一种流化床多晶硅颗粒的制备系统及利用该系统制备多晶硅的工艺

摘要

本发明涉及多晶硅领域，具体涉及一种流化床多晶硅颗粒的制备系统及利用该系统制备多晶硅的工艺，包括流化床反应器、旋风分离器、细硅颗粒晶种罐和硅颗粒加料罐；流化床反应器包括流化床反应器筒体和流化床扩大段；流化床反应器筒体底部设有产品出料口，下部设有硅源气体进料口和稀释气体进气口，流化床反应器筒体外部包覆有反应器加热装置；流化床扩大段顶部设有反应尾气出口；细硅颗粒晶种罐顶部设有硅晶种加料口和尾气出口；流化床扩大段的底部与流化床反应器筒体顶部固连，且流化床扩大段的直径大于流化床反应器筒体的直径。该系统增加了流化床反应器的使用寿命，节约了能源，避免了多晶硅受到外界的污染，实现连续生产，提高了生产效率。

主权项

一种流化床多晶硅颗粒的制备系统，其特征在于，包括流化床反应器（11）、旋风分离器（3）、细硅颗粒晶种罐（4）和硅颗粒加料罐（5）；流化床反应器（11）包括流化床反应器筒体（1）和流化床扩大段（2）；流化床反应器筒体（1）底部设有产品出料口（1a），下部设有硅源气体进料口（1b）和稀释气体进气口（1c），流化床反应器筒体（1）外部包覆有反应器加热装置（1d）；流化床扩大段（2）顶部设有反应尾气出口（2a）；细硅颗粒晶种罐（4）顶部设有硅晶种加料口（4a）和尾气出口（4b）；流化床扩大段（2）的底部与流化床反应器筒体（1）顶部固连，且流化床扩大段（2）的直径大于流化床反应器筒体（1）的直径；流化床扩大段（2）顶部通过管路与旋风分离器（3）进口相连，旋风分离器（3）底部出口与硅颗粒加料罐（5）相连，硅颗粒加料罐（5）的底部与设于流化床反应器筒体（1）下部的硅晶种进料口（1e）相连；旋风分离器（3）顶部出口通过管路经尾气加压风机（6）后一方面与流化床反应器筒体（1）下部相连，另一方面与细硅颗粒晶种罐（4）下部相连，细硅颗粒晶种罐（4）底部出口通过管路与硅颗粒加料罐（5）相连；由产品出料口（1a）连接的管路上设有热量回收套筒（7），硅源性气体经设于管路上的气体预热器（8）预热后，再经过热量回收套筒（7）换热后与硅源气体进料口（1b）相连；流化床扩大段（2）的直径为流化床反应器筒体（1）直径的1.5‑3倍，且流化床扩大段（2）与流化床反应器筒体（1）连接处弧形过度；流化床扩大段（2）的长度为流化床反应器筒体（1）长度的1/3‑1/2；稀释气体进气口（1c）和经尾气加压风机（6）加压后进入流化床反应器筒体（1）的气流方向与流化床反应器筒体（1）内壁所成的角度小于45度。