一种多晶硅生产副产物反歧化系统技术方案

技术编号:40034071 阅读:8 留言:0更新日期:2024-01-16 18:41
本申请涉及一种多晶硅生产副产物反歧化系统,尾气回收系统的还原四氯化硅出口和还原二氯二氢硅出口均与还原反歧化器的进口相连,还原反歧化器的出口还与分离精馏塔的进口相连,塔侧出口得到特级三氯氢硅,塔顶出口与还原反歧化器的进口相连,分离精馏塔的塔底出口与精馏系统的进口相连,精馏系统的氢化四氯化硅出口和氢化二氯二氢硅出口均与氢化反歧化器的进口相连。将四种物料分别进行反歧化,实现这四种物料的精细化、分门别类的反歧化处理,避免污染,能够得到纯度品质高的三氯氢硅,且能够得到不同等级的三氯氢硅,可以根据使用要求灵活选择,通过分离精馏塔能够进一步除杂提纯,使得反歧化得到的三氯氢硅纯度品质得到较大提升。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及多晶硅生产,特别是涉及一种多晶硅生产副产物反歧化系统


技术介绍

1、目前,改良西门子法多晶硅生产过程中,多晶硅的生产中普遍采用了二氯二氢硅(dcs)的反歧化工艺,其原理是将来自多晶硅生产过程中产生的副产物二氯二氢硅与副产物四氯化硅(stc)按照一定的摩尔比或质量比配比后,送入反歧化器中,二氯二氢硅和四氯化硅在反歧化器内可以反歧化生成三氯氢硅(tcs),其反应式:sih2cl2+sicl4=2sihcl3。

2、在多晶硅的生产过程中,三氯氢硅和氢气在还原炉中进行还原反应生成多晶硅,反应过程中三氯氢硅并不能完全参与反应,未参加反应的三氯氢硅、氢气与产生的副产物四氯化硅、二氯二氢硅一起进入尾气回收系统,经尾气回收系统回收分离后可以得到还原四氯化硅和还原二氯二氢硅。同时,冶金硅和氯化氢在三氯氢硅合成器中合成三氯氢硅,合成过程中伴随着大量副产物的产生,合成产物三氯氢硅与产生的副产物四氯化硅、二氯二氢硅一起进入精馏系统进行提纯分离,经精馏系统提纯分离后可以得到氢化四氯化硅和氢化二氯二氢硅。

3、现有技术中,将还原四氯化硅、还原二氯二氢硅、氢化四氯化硅和氢化二氯二氢硅混合到一起并通入到反歧化器中进行反歧化反应,由于氢化四氯化硅和氢化二氯二氢硅纯度低、杂质(主要是硼、磷、碳)含量多,导致反歧化得到的三氯氢硅中杂质含量高且复杂、纯度低、品质差。同时,还原四氯化硅和还原二氯二氢硅纯度高、杂质含量少,四种物料混合反歧化会导致原本纯净的还原四氯化硅和还原二氯二氢硅被污染,从而无法提供纯净的反歧化原料(四氯化硅和二氯二氢硅)以得到纯度品质高的三氯氢硅,进而导致反歧化得到的三氯氢硅纯度品质较难提升。


技术实现思路

1、基于此,有必要针对现有技术中,将还原四氯化硅、还原二氯二氢硅、氢化四氯化硅和氢化二氯二氢硅混合到一起进行反歧化反应,导致反歧化得到的三氯氢硅中杂质含量高且复杂、纯度低、品质差,且反歧化得到的三氯氢硅纯度品质较难提升的问题。提供一种多晶硅生产副产物反歧化系统,能够解决现有技术中的上述问题。

