[发明专利]一种多晶硅还原装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种多晶硅的生产设备，尤其是一种用于生产多晶硅的多晶硅还原装置。

背景技术

随着科技的发展，太阳能光伏产业和半导体工业的发展也越来越迅猛。作为太阳能光伏产业以及半导体工业主要的原料的多晶硅，其工业需求也是越来越大。

目前，业界生产多晶硅的方法有多种，其中较为常见的是氢还原法。其是把提纯好的三氯氢硅和净化好的氢气作为原料，通入到反应容器内，在高温、加压环境下，两者在反应容器内发生化学反应，形成多晶硅，并沉积在反应容器内的发热体上。随着化学反应的继续，沉积在发热体上的多晶硅越来越多，逐渐的将发热体全部覆盖，变成一根外表包裹着多晶硅的棒状体，俗称硅棒。反应容器内的化学反应将继续进行，多晶硅也会继续沉积在硅棒上，使得硅棒的直径逐渐加大，直到最后达到预定的直径尺寸，停止反应容器内的化学反应。

业界通常使用多晶硅还原炉，作为实施上述化学反应的反应容器。其自身的性能好坏，对其生产的多晶硅的品质有着重大的影响。通常其包括有底座以及与底座连接的炉体,并且一般是多台并联式的还原装置。现有还原装置主要问题是，还原气体在炉内达到还原温度，并进行还原结晶，同时大量的加热气体（SiHCl3）伴随高温生成的SiCl4从尾气中排出，由于沉积过程太短，造成一次性实收率低下、尾气中的能量白白损耗、能耗和尾气量都很大，并且这些未还原为固态多晶硅的尾气还需耗用大量的冷媒来进行冷却回收，造成冷却系统投资加大，运行成本增大。以如图1所示一种传统多晶硅还原装置，为两台多晶硅还原炉1并联，其尾气需经换热装置散热降温，再经过冷凝器冷凝，最后尾气分离冷冻回收，该装置既损失了尾气中的热能，又需要增设换热装置、冷凝装置和尾气分离冷冻回收装置，能耗高、产能低及投资大。 

发明内容

为了克服现有业界使用的多晶硅还原炉成本高、能耗量巨大、产量低的问题，本发明提供一种多晶硅还原装置，以达到降低生产成本，减小能耗，提高生产效率的目的。

本发明的技术方案如下：

一种多晶硅还原装置，包括至少两台多晶硅还原炉，所述多晶硅还原炉为多级串联连接，或并联后再多级串联连接，所述多级为至少两级，每级设有至少一台多晶硅还原炉。

优选的，所述多晶硅还原装置每级的多晶硅还原炉设有的数量逐级减少。

优选的，所述多晶硅还原装置为4级，所述第一级并联4台所述多晶硅还原炉，第二级并联3台所述多晶硅还原炉，第三级并联2台所述多晶硅还原炉，第四级为1台所述多晶硅还原炉，所述第一级4台所述多晶硅还原炉的出气口汇总后分别与所述第二级的3台所述多晶硅还原炉的进气口连通，所述第二级3台所述多晶硅还原炉的出气口汇总后分别与所述第三级的2台所述多晶硅还原炉的进气口连通，所述第三级2台所述多晶硅还原炉的出气口汇总后与所述第四级的1台所述多晶硅还原炉的进气口连通。

优选的，所述多晶硅还原装置为4级，所述第一级并联6台所述多晶硅还原炉，第二级并联4台所述多晶硅还原炉，第三级并联2台所述多晶硅还原炉，第四级为1台所述多晶硅还原炉，所述第一级6台所述多晶硅还原炉的出气口汇总后分别与所述第二级的4台所述多晶硅还原炉的进气口连通，所述第二级4台所述多晶硅还原炉的出气口汇总后分别与所述第三级的2台所述多晶硅还原炉的进气口连通，所述第三级2台所述多晶硅还原炉的出气口汇总后与所述第四级的1台所述多晶硅还原炉的进气口连通。

本发明的有益效果是，1、省略了换热装置和冷凝装置，或大大减少了换热装置和冷凝装置以及尾气分离冷冻回收装置的数量或功率，极大减少了固定资产的投资和对土地的占用，并节约了该部分装置的能量消耗及运行费用。2、热能得到充分利用，节能环保。3、尾气量大大减少。4、原料经过充分反应，产得率提高，产能提高。 

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为一种传统的多晶硅还原装置的结构示意图；

图2为本发明公开的一种多晶硅还原装置的结构示意图。

图中的数字或字母所代表的相应部件的名称：

1、多晶硅还原炉     14、进气口    15、出气口   2、换热装置    3、冷凝装置   4、尾气回收装置。

具体实施方式