[發明專利]一種用于汽化四氯化硅的方法

無效

• 申請號: 200910150559.1
• 申請日: 2009-06-18
• 公開（公告）號: CN101767788A
• 公開（公告）日: 2010-07-07
• 發明（設計）人: 唐雨東;張佳偉;陳利群;遲伯成;馮學明;李鵬;滿慈皊;郭曉暉;陳文龍
• 申請（專利權）人: 江蘇中能硅業科技發展有限公司
• 主分類號: C01B33/107
• 分類號: C01B33/107
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 孫秀武;王剛

技術領域

本發明涉及四氯化硅的汽化工藝。具體的說，本發明涉及一種用 于汽化液體四氯化硅的方法，其具有工藝維護成本低和工藝效率高的 特點。

背景技術

多晶硅是太陽能電池板或組件的原材料，其生產方法代表性的比 如有西門子法。但是，這類多晶硅的生產方法不可避免地會產生四氯 化硅作為液體副產物。隨著我國近年來多晶硅生產規模的急劇擴大， 所述液體副產物四氯化硅產生的數量將是一個龐大的數字。因此，如 何解決生產中副產物四氯化硅的出路問題，已經成為多晶硅生產規模 擴大的瓶頸和攔路虎。為了循環利用該副產物四氯化硅，一種有效的 方法是將該副產物四氯化硅通過氯氫化法轉化為三氯氫硅(多晶硅的 生產原料之一)，但該方法需要使用氣態四氯化硅。因此，為了能夠 用于該方法，所述副產物液體四氯化硅必須經過預先汽化。

已知的是，作為多晶硅生產的液體副產物的四氯化硅中通常含有 極細的硅粉(一般小于200目)和重組分(比如高沸物)等重雜質。 這些重雜質在四氯化硅汽化的條件下無法汽化，因此不能用與四氯化 硅同樣的方式加以循環利用。但是，這些重雜質的存在卻會對四氯化 硅的汽化產生不可忽視的不利影響。

圖1示意性地給出了一種現有的四氯化硅汽化方法，其中采用了 單獨的臥式汽化器來汽化液體四氯化硅。根據該圖1，液體四氯化硅 進料3’由進料管線4’直接進入臥式汽化器1’，然后由電加熱管2’加 熱汽化，接著所生成的汽化的四氯化硅8’從頂部出口管線7’作為產 品直接排出。根據該汽化方法，液體四氯化硅中可能含有的硅粉和重 組分6’等重雜質會因為重力作用而富集(沉降)在汽化器1’的底部， 形成富重雜質液相。通過定期經由底部排渣管線5’排出該富重雜質 液相，即可除去硅粉和重組分等重雜質。

但是，該現有的汽化方法存在的一個問題是，當使液體四氯化硅 3’浸沒電加熱管2’，并使液體四氯化硅3’從汽化器1’底部直接流入汽 化器1’時，該流入必然會造成處于汽化器1’底部的富重雜質液相的 擾動，從而導致一部分沉降的硅粉和重組分等重雜質隨著四氯化硅液 流向汽化器1’的上部流動，并不可避免地附著在電加熱管2’的外壁 上而形成固體垢層。該固體垢層具有較低的導熱率，因此隨著電加熱 管2’逐漸結垢，其所產生的熱量就不能及時被液體四氯化硅3’帶走， 造成電加熱管2’本身的溫度逐漸升高并最終燒斷，由此導致該電加 熱管2’的使用壽命縮短。因此，頻繁更換電加熱管將會導致該現有 汽化方法的維護成本急劇升高。

另外，當汽化的四氯化硅8’從汽化器1’的頂部出口管線7’作為 產品直接排出時，在該汽化的四氯化硅中不可避免地會夾帶液滴(未 汽化的四氯化硅微小液滴)，因此現有的汽化方法存在著四氯化硅汽 化效率差(四氯化硅無法充分汽化)的問題。而且，這種夾帶的液滴 會給后續的氯氫化工藝帶來不良的影響，因此也存在著下游工藝不友 好的問題。

最后，由于汽化器1’的底面積較大，因此硅粉和重組分等重雜 質在非常寬廣的大面積范圍內散布著沉降，而不是集中在某一個特定 區域內，因此現有的汽化方法還存在著硅粉和重組分等重雜質富集效 率差的問題。由于硅粉和重組分等重雜質的富集效率差，直接會導致 硅粉和重組分等重雜質的除去效率差，從而更加重了電加熱管2’的 結垢問題。而且，由于硅粉和重組分等重雜質沉降得過于分散，也極 大地增加了排渣處理的操作難度。

因此，仍舊需要一種四氯化硅汽化方法，其適合工業實施，并且 克服了現有技術中存在的前述問題。

發明內容

為此，本申請的發明人經過刻苦的研究發現，通過為硅粉和重組 分等重雜質的沉降創造一個不受或幾乎不受液體流動干擾的環境，同 時盡可能減少或捕捉汽化的四氯化硅中夾帶的液滴，就可以解決前述 問題，并由此實現了本申請發明。

具體而言，本發明涉及以下方面的內容：

1.一種用于汽化四氯化硅的方法，其包括：

a)使液體四氯化硅進料1進入第一立式容器3的步驟；