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      一種四氯化硅氫化方法與流程

      文檔序號:11122563閱讀:2685來源:國知局
      一種四氯化硅氫化方法與制造工藝

      本發(fā)明涉及多晶硅生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種四氯化硅氫化方法。



      背景技術(shù):

      在多晶硅生產(chǎn)過程中,不管采用改良西門子法還是采用硅烷法,均會有大量的四氯化硅生成,為了避免四氯化硅對環(huán)境造成污染,需要對其進行回收與利用,例如可使四氯化硅轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)多晶硅的原料三氯氫硅,從而使多晶硅的生產(chǎn)過程形成閉環(huán)回路。四氯化硅的回收與利用不僅可以減少環(huán)境污染,還可以大幅降低生產(chǎn)成本。

      目前,對四氯化硅的回收處理基本采用脫氯加氫的方法使之形成三氯氫硅。在現(xiàn)有的多種脫氯加氫技術(shù)中,四氯化硅與氫氣和硅粉一起發(fā)生冷氫化反應從而生成三氯氫硅的方法因具有能耗低、轉(zhuǎn)化率相對較高等優(yōu)點,而成為四氯化硅回收處理的一種優(yōu)選技術(shù)。

      所述冷氫化反應的化學反應方程式如下:

      在具體反應器中,上述冷氫化反應分成兩步進行,其中,第一步反應的化學反應方程式為:

      第二步反應(又稱為三氯氫硅的合成反應)的化學反應方程式為:

      上述冷氫化反應產(chǎn)生的尾氣包含反應生成的三氯氫硅(SiHCl3)、未反應的四氯化硅(SiCl4)和氫氣(H2)、副產(chǎn)物 氯化氫(HCl)和少量的二氯二氫硅(SiH2Cl2)。此外,由于冷氫化反應采用流化床反應的方式,故冷氫化反應產(chǎn)生的尾氣中只帶有細微硅粉,可忽略不計。

      在實驗室中,四氯化硅的單程轉(zhuǎn)化率較接近于其理論轉(zhuǎn)化率,可達到35%~40%,然而在實際生產(chǎn)中,四氯化硅的單程轉(zhuǎn)化率往往在25%以下。由于四氯化硅在實際生產(chǎn)中的單程轉(zhuǎn)化率與理論轉(zhuǎn)化率的偏差較大,因此在很大程度上提高了四氯化硅的氫化成本。

      為解決上述問題,現(xiàn)有技術(shù)提出如下解決方案:

      1)將冷氫化反應器設(shè)計為兩部分,在第一部分冷氫化反應器中進行冷氫化的第一步反應,在第二部分冷氫化反應器中進行冷氫化的第二步反應,并且需要控制每一步反應的進度從而實現(xiàn)較高的四氯化硅轉(zhuǎn)化率,但該方案需要設(shè)計較為復雜的反應器,成本較高,不利于推廣應用。

      2)在冷氫化反應的原料氣(即四氯化硅、氫氣和硅粉的氣固混合物)中加入氯化氫,從而將冷氫化反應變成硅粉、氫氣、四氯化硅和氯化氫為反應物的氯氫化反應。雖然加入氯化氫可以促進冷氫化的第二步反應向右進行,提高三氯氫硅的產(chǎn)量,但加入氯化氫會抑制冷氫化的第一步反應,從而降低四氯化硅的單程轉(zhuǎn)化率,不利于四氯化硅的轉(zhuǎn)化和回收利用。

      可見,本領(lǐng)域亟需一種既不需要設(shè)計復雜的反應器,又能提高三氯氫硅產(chǎn)率和四氯化硅單程轉(zhuǎn)化率的四氯化硅回收處理方案。



      技術(shù)實現(xiàn)要素:

      本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對現(xiàn)有技術(shù)中所存在的上述缺陷,提供一種既不需要設(shè)計復雜的反應器,又能提高現(xiàn)有三氯氫硅產(chǎn)率和現(xiàn)有四氯化硅單程轉(zhuǎn)化率的四氯化硅氫化方法。

