三氯氫硅合成爐氫氣壓料、吹掃清理硅粉裝置制造方法及圖紙

三氯氫硅合成爐氫氣壓料、吹掃清理硅粉裝置，本實用新型專利技術涉及一種三氯氫硅合成爐壓料及硅粉收集器反吹方式的氫氣壓料、吹掃清理硅粉裝置，應用于多晶硅制造。其特點是氫氣儲罐（8）經第一氫氣管線（9）連接至硅粉加料器（13）的下部，硅粉加料器（13）的下端經第一壓料管線（15）連接至三氯氫硅合成爐（16）的入口，三氯氫硅合成爐（16）的出口經氯硅烷管線（21）連接至旋風分離器（20）的入口，旋風分離器（20）的下端連接至硅粉收集器（19），硅粉收集器（19）的出口經第二壓料管線（17）連接至三氯氫硅合成爐（16）的入口；第二氫氣管線（2）經第三壓料管線（22）連接至硅粉收集器（19）的入口。（*該技術在2022年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本技術涉一種三氯氫硅合成爐系統氫氣壓料、吹掃清理硅粉裝置，特別涉及三氯氫硅合成爐(TCS合成爐)壓料及硅粉收集器反吹方式的氫氣壓料、吹掃清理硅粉裝置。
技術介紹
多晶硅半導體是大規模集成電路和光伏產業的重要基礎原材料，現有技術廣泛采用西門子法制備多晶硅，在三氯氫硅合成爐中，硅粉和氯化氫氣體反應生成三氯氫硅和氫氣，反應式Si+HCl — SiHCl3+H2。反應溫度控制在320°C左右，該反應過程中有少量副產物二氯二氫硅和四氯化硅產生。三氯氫硅合成系統中，硅粉是通過加料管線加入到三氯氫硅合成爐中，長期不斷加料過程中，硅粉會堵塞硅粉加料管線導致硅粉下料不通暢，影響三氯氫硅的合成反應，降低生產效率，為了避免浪費原料和增加成本，這些硅粉需要重新回收 利用。傳統的方法就是將氮氣或者氯化氫氣體利用壓差從硅粉加料倉向硅粉加料管線及三氯氫硅合成爐進行充壓，吹掃。所用氮氣或氯化氫會與合成氣一并進入后續分離工序。在實際生產中發現，利用氮氣吹掃殘留在加料管線、設備中的硅粉時，氮氣會殘留在三氯氫硅合成氣中，影響后續合成氣分離工序，造成分離回收后氫氣濃度降低。用氯化氫氣體進行吹掃，由于在氯化氫中含有少量的水，在吹掃管線、設備時，氯化氫中微量水分會和三氯硅烷合成爐中反串上來的氯硅烷氣體反應生成二氧化硅，使加料系統管線結堵，而且用于吹掃的氯化氫氣體會使三氯氫硅合成爐中氯化氫比例過量，過量的氯化氫不能全部參與合成反應，剩余的氯化氫會增加后續分離工序中氫氣吸附塔的負荷，甚至造成氫氣純度降低。用氫氣作為三氯氫硅合成系統的壓料和反吹硅粉收集器可解決上述缺點，目前，用氫氣壓料、吹掃清理硅粉的方法和設備工藝還未見報道。
技術實現思路
本技術的目的是要克服現有技術的缺陷，提供一種能使加料系統管線通暢，降低合成爐壓料后續工序負荷，減少合成爐壓料系統的檢修頻次，提高三氯氫硅質量的三氯氫硅合成爐氫氣壓料、吹掃清理硅粉裝置。本技術的技術方案是該裝置包括硅粉加料器13、三氯氫硅合成爐16、旋風分離器20、硅粉收集器19 ;其特點是氫氣儲罐8經第一氫氣管線9和第一閥門12連接至硅粉加料器13的下部入口 1303，硅粉加料器13的下端出口 1304經第二閥門14、第一壓料管線15連接至三氯氫硅合成爐16的入口 1602，三氯氫硅合成爐16的上端出口 1601經氯硅烷管線21連接至旋風分離器20的入口 2001，旋風分離器20的下端經硅粉收集器19的入口 1901連接至硅粉收集器19，硅粉收集器19的出口 1903經第三閥門18、第二壓料管線17連接至三氯氫硅合成爐16的入口 1603 ;第一氫氣管線9還連接第二氫氣管線2，經第四閥門23、第三壓料管線22連接至硅粉收集器19的入口 1902。本技術的另一特點是在所述的硅粉加料器13上的出口 1301依次連接第四壓料管線5、第五閥門4、氫氣收集罐7。本技術的另一特點是在所述的第一氫氣管線9還依次連接氮氣吹掃管線11、第六閥門26、氮氣儲罐10。本技術的另一特點是在所述的第五閥門4與硅粉加料器13的出口 1301之間的管線上裝有一壓力表24。本技術的另一特點是在所述的三氯氫硅合成爐16的上下端之間安裝有一差壓變送器25。本技術的另一特點是在所述的第三壓料管線22和硅粉收集器19的1902入口之間的管線上裝有一壓力表27。本技術具有如下的優點和效果1、能有效減少管線結堵及腐蝕現象，三氯氫硅合成設備運行壽命及檢修周期將大大延長，安全穩定性增強。2、能降低合成氣中的氯化氫含量，而使后續合成氣分離工序吸收氯化氫的負荷減小，節省能量，并使送往分離系統的合成氣含量保持穩定，能減小氫氣吸附壓力，保證氫氣正常有效回收，提高回收效率。3、使 二氣氧娃合成系統更加穩定、聞效生廣；并可減少檢修人力消耗，提聞生廣效率。附圖說明圖I為本技術結構示意圖。