1、多晶硅處于信息產業(yè)和可再生能源產業(yè)鏈的最前端。國內外最常用的多晶硅生產工藝是改良西門子工藝，該工藝是一個含多股循環(huán)物流的復雜流程。對于復雜流程，單元操作的最優(yōu)化并不等于整個流程的最優(yōu)化，因此本文對整個多晶硅生產過程進行了模擬與分析。經過研究本文提出了整個多晶硅生產過程的模擬方法，并通過Aspen Plus軟件對年產2000t多晶硅生產工藝進行模擬分析。本文通過對七種典型工況下的反應系統進行分析，提出了解決反應系統不平衡問題的方案。此外，

2、本文還提出了一種建立再循環(huán)物流的模擬技巧，并對多晶硅生產工藝中的分離過程進行了模擬與優(yōu)化，用于指導實際生產。
　　本文具體研究的內容及得出的結論如下：
　　首先，本文根據閉環(huán)生產的思想，即根據三氯氫硅（TCS）合成反應器R1和四氯化硅（STC）氫化反應器R2中硅的凈消耗量等于TCS還原反應器R3中硅的凈生成量及R1和R3中SiCl4的凈生成量等于R2中SiCl4的凈消耗量，建立數學模型，對反應系統進行模擬計算。該方法能定量描

3、述三個反應器工藝參數之間的關系，提高了模擬計算的效率和準確性。
　　其次，本文根據已有的TCS還原尾氣分離工藝建立了三個反應器的尾氣合并分離工藝。通過Aspen Plus軟件對該工藝進行模擬分析，建立起了再循環(huán)物流，確定了各個塔的最佳回流比、進料位置等操作參數，并對單個塔進行了優(yōu)化分析。
　　然后，本文依據實際生產中各反應器收率的降低情況選擇了七組典型工況進行分析。這七組典型的工況是反應系統中的一個或多個反應器的收率或轉化率

4、降低的情況。對模擬結果進行分析可知，當任一反應器收率或轉化率降低時，反應系統均不再滿足閉環(huán)生產，即反應系統不平衡。當任意反應器的收率降低時，系統中的H2、SiCl4均出現積累，HCl均表現為不足，且在三個反應器收率同時降低時H2、SiCl4積累量最大，TCS合成反應器和STC氫化反應器收率均降低時HCl不足量最嚴重。只要TCS合成反應器的收率降低，SiHCl3就表現為積累，且此時多晶硅產量降低，而其它情況下SiHCl3均表現為不足，且此