      解決本發(fā)明技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:

      本發(fā)明提供一種四氯化硅氫化方法,所述方法包括如下步驟:

      1)對外來氫氣和外來四氯化硅氣體進行加熱處理,以使其加熱至第一預設(shè)溫度;

      2)將外來硅粉及加熱至第一預設(shè)溫度的氫氣和四氯化硅氣體通入第一反應器,使所述外來硅粉及加熱至第一預設(shè)溫度的氫氣和四氯化硅氣體在所述第一反應器中發(fā)生冷氫化反應;

      3)對所述第一反應器的出口尾氣進行急冷處理,以使其冷卻至第二預設(shè)溫度;

      4)將外來硅粉和冷卻至第二預設(shè)溫度的出口尾氣通入第二反應器,使所述外來硅粉和冷卻至第二預設(shè)溫度的出口尾氣中的氯化氫氣體在所述第二反應器中發(fā)生三氯氫硅合成反應;

      5)對所述第二反應器的出口尾氣進行分離處理,以分離成氫氣和四氯化硅氣體,以及三氯氫硅氣體和少量的二氯二氫硅氣體,對分離出的所述氫氣和四氯化硅氣體進行加熱處理以使其加熱至第一預設(shè)溫度后作為內(nèi)部循環(huán)氣返回至所述步驟2),以及將分離出的所述三氯氫硅氣體和少量的二氯二氫硅氣體送至下游工序。

      優(yōu)選地,在所述步驟3)中,所述急冷處理采用換熱的方式實現(xiàn),或者采用冷源注入的方式實現(xiàn)。

      優(yōu)選地,在所述步驟3)中,使所述第一反應器的出口尾氣與加熱處理前的所述外來氫氣和外來四氯化硅氣體,以及加熱處理前的所述分離出的氫氣和四氯化硅氣體的混合氣進行換熱,以使所述第一反應器的出口尾氣冷卻至第二預設(shè)溫度。

      優(yōu)選地,在所述步驟3)中,在所述換熱前,對所述外來氫氣和外來四氯化硅氣體,以及所述分離出的氫氣和四氯化硅氣體進行預加熱處理,以使其加熱至第三預設(shè)溫度。

      優(yōu)選地,所述第三預設(shè)溫度為150℃~350℃。

      優(yōu)選地,在所述步驟3)中,使外來常溫四氯化硅氣體,或者含有少量氯硅烷的外來常溫四氯化硅氣體作為冷源與所述第一反應器的出口尾氣混合,以使所述第一反應器的出口尾氣冷卻至第二預設(shè)溫度。

      優(yōu)選地,在所述步驟3)中,使所述第一反應器的出口尾氣 從離開第一反應器開始到冷卻至所述第二預設(shè)溫度的時間小于5min。

      優(yōu)選地,在所述步驟1)中所述第一預設(shè)溫度為400℃~700℃;在所述步驟3)中,所述第二預設(shè)溫度低于400℃。

      優(yōu)選地,在所述步驟2)中,所述外來硅粉及加熱至第一預設(shè)溫度的氫氣和四氯化硅氣體在所述第一反應器中發(fā)生冷氫化反應的操作條件包括:溫度為400℃~700℃,壓力為1.0MPa~4.0MPa;

      在所述步驟4)中,所述外來硅粉和冷卻至第二預設(shè)溫度的出口尾氣中的氯化氫氣體在所述第二反應器中發(fā)生三氯氫硅合成反應的操作條件包括:溫度為250℃~400℃,壓力為0.2MPa~4.0MPa。

      優(yōu)選地,在所述步驟4)中,將外來氯化氫氣體通入所述第二反應器,使所述外來氯化氫氣體與所述外來硅粉和冷卻至第二預設(shè)溫度的出口尾氣中的氯化氫氣體一起在所述第二反應器中發(fā)生三氯氫硅合成反應。