2、一种多晶硅生产副产物反歧化系统,包括精馏系统、尾气回收系统、氢化反歧化器、还原反歧化器和分离精馏塔,所述尾气回收系统的还原四氯化硅出口和还原二氯二氢硅出口均与所述还原反歧化器的进口相连,所述还原反歧化器的出口得到第一等级三氯氢硅,所述还原反歧化器的出口还与所述分离精馏塔的进口相连,所述分离精馏塔的塔侧出口得到特级三氯氢硅,所述分离精馏塔的塔顶出口与所述还原反歧化器的进口相连,所述分离精馏塔的塔底出口与所述精馏系统的进口相连,所述精馏系统的氢化四氯化硅出口和氢化二氯二氢硅出口均与所述氢化反歧化器的进口相连,所述氢化反歧化器的出口得到第四等级三氯氢硅。

3、优选地,上述一种多晶硅生产副产物反歧化系统中,所述氢化四氯化硅出口和所述氢化二氯二氢硅出口均还与所述还原反歧化器的进口相连,且通过阀门切换导通,或,所述还原四氯化硅出口和所述还原二氯二氢硅出口均还与所述氢化反歧化器的进口相连,且通过阀门切换导通。

4、优选地,上述一种多晶硅生产副产物反歧化系统中,所述还原四氯化硅出口和所述还原二氯二氢硅出口均还与所述氢化反歧化器的进口相连,且通过阀门切换导通。

5、优选地,上述一种多晶硅生产副产物反歧化系统中,所述氢化反歧化器的出口与所述精馏系统的进口相连。

6、优选地,上述一种多晶硅生产副产物反歧化系统中,所述氢化二氯二氢硅出口设置有除硼装置。

7、优选地,上述一种多晶硅生产副产物反歧化系统中,所述氢化四氯化硅出口串联设置有除碳装置和除磷装置。

8、优选地,上述一种多晶硅生产副产物反歧化系统中,所述尾气回收系统的三氯氢硅出口与所述分离精馏塔的进口相连。

9、优选地,上述一种多晶硅生产副产物反歧化系统中,还包括还原炉,所述精馏系统的三氯氢硅出口、和/或、所述还原反歧化器的出口、和/或、所述分离精馏塔的塔侧出口与所述还原炉的原料进口相连,所述还原炉的尾气出口与所述尾气回收系统相连。

10、本申请采用的技术方案能够达到以下有益效果:

11、本申请实施例公开的一种多晶硅生产副产物反歧化系统中,将还原四氯化硅和还原二氯二氢硅用于反歧化生产第一等级三氯氢硅,将氢化四氯化硅和氢化二氯二氢硅用于反歧化生产第四等级三氯氢硅,也就是说,将还原四氯化硅和还原二氯二氢硅、氢化四氯化硅和氢化二氯二氢硅分别进行反歧化,并对反歧化产物进行等级划分,不同等级三氯氢硅进行不同的处理,实现这四种物料的精细化、分门别类的反歧化处理,使得每种物料均得到针对性的处理,避免浪费,且避免了现有技术中四种物料混合反歧化而导致原本纯净的还原四氯化硅和还原二氯二氢硅被污染,从而能够提供纯净的反歧化原料以得到纯度品质高的三氯氢硅,即第一等级三氯氢硅,这四种物料分别进行反歧化后,能够得到纯度高、品质优的第一等级三氯氢硅,也得到纯度较低、品质较差的第四等级三氯氢硅,具体可以根据使用要求灵活选择,满足生产冶金级、太阳能级、电子级多晶硅的纯度品质要求,避免现有技术中这四种物料混合反歧化而导致得到的所有三氯氢硅中杂质含量高且复杂、纯度低、品质差,只能用于生产冶金级的多晶硅,无法用于生产太阳能级的多晶硅。同时,通过分离精馏塔对第一等级三氯氢硅进一步除杂提纯,得到可以用于生产电子级多晶硅的特级三氯氢硅,使得反歧化得到的三氯氢硅纯度品质得到较大提升,解决现有技术中反歧化得到的三氯氢硅纯度品质较难提升的问题。

12、附图说明

13、图1为本申请实施例中公开的一种多晶硅生产副产物反歧化系统的示意图;

