[发明专利]制备多晶硅的系统

说明书

技术领域

本发明属于多晶硅生产技术领域，具体而言，本发明涉及一种制备多晶硅的系统。

背景技术

多晶硅是太阳能光伏用原料，在光伏电池生产中起着举足轻重的作用，如何低成本的生产高品质的多晶硅是多晶硅生产工作者一直以来孜孜追求的目标。现有的多晶硅生产80％以上采用改良西门子工艺技术，即将高纯三氯氢硅和高纯氢气混合后进入到还原炉内进行气相沉积获得高纯多晶硅，从还原炉内出来的还原尾气进入到尾气回收工序进行处理，还原尾气通过冷媒介质不断的冷凝分离出三氯氢硅、四氯化硅、二氯二氢硅、氢气及氯化氢，然后经过提纯处理后将尾气中的各种物料循环利用。在传统的生产工艺中，尾气先通过回收分离，造成能耗较高，物料的单程转化率较低。

因此，现有的多晶硅生产技术有待进一步改进。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种制备多晶硅的系统，该系统可以实现物料的循环使用，并且显著降低还原尾气的处理成本。

在本发明的一个方面，本发明提出了一种制备多晶硅的系统，该系统包括：

多个还原炉，所述多个还原炉通过管道串联连接，并将上游所述还原炉产生的还原尾气供给至下游所述还原炉中；

三氯氢硅入口，所述三氯氢硅入口设置在所述管道上；

氢气入口，所述氢气入口设置在所述管道上；

三氯氢硅储罐，所述三氯氢硅储罐分别与第一个还原炉和所述三氯氢硅入口相连，用于将三氯氢硅供给至所述还原炉中；以及

氢气储罐，所述氢气储罐分别与所述第一个还原炉和所述氢气入口相连，用于将氢气供给至所述还原炉中。

根据本发明实施例的制备多晶硅的系统通过管道将上游还原炉产生的还原尾气直接供给至下游还原炉中参与还原反应，可以实现物料的循环利用，同时在将还原尾气供给至下游还原炉参与还原反应之前，将还原尾气与三氯氢硅和氢气在管道中进行混合，可以实现对三氯氢硅和氢气的预热，进而降低了能耗，另外，还原尾气中的二氯二氢硅、氯化氢和四氯化硅可以有效抑制部分副反应，从而显著提高三氯氢硅转化率，并且所得到多晶硅纯度并未降低。

另外，根据本发明上述实施例的制备多晶硅的系统还可以具有如下附加的技术特征：

在本发明的一些实施例中，所述制备多晶硅的系统包括3～6个所述还原炉。由此，可以显著提高三氯氢硅转化率。

在本发明的一些实施例中，所述制备多晶硅的系统进一步包括：还原尾气返回管路，所述还原尾气返回管路分别与所述第一个还原炉和最后一个还原炉相连，用于将所述最后一个还原炉中产生的还原尾气供给至所述第一个还原炉中。由此，可以实现物料的循环利用。

附图说明

图1是根据本发明一个实施例的制备多晶硅的系统结构示意图；

图2是根据本发明又一个实施例的制备多晶硅的系统结构示意图；

图3是利用本发明一个实施例的制备多晶硅的系统制备多晶硅的方法流程示意图；

图4是利用本发明又一个实施例的制备多晶硅的系统制备多晶硅的方法流程示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。