลโดรซิลิคอน สำหรับโครงการซิลิคอนพอลิคริสตัลของเจ้าของโครงการหนึ่ง ซึ่งบริษัทก่อสร้างแห่งหนึ่งเป็นผู้รับเหมา
โพสต์นี้ถูกแก้ไขครั้งสุดท้ายโดย luoli519 เมื่อวันที่ 23 ธันวาคม 2016 เวลา 17:35 โดยเจ้าของโครงการและผู้ออกแบบได้หาบริษัทแห่งหนึ่งในภูมิภาคตะวันออกของจีนมาผลิตอุปกรณ์จำนวน 8 เครื่อง โดยแต่ละสายการผลิตจะมีอุปกรณ์หนึ่งเครื่อง ไม่ทราบว่ามีการคำนวณออกแบบการแยกด้วยพลศาสตร์อย่างแม่นยำอย่างไร หลังจากทำงานไปสักระยะ ผู้ใช้งานรายงานว่ามีผงซิลิคอนสะสมอยู่ในช่องทางการไหลเข้าของอากาศ ส่งผลให้ประสิทธิภาพในการแยกอากาศลดลง ผู้ผลิตอุปกรณ์ก็ได้หันไปขอความช่วยเหลือจากบริษัท Novel เพื่อให้ช่วยวินิจฉัยและหาแนวทางแก้ไขปัญหาให้
โพสต์นี้ถูกแก้ไขครั้งสุดท้ายโดย luoli519 เมื่อวันที่ 23 ธันวาคม 2016 เวลา 19:58 ข้อมูลเกี่ยวกับสภาพการทำงานของอุปกรณ์มีดังนี้: 1. ชื่อของสาร: คลอโรซิลาน, ผงซิลิกอน, ไฮโดรเจน, ไฮโดรคลอริกอะซิด； 2. อัตราการไหลของก๊าซ: 3850 กิโลกรัม/ชั่วโมง
3. ความหนาแน่นของก๊าซ: 2.868 กิโลกรัม/ลูกบาศก์เมตร
4. ความหนืดของสาร: 0.027 เมกะปาสคาล·วินาที
5. มวลโมลของก๊าซ: 29.370
6. อัตราการไหลของสารแข็ง: 1 กิโลกรัม/ชั่วโมง
7. ความหนาแน่นของสารแข็ง: 1250 กิโลกรัม/ลูกบาศก์เมตร
8. อุณหภูมิในการทำงาน: 450℃ ； 9. แรงดันในการทำงาน: 0.58 MPaG
3. ความหนาแน่นของก๊าซ: 2.868 กิโลกรัม/ลูกบาศก์เมตร
4. ความหนืดของสาร: 0.027 เมกะปาสคาล·วินาที
5. มวลโมลของก๊าซ: 29.370
6. อัตราการไหลของสารแข็ง: 1 กิโลกรัม/ชั่วโมง
7. ความหนาแน่นของสารแข็ง: 1250 กิโลกรัม/ลูกบาศก์เมตร
8. อุณหภูมิในการทำงาน: 450℃ ； 9. แรงดันในการทำงาน: 0.58 MPaG
ข้อกำหนดทางเทคนิคมีดังนี้: 1. ข้อกำหนดด้านการแยกและประสิทธิภาพ: ต้องสามารถกำจัดอนุภาคที่มีขนาด 10 μm ขึ้นไปได้ 100%； 2. ค่าแรงดันที่อนุญาตสูงสุด: 0.03 MPaG
3. ความยืดหยุ่นในการออกแบบ: 25%–110%
3. ความยืดหยุ่นในการออกแบบ: 25%–110%
เกี่ยวกับข้อร้องเรียนจากเจ้าของโรงงานในภูมิภาคตะวันออกของจีน เกี่ยวกับปัญหาที่ตัวแยกก๊าซที่ผลิตและจัดส่งโดยโรงงานดังกล่าวมีผงซิลิคอนสะสมอยู่ในช่องทางไหลของก๊าซ ทุกคนสามารถดูโครงสร้างของชิ้นส่วนภายในตัวแยกก๊าซที่ออกแบบโดยสถาบันออกแบบได้อีกครั้ง โดยชิ้นส่วนภายในดังกล่าวเป็นแบบที่ใช้หลักการไหลแบบสะท้อน ซึ่งการเลือกใช้ชิ้นส่วนแบบนี้จะทำให้เกิดการสะสมของสารแข็งในบริเวณที่มีอัตราการไหลต่ำ ในฐานะบริษัทผู้เชี่ยวชาญด้านเทคโนโลยีการแยกด้วยพลศาสตร์ ควรแจ้งให้เจ้าของโครงการและสถาบันออกแบบทราบว่าควรเลือกใช้อุปกรณ์แยกแบบใช้กระแสลม ซึ่งก็คือรุ่น G54A นั่นเอง