文档介绍：三***氢硅生产工艺
三***氢硅的生产大多采用沸腾***化法, 主要包括***化氢合成、 三***氢硅合成、
三***氢硅精制等工序。***气和氢气在***化氢合成炉内通过燃烧反应生成***化氢,
***化氢气体经空冷、 水冷、 深冷和酸雾捕集脱水后进人***化氢缓冲罐, 然后送三
***氢硅合成炉。硅粉经过干燥后加入到三***氢硅合成炉,与***化氢在 300℃左右
的高温下反应, 生成三***氢硅和四***化硅。 生成的粗三***氢硅气体经过旋风分离
和除尘过滤后, 进入列管冷凝器进行水冷和深冷, 不凝气通过液封送入尾气洗涤
塔,处理后达标排放, 冷凝液蒸馏塔分离提纯, 通常采用二塔连续提纯, 一塔塔
顶排低沸物,二塔塔底排高沸物四***化硅,同时塔顶出三***氢硅产品。
第一节
***化氢合成工艺
 ***化氢的性质
***化氢是无色有刺激性气体,熔点为 -℃,沸点为 85℃,比热容为
\kg℃,临界温度为 ℃,临界压力为 8266kPa。干燥的***化氢气体不
具有酸的性质, 化学性质不活泼, 只有在高温下才发生反应。 ***化氢极易溶于水。
在标准情况下 1 体积水可溶解 500 体积***化氢, 溶于水后即得盐酸。 由于三***氢
硅生产主要需要***化氢气体,所以本文对盐酸性质不做深入研究。
 ***化氢合成条件
0c:    %c;h x
***化氢的合成是在特制的合成炉中进行的。未了确保产品中不含有游离***,
氢气要较***气过量 15%~20%。实际生产的炉中火焰温度在 200℃左右。由于反
应是一个放热反应, 为了不使反应温度过高, 工业生产通过控制***气和氢气的流
量和在壁炉外夹套间通冷却水的办法控制***化氢出炉温度小于 350℃。
在生产中为确保安全生产,要求氢气纯度不小于 98%和含氧不大于 %;***气
纯度不小于 65%和含氢不大于 3%。
 ***化氢合成工艺
***化氢合成方程式:
0]-d 5Q-l:  x6y(h*D
Cl2+H2 → 2HCl
***气经涡轮流量计计量***气 (***气含量 97%,压力为 )含量进入***气
缓冲罐。
氢气经涡轮流量计计量氢气 (含量 98%,压力为 )含量经分水罐脱水
与循环氢经涡轮流量计进入氢气缓冲。
经过计量的***气和氢气进行流量调节,调节***气和氢气的比值为 1:
~(体积比 ),送入二合一***化氢石墨合成炉进行反应,反应生成的热量通
过合成炉夹套中的循环水带走,反应生成***化氢气体,通过  米长的石墨套管
冷却器,***化氢气体温度降到 165℃以下,送入石墨冷却器用循环水冷却,冷却
后***化氢气体温度降至 45℃左右,通入机前深冷气经冷冻水进一步冷却到
-20℃~-30℃脱水。
冷冻后的***化氢气体经除雾器脱除***化氢气体中的雾滴后, 经机前加热器加
热到 15~25℃后,进入***化氢压缩机使***化氢气体加压到 ~,后经缓冲
罐 (V-103)缓冲进入***化氢深冷器,***化氢气体冷却到 -15~-25 ℃,脱除***化氢气体
中的酸水, 在进入 V-105 缓冲脱除***化氢气体夹带的雾滴, ***化氢气体经加热的
(E-106)加热后进入流化床供流化床反应使用。
 ***化氢合成工艺简图:
第二节
硅粉精制工艺
 硅粉的性质
硅的密度为 \cm3,沸点为 2355℃,熔点为 1480~1500℃,在三***氢
硅生产中其水分小于 200ppm。有水易于形成盐酸,盐酸因含有游离氢而腐蚀设
备,其爆炸极限下限为 160g\ cm3。
硅在地壳中分部很广,约占地壳总质量的 1/4,仅次于氧。主要分部于黑龙江、
吉林。 硅分无定形硅和晶体硅。 晶体硅是灰色有光泽、 硬而脆的固体, 其结构跟
金刚石的结构相似,也是一种原子晶体,硅的导电性能介于金属和绝缘体之间,
单晶硅是良好的半导体, 可用来制作半导体器件, 如硅整流器、 晶体管和集成电
路等。
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 硅粉精制操作的目的及意义
硅粉精制是把会有一定量水分的硅粉在干燥炉内同氮气流化夹套蒸汽加热
进行干燥, 去掉水分, 干燥后的硅粉含水量是影响三***氢硅质量的关键因素, 因
此,严格控制工艺条件,保证硅粉质量是硅粉精制的主要任务。
 硅粉精制工艺流程简述
硅粉由真空泵抽入或由人孔倒入硅粉干燥器内, 然后利用氮气加热器来的氮
气 (控制在 200~250℃) 从干燥炉底部吹入。同时打开蒸汽阀,给干燥炉夹套通蒸
汽升温到 180~220℃之间,每批加热时间 3~4 小时左右 (根据每批通入硅粉数量
确定 )。每批加入的硅粉约 1500 千克,加热干燥后的硅粉放入硅粉加料罐中储备,
供合