      優(yōu)選地,在所述步驟2)中,所述外來硅粉包括質(zhì)量分數(shù)為0.2%~10%的催化劑,所述催化劑為鎳基催化劑或銅基催化劑,或者鎳基催化劑與銅基催化劑的混合物,或者合金類催化劑;

      在所述步驟4)中,所述外來硅粉包括質(zhì)量分數(shù)為0.2%~5%的催化劑,所述催化劑為鎂基催化劑、鐵基催化劑和銅基催化劑中的任意一種或任意多種的混合物,或者合金類催化劑。

      優(yōu)選地,所述第一反應器為固定床反應器、流化床反應器、攪拌釜反應器或流化攪拌反應器;

      所述第二反應器為固定床反應器、流化床反應器、攪拌釜反應器或流化攪拌反應器。

      有益效果:

      本發(fā)明所述四氯化硅氫化方法與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點:

      1)通過對第一反應器的出口尾氣進行急冷處理,可以抑制冷 氫化反應生成物三氯氫硅的分解,維持第一反應器中冷氫化反應的反應進度,提高四氯化硅的單程轉(zhuǎn)化率。

      2)第一反應器的出口尾氣經(jīng)過急冷處理后在第二反應器中進行三氯氫硅合成反應,可以有效地回收利用冷氫化反應的副產(chǎn)物氯化氫,提高三氯氫硅的產(chǎn)率。

      3)當采用外來常溫四氯化硅氣體,或者含有少量氯硅烷的外來常溫四氯化硅氣體作為冷源直接與第一反應器的出口尾氣混合時,可提高第一反應器出口尾氣中四氯化硅的摩爾比例,進一步地抑制三氯氫硅的分解。

      4)本發(fā)明所述四氯化硅氫化方法將四氯化硅的脫氯加氫反應和三氯氫硅合成反應串聯(lián)在一起,在提升三氯氫硅產(chǎn)率的同時還可以提升整個工藝的經(jīng)濟性。

      5)本發(fā)明所述四氯化硅氫化方法通過現(xiàn)有設(shè)備即可實現(xiàn),無需重新設(shè)計復雜的反應器。

      附圖說明

      圖1為本發(fā)明實施例提供的四氯化硅氫化方法的流程圖;

      圖2為本發(fā)明實施例提供的一種四氯化硅氫化方法的工藝流程圖;以及

      圖3為本發(fā)明實施例提供的另一種四氯化硅氫化方法的工藝流程圖。

      圖中:1、7-加熱器;2-第一反應器;3-換熱器;4-噴淋塔;41-噴頭;5-第二反應器;6-分離單元;a-外來氫氣;b-外來四氯化硅氣體;c、d-外來硅粉;e-分離出的三氯氫硅氣體和少量的二氯二氫硅氣體;f-分離出的氫氣和四氯化硅氣體;g-外來氯化氫氣體;h-外來常溫四氯化硅氣體。

      具體實施方式

      為使本領(lǐng)域技術(shù)人員更好地理解本發(fā)明的技術(shù)方案,下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步詳細描述。

      發(fā)明人通過對比實驗室研究情況與實際生產(chǎn)情況發(fā)現(xiàn),冷氫化反應中四氯化硅的實際轉(zhuǎn)化率低于實驗室轉(zhuǎn)化率和理論轉(zhuǎn)化率的原因除了反應空時(即反應時間,等于空間速率的倒數(shù))不足未達到化學平衡以外,還與冷氫化反應產(chǎn)生的尾氣中三氯氫硅的分解有關(guān)。具體地,在冷氫化反應器中,由于硅粉和氯化氫的快速反應,會推動冷氫化第一步反應不斷地向右進行。但在反應器出口尾氣中,由于硅粉含量極少,氯化氫未被足夠的硅粉及時消耗,冷氫化第一步反應在化學平衡的作用下會向左進行,導致冷氫化反應產(chǎn)生的部分三氯氫硅重新分解為四氯化硅。

