一種四氯化硅氫化反應(yīng)器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種四氯化硅氫化反應(yīng)器,包括反應(yīng)器殼體,其底部密封連接有底盤,其頂部帶有氫氣入口管,氫氣入口管位于反應(yīng)器殼體內(nèi)的一端連接有氫氣分布器;反應(yīng)器殼體的底端側(cè)壁上設(shè)有四氯化硅入口管,四氯化硅入口管位于反應(yīng)器殼體內(nèi)側(cè)一端連接有四氯化硅分布器,位于反應(yīng)器殼體外側(cè)的管路上安裝有氣泵;反應(yīng)器殼體自內(nèi)壁面向中心處依次設(shè)置有隔熱屏和加熱器;底盤的中心帶有出液口,其內(nèi)部圍繞中心出液口周圍開(kāi)設(shè)有冷卻水通道。本發(fā)明通過(guò)底盤、氫氣分布器、氣泵和四氯化硅分布器的設(shè)計(jì),使液態(tài)四氯化硅和氫氣直接反應(yīng),有效提高了氫氣和四氯化硅的接觸面積,提高了氫化反應(yīng)效率,節(jié)約能耗,且反應(yīng)操作簡(jiǎn)單方便,市場(chǎng)前景廣闊。
【專利說(shuō)明】
一種四氯化硅氫化反應(yīng)器
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及多晶硅生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域,特別是涉及一種四氯化硅氫化反應(yīng)器。
【背景技術(shù)】
[0002]我國(guó)多晶硅生產(chǎn)的主要工藝是“改良西門子法”:氯化氫和工業(yè)硅粉在一定溫度下合成三氯氫硅,然后對(duì)三氯氫硅進(jìn)行分離精餾提純,提純后的高純?nèi)葰涔枧c氫氣按比例混合后通入多晶硅還原爐內(nèi),在一定的溫度和壓力下,在通電高溫硅芯上進(jìn)行沉積反應(yīng)生成多晶硅,同時(shí)生成四氯化硅、二氯二氫硅、氯化氫等副產(chǎn)物。在改良西門子法生產(chǎn)多晶硅的過(guò)程中,勢(shì)必產(chǎn)生大量的SiC14,一般情況下,每生產(chǎn)Ikg多晶硅產(chǎn)品,大約會(huì)產(chǎn)生15kgSiC14,要大規(guī)模生產(chǎn)多晶硅,必需解決SiC14的出路問(wèn)題。處理四氯化硅的技術(shù)主要有熱氫化技術(shù)、四氯化硅氯氫化技術(shù)、冷氫化技術(shù)等。四氯化硅熱氫化技術(shù)是將四氯化硅和氫氣同時(shí)通入氫化爐,在不高的壓力下,直接將SiC14還原成SiHC13,再將SiHC13用于還原生產(chǎn)多晶硅。熱氫化技術(shù)可充分利用資源,又避免了四氯化硅直接排放所帶來(lái)的環(huán)境污染,并且對(duì)設(shè)備與材質(zhì)的要求不高,可連續(xù)生產(chǎn),無(wú)需加入硅粉,產(chǎn)品質(zhì)量高,容易提純,因而是目前使用較多的四氯化硅處理工藝。
[0003]現(xiàn)有四氯化硅氫化反應(yīng)器設(shè)計(jì)負(fù)載,耐腐蝕性能差,使用不便,且在氫化反應(yīng)前還都將四氯化硅加熱汽化成氣體,增大了能耗,使工藝更加復(fù)雜,操作不便。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004]本發(fā)明主要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種四氯化硅氫化反應(yīng)器,能夠?qū)⒁簯B(tài)四氯化硅直接進(jìn)行氫化反應(yīng),解決現(xiàn)有氫化反應(yīng)器及氫化反應(yīng)存在的上述不足之處。
[0005]為解決上述技術(shù)問(wèn)題,本發(fā)明采用的一個(gè)技術(shù)方案是:提供一種四氯化硅氫化反應(yīng)器,包括反應(yīng)器殼體,所述反應(yīng)器殼體的底部密封連接有底盤,其頂部帶有氫氣入口管,所述氫氣入口管位于所述反應(yīng)器殼體內(nèi)的一端連接有氫氣分布器;所述反應(yīng)器殼體的底端側(cè)壁上設(shè)有四氯化硅入口管,所述四氯化硅入口管位于所述反應(yīng)器殼體內(nèi)側(cè)一端連接有四氯化硅分布器,位于所述反應(yīng)器殼體外側(cè)的管路上安裝有氣栗;所述反應(yīng)器殼體自內(nèi)壁面向中心處依次設(shè)置有隔熱屏和加熱器;所述底盤的中心帶有出液口,其內(nèi)部圍繞中心出液口周圍開(kāi)設(shè)有冷卻水通道。
[0006]在本發(fā)明一個(gè)較佳實(shí)施例中,所述底盤與反應(yīng)器殼體相對(duì)的一面為中心凹形結(jié)構(gòu)。
[0007]在本發(fā)明一個(gè)較佳實(shí)施例中,所述反應(yīng)器殼體的內(nèi)壁面上貼附一層耐腐蝕保溫層。
[0008]在本發(fā)明一個(gè)較佳實(shí)施例中,所述加熱器為表面涂覆石墨內(nèi)膽的電加熱棒,其底端連接有貫穿所述底盤的電極。
[0009]在本發(fā)明一個(gè)較佳實(shí)施例中,所述氣栗的氣源為氫氣。
[0010]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明一種四氯化硅氫化反應(yīng)器,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,設(shè)計(jì)合理,其通過(guò)底盤、氫氣分布器、氣栗和四氯化硅分布器的設(shè)計(jì),使液態(tài)四氯化硅和氫氣直接反應(yīng),有效提高了氫氣和四氯化硅的接觸面積,提高了氫化反應(yīng)效率,節(jié)約能耗,且反應(yīng)操作簡(jiǎn)單方便,綜合性能優(yōu)異,市場(chǎng)前景廣闊。
【附圖說(shuō)明】
