[发明专利]一种多晶硅生产系统及方法

权利要求书

1.一种多晶硅生产系统，包括：物料管线、混合器、还原炉、尾气总管线和尾气回收管线，其特征在于，所述系统还包括：物料流量检测装置、尾气组分检测装置、尾气流量检测装置和尾气流量控制装置；尾气流量控制装置包括：控制器和设置于尾气回收管线上的尾气调节阀；控制器上预设有尾气控制周期、第一尾气与物料流量比例、第一含量和第二含量，其中，第二含量大于第一含量；

物料流量检测装置，用于检测进入还原炉的氢气和三氯氢硅的混合气的流量；

尾气组分检测装置，用于检测反应尾气中二氯二氢硅的组分；

尾气流量检测装置，用于检测尾气回收管线上的反应尾气的流量；

控制器分别与尾气调节阀、物料流量检测装置、尾气组分检测装置和尾气流量检测装置相连，用于根据预设的第一尾气与物料流量比例控制尾气调节阀，以控制输送至还原炉的反应尾气的流量；以及，当尾气控制周期到达时，根据尾气组分检测装置当前检测到的反应尾气中的二氯二氢硅的组分、尾气流量检测装置当前检测到的尾气回收管线上的反应尾气的流量、物料流量检测装置当前检测到的氢气和三氯氢硅的混合气的流量，计算当前反应尾气与物料混合后的气体的二氯二氢硅的含量；以及，根据所述当前反应尾气与物料混合后的气体的二氯二氢硅的含量、预设的第一含量和第二含量，控制尾气调节阀，以控制输送至还原炉的反应尾气的流量；

其中，第一尾气与物料流量比例是整个多晶硅还原反应过程中，尾气回收管线内的尾气与物料流量比例的最大值；

第一含量是反应尾气与物料混合后的气体中二氯二氢硅的含量下限，第二含量是反应尾气与物料混合后的气体中二氯二氢硅的含量上限。

2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述控制器上还预设有初始反应时长；

所述控制器具体用于，在初始反应时长到达时，根据预设的第一尾气与物料流量比例控制尾气调节阀，以控制输送至还原炉的反应尾气的流量。

3.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括尾气温度检测装置，尾气温度检测装置与所述控制器相连，用于检测反应尾气的温度；所述控制器上设置有阈值；

所述控制器还用于，当尾气控制周期到达时，计算尾气温度检测装置当前检测到的反应尾气的温度与前一尾气控制周期到达时检测到的反应尾气的温度之间的温度差；以及，将所述温度差与预设的阈值相比较，当所述温度差小于所述阈值时，根据尾气组分检测装置当前检测到的反应尾气中二氯二氢硅的组分、尾气流量检测装置当前检测到的尾气回收管线上的反应尾气的流量、物料流量检测装置当前检测到的氢气和三氯氢硅的混合气的流量，计算当前反应尾气与物料混合后的气体的二氯二氢硅的含量。

4.如权利要求3所述的系统，其特征在于，所述控制器还用于，当所述温度差大于或等于所述阈值时，根据预设的第二尾气与物料流量比例控制尾气调节阀，以控制输送至还原炉的反应尾气的流量，直至还原炉停炉；其中，第二尾气与物料流量比例小于第一尾气与物料流量比例；

其中，第二尾气与物料流量比例是整个多晶硅还原反应过程中，尾气回收管线内的尾气与物料流量比例的最小值。

5.如权利要求3所述的系统，其特征在于，所述控制器还用于，当所述温度差小于所述阈值时，将所述二氯二氢硅的含量与预设的第一含量相比较，当所述二氯二氢硅的含量大于第一含量时，将所述二氯二氢硅的含量与预设的第二含量相比较，当所述二氯二氢硅的含量小于第二含量时，计算当前的尾气与物料流量比例，并根据所述当前的尾气与物料流量比例控制尾气调节阀，以控制输送至还原炉的反应尾气的流量。

6.如权利要求5所述的系统，其特征在于，所述控制器还用于，当所述二氯二氢硅的含量小于或等于第一含量时，根据第一尾气与物料流量比例控制尾气调节阀，以控制输送至还原炉的反应尾气的流量。

7.如权利要求5所述的系统，其特征在于，所述控制器还用于，当所述二氯二氢硅的含量大于或等于第二含量时，根据预设的第二尾气与物料流量比例控制尾气调节阀，以控制输送至还原炉的反应尾气的流量，直至还原炉停炉；其中，第二尾气与物料流量比例小于第一尾气与物料流量比例；

第二尾气与物料流量比例是整个多晶硅还原反应过程中，尾气回收管线内的尾气与物料流量比例的最小值。