      本發(fā)明中,為了維持冷氫化反應的進度,對冷氫化反應產(chǎn)生的尾氣進行急冷處理,從而抑制冷氫化反應產(chǎn)生的尾氣中三氯氫硅的分解,降低三氯氫硅的分解速度,以及對冷氫化反應的副產(chǎn)物氯化氫進行回收利用,最終提高三氯氫硅的產(chǎn)率。

      下面通過具體實施例詳細描述所述四氯化硅氫化方法。

      如圖1所示,本發(fā)明實施例提供一種四氯化硅氫化方法,該方法包括如下步驟:

      S101.對外來氫氣和外來四氯化硅氣體進行加熱處理,以使其加熱至第一預設(shè)溫度。本實施例中,所述加熱處理可采用現(xiàn)有的加熱器實現(xiàn)。

      本發(fā)明中,所述第一預設(shè)溫度可以設(shè)定為后續(xù)步驟S102中冷氫化反應所需溫度,因此,所述第一預設(shè)溫度優(yōu)選為400℃~700℃,進一步優(yōu)選為450℃~600℃。

      S102.將外來硅粉及加熱至第一預設(shè)溫度的氫氣和四氯化硅氣體通入第一反應器,使所述外來硅粉及加熱至第一預設(shè)溫度的氫氣和四氯化硅氣體在第一反應器中發(fā)生冷氫化反應,其化學反應方程式如下:

      其中,第一反應器的出口尾氣包括反應生成的三氯氫硅氣體、未反應的四氯化硅氣體和氫氣、副產(chǎn)物氯化氫氣體和少量的二氯二氫硅氣體。

      在步驟S102中,第一反應器可以為固定床反應器、流化床反應器、攪拌釜反應器或流化攪拌反應器。所述外來硅粉及加熱至第一預設(shè)溫度的氫氣和四氯化硅氣體在第一反應器中發(fā)生冷氫化反應的操作條件可包括:溫度為400℃~700℃,壓力為1.0MPa~4.0MPa;優(yōu)選地,該操作條件可包括:溫度為450℃~600℃,壓力為1.5MPa~3.5MPa。所述外來硅粉可包括質(zhì)量分數(shù)為0.2%~10%的催化劑,所述催化劑可以為鎳基催化劑或銅基催化劑,或者鎳基催化劑與銅基催化劑的混合物,或者合金類催化劑

      S103.對第一反應器的出口尾氣進行急冷處理,以使其冷卻至第二預設(shè)溫度。通過對第一反應器的出口尾氣進行急冷處理,可以抑制冷氫化反應生成物三氯氫硅的分解,維持第一反應器中冷氫化反應的反應進度,提高四氯化硅的單程轉(zhuǎn)化率。

      本發(fā)明中,所述第二預設(shè)溫度可以設(shè)定為后續(xù)步驟S104中三氯氫硅合成反應所需溫度,因此,所述第二預設(shè)溫度優(yōu)選為低于400℃,進一步優(yōu)選為250℃~350℃。

      此外,還需使第一反應器的出口尾氣從離開第一反應器開始到冷卻至所述第二預設(shè)溫度的時間小于5min,優(yōu)選小于1min,從而實現(xiàn)快速降溫。

      S104.將外來硅粉和冷卻至第二預設(shè)溫度的第一反應器的出口尾氣通入第二反應器,使所述外來硅粉和冷卻至第二預設(shè)溫度的第一反應器的出口尾氣中的氯化氫氣體在第二反應器中發(fā)生三氯氫硅合成反應,其化學反應方程式如下:

      Si(s)+3HCl(g)→SiHCl3(g)+H2(g)

