一种没有四氯化硅排放的多晶硅生产法

摘要

本发明的目的是公开了一种没有四氯化硅排放的多晶硅生产方法，从而防止四氯化硅对环境的污染；本发明首先采用改良西门子法生产多晶硅，然后将产出的副产品四氯化硅作为原料来生产多晶硅和石英玻璃；本发明不仅实现了废物再利用，节约了能源，降低了生产成本，而且还同时生产出了石英玻璃。

主权项

一种没有四氯化硅排放的多晶硅生产法，其特征在于：首先以氢气(H2)和合成炉生产的三氯氢硅(粗SiHCl3)为原料，用改良西门子法来生产多晶硅，然后将改良西门子法产生的副产品四氯化硅(粗SiCl4)回收，经提纯系统提纯，使其纯度达到9N以上的四氯化硅精料(SiCl4)与纯度达到5～6N的氢气(H2)在挥发器里鼓泡混合后送入还原炉，四氯化硅(SiCl4)在高温环境中与氢气(H2)发生还原反应(SiCl4+2H2＝Si+4HCl)，反应产生的硅沉积在表面温度高达1150℃～1250℃的硅棒(热载体)上，形成多晶硅；没能在还原炉内参加反应的四氯化硅、氢气和反应生成物氯化氢被一起作为尾气从还原炉中排出后送进分气塔，其中有少于50％的尾气从分气塔底部出来再经过冷冻分离器分离，氢气(H2)和氯化氢(HCl)被送入干法回收系统，干法回收系统将氢气(H2)和氯化氢(HCl)分离，分离出的氯化氢(回收HCl)送回合成炉去生产三氯氢硅(粗SiHCl3)，分离出来的氢气(回收H2)一部分与新氢气(原料H2)一起被送入净化系统提纯，纯度达到5～6N后去还原炉参加还原反应，另一部分氢气(回收H2)被送入制砣机里被点燃，与被送入制砣机的氧气(O2)一起形成氢氧火焰；经过冷冻分离器分离出的液态的四氯化硅(回收SiCl4)直接送入制砣机的氢氧火焰中，被火焰中的产生物水解(SiCl4+2H2O＝SiO2+4HCl)，生成的二氧化硅沉积在1600℃～1800℃高温的石英砣上生成石英玻璃，反应生成的尾气送尾气治理系统去治理，合格后排放；分气塔里有大于50％的尾气是从分气塔顶部出来，然后通过混合器与纯度达到5～6N的氢气(H2)混合，再进入挥发器里鼓泡，与四氯化硅(SiCl4)混合后被重新送回还原炉再次使用。