[发明专利]多晶硅生产装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种多晶硅的生产装置，具体涉及一种利用硅烷分解制造多晶硅的装置。

背景技术

随着太阳能光伏的崛起，多晶硅也成为了全球的热点产业。目前生产多晶硅的主要方法是采用西门子法。西门子法将提纯和净化的SiHCl3和H2按一定比例进入还原炉，在1080℃～1100℃温度下，生成的硅沉积在发热体硅芯上。主要反应方程式如下：

SiHCl3+H2——Si+3HCl

2SiHCl3——Si+SiCl4+2HCl

西门子法在实际使用过程中实现的一次转化率较低，为10％～20％，并且西门子法在还原工艺后还要增加氢化工艺和尾气处理工艺，整个工艺系统比较复杂，所需硬件投入成本较大。

申请号为200910140420.9号的专利文献公开了一种制备多晶硅的方法，该方法采用一种新的多晶硅生产工艺，主要包括如下步骤：

将包括甲硅烷和氢气等的气体混合，并且预热；将预热后的混合气体通入反应器进行分解沉积反应。将反应后的气体经过两级过滤，分离出的氢气进入第一步，和甲硅烷等气体混合进行循环利用。然而该专利并未公开多晶硅的生产装置。

硅烷的分解反应温度范围较大，使得在一般的多晶硅生产装置中容易形成无定形硅，这样不仅降低了硅烷的转化率，而且形成的无定形硅会对生产装置造成污染，进而影响多晶硅产品的纯度。

发明内容

本发明提供的多晶硅生产装置，目的在于有效降低无定形硅的生长，提高多晶硅的转化率。

为解决上述问题，本发明提供的多晶硅生产装置，包括：底盘；钟罩，设置在所述底盘之上，与底盘形成反应器；所述钟罩上设有尾气出口；所述钟罩外部设置夹套，所述夹套上设置夹套冷却油入口与夹套冷却油出口；所述反应器内部设置内件，所述内件包含中间接管和夹套管，夹套管内设置多晶硅棒；所述中间接管底部设置工艺气体入口、反应器冷却油入口与反应器冷却油出口。

作为本发明的一种优选方案，所述内件为一个或者一个以上。

作为本发明的一种优选方案，所述夹套管为偶数个，所述中间接管设置于所述偶数个夹套管中间。

作为本发明的一种优选方案，所述夹套管包括夹套管内管和夹套管外管，所述夹套管内管内径为140mm～200mm。

作为本发明的一种优选方案，所述中间接管设有出气孔，所述夹套管内管设有进气孔；所述出气孔为一个或者一个以上，所述进气孔为一个或者一个以上。

作为本发明的一种优选方案，所述夹套管和中间接管通过可拆卸的连接件进行连接；所述中间接管下部通过连接管和所述夹套管相连，所述中间接管上部通过连接管和所述夹套管相连；所述连接件为螺栓或者连接板。

作为本发明的一种优选方案，所述多晶硅棒穿过所述夹套管顶部，每两根多晶硅棒通过其顶部连接成一对多晶硅棒。

作为本发明的一种优选方案，所述尾气出口设置在钟罩顶部。

作为本发明的一种优选方案，所述钟罩上设有视镜；所述视镜设于钟罩上部，所述视镜为一个或一个以上。

作为本发明的一种优选方案，所述底盘设有上底板与下底板，所述上底

板与所述下底板通过底盘法兰相连接；所述钟罩与所述夹套及所述底盘通过设备法兰相连接；所述中间接管穿过并固定于所述上底板和下底板。

本发明的多晶硅生产装置可以有效降低反应器内无定形硅的生长，减少装置的污染，提高多晶硅的转化率与纯度。

附图说明

图1为本发明多晶硅生产装置的剖视图；

图2为本发明多晶硅生产装置的一组内件的截面图；

图3为发明多晶硅生产装置的连接管视图；

具体附图标记如下：

1反应器冷却油出口    2工艺气体入口    3反应器冷却油入口

4多晶硅棒            5底盘            51上底板

52下底板             53底盘法兰       6钟罩

7夹套                71夹套冷却油入口 72夹套冷却油出口

8设备法兰            10a夹套管        101a夹套管内管

102a夹套管外管       103a进气孔       10b夹套管

101b夹套管内管       102b夹套管外管   103b进气孔

12中间接管           121出气孔        13连接件

14尾气出口           15连接管         16视镜