CN221319339U - 一种用纯二氯二氢硅生产多晶硅的设备 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种用纯二氯二氢硅生产多晶硅的设备，包括还原炉，所述还原炉的下端位置处安装有过热器，所述过热器的下端位置处连接有输送管路，所述还原炉的下端在位于右侧位置处安装有总管路，本发明拟用纯二氯二氢硅进料，三氯氢硅在小于九百五十摄氏度条件下发生歧化反应生成二氯二氢硅和四氯化硅，反应方程式如下，SiHCl3→SiCl4+SiH2Cl2，回收精馏分离出的纯二氯二硅直接送还原，二氯二氢硅经汽化器汽化后与自尾气回收车间送来氢气在静态混合器混合，混合完成后一同送至过热器进一步加热到工艺所需温度，最后达到工艺指标的氢气与二氯二氢硅进入还原炉在九百摄氏度左右下进行反应，生成的无定型硅附着到硅芯上长成成品硅棒。
Description
技术领域
本实用新型属于用纯二氯二氢硅生产多晶硅的设备相关技术领域，具体涉及一种用纯二氯二氢硅生产多晶硅的设备。
背景技术
用纯二氯二氢硅生产多晶硅的设备主要包括气相氯化炉，气相沉积炉，气体供应***和控制***等部分，这些设备协同工作，通过化学反应和沉积过程，将纯二氯二氢硅转化为多晶硅，并最终得到高质量的多晶硅产品。
随着改良西门子法的逐渐成熟，现在还原的主流工艺是用二氯二氢硅与三氯氢硅混合进料，但是反应进行的过程中由于反应温度较高因此耗电量高，并且实收率最高只能达到10.5％左右。且还原尾气中的二氯二氢硅需经反歧化与四氯化硅反应生成三氯氢硅，需要投入一套反歧化装置。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种用纯二氯二氢硅生产多晶硅的设备，以解决上述背景技术中提出的随着改良西门子法的逐渐成熟，现在还原的主流工艺是用二氯二氢硅与三氯氢硅混合进料，但是反应进行的过程中由于反应温度较高因此耗电量高，并且实收率最高只能达到10.5％左右。且还原尾气中的二氯二氢硅需经反歧化与四氯化硅反应生成三氯氢硅，需要投入一套反歧化装置。
为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种用纯二氯二氢硅生产多晶硅的设备，包括还原炉，所述还原炉的下端位置处安装有过热器，所述过热器的下端位置处连接有输送管路，所述输送管路的上端位置处安装有流量计，所述输送管路安装有调节阀，所述输送管路的另一端位置处连通有罐体，所述还原炉的下端中间位置处连接有尾气回收装置，所述还原炉的下端在位于右侧位置处安装有总管路。
优选的，所述还原炉通过过热器来控制内部的温度。
优选的，所述过热器通过加热和调节进入还原炉的空气或燃气的温度以提供适宜热量给还原炉的物料。
优选的，所述还原炉内部的温度达到设定温度范围时过热器会减少空气或燃气的温度以保持还原炉内温度稳定。
优选的，所述尾气回收装置收集和处理还原炉排放的尾气。
优选的，所述流量计对还原炉气体流量进行计量。
优选的，所述流量计通过流体的速度和体积来确定流量。
优选的，所述调节阀调节还原炉中流体流量来确保还原炉正常运行和生产过程的稳定。
与现有技术相比，本实用新型提供了一种用纯二氯二氢硅生产多晶硅的设备，具备以下有益效果：
1、本发明拟用纯二氯二氢硅进料，三氯氢硅在小于九百五十摄氏度的条件下发生歧化反应生成二氯二氢硅和四氯化硅，反应方程式如下，SiHCl3→SiCl4+SiH2Cl2，回收精馏分离出的纯二氯二硅直接送还原，二氯二氢硅经汽化器汽化后与自尾气回收车间送来的氢气在静态混合器混合，混合完成后一同送至过热器进一步加热到工艺所需温度，最后达到工艺指标的氢气与二氯二氢硅进入还原炉在九百摄氏度左右的下进行反应，生成的无定型硅附着到硅芯上长成成品硅棒。
2、采用二氯二氢硅单独进料与氢气发生反应的温度低，有利于节能，预期电单耗会降至二十八kw/kg，二氯二氢硅生产硅棒的沉积速率快，预期为一百八十kg/h，实收率可达百分之十五。
