[发明专利]多晶硅生产过程中热量利用的装置及方法

权利要求书

1.一种多晶硅生产过程中热量利用的方法，包括：

合成步骤：将氢气以及在多晶硅生产过程中产生的四氯化硅加热后引入到载有硅粉的氢化反应器中发生氢化反应，得到包含反应生成的三氯氢硅、二氯二氢硅、氯化氢以及未反应的四氯化硅、氢气、硅粉的混合气体；

净化步骤：用氯硅烷去除混合气体中的硅粉从而得到包含氯硅烷的净化气体；

冷凝步骤：将净化气体引入精馏塔塔底再沸器中换热降温，降温后的净化气体引入冷凝器进行冷凝，得到冷凝液体和不凝气体；将不凝气体返回氢化反应器，将冷凝液体送入精馏塔；

精馏步骤：将在精馏塔塔顶分离出的气体作为多晶硅还原炉的原料；将在精馏塔塔釜分离出的液体返回氢化反应器。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述冷凝液体包括三氯氢硅、四氯化硅、二氯二氢硅以及氯硅烷，不凝气体包括氢气和氯化氢。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在精馏步骤中，从精馏塔塔釜分离出的液体为四氯化硅，从精馏塔塔顶分离出的气体为三氯氢硅和二氯二氢硅。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，精馏步骤还包括：液体氯硅烷通过精馏塔塔底再沸器汽化，并沿精馏塔向上运输作为三氯氢硅和二氯二氢硅汽化的热源，蒸汽相变成冷凝液体后从塔底再沸器排出。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，从塔底再沸器中排出的液体氯硅烷送至冷凝器作为冷却介质。

6.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，精馏步骤还包括：通过精馏塔塔顶冷凝器将三氯氢硅和二氯二氢硅分离，并将三氯氢硅作为多晶硅还原炉的原料提纯或储存。

7.一种多晶硅生产过程中热量利用的装置，包括

氢化反应器，用于将硅粉、氢气和在多晶硅生产过程中产生的四氯化硅引入所述氢化反应器中反应生成三氯氢硅、二氯二氢硅和氯化氢；

与氢化反应器连通的洗涤塔，用氯硅烷将从氢化反应器排出的包括三氯氢硅、二氯二氢硅、氯化氢、四氯化硅、氢气和硅粉的混合气体中的硅粉去除，得到包括氯硅烷的净化气体；

具有塔底再沸器的精馏塔，塔底再沸器与洗涤塔连通，用于将净化气体通过与塔底再沸器换热降温；以及

与塔底再沸器连通的冷凝器，所述冷凝器将从塔底再沸器接收的降温后的净化气体冷凝得到冷凝液体和不凝气体，所述冷凝器还分别与氢化反应器和精馏塔连通，用于将不凝气体返回氢化反应器，将冷凝液体送入精馏塔，所述精馏塔塔釜与氢化反应器连通。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述冷凝液体包括三氯氢硅、四氯化硅、二氯二氢硅以及氯硅烷，不凝气体包括氢气和氯化氢。

9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，从所述精馏塔塔釜分离出四氯化硅并返回氢化反应器；从精馏塔塔底再沸器中分离出氯硅烷并送至冷凝器作为冷却介质。

10.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述精馏塔还包括设置在塔顶的冷凝器。