针对目前国内多晶硅行业内普遍存在的副产物四氯化硅处理难题,本文提出了使用副产物四氯化硅精制提纯,制备高纯四氯化硅作为光纤原料的工艺过程,并使用Aspen Plus软件通过流程模拟、设计优化和流程改进,达到了理想的效果。本文的主要研究工作和结果如下:(1)从多晶硅副产物冷氢化高沸物出发,以光纤原料品质需求为目标,设计模拟了精馏法精制高纯四氯化硅的工艺流程,谈论相关设计和操作参数对工艺的影响,包括塔板数、回流比数、进料位置等,确定了最佳的工艺条件,通过模拟该工艺产品四氯化硅纯度达到99.99999%以上,满足光纤原料品质要求。(2)在原有设计工艺流程上,使用差压热耦合节能技术对原工艺进行改进,对比了差压热耦合技术精制四氯化硅工艺和原有工艺,结果表明使用差压热耦合能够在获得更高产品品质基础上降低能耗40%以上,同时还节省了设备投资,具有很高的应用前景。(3)提出了将隔壁精馏技术应用在精制高纯四氯化硅过程中,运用Aspen Plus软件使用对工艺进行了模拟和优化。优化为:全塔高度150块理论板,预分离段高度119块理论板,公共精馏段高度20块理论板,公共提馏段高度11块理论板,进料位置为第69块塔板,采出位置为第80块塔板,液相分配比为1.8,气相分配比为0.7。结果表明隔壁精馏塔工艺产品纯度优于原工艺,并且节约能耗20%以上,还能大大降低设备投资,具有高效节能的优点(4)对吸附法精制四氯化硅工艺进行了探索性研究,研究了四氯化硅中硼杂质的吸附除杂过程,讨论了吸附条件对吸附过程的影响,包括吸附剂种类、用量、含水量、吸附温度和吸附时间等。发现使用A21树脂对四氯化硅中硼杂质有很好的吸附效果,吸附过程是吸热过程,平衡时间较快,并且发现树脂中的水分能迅速与四氯化硅反应,影响吸附,因此工业应用时应尽量除去树脂中水分。此外,本文对吸附动力学进行研究,研究表明吸附过程满足Lagergren二级吸附动力学模型。