CN109956476A - 多晶硅还原炉控温系统及工艺 - Google Patents

多晶硅还原炉控温系统及工艺 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种多晶硅还原炉控温系统及工艺，该多晶硅还原炉控温系统包括氢气预热器、混合器、汽化过热器和还原炉，氢气预热器壳程的预热氢气出口与混合器的进气口连通，混合器的气液混合物出口与汽化过热器的气液混合物进口连通，汽化过热器的混合气体出气口连通还原炉的进气口，还原炉的尾气出口与汽化过热器的尾气进口连通，汽化过热器的尾气出口连通氢气预热器的管程尾气进口。上述的多晶硅还原炉控温系统具有设备成本低、还原炉单炉操作灵活性高、混合气体进炉温度调节简单及时、温度调节上限高，且还原热量回收利用率高的有益效果。相应地，本发明还提供了一种多晶硅还原炉控温工艺。

Description

多晶硅还原炉控温系统及工艺
技术领域
本发明涉及太阳能光伏领域，尤其涉及一种多晶硅还原炉控温系统及工艺。
背景技术
“西门子改良法”是以氢气和三氯氢硅为原料，在温度为1080℃～1100℃的高温硅芯上沉积多晶硅，并引入尾气回收和四氯化硅氢化的多晶硅生产工艺，该工艺经过数代改进革新，已成为多晶硅生产中最为成熟的工艺技术。一般地，对“西门子改良法”的优化主要集中在以下两方面：首先，还原反应是西门子改良法的重要环节，对多晶硅产品的质量和生产成本有着重要的影响，三氯氢硅与氢气作为还原反应的原料，对其进料量、摩尔比、温度的精确控制是目前西门子改良法的关注重点。其次，多晶硅生产过程中能耗很高，对还原热量的回收再利用是降低生产成本的重点，还原热量主要包括还原炉炉筒、底盘、电极等降温产生的热量以及还原尾气冷却产生的热量。
综合考虑以上，传统多晶硅制造普遍应用的工艺是：引入一台三氯氢硅集中汽化器、多台氢气预热器、多台尾气冷却器和多台静态混合器，多台还原炉共用一台三氯氢硅集中汽化器，每个还原炉的管路上均设置氢气预热器、尾气冷却器和静态混合器。液相三氯氢硅在集中汽化器中集中汽化为气相后被分配输送至各个还原炉管路，各个还原炉管路回收的氢气在氢气预热器内与还原尾气进行热交换，气相三氯氢硅和预热后氢气在静态混合器中充分混合后进入还原炉；利用高温冷却水移走还原炉和尾气中的热量，一部分高温冷却水回水作为集中汽化器的热源，另一部分进入集中闪蒸罐产生工业用蒸汽。在此工艺流程中，三氯氢硅和氢气分别从两路进料，能够较精确的实时控制三氯氢硅和氢气的进料量和摩尔比，进而实现对多晶硅生长质量的控制；另外，该工艺利用高温冷却水吸收还原热量，并将多余热量以工业蒸汽为载体储存起来，以有效降低还原炉及系统能耗。但是，在实现本发明过程中，发明人发现上述技术方案存在以下不足：
一方面，该系统采用三氯氢硅集中汽化器，一台三氯氢硅集中汽化器供应多台还原炉使用，三氯氢硅集中汽化器配套的仪器仪表成本较高，且多台还原炉受限于三氯氢硅集中汽化器，还原炉单炉操作灵活性较差，一旦三氯氢硅集中汽化器出现故障，则所有还原炉均要停车。另外，该系统若要调节进入还原炉的混合气温度，必须通过调节三氯氢硅汽化后温度或氢气预热后温度或同时调节两者温度，调节复杂且滞后，不能及时的对混合气进炉温度进行调节，不能很好的控制硅棒的生长。另一方面，高温炉筒冷却水回水一部分作为三氯氢硅集中汽化器汽化三氯氢硅的热源，另一部分进入集中闪蒸罐产生工业用蒸汽以回收系统热能，但此过程中三氯氢硅的汽化全部是通过高温热水实现的，换热过程是热水先把还原炉以及尾气的热量吸收，再传递给液相三氯氢硅，过程中不可避免的会有热损耗，不利于还原热量的回收。
发明内容
本发明的一个目的在于提出一种多晶硅还原炉控温系统，以解决传统多晶硅制造工艺存在的设备成本高，还原炉单炉操作灵活性差、混合气进炉温度调节复杂且之后，且还原热能利用率低的技术问题。
本发明的另一个目的在于提出一种多晶硅还原炉控温工艺，该工艺能够节约设备成本，提高还原炉单炉操作灵活性，提高混合气进炉温度的调节及时性，且能够提高还原热能利用效率。
