專利名稱：三氯氫硅生產(chǎn)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及三氯氫硅生產(chǎn)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
目前國內(nèi)外大多數(shù)多晶硅工廠都采用熱氫化工藝處理生產(chǎn)多晶硅時(shí)產(chǎn)生的副產(chǎn)物四氯化硅，只有少數(shù)工廠采用冷氫化技術(shù)，而這些使用冷氫化技術(shù)的工廠，均將冷氫化生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的二氯二氫硅分離出來作為副產(chǎn)品單獨(dú)處理(參見圖1)，從而不但降低了生產(chǎn)效率，而且浪費(fèi)了人力物力，大幅度增加了成本。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種高效率、低成本的三氯氫硅生產(chǎn)系統(tǒng)。根據(jù)本實(shí)用新型的三氯氫硅生產(chǎn)系統(tǒng)，包括具有第一入口、第二入口和出口的氫化反應(yīng)器；與氫化反應(yīng)器的出口連通的冷凝器；分別與冷凝器連通的氫氣存儲(chǔ)器和冷凝料存儲(chǔ)器；與冷凝料存儲(chǔ)器連通的第一精餾塔；與第一精餾塔連通的第二精餾塔；與第二精餾塔連通的四氯化硅存儲(chǔ)器；與四氯化硅存儲(chǔ)器連通的四氯化硅汽化器；分別與氫氣存儲(chǔ)器和四氯化硅汽化器連通的混合器；與混合器連通的加熱器，加熱器還與氫化反應(yīng)器的第一入口連通；與第一精餾塔連通的二氯二氫硅存儲(chǔ)器；以及與二氯二氫硅存儲(chǔ)器連通的二氯二氫硅汽化器，二氯二氫硅汽化器還與氫化反應(yīng)器的第二入口連通。氫化反應(yīng)器還可以具有用于接收硅粉和催化劑的第三入口。本實(shí)用新型的三氯氫硅生產(chǎn)系統(tǒng)將二氯二氫硅從氫化反應(yīng)產(chǎn)物中分離出來，汽化后仍通回氫化反應(yīng)器中，并在運(yùn)行過程中使二氯二氫硅的含量達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡。這既提高了產(chǎn)量，又減少了原料的消耗，從而顯著降低了成本。另外，在本實(shí)用新型的三氯氫硅生產(chǎn)系統(tǒng)中，由于二氯二氫硅中硅的自由基比較活潑，因此增加了反應(yīng)速率并提高了生產(chǎn)效率。

圖1是現(xiàn)有三氯氫硅生產(chǎn)系統(tǒng)的方框示意圖。圖2是根據(jù)本實(shí)用新型的三氯氫硅生產(chǎn)系統(tǒng)的方框示意圖。
具體實(shí)施方式
參見圖2，其示出了根據(jù)本實(shí)用新型的三氯氫硅(SiHCl3)生產(chǎn)系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括具有第一入口、第二入口和出口的氫化反應(yīng)器1 ；與氫化反應(yīng)器1的出口連通的冷凝器2; 分別與冷凝器2連通的氫氣存儲(chǔ)器9和冷凝料存儲(chǔ)器3 ；與冷凝料存儲(chǔ)器3連通的第一精餾塔4 ；與第一精餾塔4連通的第二精餾塔5 ；與第二精餾塔5連通的四氯化硅(SiCl4)存儲(chǔ)器6 ；與四氯化硅存儲(chǔ)器6連通的四氯化硅汽化器7 ；分別與氫氣存儲(chǔ)器9和四氯化硅汽化器7連通的混合器8 ；與混合器8連通的加熱器12 ；加熱器12還與氫化反應(yīng)器1的第一入口連通；與第一精餾塔4連通的二氯二氫硅(SiH2Cl2)存儲(chǔ)器10 ；以及與二氯二氫硅存儲(chǔ)器10連通的二氯二氫硅汽化器11，二氯二氫硅汽化器11還與氫化反應(yīng)器1的第二入口連
