[發(fā)明專利]利用制備多晶硅的系統(tǒng)制備多晶硅的方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410374929.0
• 申請日: 2014-07-31
• 公開（公告）號(hào): CN104150485A
• 公開（公告）日: 2014-11-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 石何武;鄭紅梅;嚴(yán)大洲;湯傳斌;肖榮暉
• 申請（專利權(quán)）人: 中國恩菲工程技術(shù)有限公司
• 主分類號(hào): C01B33/03
• 分類號(hào): C01B33/03
• 代理公司: 北京清亦華知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11201
• 代理人: 李志東

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于多晶硅生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，本發(fā)明涉及一種利用制備多晶硅的系統(tǒng)制備多晶硅的方法。

背景技術(shù)

多晶硅是太陽能光伏用原料，在光伏電池生產(chǎn)中起著舉足輕重的作用，如何低成本的生產(chǎn)高品質(zhì)的多晶硅是多晶硅生產(chǎn)工作者一直以來孜孜追求的目標(biāo)。現(xiàn)有的多晶硅生產(chǎn)80％以上采用改良西門子工藝技術(shù)，即將高純?nèi)葰涔韬透呒儦錃饣旌虾筮M(jìn)入到還原爐內(nèi)進(jìn)行氣相沉積獲得高純多晶硅，從還原爐內(nèi)出來的還原尾氣進(jìn)入到尾氣回收工序進(jìn)行處理，還原尾氣通過冷媒介質(zhì)不斷的冷凝分離出三氯氫硅、四氯化硅、二氯二氫硅、氫氣及氯化氫，然后經(jīng)過提純處理后將尾氣中的各種物料循環(huán)利用。在傳統(tǒng)的生產(chǎn)工藝中，尾氣先通過回收分離，造成能耗較高，物料的單程轉(zhuǎn)化率較低。

因此，現(xiàn)有的多晶硅生產(chǎn)技術(shù)有待進(jìn)一步改進(jìn)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明旨在至少在一定程度上解決相關(guān)技術(shù)中的技術(shù)問題之一。為此，本發(fā)明的一個(gè)目的在于提出一種利用制備多晶硅的系統(tǒng)制備多晶硅的方法，該方法可以實(shí)現(xiàn)物料的循環(huán)使用，并且顯著降低還原尾氣的處理成本。

在本發(fā)明的一個(gè)方面，本發(fā)明提出了一種利用制備多晶硅的系統(tǒng)制備多晶硅的方法，所述系統(tǒng)包括：

多個(gè)還原爐，所述多個(gè)還原爐通過管道串聯(lián)連接，并將上游所述還原爐產(chǎn)生的還原尾氣供給至下游所述還原爐中；

三氯氫硅入口，所述三氯氫硅入口設(shè)置在所述管道上；

氫氣入口，所述氫氣入口設(shè)置在所述管道上；

三氯氫硅儲(chǔ)罐，所述三氯氫硅儲(chǔ)罐分別與第一個(gè)還原爐和所述三氯氫硅入口相連，用于將三氯氫硅供給至所述還原爐中；以及

氫氣儲(chǔ)罐，所述氫氣儲(chǔ)罐分別與所述第一個(gè)還原爐和所述氫氣入口相連，用于將氫氣供給至所述還原爐中；

還原尾氣返回管路，所述還原尾氣返回管路分別與所述第一個(gè)還原爐和最后一個(gè)還原爐相連，用于將所述最后一個(gè)還原爐中產(chǎn)生的還原尾氣供給至所述第一個(gè)還原爐中，

其中，

所述多個(gè)還原爐包括3～6個(gè)，

所述方法包括：

采用所述多個(gè)還原爐將三氯氫硅和氫氣進(jìn)行還原反應(yīng)，以便得到多晶硅和還原尾氣，

其中，

將上游所述還原爐產(chǎn)生的還原尾氣通過所述管道供給至下游所述還原爐中參與所述還原反應(yīng)。

根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的利用制備多晶硅的系統(tǒng)制備多晶硅的方法通過管道將上游還原爐產(chǎn)生的還原尾氣直接供給至下游還原爐中參與還原反應(yīng)，可以實(shí)現(xiàn)物料的循環(huán)利用，同時(shí)在將還原尾氣供給至下游還原爐參與還原反應(yīng)之前，將還原尾氣與三氯氫硅和氫氣在管道中進(jìn)行混合，可以實(shí)現(xiàn)對三氯氫硅和氫氣的預(yù)熱，進(jìn)而降低了能耗，另外，還原尾氣中的二氯二氫硅、氯化氫和四氯化硅可以有效抑制部分副反應(yīng)，從而顯著提高三氯氫硅轉(zhuǎn)化率，并且所得到多晶硅純度并未降低。

另外，根據(jù)本發(fā)明上述實(shí)施例的利用制備多晶硅的系統(tǒng)制備多晶硅的方法還可以具有如下附加的技術(shù)特征：

在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，所述還原反應(yīng)是在溫度為1050攝氏度和壓力為0.3～0.55MPa條件下進(jìn)行的。由此，可以顯著提高還原反應(yīng)效率。

在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，所述利用制備多晶硅的系統(tǒng)制備多晶硅的方法進(jìn)一步包括將最后一個(gè)還原爐中產(chǎn)生的還原尾氣供給至第一個(gè)還原爐中。由此，可以實(shí)現(xiàn)物料的循環(huán)利用。

附圖說明

圖1是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的利用制備多晶硅的系統(tǒng)制備多晶硅的方法中的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是根據(jù)本發(fā)明又一個(gè)實(shí)施例的利用制備多晶硅的系統(tǒng)制備多晶硅的方法中的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的利用制備多晶硅的系統(tǒng)制備多晶硅的方法流程示意圖；

圖4是根據(jù)本發(fā)明又一個(gè)實(shí)施例的利用制備多晶硅的系統(tǒng)制備多晶硅的方法流程示意圖。

具體實(shí)施方式

下面詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例，所述實(shí)施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標(biāo)號(hào)表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實(shí)施例是示例性的，旨在用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對本發(fā)明的限制。