为达此目的，一方面，本发明采用以下技术方案：
一种多晶硅还原炉控温系统，包括：氢气预热器、混合器、汽化过热器和还原炉，氢气预热器壳程的预热氢气出口与混合器的进气口连通，混合器的气液混合物出口与汽化过热器的气液混合物进口连通，汽化过热器的混合气体出气口连通还原炉的进气口，还原炉的尾气出口与汽化过热器的尾气进口连通，汽化过热器的尾气出口连通氢气预热器的管程尾气进口。
在其中一个实施例中，汽化过热器包括依次连通的一级预热器和二级过热器，一级预热器的气液混合物进口与混合器的气液混合物出口连通，一级预热器的混合气体出气口与二级过热器的混合气体进气口连通，二级过热器的混合气体出气口与还原炉的进气口连通。
在其中一个实施例中，一级预热器的壳程进水管与还原炉的高温炉筒冷却水回水出口连通，二级过热器的尾气进口与还原炉的尾气出口连通，二级过热器的尾气出口连通氢气预热器的管程尾气进口，还原炉的高温炉筒冷却水回水和还原尾气共同作为汽化过热器的热源。
在其中一个实施例中，还原炉的高温炉筒冷却水回水的温度为130℃-160℃。
在其中一个实施例中，还包括集中闪蒸罐，集中闪蒸罐的炉筒冷却水出口连通还原炉的炉筒冷却水进口，集中闪蒸罐的高温炉筒冷却水回水入口连通还原炉的高温炉筒冷却水回水出口，一级预热器的高温冷却水回水管连通集中闪蒸罐的汽化器回水入口。
在其中一个实施例中，汽化过热器的混合气体出口管路上安装有温度变送器，且汽化过热器的高温冷却水回水管的管路上安装有流量控制阀。
在其中一个实施例中，混合器的进液口连通三氯氢硅液相进料管，三氯氢硅液相进料管上安装有质量流量计和流量控制阀。
在其中一个实施例中，氢气预热器的氢气出口管路上安装有质量流量计和流量控制阀。
在其中一个实施例中，混合器为静态混合器。
另一方面，本发明还提供一种基于上述任一项的多晶硅还原炉控温系统的多晶硅还原炉控温工艺，包括以下步骤：
步骤一：外源的氢气在氢气预热器内与还原炉尾气换热；
步骤二：预热后的氢气与外源的液相三氯氢硅在混合器内充分混合；
步骤三：氢气与液相三氯氢硅混合物先与高温炉筒冷却水回水换热，达到汽化目的，再与还原炉尾气换热，达到汽化过热目的；
步骤四：过热后的混合气进入还原炉发生还原反应，生成还原炉尾气；
步骤五：还原炉尾气进入汽化过热器冷却；
步骤六：经过汽化过热器冷却后的尾气进入氢气预热器与氢气换热。
上述的多晶硅还原炉控温系统在每个还原炉管路上单独设置汽化过热器，每个还原炉管路所需的三氯氢硅单独汽化，省去了三氯氢硅集中汽化器及其配套仪器仪表，能够有效节约设备成本。并且，外源的三氯氢硅液体进入还原炉管路系统，液相进料能够减小三氯氢硅管线尺寸，有助于进一步降低制造成本。上述的多晶硅还原炉控温系统中各个还原炉不再受限于三氯氢硅集中汽化器，还原炉单炉操作灵活性高，且通过对汽化过热器进行温度调节即可实现混合气进炉温度调节，调节操作简单且及时，并能够提高温度调节上限。另外，上述的多晶硅还原炉控温系统采用来自外源的氢气在氢气预热器中与还原尾气换热，以回收还原尾气的热量，尾气与混合原料直接换热，有效降低热损耗，有利于还原热量的回收利用。综上，上述的多晶硅还原炉控温系统具有设备成本低、还原炉单炉操作灵活性高、混合气体进炉温度调节简单及时、温度调节上限高，且还原热量回收利用率高的有益效果。
本发明提供的多晶硅还原炉控温工艺，通过应用上述的多晶硅还原炉控温系统能够节约设备成本，提高还原炉单炉操作灵活性，提高混合气进炉温度的调节及时性，提高混合气进炉温度的调节上限，且能够提高还原热能利用率。
附图说明
图1是一个实施例中多晶硅制造系统的结构示意图。
图中：
10-氢气预热器，20-混合器，30-汽化过热器，40-还原炉，50-集中闪蒸罐，60-温度变送器，70-流量控制阀，80-质量流量计；
31-一级预热器，32-二级过热器。
具体实施方式
下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