      其中,第二反應器的出口尾氣包括氫氣、四氯化硅氣體、三氯氫硅氣體和少量的二氯二氫硅氣體。

      在步驟S104中,第二反應器可以為固定床反應器、流化床反應器、攪拌釜反應器或流化攪拌反應器。所述外來硅粉和冷卻至第二預設(shè)溫度的出口尾氣中的氯化氫氣體在第二反應器中發(fā)生三氯氫硅合成反應的操作條件可包括:溫度為250℃~400℃,壓力為0.2MPa~4.0MPa;優(yōu)選地,該操作條件可包括:溫度為325℃,壓 力為1.5MPa~3.5MPa。

      通過步驟S104使外來硅粉和第一反應器的出口尾氣中的氯化氫氣體發(fā)生三氯氫硅合成反應可以有效地回收利用冷氫化反應的副產(chǎn)物氯化氫,提高三氯氫硅的產(chǎn)率。

      作為本發(fā)明的一種優(yōu)選實施方式,在步驟S104中,還可以將外來氯化氫氣體通入第二反應器,使外來氯化氫氣體與所述外來硅粉和冷卻至第二預設(shè)溫度的第一反應器的出口尾氣中的氯化氫氣體一起在第二反應器中發(fā)生三氯氫硅合成反應,以進一步提高三氯氫硅的產(chǎn)率。

      在步驟S104中,所述外來硅粉包括質(zhì)量分數(shù)為0.2%~5%的催化劑,所述催化劑為鎂基催化劑、鐵基催化劑和銅基催化劑中的任意一種或任意多種的混合物,或者合金類催化劑。

      S105.對第二反應器的出口尾氣進行分離處理,以分離成氫氣和四氯化硅氣體,以及三氯氫硅氣體和少量的二氯二氫硅氣體。其中,可依據(jù)第二反應器的出口尾氣的特性選用現(xiàn)有的分離設(shè)備來實現(xiàn)上述分離處理。

      S106.對步驟S105分離出的所述氫氣和四氯化硅氣體進行加熱處理以使其加熱至第一預設(shè)溫度后作為內(nèi)部循環(huán)氣返回至步驟S102,從而與外來硅粉及加熱至第一預設(shè)溫度的外來氫氣和外來四氯化硅氣體一起在第一反應器中發(fā)生冷氫化反應,從而實現(xiàn)氫氣與四氯化硅氣體的循環(huán)使用。

      S107.將步驟S105分離出的所述三氯氫硅氣體和少量的二氯二氫硅氣體送至下游工序。

      在上述步驟S103中,所述急冷處理可采用換熱的方式實現(xiàn),也可采用冷源注入的方式實現(xiàn),下面分別進行說明:

      如果采用換熱的方式實現(xiàn)急冷處理,則作為本發(fā)明的一種優(yōu)選實施方式,使第一反應器的出口尾氣與加熱處理前的所述外來氫氣和外來四氯化硅氣體,以及加熱處理前的所述分離出的氫氣和四氯化硅氣體的混合氣進行換熱,以使第一反應器的出口尾氣冷卻至第二預設(shè)溫度,在完成換熱后,再將換熱后的所述外來氫 氣和外來四氯化硅氣體,以及換熱后的所述分離出的氫氣和四氯化硅氣體的混合氣加熱至第一預設(shè)溫度,然后通入第一反應器。本實施例中,可采用現(xiàn)有的換熱器來實現(xiàn)上述換熱處理,例如,使第一反應器的出口尾氣通入換熱器的管程,使加熱處理前的所述外來氫氣和外來四氯化硅氣體,以及加熱處理前的所述分離出的氫氣和四氯化硅氣體的混合氣通入換熱器的殼程,反之亦可。當然,也可采用向換熱器的殼程通入冷卻介質(zhì)的方式來實現(xiàn)換熱。