[0011]圖1是本發(fā)明一種四氯化硅氫化反應(yīng)器一較佳實(shí)施例的立體結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2是所不底盤的內(nèi)部結(jié)構(gòu)不意圖;
附圖中各部件的標(biāo)記如下:1.反應(yīng)器殼體,2.底盤,3.氫氣入口管,4.四氯化硅入口管,
5.隔熱屏,6.加熱器,7.氫氣分布器,8.四氯化娃分布器,9.氣栗,10.出液口,11.冷卻水通道,12.電極。
【具體實(shí)施方式】
[0012]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的較佳實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)闡述,以使本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和特征能更易于被本領(lǐng)域技術(shù)人員理解,從而對(duì)本發(fā)明的保護(hù)范圍做出更為清楚明確的界定。
[0013]請(qǐng)參閱圖1和圖2,本發(fā)明實(shí)施例包括:
實(shí)施例1
一種四氯化硅氫化反應(yīng)器,包括反應(yīng)器殼體I,其底部密封連接有底盤2,其頂部帶有氫氣入口管3,其底端側(cè)壁上設(shè)有四氯化硅入口管4,其內(nèi)部自內(nèi)壁面向中心處依次設(shè)置有隔熱屏5和加熱器6。
[0014]其中,氫氣入口管3位于反應(yīng)器殼體I內(nèi)的一端連接有氫氣分布器7,使氫氣與四氯化硅氣體充分接觸,增大反應(yīng)效率。
[0015]所述四氯化硅入口管4位于反應(yīng)器殼體I內(nèi)側(cè)一端連接有四氯化硅分布器8,位于反應(yīng)器殼體I外側(cè)的管路上安裝有氣栗9,四氯化硅液體經(jīng)入口管路上的氣栗進(jìn)入反應(yīng)器內(nèi)經(jīng)分布器以氣霧狀態(tài)分布,一方面不需要提前將四氯化硅加熱汽化,節(jié)約能耗,另一方面,與氫氣接觸面增大,增大反應(yīng)效率。另外,該氣栗9的氣源為氫氣,可以進(jìn)一步增大四氯化硅與氫氣的接觸量。
[0016]所述底盤2的中心帶有出液口1,其內(nèi)部圍繞中心出液口周圍開(kāi)設(shè)有冷卻水通道11,且底盤2與反應(yīng)器殼體I相對(duì)的一面為中心凹形結(jié)構(gòu),便于液體流出。經(jīng)氫化反應(yīng)產(chǎn)生的三氯氫娃為無(wú)色易流動(dòng)的液體,在底盤上經(jīng)底盤內(nèi)部的冷卻水冷卻,并從出液口 1流出。
[0017]所述反應(yīng)器殼體I的內(nèi)壁面上貼附一層耐腐蝕保溫層;所述加熱器6為表面涂覆石墨內(nèi)膽的電加熱棒,其底端連接有貫穿所述底盤2的電極12,并通過(guò)電極連接外電源進(jìn)行通電加熱。
[0018]以上所述僅為本發(fā)明的實(shí)施例,并非因此限制本發(fā)明的專利范圍,凡是利用本發(fā)明說(shuō)明書(shū)及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換,或直接或間接運(yùn)用在其他相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域,均同理包括在本發(fā)明的專利保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種四氯化硅氫化反應(yīng)器,包括反應(yīng)器殼體,其特征在于,所述反應(yīng)器殼體的底部密封連接有底盤,其頂部帶有氫氣入口管,所述氫氣入口管位于所述反應(yīng)器殼體內(nèi)的一端連接有氫氣分布器;所述反應(yīng)器殼體的底端側(cè)壁上設(shè)有四氯化硅入口管,所述四氯化硅入口管位于所述反應(yīng)器殼體內(nèi)側(cè)一端連接有四氯化硅分布器,位于所述反應(yīng)器殼體外側(cè)的管路上安裝有氣栗;所述反應(yīng)器殼體自內(nèi)壁面向中心處依次設(shè)置有隔熱屏和加熱器;所述底盤的中心帶有出液口,其內(nèi)部圍繞中心出液口周圍開(kāi)設(shè)有冷卻水通道。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的四氯化硅氫化反應(yīng)器,其特征在于,所述底盤與反應(yīng)器殼體相對(duì)的一面為中心凹形結(jié)構(gòu)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的四氯化硅氫化反應(yīng)器,其特征在于,所述反應(yīng)器殼體的內(nèi)壁面上貼附一層耐腐蝕保溫層。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的四氯化硅氫化反應(yīng)器,其特征在于,所述加熱器為表面涂覆石墨內(nèi)膽的電加熱棒,其底端連接有貫穿所述底盤的電極。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的四氯化硅氫化反應(yīng)器,其特征在于,所述氣栗的氣源為氫氣。
【文檔編號(hào)】C01B33/107GK106082237SQ201610688883
【公開(kāi)日】2016年11月9日
【申請(qǐng)日】2016年8月19日 公開(kāi)號(hào)201610688883.9, CN 106082237 A, CN 106082237A, CN 201610688883, CN-A-106082237, CN106082237 A, CN106082237A, CN201610688883, CN201610688883.9
【發(fā)明人】施兆武
【申請(qǐng)人】太倉(cāng)市金錨化工有限公司