请参阅图1，一实施例的多晶硅还原炉控温系统包括氢气预热器10、混合器20、汽化过热器30和还原炉40。氢气预热器10壳程的预热氢气出口与混合器20的进气口连通，混合器20的气液混合物出口与汽化过热器30的气液混合物进口连通，汽化过热器30的混合气体出气口连通还原炉40的进气口，还原炉40的尾气出口与汽化过热器30的尾气进口连通，汽化过热器30的尾气出口连通氢气预热器10的管程尾气进口。具体地，混合器20可以但不局限为静态混合器。
上述的多晶硅还原炉控温系统在每个还原炉管路上单独设置汽化过热器30，每个还原炉管路所需的三氯氢硅单独汽化，省去了三氯氢硅集中汽化器及其配套仪器仪表，能够有效节约设备成本。并且，外源的三氯氢硅液体进入还原炉管路系统，液相进料能够减小三氯氢硅管线尺寸，有助于进一步降低制造成本。上述的多晶硅还原炉控温系统中各个还原炉40不再受限于三氯氢硅集中汽化器，还原炉单炉操作灵活性高，且通过对汽化过热器30进行温度调节即可实现混合气进炉温度调节，调节操作简单且及时，并能够提高温度调节上限。另外，上述的多晶硅还原炉控温系统采用来自外源的氢气在氢气预热器10中与还原尾气换热，以回收还原尾气的热量，尾气与混合原料直接换热，有效降低热损耗，有利于还原热量的回收利用。
在一个实施例中，汽化过热器30包括依次连通的一级预热器31和二级过热器32，一级预热器31的气液混合物进口与混合器20的气液混合物出口连通，一级预热器31的混合气体出气口与二级过热器32的混合气体进气口连通，二级过热器32的混合气体出气口与还原炉的进气口连通。进一步地，一级预热器31的壳程进水管与还原炉40的高温炉筒冷却水回水出口连通，二级过热器32的尾气进口与还原炉40的尾气出口连通，二级过热器32的尾气出口连通氢气预热器的管程尾气进口，本实施例中，还原炉40的高温炉筒冷却水回水和还原尾气共同作为汽化过热器30的热源，其中，高温炉筒冷却水回水作为液相三氯氢硅的汽化热源，还原尾气作为三氯氢硅与氢气混合物的过热热源。具体地，进入一级预热器31的壳程进水管的还原炉40的高温炉筒冷却水回水的温度为130℃-160℃。
在一个实施例中，上述的多晶硅还原炉控温系统还包括集中闪蒸罐50，集中闪蒸罐50的炉筒冷却水出口连通还原炉40的炉筒冷却水进口，集中闪蒸罐50的高温炉筒冷却水回水入口连通还原炉40的高温炉筒冷却水回水出口，一级预热器31的高温冷却水回水管连通集中闪蒸罐50的汽化器回水入口。
具体地，上述的实施例中，还原炉40的高温炉筒冷却水回水出口连通集中闪蒸罐50的高温炉筒冷却水回水入口及一级预热器31的壳程进水管，还原热量一部分用于原料的预热，另一部分转移到高温热水中输送至集中闪蒸罐50进行闪蒸生成可供其他工序使用的蒸汽，实现还原热量的充分利用。
在一个实施例中，汽化过热器30的混合气体出口管路上安装有温度变送器60，且汽化过热器30的高温冷却水回水管的管路上安装有流量控制阀70，以精确控制混合气的进炉温度并能及时调节混合气的进炉温度。
在一个实施例中，混合器20的进液口连通三氯氢硅液相进料管，三氯氢硅液相进料管上安装有质量流量计80和流量控制阀70以精确控制三氯氢硅的进料量。
在一个实施例中，氢气预热器10的氢气出口管路上安装有质量流量计80和流量控制阀70，以精确控制氢气的进料量。
具体地，上述的多晶硅还原炉控温系统的工艺过程如下：
首先，来自外源的三氯氢硅液体进入系统，与此同时，来自外源的氢气在氢气预热器10中与还原尾气换热，以回收还原尾气的热量，预热后的氢气进入系统。该过程中，通过调节氢气预热器10的氢气出口管路上的质量流量计80和流量控制阀70可以对氢气进料量进行实时精确控制，通过调节三氯氢硅液相进料管上的质量流量计80和流量控制阀70可以对三氯氢硅进料量进行实时精确控制。与传统的三氯氢硅集中汽化后再进入系统相比，该工艺中三氯氢硅液相进料可以省去集中汽化模块，且能够减小三氯氢硅管线尺寸，降低制造成本；另外，还原炉40不再受限于集中汽化模块，单台还原炉40的操作灵活性高。