14、图2为本申请另一实施例中公开的一种多晶硅生产副产物反歧化系统的示意图。

本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种多晶硅生产副产物反歧化系统,其特征在于,包括精馏系统(100)、尾气回收系统(200)、氢化反歧化器(300)、还原反歧化器(400)和分离精馏塔(500),所述尾气回收系统(200)的还原四氯化硅出口和还原二氯二氢硅出口均与所述还原反歧化器(400)的进口相连,所述还原反歧化器(400)的出口得到第一等级三氯氢硅,所述还原反歧化器(400)的出口还与所述分离精馏塔(500)的进口相连,所述分离精馏塔(500)的塔侧出口得到特级三氯氢硅,所述分离精馏塔(500)的塔顶出口与所述还原反歧化器(400)的进口相连,所述分离精馏塔(500)的塔底出口与所述精馏系统(100)的进口相连,所述精馏系统(100)的氢化四氯化硅出口和氢化二氯二氢硅出口均与所述氢化反歧化器(300)的进口相连,所述氢化反歧化器(300)的出口得到第四等级三氯氢硅。

2.根据权利要求1所述的一种多晶硅生产副产物反歧化系统,其特征在于,所述氢化四氯化硅出口和所述氢化二氯二氢硅出口均还与所述还原反歧化器(400)的进口相连,且通过阀门切换导通,或,所述还原四氯化硅出口和所述还原二氯二氢硅出口均还与所述氢化反歧化器(300)的进口相连,且通过阀门切换导通。

3.根据权利要求1所述的一种多晶硅生产副产物反歧化系统,其特征在于,所述氢化反歧化器(300)的出口与所述精馏系统(100)的进口相连。

4.根据权利要求1所述的一种多晶硅生产副产物反歧化系统,其特征在于,所述氢化二氯二氢硅出口设置有除硼装置。

5.根据权利要求1所述的一种多晶硅生产副产物反歧化系统,其特征在于,所述氢化四氯化硅出口串联设置有除碳装置和除磷装置。

6.根据权利要求1所述的一种多晶硅生产副产物反歧化系统,其特征在于,所述尾气回收系统(200)的三氯氢硅出口与所述分离精馏塔(500)的进口相连。

7.根据权利要求1所述的一种多晶硅生产副产物反歧化系统,其特征在于,还包括还原炉,所述精馏系统(100)的三氯氢硅出口、和/或、所述还原反歧化器(400)的出口、和/或、所述分离精馏塔(500)的塔侧出口与所述还原炉的原料进口相连,所述还原炉的尾气出口与所述尾气回收系统(200)相连。

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【技术特征摘要】

1.一种多晶硅生产副产物反歧化系统,其特征在于,包括精馏系统(100)、尾气回收系统(200)、氢化反歧化器(300)、还原反歧化器(400)和分离精馏塔(500),所述尾气回收系统(200)的还原四氯化硅出口和还原二氯二氢硅出口均与所述还原反歧化器(400)的进口相连,所述还原反歧化器(400)的出口得到第一等级三氯氢硅,所述还原反歧化器(400)的出口还与所述分离精馏塔(500)的进口相连,所述分离精馏塔(500)的塔侧出口得到特级三氯氢硅,所述分离精馏塔(500)的塔顶出口与所述还原反歧化器(400)的进口相连,所述分离精馏塔(500)的塔底出口与所述精馏系统(100)的进口相连,所述精馏系统(100)的氢化四氯化硅出口和氢化二氯二氢硅出口均与所述氢化反歧化器(300)的进口相连,所述氢化反歧化器(300)的出口得到第四等级三氯氢硅。

2.根据权利要求1所述的一种多晶硅生产副产物反歧化系统,其特征在于,所述氢化四氯化硅出口和所述氢化二氯二氢硅出口均还与所述还原反歧化器(400)的进口相连,且通过阀门切换导通,或,所述还原四氯化...

【专利技术属性】
技术研发人员:杨鹏周迎春李鹏鹏李广华根节马俊霞张杰白永成
申请(专利权)人:内蒙古润阳悦达新能源科技有限公司
类型:新型
国别省市:

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