ο氫化反應(yīng)器1通常還具有用于接收硅粉和催化劑的第三入口。以下描述本實(shí)用新型的三氯氫硅生產(chǎn)系統(tǒng)的操作過程。來自四氯化硅存儲(chǔ)器6的四氯化硅在四氯化硅汽化器7中汽化以后和來自氫氣存儲(chǔ)器9的氫氣在混合器8均勻混合后，通過加熱器12加熱到590-610°C，優(yōu)選為600°C，然后被引入氫化反應(yīng)器1的第一入口。來自二氯二氫硅存儲(chǔ)器10的二氯二氫硅在二氯二氫硅汽化器11中汽化以后被引入氫化反應(yīng)器1的第二入口。硅粉和常用的催化劑被引入氫化反應(yīng)器1的第三入口。上述物質(zhì)在氫化反應(yīng)器1中發(fā)生氫化反應(yīng)后，從氫化反應(yīng)器1的出口將包含氫氣、 二氯二氫硅、三氯氫硅和四氯化硅的反應(yīng)后氣或氫化反應(yīng)產(chǎn)物導(dǎo)向冷凝器2 ；從冷凝器2中分離出的氫氣返回氫氣存儲(chǔ)器9，從冷凝器2中分離出的包含二氯二氫硅、三氯氫硅和四氯化硅的氯硅烷被導(dǎo)向第一精餾塔4 ；從第一精餾塔4分離出的液體二氯二氫硅返回二氯二氫硅存儲(chǔ)器10。從第二精餾塔5分離出的液體四氯化硅返回四氯化硅存儲(chǔ)器6。最后從第二精餾塔5中分離出產(chǎn)品三氯氫硅。氫化反應(yīng)器1的第一入口和第二入口通常隔開一定距離，以使含有活潑硅自由基的二氯二氫硅不會(huì)遭受局部高溫(600°C左右)影響而分解為Si和HC1，因?yàn)榇罅康腟i的生成會(huì)堵塞相關(guān)的加熱設(shè)備，導(dǎo)致生產(chǎn)系統(tǒng)無法連續(xù)進(jìn)行作業(yè)。如上所述，在本實(shí)用新型的系統(tǒng)中，分離出的氫氣、二氯二氫硅和四氯化硅可以被循環(huán)使用來生產(chǎn)三氯氫硅，其中，分離出來的二氯二氫硅重新返回到氫化反應(yīng)器1，從而在運(yùn)行過程中保持氫化反應(yīng)器1中的二氯二氫硅含量的動(dòng)態(tài)平衡。因此，本實(shí)用新型的三氯氫硅生產(chǎn)系統(tǒng)不但提高了反應(yīng)速率并因此提高了生產(chǎn)效率，而且還能夠提高產(chǎn)量、減少原料的消耗，從而顯著降低生產(chǎn)成本。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，上述實(shí)施方式僅用于解釋和說明本實(shí)用新型，并非用于對其進(jìn)行任何限制。
權(quán)利要求1.一種三氯氫硅生產(chǎn)系統(tǒng)，其特征在于，包括 具有第一入口、第二入口和出口的氫化反應(yīng)器； 與氫化反應(yīng)器的出口連通的冷凝器；分別與冷凝器連通的氫氣存儲(chǔ)器和冷凝料存儲(chǔ)器； 與冷凝料存儲(chǔ)器連通的第一精餾塔； 與第一精餾塔連通的第二精餾塔； 與第二精餾塔連通的四氯化硅存儲(chǔ)器； 與四氯化硅存儲(chǔ)器連通的四氯化硅汽化器； 分別與氫氣存儲(chǔ)器和四氯化硅汽化器連通的混合器； 與混合器連通的加熱器，加熱器還與氫化反應(yīng)器的第一入口連通； 與第一精餾塔連通的二氯二氫硅存儲(chǔ)器；以及與二氯二氫硅存儲(chǔ)器連通的二氯二氫硅汽化器，二氯二氫硅汽化器還與氫化反應(yīng)器的第二入口連通。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三氯氫硅生產(chǎn)系統(tǒng)，其特征在于，氫化反應(yīng)器還具有用于接收硅粉和催化劑的第三入口。
專利摘要三氯氫硅生產(chǎn)系統(tǒng)，包括具有第一入口、第二入口和出口的氫化反應(yīng)器；與氫化反應(yīng)器的出口連通的冷凝器；分別與冷凝器連通的氫氣存儲(chǔ)器和冷凝料存儲(chǔ)器；與冷凝料存儲(chǔ)器連通的第一精餾塔；與第一精餾塔連通的第二精餾塔；與第二精餾塔連通的四氯化硅存儲(chǔ)器；與四氯化硅存儲(chǔ)器連通的四氯化硅汽化器；分別與氫氣存儲(chǔ)器和四氯化硅汽化器連通的混合器；與混合器連通的加熱器，加熱器還與氫化反應(yīng)器的第一入口連通；與第一精餾塔連通的二氯二氫硅存儲(chǔ)器；分別與二氯二氫硅存儲(chǔ)器和氫化反應(yīng)器的第二入口連通的二氯二氫硅汽化器。本實(shí)用新型的三氯氫硅生產(chǎn)系統(tǒng)在運(yùn)行過程中使二氯二氫硅的含量達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡，這既提高了產(chǎn)量，又減少了原料的消耗，從而顯著降低了成本。
文檔編號C01B33/107GK201981013SQ20112005707
公開日2011年9月21日 申請日期2011年3月7日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月7日
發(fā)明者劉占卿, 陳琳, 齊林喜 申請人:內(nèi)蒙古盾安光伏科技有限公司