| 초록 |
지구 온난화와 에너지 위기문제에 대처하기 위해 세계는 태양력이나 풍력에너지와 같은 대체에너지에 관심이 집중되고 있다. 따라서 태양전지에 사용되는 주요 소재로써 실리콘이 각광받으며 보다 순도높고 저렴하게 생상하는 방안이 연구하고 있다. 최근까지 가장 잘 알려진 폴리실리콘 생산방식은 삼염화실란(TCS)의 불균등화 반응을 통해 U자형 회분식 화학기상증착 반응기를 이용한 방법과 유동화 반응기를 이용하여 만드는 방법이 있다. 최근 좀 더 실용적인 방법으로 폴리실리콘을 만드는 방법으로 반응증류(RDC)방법이 대두되었다. 반응증류는 실리콘의 단량체인 실란(Silane)을 만들어 폴리실리콘 석출반응 원료로 사용하여 기존 공정보다 초기 투자비용이 절감되며, 또한 삼염화실란의 불균등화 반응은 평형점이 낮은 가역반응이기 때문에 반응증류로 그 평형점을 극복할 수 있다. 하지만 아직도 실란의 낮은 이슬점 때문에 고 비용의 유틸리티가 필요하다. 따라서 HIDiC(Heat integrated Distillation Column)을 이용한 반응증류 공정을 제안하여 정류부의 압력을 높임으로써 기존 냉매보다 더 싼 가격의 냉매를 사용하고, 압력이라는 추가적인 자유도를 도입하여 공정 성능을 향상시키는 방안을 제안하였다. 본 공정에서는 RDC 그리고 HIDiC을 이용한 공정의 유틸리티 비용과 장치비를 비교분석하고, 공정의 공정의 주요 설계변수들을 파악하여 공정의 최적 설계를 수행하였다. |