附图说明
图1为本实用新型的一种用纯二氯二氢硅生产多晶硅的设备结构示意图。
图中：1、还原炉；2、尾气回收装置；3、总管路；4、流量计；5、调节阀；6、输送管路；7、过热器；8、罐体。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
实用新型提供了如图1所示的一种用纯二氯二氢硅生产多晶硅的设备，包括还原炉1，还原炉1的下端位置处安装有过热器7，过热器7的下端位置处连接有输送管路6，输送管路6的上端位置处安装有流量计4，输送管路6安装有调节阀5，输送管路6的另一端位置处连通有罐体8，还原炉1的下端中间位置处连接有尾气回收装置2，还原炉1的下端在位于右侧位置处安装有总管路3。
本发明拟用纯二氯二氢硅进料，三氯氢硅在小于九百五十摄氏度的条件下发生歧化反应生成二氯二氢硅和四氯化硅，回收精馏分离出的纯二氯二硅直接送还原，二氯二氢硅经汽化器汽化后与自尾气回收车间送来的氢气在静态混合器混合，混合完成后一同送至过热器7进一步加热到工艺所需温度，最后达到工艺指标的氢气与二氯二氢硅进入还原炉1在九百摄氏度左右的下进行反应，生成的无定型硅附着到硅芯上长成成品硅棒。
如图1所示，还原炉1通过过热器7来控制内部的温度，过热器7通过加热和调节进入还原炉1的空气或燃气的温度以提供适宜热量给还原炉1的物料，还原炉1内部的温度达到设定温度范围时过热器7会减少空气或燃气的温度以保持还原炉1内温度稳定，尾气回收装置2收集和处理还原炉1排放的尾气，流量计4对还原炉1气体流量进行计量，流量计4通过流体的速度和体积来确定流量，调节阀5调节还原炉1中流体流量来确保还原炉1正常运行和生产过程的稳定。
采用二氯二氢硅单独进料与氢气发生反应的温度低，有利于节能，预期电单耗会降至二十八kw/kg，二氯二氢硅生产硅棒的沉积速率快，预期为一百八十kg/h，实收率可达百分之十五。
最后应说明的是：以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种用纯二氯二氢硅生产多晶硅的设备，其特征在于，包括还原炉(1)，所述还原炉(1)的下端位置处安装有过热器(7)，所述过热器(7)的下端位置处连接有输送管路(6)，所述输送管路(6)的上端位置处安装有流量计(4)，所述输送管路(6)安装有调节阀(5)，所述输送管路(6)的另一端位置处连通有罐体(8)，所述还原炉(1)的下端中间位置处连接有尾气回收装置(2)，所述还原炉(1)的下端在位于右侧位置处安装有总管路(3)。
2.根据权利要求1所述的一种用纯二氯二氢硅生产多晶硅的设备，其特征在于：所述还原炉(1)通过过热器(7)来控制内部的温度。
3.根据权利要求2所述的一种用纯二氯二氢硅生产多晶硅的设备，其特征在于：所述过热器(7)通过加热和调节进入还原炉(1)的空气或燃气的温度以提供适宜热量给还原炉(1)的物料。
4.根据权利要求2所述的一种用纯二氯二氢硅生产多晶硅的设备，其特征在于：所述还原炉(1)内部的温度达到设定温度范围时过热器(7)会减少空气或燃气的温度以保持还原炉(1)内温度稳定。
5.根据权利要求1所述的一种用纯二氯二氢硅生产多晶硅的设备，其特征在于：所述尾气回收装置(2)收集和处理还原炉(1)排放的尾气。
6.根据权利要求1所述的一种用纯二氯二氢硅生产多晶硅的设备，其特征在于：所述流量计(4)对还原炉(1)气体流量进行计量。
7.根据权利要求6所述的一种用纯二氯二氢硅生产多晶硅的设备，其特征在于：所述流量计(4)通过流体的速度和体积来确定流量。
8.根据权利要求1所述的一种用纯二氯二氢硅生产多晶硅的设备，其特征在于：所述调节阀(5)调节还原炉(1)中流体流量来确保还原炉(1)正常运行和生产过程的稳定。
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