之后，三氯氢硅液体与预热后的氢气在混合器20内充分混合后进入汽化过热器30，依次通过一级预热器31的管程和二级过热器32的壳程，在一级预热器31内与经过一级预热器31的壳程的130℃-160℃高温炉筒冷却水回水换热，升温汽化，在二级过热器32内和经过二级过热器32的管程的还原尾气换热升温，实现汽化过热。该过程中通过汽化过热器30的混合气体出口管路上的温度变送器60采集温度，配合调节汽化过热器30的高温冷却水回水管的管路上的流量控制阀70能够实现对混合气体进气温度的精确、及时控制；另外，利用还原尾气与混合原料直接换热，能够减少换热的热损失，并且能够增大混合气进炉温度的调节上限。
然后，过热后的混合气体进入还原炉40，混合气在还原炉40内发生气相沉积反应生成多晶硅。进一步地，未反应的氢气、三氯氢硅气体与反应产物构成还原尾气进入系统，依次进入水冷夹套管、汽化过热器30、氢气预热器10冷却，最后进入后续工序进行回收。
另一方面，本发明还提供一种多晶硅还原炉控温工艺，包括以下步骤：
步骤一：外源的氢气在氢气预热器内与还原炉尾气换热。
具体地，来自外源的氢气在氢气预热器10中与还原尾气换热，以回收还原尾气的热量，预热后的氢气进入系统。在一个实施例中，可通过调节氢气预热器10的氢气出口管路上的质量流量计80和流量控制阀70对氢气进料量进行实时精确控制。
步骤二：预热后的氢气与外源的液相三氯氢硅在混合器20内充分混合。
具体地，来自外源的三氯氢硅液体进入混合器20内与预热后的氢气混合，通过调节三氯氢硅液相进料管上的质量流量计80和流量控制阀70可以对三氯氢硅进料量进行实时精确控制。
步骤三：氢气与液相三氯氢硅混合物先与高温炉筒冷却水回水换热，达到汽化目的，再与还原炉尾气换热，达到汽化过热目的。
具体地，三氯氢硅与氢气混合物先进入一级预热器31的管程与130℃-160℃高温炉筒冷却水回水换热，达到汽化目的；再进入二级过热器32的壳程与还原炉尾气换热，达到汽化过热目的。在一个实施例中，通过汽化过热器30的混合气体出口管路上的温度变送器60采集温度，配合调节汽化过热器30的高温冷却水回水管的管路上的流量控制阀70能够实现对混合气体进气温度的精确、及时控制。
步骤四：过热后的混合气进入还原炉发生还原反应，生成还原炉尾气。
具体地，过热后的混合气体进入还原炉40，混合气在还原炉40内发生气相沉积反应生成多晶硅，未反应的氢气、三氯氢硅气体与反应产物构成还原尾气进入系统。
步骤五：还原炉尾气进入汽化过热器30冷却。
具体地，还原炉尾气先经过水冷夹套管冷却，然后进入二级过热器32的管程冷却，与三氯氢硅和氢气混合气体换热。
步骤六：经过汽化过热器30冷却后的尾气进入氢气预热器10与氢气换热。
经过二级过热器32冷却后的尾气进入氢气预热器10与氢气换热，最后进入后续工序进行回收。
进一步地，在一个实施例中，上述的多晶硅还原炉控温工艺还包括：还原炉40的高温炉筒冷却水回水一部分进入闪蒸罐50换热，另一部分进入一级预热器31的壳程进水管进行换热。本实施例中，还原热量一部分用于原料的预热，另一部分转移到高温热水中输送至集中闪蒸罐50进行闪蒸生成可供其他工序使用的蒸汽，实现还原热量的充分利用。
本实施例的多晶硅还原炉控温工艺应用上述的多晶硅还原炉控温系统，能够节约设备成本，提高还原炉单炉操作灵活性，提高混合气进炉温度的调节及时性，提高混合气进炉温度的调节上限，且能够提高还原热能利用率。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种多晶硅还原炉控温系统，其特征在于，包括：氢气预热器(10)、混合器(20)、汽化过热器(30)和还原炉(40)，所述氢气预热器(10)壳程的预热氢气出口与所述混合器(20)的进气口连通，所述混合器(20)的气液混合物出口与所述汽化过热器(30)的气液混合物进口连通，所述汽化过热器(30)的混合气体出气口连通所述还原炉(40)的进气口，所述还原炉(40)的尾气出口与所述汽化过热器(30)的尾气进口连通，所述汽化过热器(30)的尾气出口连通所述氢气预热器(10)的管程尾气进口。
