[實用新型]一種四氯化硅制備三氯氫硅的設備

無效

• 申請號: 200920135251.5
• 申請日: 2009-02-27
• 公開（公告）號: CN201372206Y
• 公開（公告）日: 2009-12-30
• 發明（設計）人: 張日清;范猛;周勇;姜占鋒
• 申請（專利權）人: 比亞迪股份有限公司
• 主分類號: C01B33/107
• 分類號: C01B33/107
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

【技術領域】

本實用新型涉及太陽能電池領域，尤指涉及制備多晶硅主要原料三氯氫硅的設備。

【背景技術】

近幾年，在電子以及光伏產業的快速發展的帶動下，世界范圍內多晶硅產業得到了迅猛的發展。目前，生產多晶硅主要方法是西門子法，但是此方法會產生大量的副產物SiCl4(四氯化硅)，每生產1噸的HSiCl3(三氯氫硅)大約要產生8噸的SiCl4。如果處理不好的話，這將會給廢物處理帶來極大的挑戰，甚至會影響整個行業的發展。

現階段，如果能夠找到合理可行的解決方案，實現多晶硅主要副產物SiCl4的回收利用，并且轉化為多晶硅的主要原料HSiCl3，不但有效的降低多晶硅的生產成本，而且還能夠較好的保護生態環境，實現產業的健康發展。

目前將SiCl4氫化為HSiCl3的方法分為兩種：

A高溫氫化即使SiCl4/氫氣在1250℃左右無催化劑的條件下形成HSiCl3。

B低溫氫化即SiCl4/氫氣/硅在500℃左右/2.5MPa有催化劑的條件下氫化成HSiCl3。

相比高溫氫化法，低溫氫化具有能耗低，轉換效率高等特點。但是低溫氫化所需要的高壓條件對生產設備的要求較高。如此高的壓力條件(2.5MPa)也給固體物料的輸送帶來相當大的困難。傳統的由低壓到高壓的物料輸送裝置很難實現。有方案采用間斷反應的方式進行，在反應進行時，關閉物料控制裝置，停止加料；當物料消耗到一定情況下，再加入新的硅粉物料進行相應的原料補充。這樣的生產裝置具有較好的可操作性，容易控制，而且還具有較高的安全性能。但是間斷性的加料方式中斷了反應的連續性，降低了生產效率；同時反應條件的間斷性的變化在提高了能耗的同時也給設備帶來不利的影響。

【發明內容】

為解決物料輸送時，由于高壓而帶來的物料輸送難的問題，本實用新型提供了一種能連續輸送固體物料的四氯化硅制備三氯氫硅的設備。

一種四氯化硅制備三氯氫硅的設備，包括硅粉活化器，供氣裝置，氫化反應器，后處理裝置；硅粉活化器和氫化反應器之間設有第一管道；供氣裝置和氫化反應器之間設有第二管道；后處理裝置用于對氫化反應器中出來的物質進行過濾、冷凝、分餾；其中，第一管道上設有若干閥門，閥門與閥門之間形成若干管段；各管段上設有抽真空口和充氣口，可對各管段抽真空或向內充入氣體。

采用本實用新型技術方案，可實現固體顆粒的穩定的連續補充，從而保證生產反應的連續進行，降低生產能耗，增加生產效率，提高生產設備的操作安全性能。

【附圖說明】

圖1本實用新型具體實施方式中整體設備示意圖；

圖2本實用新型具體實施方式中氫化反應器主視示意圖；

圖3本實用新型具體實施方式中氫化反應器俯視示意圖；

圖4本實用新型具體實施方式中硅粉活化器和氫化反應器連接示意圖。

【具體實施方式】

為了使本實用新型所要解決的技術問題、技術方案及有益效果更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本實用新型進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。

實施例

如圖1所示，本例中描述的四氯化硅制備三氯氫硅的設備，包括硅粉活化器1，供氣裝置3，氫化反應器2，后處理裝置4；硅粉活化器1和氫化反應器2之間設有第一管道11；供氣裝置3和氫化反應器2之間設有第二管道12；硅粉活化器1用于儲存硅料并通過第一管道11向氫化反應器2內輸入硅粉和催化劑的固體顆粒；供氣裝置3用于通過第二管道12向氫化反應器2內供應氫氣和四氯化硅氣體的混合氣體；后處理裝置4用于對氫化反應器2中出來的物質進行處理。該處理可以為直接用于供給后續設備使用，也可以經過濾、冷凝、分餾等步驟后，沒有反應的氫氣和四氯化硅氣體可以重新返回利用，產生的三氯氫硅可以供給后續設備使用，或者用儲存罐儲存以備用。后續裝置中的后續過程可以在一個設備中進行，也可以分為過濾裝置、冷凝裝置、分餾裝置等常見裝置，然后中間通過管道連接的方式連接，這些本領域技術人員根據上述描述，無需付出創造性勞動，可輕易實現。本例中采用過濾裝置、冷凝裝置、分餾裝置等通過管道連接的方式，但并不拘泥于此，后續將做進一步說明。

如圖4中所示，其中，第一管道11上設有若干閥門，閥門與閥門之間形成若干管段；各管段上設有抽真空口216，217和充氣口213，214，可對各管段抽真空或向內充入氣體。

供氣裝置3包括氫氣儲存鋼瓶31、四氯化硅儲存鋼瓶32及氣體混合器30。