三氯氢硅制备工艺介绍.pdf

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1、第32卷第6期2011年l2月化学]二业与工程技术j(’urllctl(1f(：he}nicullndHstry＆．Engi，1PPringV01．32No．6Dec．．2011三氯氢硅制备工艺介绍蒋广蔓(中国石化集团南京工程有限公司，江苏南京211100)摘要：从：亡艺流程、工艺特点、核心设备结构等方面介绍了国内两种生产多晶硅所需的三氯氢硅制备工艺：改良西门子法和氯氢化法。前者以硅粉和氯化氢为原料制备三氯氢硅，其原料来源广、价格低廉；而后者以难处理的四氯化硅与氢气、硅粉、氯化氢为原料制备三氯氢硅，解决了四氯化硅的出路，提高了物料的利用率。两者均能降

2、低能耗，减少污染，对社会、经济、环境具有重要意义。关键词：四氯化硅三氯氢硅改良西门子法氯氢化法中图分类号：TQ264．1文献标识码：A文章编号：1006—7906(2011)06一0046一06Preparationprocessoftrichlorosilane_，JANGG““”胄～^r，j譬(SinopecNanjingEngineerjng&ConstructionIncorporation，Nanjing211100．China)Abstract：Twopreparationprocessesoftrichlor。silaneforprod

3、ucingpolysiliconaredescribedincludingprocessflow，processcharacteristicsandstructureofcoreequipment．Therawmaterialsofimprovedsiemensprocessaresilicapowderandhydrogenchloride，whichhasw；dematerialsourcesandlowcost．Therawmaterialsofhydrochlorinationprocessaresillcontetrachloride，hy

4、drogen，silicapowderandhydrogenchloride，whichprovideanoutletforunwieldysilicontetrachlorideanden—hancetheutilizationrateofmaterials．Bothoftheprocesseshaveadvantagesoflowenergyconsumptionandlessponution，whichisimportantforsocjety，economyandenvironment．Keywords：Silicontetrachlorid

5、e；Trichlorosilane；ImprovedSiemensprocess；Hydrochlorinationprocess由于能源危机和环境保护的要求，太阳能是能源中最引人关注的，其清洁、安全、资源丰富。单晶硅是光电转换等器件的基础材料，太阳能电池板系列产品是将太阳能转化为电能的有效载体，而高纯度的多晶硅是单晶硅的生产原料。对于多晶硅生产，三氯氢硅制备工艺是首要的。三氯氢硅制备有不同的工艺，目前生产大多采用流化床法工艺，主流生产工艺有改良西门子法硅粉转化和氯氢化的四氯化硅转化法两种。文中介绍这两种工艺，其中DCS，TCS，STC，si分别表示

6、二氯氢硅、三氯氢硅、四氯化硅及金属级硅粉(SiH：Cl：，SiHCl。，SiHCl。，MG—Si)，CVD表示多晶硅产品的氢气还原炉。l改良西门子法的三氯氢硅制备工艺改良西门子法多晶硅生产总量占全球多晶硅生产总量的85％。该工艺的三氯氢硅制备在原有的改良西门子法基础上，结合其他多晶硅企业的生产经验加以开发和优化，系统实现了闭路循环的生产，该法已在国内某多晶硅企业得到了成功运用，目前生产情况良好。1．1工艺流程改良西门子法的三氯氢硅制备工艺流程如图1所示。1．1．1原料制备主原料：纯度为99．5％金属级硅粉(MG—Si)、无水氯化氢气体(大部分来自CV

7、D氢气还原单元循环利用，少量外购补充)。金属级硅粉提升至硅粉加料斗，硅粉借助重力从硅粉加料斗进入硅粉于燥器，干燥器外设有盘管。收稿日期：2011一06一07。作者简介：蒋广生(1967一)．男，江苏六合人，高级工程师，长期从事化工设计工作。蒋广生三氯氢硅制备工艺介绍·47·热，经4～8h除去残留的水分。加热后的氮气经袋撼啪‰。蒸汽热氮气硅粉干旋风除袋式除燥器尘器TCS／STCl硅粉I去硅粉送料斗TCS／STC。导一癸蒸汽油。式除尘器回收硅粉后放空。干燥好的硅粉送至硅粉送料斗待用。湘羹氢气去循环利用HCl吸收塔氯化氢压缩后去氯化反应器]冷凝器一’宁=冷

8、却水l生塾巡磐再去cvD生产多晶硅成品]Q亡蒸汽—J再沸器忆埋’⋯粗?唰器1．1．2反应过程干燥好的硅粉经氯