2.根据权利要求1所述的多晶硅还原炉控温系统，其特征在于，所述汽化过热器(30)包括依次连通的一级预热器(31)和二级过热器(32)，所述一级预热器(31)的气液混合物进口与所述混合器(20)的气液混合物出口连通，所述一级预热器(31)的混合气体出气口与所述二级过热器(32)的混合气体进气口连通，所述二级过热器(32)的混合气体出气口与所述还原炉(40)的进气口连通。
3.根据权利要求2所述的多晶硅还原炉控温系统，其特征在于，所述一级预热器(31)的壳程进水管与所述还原炉(40)的高温炉筒冷却水回水出口连通，所述二级过热器(32)的尾气进口与所述还原炉(40)的尾气出口连通，所述二级过热器(32)的尾气出口连通所述氢气预热器(10)的管程尾气进口，所述还原炉(40)的高温炉筒冷却水回水和还原尾气共同作为所述汽化过热器(30)的热源。
4.根据权利要求3所述的多晶硅还原炉控温系统，其特征在于，所述还原炉(40)的高温炉筒冷却水回水的温度为130℃-160℃。
5.根据权利要求3或4所述的多晶硅还原炉控温系统，其特征在于，还包括集中闪蒸罐(50)，所述集中闪蒸罐(50)的炉筒冷却水出口连通所述还原炉(40)的炉筒冷却水进口，所述集中闪蒸罐(50)的高温炉筒冷却水回水入口连通所述还原炉(40)的高温炉筒冷却水回水出口，所述一级预热器(31)的高温冷却水回水管连通所述集中闪蒸罐(50)的汽化器回水入口。
6.根据权利要求5所述的多晶硅还原炉控温系统，其特征在于，所述汽化过热器(30)的混合气体出口管路上安装有温度变送器(60)，且所述汽化过热器(30)的高温冷却水回水管的管路上安装有流量控制阀(70)。
7.根据权利要求1所述的多晶硅还原炉控温系统，其特征在于，所述混合器(20)的进液口连通三氯氢硅液相进料管，所述三氯氢硅液相进料管上安装有质量流量计(80)和流量控制阀(70)。
8.根据权利要求1所述的多晶硅还原炉控温系统，其特征在于，所述氢气预热器(10)的氢气出口管路上安装有质量流量计(80)和流量控制阀(70)。
9.根据权利要求1所述的多晶硅还原炉控温系统，其特征在于，所述混合器(20)为静态混合器(20)。
10.一种基于权利要求1至9任一项所述的多晶硅还原炉控温系统的多晶硅还原炉控温工艺，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一：外源的氢气在氢气预热器(10)内与还原炉尾气换热；
步骤二：预热后的氢气与外源的液相三氯氢硅在混合器(20)内充分混合；
步骤三：氢气与液相三氯氢硅混合物先与高温炉筒冷却水回水换热，达到汽化目的，再与还原炉尾气换热，达到汽化过热目的；
步骤四：过热后的混合气进入还原炉(40)发生还原反应，生成还原炉尾气；
步骤五：还原炉尾气进入汽化过热器(30)冷却；
步骤六：经过汽化过热器(30)冷却后的尾气进入氢气预热器(10)与氢气换热。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114735706A (zh) * 2022-04-27 2022-07-12 新疆大全新能源股份有限公司 一种多晶硅的生产还原工艺

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103058195A (zh) * 2013-01-22 2013-04-24 华陆工程科技有限责任公司 一种用于多晶硅生产提高还原沉积反应效率的方法
CN103449443A (zh) * 2013-09-06 2013-12-18 上海森松环境技术工程有限公司 一种多晶硅还原炉水系统热能回收系统及工艺
