三氯氫矽合成生產中添加四氯化矽的裝置的製作方法

2023-11-05 11:35:07

專利名稱：三氯氫矽合成生產中添加四氯化矽的裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於三氯氫矽合成生產裝置，特別是一種在三氯氫矽合成生產中添加 四氯化矽的裝置。
背景技術：
三氯氫矽生產過程中，三氯氫矽合成生產是三氯氫矽整個生產的關鍵環節。在三 氯氫矽合成生產中，工藝為將矽抽入矽粉乾燥器，在乾燥器內將矽粉預熱並通少量熱氮氣 除水，將熱矽粉投入三氯氫矽合成爐後取用電阻式或電磁式外加熱器將矽粉加熱到320°C 左右後，通過氯化氫，氯化氫在高溫下與金屬矽粉反應生成三氯氫矽和四氯化矽的混合氣 體，反應方程式為 2Si+HCL = = = = = = HSiCL3+SiCL4+3H2, 2HSiCL3 = = SiCl4+2HCl ；在一 定條件下三氯氫矽會分解產生四氯化矽，為提高三氯氫矽的轉化率，一種方法是降低反應 溫度，另一種方法是加入四氯化矽進三氯氫矽反應爐，使三氯氫矽爐子內的四氯化矽濃度 控制在一定水平，抑制四氯化矽的生成。傳統的三氯氫矽合成生產工藝中沒有在氯化氫中添加四氯化矽的裝置，沒有用四 氯化矽去除氯化氯中的微量水份，水對系統有一定腐蝕，噴嘴壞得快，另一方面在得到的粗 品三氯氫矽純度要低一些，比加四氯化矽進氯化氫系統除水抑制四氯化矽生成要低1
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實用新型內容本實用新型針對三氯氫矽合成生成三氯氫矽中，反應既生成三氯氫矽又生成四氯 化矽，造成三氯氫矽低產量的技術問題，提出了新型的三氯氫矽合成生產中添加四氯化矽 的裝置，通過在三氯氫矽合成爐內加入四氯化矽以達到提高三氯氫矽的產量(轉化率)。本實用新型的技術方案如下三氯氫矽合成生產中添加四氯化矽的裝置，其特徵在於包括依次連接的四氯化 矽貯槽、磁力泵、四氯化矽高位槽、四氯化矽氣化罐、流量計、混合器、二氧化矽分離器、三氯 氫矽合成爐及穩壓裝置構成，四氯化矽高位槽、四氯化矽氣化罐、二氧化矽分離器的上部均 連接有通氮氣的管道；四氯化矽高位槽和四氯化矽氣化罐之間設置有連通的平衡管，混合 器還連接有通氯化氫的管道。所述四氯化矽氣化罐的外層有加熱夾層，加熱夾層連接有蒸汽管道。所述三氯氫矽合成爐連接有矽粉乾燥器。所述穩壓裝置主要指調節閥，通過調節閥來穩定四氯化矽氣化罐的出口壓力。本裝置工作時，首先將精餾存儲在四氯化矽貯存罐中的四氯化矽產品通過磁力 泵抽到四氯化矽高位槽，四氯化矽由四氯化矽高位槽自流進入四氯化矽氣化罐，在氣化罐 外加熱水或蒸汽，將四氯化矽氣化成氣體，控制壓力在0. 15Mpa左右，通過流量計與氯化氫 (氯化氫也經過流量計)配比後，在混合器內充分混合，四氯化矽氣體順著進入三氯氫矽合 成爐的氯化氫管道進入三氯氫矽合成爐，進入爐內的四氯化矽在高溫下抑制三氯氫矽向四氯化矽轉化。本實用新型的有益效果表現在採用本裝置可以在三氯氫矽合成生產中添加四氯化矽的裝置，通過在三氯氫矽合 成爐內加入四氯化矽以達提高三氯氫矽的轉化率，以達到提高三氯氫矽的產量。

