[發明專利]多晶硅生產過程中熱量利用的裝置及方法

無效

• 申請號: 201210320578.6
• 申請日: 2012-09-03
• 公開（公告）號: CN102786055A
• 公開（公告）日: 2012-11-21
• 發明（設計）人: 齊林喜;趙亮
• 申請（專利權）人: 內蒙古盾安光伏科技有限公司
• 主分類號: C01B33/03
• 分類號: C01B33/03
• 代理公司: 北京智匯東方知識產權代理事務所(普通合伙) 11391
• 代理人: 張群峰;范曉斌

1.一種多晶硅生產過程中熱量利用的方法，包括：

合成步驟：將氫氣以及在多晶硅生產過程中產生的四氯化硅加熱后引入到載有硅粉的氫化反應器中發生氫化反應，得到包含反應生成的三氯氫硅、二氯二氫硅、氯化氫以及未反應的四氯化硅、氫氣、硅粉的混合氣體；

凈化步驟：用氯硅烷去除混合氣體中的硅粉從而得到包含氯硅烷的凈化氣體；

冷凝步驟：將凈化氣體引入精餾塔塔底再沸器中換熱降溫，降溫后的凈化氣體引入冷凝器進行冷凝，得到冷凝液體和不凝氣體；將不凝氣體返回氫化反應器，將冷凝液體送入精餾塔；

精餾步驟：將在精餾塔塔頂分離出的氣體作為多晶硅還原爐的原料；將在精餾塔塔釜分離出的液體返回氫化反應器。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述冷凝液體包括三氯氫硅、四氯化硅、二氯二氫硅以及氯硅烷，不凝氣體包括氫氣和氯化氫。

3.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，在精餾步驟中，從精餾塔塔釜分離出的液體為四氯化硅，從精餾塔塔頂分離出的氣體為三氯氫硅和二氯二氫硅。

4.根據權利要求3所述的方法，其特征在于，精餾步驟還包括：液體氯硅烷通過精餾塔塔底再沸器汽化，并沿精餾塔向上運輸作為三氯氫硅和二氯二氫硅汽化的熱源，蒸汽相變成冷凝液體后從塔底再沸器排出。

5.根據權利要求4所述的方法，其特征在于，從塔底再沸器中排出的液體氯硅烷送至冷凝器作為冷卻介質。

6.根據權利要求3所述的方法，其特征在于，精餾步驟還包括：通過精餾塔塔頂冷凝器將三氯氫硅和二氯二氫硅分離，并將三氯氫硅作為多晶硅還原爐的原料提純或儲存。

7.一種多晶硅生產過程中熱量利用的裝置，包括

氫化反應器，用于將硅粉、氫氣和在多晶硅生產過程中產生的四氯化硅引入所述氫化反應器中反應生成三氯氫硅、二氯二氫硅和氯化氫；

與氫化反應器連通的洗滌塔，用氯硅烷將從氫化反應器排出的包括三氯氫硅、二氯二氫硅、氯化氫、四氯化硅、氫氣和硅粉的混合氣體中的硅粉去除，得到包括氯硅烷的凈化氣體；

具有塔底再沸器的精餾塔，塔底再沸器與洗滌塔連通，用于將凈化氣體通過與塔底再沸器換熱降溫；以及

與塔底再沸器連通的冷凝器，所述冷凝器將從塔底再沸器接收的降溫后的凈化氣體冷凝得到冷凝液體和不凝氣體，所述冷凝器還分別與氫化反應器和精餾塔連通，用于將不凝氣體返回氫化反應器，將冷凝液體送入精餾塔，所述精餾塔塔釜與氫化反應器連通。

8.根據權利要求7所述的裝置，其特征在于，所述冷凝液體包括三氯氫硅、四氯化硅、二氯二氫硅以及氯硅烷，不凝氣體包括氫氣和氯化氫。

9.根據權利要求8所述的裝置，其特征在于，從所述精餾塔塔釜分離出四氯化硅并返回氫化反應器；從精餾塔塔底再沸器中分離出氯硅烷并送至冷凝器作為冷卻介質。

10.根據權利要求8所述的裝置，其特征在于，所述精餾塔還包括設置在塔頂的冷凝器。