      由于換熱后的所述外來氫氣和外來四氯化硅氣體,以及換熱后的所述分離出的氫氣和四氯化硅氣體的混合氣的溫度相比于第一預設(shè)溫度的溫差較大,從節(jié)約能源的角度考慮,優(yōu)選地,在所述換熱前,對所述外來氫氣和外來四氯化硅氣體,以及所述分離出的氫氣和四氯化硅氣體進行預加熱處理,以使其加熱至第三預設(shè)溫度,然后再與第一反應器的出口尾氣進行換熱,以使第一反應器的出口尾氣冷卻至第二預設(shè)溫度。其中,所述第三預設(shè)溫度優(yōu)選為150℃~350℃。

      如果采用冷源注入的方式實現(xiàn)急冷處理,則作為本發(fā)明的一種優(yōu)選實施方式,使外來常溫四氯化硅氣體,或者含有少量氯硅烷的外來常溫四氯化硅氣體作為冷源與第一反應器的出口尾氣混合,以使第一反應器的出口尾氣冷卻至第二預設(shè)溫度。此外,在第一反應器的出口尾氣中混入外來四氯化硅氣體還可提高第一反應器出口尾氣中四氯化硅的摩爾比例,進一步地抑制三氯氫硅的分解。本實施例中,可采用現(xiàn)有的噴淋塔實現(xiàn)上述冷源注入處理,例如,使第一反應器的出口尾氣進入噴淋塔,同時向噴淋塔頂部的噴淋頭通入外來常溫四氯化硅氣體(或者含有少量氯硅烷的外來常溫四氯化硅氣體),以使得常溫四氯化硅氣體對第一反應器的高溫出口尾氣進行噴淋,通過控制噴淋的常溫四氯化硅的量而使第一反應器的出口尾氣冷卻至第二預設(shè)溫度。

      下面分別描述采用換熱的方式實現(xiàn)急冷處理的四氯化硅氫化方法的工藝流程,以及采用冷源注入的方式實現(xiàn)急冷處理的四氯化硅氫化方法的工藝流程。

      作為本發(fā)明的一種優(yōu)選實施方式,如圖2所示,依次通過加熱器7和加熱器1對外來氫氣a和外來四氯化硅氣體b進行加熱處理,以使其加熱至450~600℃,然后進入第一反應器2,同時通過硅粉加料管線向第一反應器2中加入外來硅粉c,從而在第一反應器2中進行硅粉、四氯化硅和氫氣的冷氫化反應。使第一反應器2的出口尾氣進入換熱器3的管程,從而對進入第一反應器2的殼程的氣體物料進行預熱,并使第一反應器2的出口尾氣冷卻至400℃以下,之后進入第二反應器5。再通過硅粉加料管線向第二反應器5中加入外來硅粉d,同時還可通過管線向第二反應器5的進口物料中加入外來氯化氫氣體g,從而在第二反應器5中主要進行硅粉和氯化氫氣體的三氯氫硅合成反應,其中的氯化氫氣體為第一反應器2中冷氫化反應的副產(chǎn)物,還可包括從外部補入的氯化氫氣體。然后,使第二反應器5的出口尾氣進入分離單元6,以分離出產(chǎn)品三氯氫硅氣體和少量的二氯二氫硅氣體,以及未反應的四氯化硅氣體和氫氣。使分離出的三氯氫硅氣體和少量的二氯二氫硅氣體e送至下游工序,以及使外來氫氣a和外來四氯化硅氣體b同分離出的(未反應的)氫氣和四氯化硅氣體f的混合氣一起進入加熱器7進行加熱處理,以將該混合氣加熱到150~350℃的溫度范圍,然后再進入第一反應器2的殼程,同第一反應器2的高溫出口尾氣進行換熱。換熱后的混合氣再進入加熱器1,以將該混合氣加熱到450~600℃,從而達到冷氫化反應所需的溫度并進入第一反應器2進行冷氫化反應,如此循環(huán)往復。