CN103466629A (zh) * 2013-09-06 2013-12-25 上海森松环境技术工程有限公司 一种多晶硅还原炉控温节能系统及工艺
CN203498095U (zh) * 2013-09-06 2014-03-26 上海森松环境技术工程有限公司 一种多晶硅还原炉控温节能系统
CN103754881A (zh) * 2013-12-17 2014-04-30 内蒙古同远企业管理咨询有限责任公司 一种多晶硅还原节能生产工艺
DE102015209008A1 (de) * 2015-05-15 2016-11-17 Schmid Silicon Technology Gmbh Verfahren und Anlage zur Zersetzung von Monosilan
US9765271B2 (en) * 2012-06-27 2017-09-19 James J. Myrick Nanoparticles, compositions, manufacture and applications
CN207061881U (zh) * 2017-04-01 2018-03-02 上海韵申新能源科技有限公司 一种高效多晶硅还原炉热量回收系统
CN108217656A (zh) * 2017-04-01 2018-06-29 上海韵申新能源科技有限公司 一种高效多晶硅还原炉热量回收系统及还原生产工艺

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9765271B2 (en) * 2012-06-27 2017-09-19 James J. Myrick Nanoparticles, compositions, manufacture and applications
CN103058195A (zh) * 2013-01-22 2013-04-24 华陆工程科技有限责任公司 一种用于多晶硅生产提高还原沉积反应效率的方法
CN103449443A (zh) * 2013-09-06 2013-12-18 上海森松环境技术工程有限公司 一种多晶硅还原炉水系统热能回收系统及工艺
CN103466629A (zh) * 2013-09-06 2013-12-25 上海森松环境技术工程有限公司 一种多晶硅还原炉控温节能系统及工艺
CN203498095U (zh) * 2013-09-06 2014-03-26 上海森松环境技术工程有限公司 一种多晶硅还原炉控温节能系统
CN103754881A (zh) * 2013-12-17 2014-04-30 内蒙古同远企业管理咨询有限责任公司 一种多晶硅还原节能生产工艺
DE102015209008A1 (de) * 2015-05-15 2016-11-17 Schmid Silicon Technology Gmbh Verfahren und Anlage zur Zersetzung von Monosilan
CN207061881U (zh) * 2017-04-01 2018-03-02 上海韵申新能源科技有限公司 一种高效多晶硅还原炉热量回收系统
CN108217656A (zh) * 2017-04-01 2018-06-29 上海韵申新能源科技有限公司 一种高效多晶硅还原炉热量回收系统及还原生产工艺

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
孙强等: "还原炉生产多晶硅常见问题及对策探讨", 《有色冶金节能》 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114735706A (zh) * 2022-04-27 2022-07-12 新疆大全新能源股份有限公司 一种多晶硅的生产还原工艺

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