圖1為本實用新型結構系統原理圖具體實施方式
如圖1所示，三氯氫矽合成生產中添加四氯化矽的裝置，包括依次連接的四氯化 矽貯槽1、磁力泵2、四氯化矽高位槽3、四氯化矽氣化罐4、流量計5、混合器6、二氧化矽分 離器7、三氯氫矽合成爐8及穩壓裝置構成，四氯化矽高位槽3、四氯化矽氣化罐4、二氧化矽 分離器7的上部均連接有通氮氣的管道8 ；四氯化矽高位槽3和四氯化矽氣化罐4之間設 置有連通的平衡管9，混合器6還連接有通氯化氫的管道10。所述四氯化矽氣化罐4的外層有加熱夾層，加熱夾層連接有蒸汽管道11。所述三氯氫矽合成爐8連接有矽粉乾燥器12。所述穩壓裝置主要指圖1中的調節閥，通過調節閥來穩定四氯化矽氣化罐的出口 壓力。本裝置工作時，首先將精餾存儲在四氯化矽貯槽1中的四氯化矽產品通過磁力泵 2抽到四氯化矽高位槽3，四氯化矽由四氯化矽高位槽3自流進入四氯化矽氣化罐4，在四氯 化矽氣化罐4外加熱水或蒸汽，將四氯化矽氣化成氣體，控制壓力在0. 15Mpa左右，通過流 量計5與氯化氫(氯化氫也經過流量計)配比後，在混合器6內充分混合，四氯化矽氣體順 著進入三氯氫矽合成爐8的氯化氫管道10進入三氯氫矽合成爐8，進入爐內的四氯化矽在 高溫下抑制三氯氫矽向四氯化矽轉化。本裝置實現了用簡單的裝置，將四氯化矽氣化加入三氯氫矽合成爐中去。本裝置 中的四氯化矽氣化罐採用了簡單的夾套用蒸汽加熱，四氯化矽及氯化氫分別採用了精度較 高的遠傳孔板流量計，配比準確；通過混合器使四氯化矽氣體與氯化氫氣體充分混合。該裝置的主要技術指標如下 a、氯化氫壓力 0. 06 0. 08MPa ；b、四氯化矽氣化罐四氯化矽氣體壓力在0. 12 0. 15MPa ；c、四氯化矽氣化罐溫度控制在90°C以內；d、四氯化矽與氯化氫的配比為0. 002 0. 005。
權利要求三氯氫矽合成生產中添加四氯化矽的裝置，其特徵在於包括依次連接的四氯化矽貯槽(1)、磁力泵(2)、四氯化矽高位槽(3)、四氯化矽氣化罐(4)、流量計(5)、混合器(6)、二氧化矽分離器(7)、三氯氫矽合成爐(8)及穩壓裝置構成，四氯化矽高位槽(3)、四氯化矽氣化罐(4)、二氧化矽分離器(7)的上部均連接有通氮氣的管道(8)；四氯化矽高位槽(3)和四氯化矽氣化罐(4)之間設置有連通的平衡管(9)，混合器(6)還連接有通氯化氫的管道(10)。
2.根據權利要求1所述的三氯氫矽合成生產中添加四氯化矽的裝置，其特徵在於所 述四氯化矽氣化罐(4)的外層設置有加熱夾層，加熱夾層連接有蒸汽管道(11)。
3.根據權利要求1所述的三氯氫矽合成生產中添加四氯化矽的裝置，其特徵在於所 述三氯氫矽合成爐(8)連接有矽粉乾燥器(12)。
4.根據權利要求1所述的三氯氫矽合成生產中添加四氯化矽的裝置，其特徵在於所 述穩壓裝置採用調節壓力的的調節閥。
專利摘要本實用新型公開了三氯氫矽合成生產中添加四氯化矽的裝置，其特徵在於包括依次連接的四氯化矽貯槽、磁力泵、四氯化矽高位槽、四氯化矽氣化罐、流量計、混合器、二氧化矽分離器、三氯氫矽合成爐及穩壓裝置構成，四氯化矽高位槽、四氯化矽氣化罐、二氧化矽分離器的上部均連接有通氮氣的管道；四氯化矽高位槽和四氯化矽氣化罐之間設置有連通的平衡管，混合器還連接有通氯化氫的管道；採用本裝置可以在三氯氫矽合成生產中添加四氯化矽的裝置，通過在三氯氫矽合成爐內加入四氯化矽以達提高三氯氫矽的轉化率，以達到提高三氯氫矽的產量。
文檔編號C01B33/107GK201620028SQ20092029733
公開日2010年11月3日 申請日期2009年12月17日 優先權日2009年12月17日
發明者梁進 申請人:樂山永祥矽業有限公司