[實用新型]一種多晶硅硅烷分解爐導熱油控溫節能系統

有效

• 申請號: 201621122582.1
• 申請日: 2016-10-14
• 公開（公告）號: CN206126862U
• 公開（公告）日: 2017-04-26
• 發明（設計）人: 李生生;姜海明;陳杰;楊君坤;錢子勍
• 申請（專利權）人: 內蒙古神舟硅業有限責任公司;上海空間電源研究所
• 主分類號: C01B33/035
• 分類號: C01B33/035
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域：

本實用新型涉及硅烷分解爐導熱油的回熱循環，尤其涉及一種多晶硅硅烷分解爐導熱油控溫節能系統。

背景技術：

電子級多晶硅是半導體器件、集成電路、大功率電力電子器件的基礎性材料。而硅烷熱分解法制備電子級多晶硅具有反應溫度低(750～880℃左右)，大大的降低了生產的能耗，其次硅烷較易提純，含硅量較高(87.5％)，分解率高，循環物料少，同時硅烷熱分解過程的副產物少等優點，因此在環境日益受到重視的大環境下，硅烷熱分解法成為制備電子級多晶硅的一種很有前途的方法。在硅烷熱分解法制備電子級多晶硅時，通常用到的設備為硅烷分解爐，硅烷分解爐的內部結構在申請號為201110247520.9公開的多晶硅硅烷分解爐之導熱油硅芯夾套式小鐘罩中公開，硅烷分解爐內同軸設置有外套筒和內套筒，內套筒內設置有硅芯(小直徑硅棒)，外套筒和內套筒組成硅芯夾套，硅芯需要升溫擊穿，擊穿后硅芯開始導電，硅芯溫度會逐漸升高，硅芯升高到一定溫度后，進入內套筒的硅烷氣就可以開始反應，在反應過程中需要硅芯保持在一定溫度，目前由于沒有很好的與硅烷分解爐結合的控溫系統，導致硅烷分解爐的硅烷分解效率不高，且導熱油利用率低。

實用新型內容：

本實用新型的目的在于提供一種多晶硅硅烷分解爐導熱油控溫節能系統，解決目前硅烷分解爐內溫度無法控制導致的硅烷分解效率低的問題。

為了解決上述技術問題，本實用新型提供了一種多晶硅硅烷分解爐導熱油控溫節能系統，其包括導熱油循環槽、換熱器、閃蒸槽、硅烷分解爐、導熱油泵和冷卻水泵，所述硅烷分解爐內設置有硅芯夾套，所述導熱油循環槽的常溫油進口與進油管的出口連通，所述導熱油循環槽的換熱出口與所述換熱器的管程入口通過第一換熱管連通，所述第一換熱管上設置有一個所述主導熱油泵，所述換熱器的管程出口與所述硅芯夾套的冷卻油進口連通，所述硅芯夾套的冷卻回油出口與所述導熱油循環槽的第二進口連通，所述閃蒸槽的換熱出水口與所述換熱器的殼程進口通過第二換熱管連通，所述第二換熱管上設置有所述冷卻水泵，所述換熱器的殼程出口與所述閃蒸槽的換熱進水口連通，所述閃蒸槽的蒸汽進口與蒸汽進管的蒸汽出口連通，所述閃蒸槽的蒸汽冷凝液出口與冷凝管的蒸汽進口連通，所述閃蒸槽的進水口與進水管的出水口連通，所述閃蒸槽的出氣口與蒸汽出管的進口連通。

可選地，所述主導熱油泵兩端的所述第一換熱管之間設置有換熱支管，所述換熱支管上設置有備導熱油泵。

可選地，所述主導熱油泵與所述換熱器之間的所述第一換熱管與所述導熱油循環槽之間設置有油泵回路。

可選地，所述換熱回水管上設置有第一調節閥，所述換熱器管程出口處的冷卻導熱油管上設置有溫度表，所述溫度表與所述第一調節閥信號連接。

可選地，所述硅烷分解爐的數量為4臺。

可選地，所述硅芯夾套的冷卻回油出口和與所述導熱油循環槽的第三進口通過硅芯擊穿回油管路連通。

本實用新型的優點：本實用新型在硅烷分解爐未開始工作前，通過在閃蒸槽內與加熱蒸汽換熱后的脫鹽水和導熱油換熱，導熱油吸收熱量后升溫，然后升溫后的導熱油為硅烷分解爐內的硅芯夾套提供熱量，擊穿硅芯夾套內的硅芯，使的硅芯導電開始升溫，溫度升到一定值時，進入硅芯夾套內的硅烷氣就可以發生分解反應；在硅烷分解爐反應過程中將導熱油作為循環使用的主要對象，并通過冷凝液和導熱油換熱移走熱量，最終冷凝液升溫將部分熱量轉變為蒸汽的汽化潛熱，可以回收利用到其他需要加熱的設備中，實現熱量回收利用。綜上所述，本實用新型通過對導熱油循環換熱，實現對硅烷分解爐內溫度的控制，保證硅烷分解爐分解硅烷氣的精確度和可控性。

附圖說明：

圖1為本實用新型的結構示意圖。

附圖說明如下：1、導熱油循環槽；2、換熱器；3、閃蒸槽；4、硅烷分解爐；5、主導熱油泵；6、冷卻水泵；7、硅芯夾套；8、進油管；9、第一換熱管；10、冷卻導熱油管；11、冷卻回油管；12、第二換熱管；13、蒸汽進管；14、冷凝管；15、進水管；16、蒸汽出管；17、壓力表；18、第二調節閥；19、硅芯擊穿回油管路；20、備導熱油泵；21、油泵回路；22、換熱回水管；23、溫度表；24、第一調節閥。

具體實施方式：

為使本實用新型要解決的技術問題、技術方案和優點更加清楚，下面將結合附圖及具體實施例進行詳細描述。