其中1、硅粉中間倉；2、氫氣管線；3、硅粉加料器閥門；4、氫氣收集罐閥門；5、硅粉加料器壓料管線；6、氯化氫儲罐；7、氫氣收集罐；8、氫氣儲罐；9、氫氣管線；10、氮氣儲罐；11、氮氣吹掃管線；12、氫氣儲罐閥門；13、硅粉加料器；1301、硅粉加料器上出口 ；1302、硅粉加料器上入口 ；1303、硅粉加料器下入口 1303 ;1304、硅粉加料器下出口 ；14、硅粉加料器下出口閥門；15、壓料管線；16、三氯氫娃合成爐(TCS合成爐)；1601、三氯氫娃合成爐出口 ； 1602、三氯氫硅合成爐左入口 ；1603、三氯氫硅合成爐右入口 ；1604、三氯氫硅合成爐下入口 ；17、硅粉收集器壓料管線；18、硅粉收集器出口閥門；19、硅粉收集器；1901、旋風分離器入口 ； 1902、硅粉收集器氫氣入口 ；1903、硅粉收集器出口 ；20、旋風分離器；2001、旋風分離器入口 ；21、氯硅烷管線；22、硅粉收集器入口壓料管線；23、硅粉收集器入口閥門；24、壓力表；25、差壓變送器；26、氮氣儲罐閥門；27、壓力表。具體實施方式如圖I所示，該裝置由硅粉加料器13、三氯氫硅合成爐(TCS合成爐)16、旋風分離器20、硅粉收集器19、氫氣收集罐7 ;氫氣儲罐8、氮氣儲罐10以及管線、閥門組成；其特點是氫氣儲罐8經第一氫氣管線9和第一閥門12連接至硅粉加料器13的下部入口 1303，硅粉加料器13的下端出口 1304經第二閥門14、第一壓料管線15連接至三氯氫硅合成爐16的入口 1602，三氯氫硅合成爐16的上端出口 1601經氯硅烷管線21連接至旋風分離器20的入口 2001，旋風分離器20的下端經硅粉收集器19的入口 1901連接至硅粉收集器19，硅粉收集器19的出口 1903經第三閥門18、第二壓料管線17連接至三氯氫硅合成爐16的入口 1603 ;第一氫氣管線9還連接第二氫氣管線2，經第四閥門23、第三壓料管線22連接至硅粉收集器19的入口 1902。在硅粉加料器13上的出口 1301依次連接第四壓料管線5、第五閥門4、氫氣收集罐7。在第一氫氣管線9上還依次連接氮氣吹掃管線11、第六閥門26、氮氣儲罐10。在第五閥門4與硅粉加料器13的出口 1301之間的管線上裝有一壓力表24(PI)。在三氯氫硅合成爐16的上下端之間安裝有一差壓變送器25 (PdI)0在第三壓料管線22和硅粉收集器19的1902入口之間的管線上裝有一壓力表27 (PI)0設備運行時，硅粉中間倉I中的硅粉逐漸加入到硅粉加料器13中，硅粉通過第一壓料管線15由TCS合成爐16的入口 1602加入到TCS合成爐16進行合成反應，合成氣三氯氫硅從出口 1601出來后通過氯硅烷管線21通入到旋風分離器20，經過旋風分離將硅粉從三氯氫硅合成氣中分離出來，分離后的合成氣從旋風分離器20頂端出口管線排出，分離硅粉被收集到分離器20下部的硅粉收集器19中，收集硅粉從硅粉收集器19的出口 1903出來，再通過第二壓料管線17從TCS合成爐16的入口 1603通入TCS合成爐16繼續反應。硅粉加料管線由于時常會出現結堵，下料不通暢等現象，所以需要用氣體進行充壓，將結堵在管道內的硅粉充壓到TCS合成爐16中進行反應，保證加料系統的暢通。本技術采用氫氣進行壓料，氫氣自第一氫氣管線9由硅粉加料器1本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種三氯氫硅合成爐氫氣壓料、吹掃清理硅粉裝置，包括硅粉加料器（13）、三氯氫硅合成爐（16）、旋風分離器（20）、硅粉收集器（19）；其特征在于氫氣儲罐（8）經第一氫氣管線（9）和第一閥門（12）連接至硅粉加料器（13）的下部入口（1303），硅粉加料器（13）的下端出口（1304）經第二閥門（14）、第一壓料管線（15）連接至三氯氫硅合成爐（16）的入口（1602），三氯氫硅合成爐（16）的上端出口（1601）經氯硅烷管線（21）連接至旋風分離器（20）的入口（2001），旋風分離器（20）的下端經硅粉收集器（19）的入口（1901）連接至硅粉收集器（19），硅粉收集器（19）的出口（1903）經第三閥門（18）、第二壓料管線（17）連接至三氯氫硅合成爐（16）的入口（1603）；第一氫氣管線（9）還連接第二氫氣管線（2），經第四閥門（23）、第三壓料管線（22）連接至硅粉收集器（19）的入口（1902）。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：鄭連基，王振榮，盛長海，許保紅，王體虎，
申請(專利權)人：亞洲硅業青海有限公司，
類型：實用新型
國別省市：