改良西门子法多晶硅生产工艺

改良西门子法，三氯[wiki]氢[/wiki]硅在纯H2的还原条件下，在1050℃的硅芯发热体表面上沉积、生长[wiki]多晶硅[/wiki]。该工艺目前是国内外成熟、稳定、安全、可靠、产品质量稳定的多晶硅生产工艺。
高纯氢气和精馏提纯的高纯三氯氢硅按适宜的摩尔配比进入还原炉，在硅芯发热体表面上沉积，生长多晶硅，得到产品。
还原炉尾气经干法回收得到三氯氢硅和四氯化硅混合液、氯化氢气体以及氢气。分离的氯化氢经降膜吸收器吸收成为副产品盐酸。降膜吸收后的尾气经喷淋水洗塔水洗后达标排空。氢气返回还原炉生产多晶硅。
西门子工艺每生产1t多晶硅产品将产生近14t的副产物SiCl4，即年产1000t多晶硅，就有14000t副产SiCl4，一般通过四氯化硅氢化、四氯化硅综合利用（生产白炭黑），以达到四氯化硅的循环使用。
三氯氢硅和四氯化硅混合液送精馏分离，经连续精馏后得到的三氯氢硅送还原炉生产多晶硅，四氯化硅送氢化。三氯氢硅粗馏、干法精馏和氢化粗馏得到的四氯化硅经连续提纯后，送四氯化硅氢化系统。在温度400～500℃、压力1.2～l.5MPaG的条件下，四氯化硅转化成三氯氢硅，得到氢化产品。氢化产品经连续粗馏后，得到三氯氢硅、四氯化硅和低沸物。三氯氢硅送三氯氢硅精馏，四氯化硅送提纯系统，低沸物加以回收和综合利用。
还原过程产生大量的热能，用导热油循环冷却将热量用于工艺生产和生活中，使能量得到循环利用。
改良西门子法多晶硅生产工艺，其特点为闭路循环，包括四氯化硅氢化、大型还原炉、还原尾气干法回收等
[ 本帖最后由 LHY8771 于 2009-3-24 13:18 编辑 ]

楼主的四氯化硅氢化系统问题很大，现在很多公司都不用那个啦

学习了，好像有评测说每生产1000t多晶硅，有8000t副产SiCl4，不知道是1/8还是1/14
反正都是挺多的。

四氯化硅氢化系统问题很大，现在很多公司都不用那个啦
请教现在用什么方法？
[ 本帖最后由 LHY8771 于 2009-3-5 10:51 编辑 ]

目前国内四氯化硅氢化的方法有两种，一种是冷氢化，就是一楼介绍的采用硅粉，氢气以及催化剂在400~500℃，较高压力下反应，另一种称为热氢化，即所谓“氯硅烷分离提纯工序精制的四氯化硅，送入四氯化硅汽化器，被热水加热汽化。从氢气制备与净化工序送来的氢气和从还原尾气干法分离工序来的多余氢气在氢气缓冲罐混合后，也通入汽化器内，与四氯化硅蒸汽形成一定比例的混合气体。
从四氯化硅汽化器来的四氯化硅与氢气的混合气体，送入氢化炉内。在氢化炉内通电的炽热电极表面附近，发生四氯化硅的氢化反应，生成三氯氢硅，同时生成氯化氢。出氢化炉的含有三氯氢硅、氯化氢和未反应的四氯化硅、氢气的混合气体，送往氢化气干法分离工序。”
从目前国内氢化的技术进展情况看，热氢化目前更成熟些。

说的不错. 国内多数多晶硅厂家使用SiCL4热氢化工艺. 不过, 这里的温度高达1200C, 电耗很大. 还有一种工艺是采用SiCl4, Si, H2, HCL作原料合成SiHCL3. 电耗大幅下降.

说一下我知道的：西门子改良法生产多晶硅每生产1公斤多晶硅要副产15～20公斤的四氯化硅，目前国内的水平应该在20公斤左右。将四氯化硅转化为三氯氢硅有两种方式：1、热氢化2、氯氢化。前者反应温度高，转化率低，电耗高（每生产1公斤三氯氢硅耗电量应该在3.5Kw左右），国内千吨以上多晶硅装置几乎都是此工艺，后者反应压力高，电耗低（每生产1公斤三氯氢硅耗电量应该在0.9Kw左右），但只有两三个国家有次工艺，国内目前好像只有一家有此工艺的大型装置。氯氢化应该是一个发展方向。

其实冷氢化没有什么不好的，只要反映温度达到，反映转化率还是挺高的，并且耗电不是很高。此外，对氢化反应器的材质要求可能要高一点

原帖由 super慢 于 2009-3-6 16:48 发表
                                
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说一下我知道的：西门子改良法生产多晶硅每生产1公斤多晶硅要副产15～20公斤的四氯化硅，目前国内的水平应该在20公斤左右。将四氯化硅转化为三氯氢硅有两种方式：1、热氢化2、氯氢化。前者反应温度高，转化率低，电耗 ...
请问阁下，3.5和0.9电耗的数据出自何处？好像没这么低吧？热氢化可能更高！

在温度400～500℃、压力1.2～l.5MPaG的条件下，四氯化硅转化成三氯氢硅，得到氢化产品
这个冷氢化好像现在国内还不成熟哦