      作為本發(fā)明的另一種優(yōu)選實施方式,如圖3所示,通過加熱器1對外來氫氣a和外來四氯化硅氣體b進行加熱處理,以使其加熱至450~600℃,然后進入第一反應器2,同時通過硅粉加料管線向第一反應器2中加入外來硅粉c,從而在第一反應器2中進行硅粉、四氯化硅和氫氣的冷氫化反應。使第一反應器2的出口尾氣進入噴淋塔4并向噴淋塔頂部的噴頭41通入外來常溫的四氯化硅氣體h以對第一反應器2的高溫出口尾氣進行噴淋??刂茋娏芩穆然璧牧渴箛娏芩?的出口氣體冷卻至400℃以下,之后進入 第二反應器5。再通過硅粉加料管線向第二反應器5中加入外來硅粉d,同時還可通過管線向第二反應器5的進口物料中加入外來氯化氫氣體g,從而在第二反應器5中主要進行硅粉和氯化氫氣體的三氯氫硅合成反應,其中的氯化氫氣體為第一反應器2中冷氫化反應的副產(chǎn)物,還可以包括從外部補入的氯化氫氣體。然后,使第二反應器5的出口尾氣進入分離單元6,以分離出產(chǎn)品三氯氫硅氣體和少量的二氯二氫硅氣體,以及未反應的四氯化硅氣體和氫氣。使分離出的三氯氫硅氣體和少量的二氯二氫硅氣體e送至下游工序,以及使外來氫氣a和外來四氯化硅氣體b同分離出的(未反應的)氫氣和四氯化硅氣體f的混合氣一起進入加熱器1進行加熱處理,以將該混合氣加熱到450~600℃,從而達到冷氫化反應所需的溫度并進入第一反應器2進行冷氫化反應,如此循環(huán)往復。

      本發(fā)明中,外來硅粉、外來四氯化硅氣體、外來氫氣和內(nèi)部循環(huán)氫氣、內(nèi)部循環(huán)四氯化硅氣體進入第一反應器,在第一反應器內(nèi)進行冷氫化反應,第一反應器的出口尾氣中含有反應生成的三氯氫硅氣體、未反應的四氯化硅氣體和氫氣、副產(chǎn)物氯化氫氣體和少量的二氯二氫硅氣體。再對第一反應器的出口尾氣進行急冷處理,以使其快速冷卻,急冷后的氣體進入第二反應器,向第二反應器通入硅粉,也可以向第二反應器通入外部補入的氯化氫氣體,則所述急冷后的氣體和外來硅粉、外來氯化氫氣體在第二反應器內(nèi)發(fā)生三氯氫硅的合成反應。然后使第二反應器的出口尾氣進入分離單元,以分離出三氯氫硅氣體和少量的二氯二氫硅氣體產(chǎn)品,以及未反應的四氯化硅氣體和氫氣,且未反應的四氯化硅氣體和氫氣循環(huán)至第一反應器重新進行冷氫化反應??梢姡景l(fā)明通過維持冷氫化反應的反應進度以及合理利用冷氫化反應出口尾氣中的副產(chǎn)物氯化氫從而實現(xiàn)四氯化硅的高效氫化和三氯氫硅的高產(chǎn)率。

      綜上所述,本發(fā)明將抑制三氯氫硅分解的方法首次應用在了四氯化硅冷氫化反應中,將四氯化硅的脫氯加氫反應(冷氫化反 應)和三氯氫硅的合成反應串聯(lián)在一起,在提升三氯氫硅產(chǎn)率的同時還可以提升整個工藝的經(jīng)濟性。

      可以理解的是,以上實施方式僅僅是為了說明本發(fā)明的原理而采用的示例性實施方式,然而本發(fā)明并不局限于此。對于本領(lǐng)域內(nèi)的普通技術(shù)人員而言,在不脫離本發(fā)明的精神和實質(zhì)的情況下,可以做出各種變型和改進,這些變型和改進也視為本發(fā)明的保護范圍。

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