[实用新型]一种多晶硅还原尾气中的氯化氢的检测装置

说明书

技术领域

本实用新型属于多晶硅生产技术领域，具体涉及一种多晶硅还原尾气中的氯化氢的检测装置。

背景技术

多晶硅是太阳能光伏行业的基础材料,其主要生产工艺是改良西门子法（即三氯氢硅还原法，SiHCl₃+H₂→Si+3HCl）,该工艺使用的主要设备多晶硅还原炉就是钟罩式化学气相沉积炉。在多晶硅的生产过程中，将原料三氯氢硅(TCS）和氢气的混合气体从多晶硅还原炉的底盘底部通入，尾气从底盘下部的排气口排出，从而实现多晶硅的连续生产。在多晶硅的生产过程中，多晶硅还原炉内的硅棒的表面温度控制在1050±50℃，硅棒之间的气场温度在整个生产过程中维持在400℃～840℃范围之内。在多晶硅的生产刚开始时，硅棒直径很小（Ф10），多晶硅还原炉内的发热量有限，气场温度较低，TCS不易热分解，TCS主要在硅棒表面发生还原反应，多晶硅还原炉内的氯化氢含量较低，气场中TCS浓度较高；在多晶硅的生产后期，硅棒直径较大（Ф120～Ф150），气场空间变小，炉内的温度升高，TCS热分解严重（三氯氢硅热分解温度为468℃，会发生副反应SiHCl₃→SiCl₂+HCl），此时多晶硅还原炉内的氯化氢含量过高，氯化氢会腐蚀硅棒，并抑制硅棒长大。所以，在多晶硅的整个生产过程中，需要对多晶硅还原炉排出的尾气中的氯化氢气体的含量进行检测，从而监控多晶硅还原炉内的生产情况，但是从多晶硅还原炉底部排出的尾气中的氯化氢气体的检测一直是困扰行业的难题。

目前，多晶硅还原炉底部排出的尾气中的氯化氢气体的检测方法是先在多晶硅还原炉的尾气回收系统中采样，然后通过傅立叶变换红外光谱法检测采样的尾气中的氯化氢气体浓度，另外也可采用化学滴定法测定。但是，上述的两种检测方法要么需要使用贵重的化学设备，无法进行生产的普及，要么检测时间过长，且检测结果反馈速度较慢，很难及时获取多晶硅还原炉排出的尾气中的氯化氢的及时分析，从而影响对多晶硅还原炉内的生产情况进行及时有效的监控。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是针对现有技术中存在的上述不足，提供一种多晶硅还原尾气中的氯化氢的检测装置，该装置简单，便于生产普及，且能实现多晶硅还原炉内尾气中的氯化氢含量的在线连接检测，对于多晶硅还原炉排出的尾气中的氯化氢的含量检测准确，检测速度快，检测结果的反馈速度快。

解决本实用新型技术问题所采用的技术方案是提供一种多晶硅还原尾气中的氯化氢的检测装置，包括引入多晶硅还原尾气的进气引管、冷凝器、第一收集器、第二收集器、排气引管、第一流量计、第二流量计、第三流量计，所述进气引管上设置有所述第一流量计，用于得到总流量Q，所述进气引管与所述冷凝器的一端连接，所述冷凝器的另外一端与用于收集冷凝液的所述第一收集器连接，所述第一收集器再通过导管与用于盛放碱液的所述第二收集器连接，所述导管上设置有所述第二流量计，用于得到流量Q₁，所述第二收集器与所述排气引管连接，所述排气引管上设置有所述第三流量计，用于得到流量Q₂。

优选的是，所述进气引管上设置有用于控制所述进气引管与所述冷凝器连通的进样阀。

优选的是，所述冷凝器为螺旋冷凝管或直形冷凝管。

优选的是，所述的多晶硅还原尾气中的氯化氢的检测装置还包括计算单元，所述计算单元分别与所述第一流量计、所述第二流量计、所述第三流量计电连接，所述第一流量计的读数为Q，所述第二流量计的读数为Q₁，所述第三流量计的读数为Q₂，所述计算单元得到所述第二流量计和所述第三流量计的差值信号为（Q₁-Q₂），并计算出氯化氢的摩尔含量为（Q₁-Q₂）/Q。

优选的是，所述计算单元为减法控制器。

优选的是，所述的多晶硅还原尾气中的氯化氢的检测装置还包括显示单元，所述显示单元与所述计算单元电连接，所述显示单元用于显示所述计算单元计算出的所述氯化氢的摩尔含量为（Q₁-Q₂）/Q。