CN101875493B - 还原多晶硅的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及还原多晶硅的方法，属于多晶硅生产领域。本发明所解决的技术问题是提供了一种还原多晶硅的方法，该方法可以提高多晶硅的沉积速率。本发明还原多晶硅的方法为：在压力0.3～0.6Mpa的还原炉内通入摩尔比为0.15～0.5∶1的三氯氢硅和氢气进行还原。本发明方法提高了多晶硅还原时的压力，提高了反应速率和多晶硅的沉积速率，大大的缩短了多晶硅还原沉积的生产周期，提高了物料利用率，节约了能耗，具有广阔的应用前景。

Description

还原多晶硅的方法
技术领域
本发明涉及还原多晶硅的方法，属于多晶硅生产领域。
背景技术
多晶硅还原是改良西门子法生产多晶硅的重要步骤之一，在多晶硅还原过程中，还原炉内多晶硅沉积的速率直接影响生产成本，提高多晶硅沉积的速率一直是还原生产工艺研究的重点。目前，多晶硅的还原主要在常压或略高于常压下进行，其沉积速率慢，生产周期长，所需的能耗高。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种还原多晶硅的方法，该方法可以提高多晶硅的沉积速率。
本发明还原多晶硅的方法为：在压力0.3～0.6Mpa的还原炉内通入摩尔比为0.15～0.5∶1的三氯氢硅和氢气进行还原。
进一步的，为了使氢气与三氯氢硅充分反应，所述的三氯氢硅和氢气在通入还原炉前先混合均匀。
进一步的，上述还原多晶硅的方法，所述氢气和三氯氢硅在三氯氢硅气化装置中混合均匀，其中，三氯氢硅气化装置中的压力为0.5～1.3Mpa，三氯氢硅气化装置中的压力大于还原炉的压力，以形成压差，有利于大流量进料。
其中，上述氢气和三氯氢硅混合时，氢气通入三氯氢硅气化装置的速度为40～1500Nm3/h，三氯氢硅通入三氯氢硅气化装置的速度为100～3000kg/h。氢气和三氯氢硅通入三氯氢硅气化装置的速度一般由低速逐渐升高至高速。
本发明还原多晶硅的方法，其三氯氢硅和氢气进行还原时的温度为1000～1200℃。
本发明方法具有如下有益效果：
1、本发明方法提高了多晶硅还原时的压力，提高了反应速率和多晶硅的沉积速率。
2、由于混合气在三氯氢硅气化装置和还原炉中有较大压差，有利于大流量进料。
3、本发明方法通过控制进气速度，使还原炉内气流湍动，有利于减少发热体表面的气体边界层和炉内气体分布不均匀的现象，使还原反应顺利进行。
4、由于沉积速率加快，大大的缩短了多晶硅还原沉积的生产周期，还原炉的生产时间，生产2000kg多晶硅由原来的200～210h减少至55～80h。
5、本发明方法提高了物料利用率，节约了能耗。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明的具体实施方式做进一步的描述，并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。
实施例采用本发明方法还原多晶硅
将SiHCl3加入SiHCl3气化装置中，加热得到SiHCl3气体，同时通入氢气并控制SiHCl3气化装置中压力为0.5～1.3Mpa，制得摩尔比为0.15～0.5∶1的三氯氢硅和氢气的混合气。氢气通入三氯氢硅气化装置的速度为40～1500Nm3/h，三氯氢硅通入三氯氢硅气化装置的速度为100～3000kg/h，随着反应的进行，氢气和三氯氢硅的通入速度逐渐增加。
先往还原炉内通入氢气，使还原炉内压力为0.3～0.6Mpa，然后通入三氯氢硅和氢气的混合气，还原炉内温度控制为1000～1200℃，本次生产周期共生产多晶硅2000kg，耗时60小时，每生产1kg多晶硅的电耗为70度左右。

Claims (1)

1.还原多晶硅的方法，其特征在于：在压力为0.3～0.6MPa的还原炉内通入摩尔比为0.15～0.5∶1的三氯氢硅和氢气于1000～1200℃进行还原；其中，所述的三氯氢硅和氢气在通入还原炉前先在三氯氢硅气化装置中混合均匀，三氯氢硅气化装置中的压力为0.5～1.3MPa，三氯氢硅气化装置中的压力大于还原炉的压力；氢气和三氯氢硅混合时，氢气通入三氯氢硅气化装置的速度为40～1500Nm3/h，三氯氢硅通入三氯氢硅气化装置的速度为100～3000kg/h。 
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