[发明专利]一种利用盐酸和四氯化硅制备多晶硅的系统及方法

权利要求书

1.一种利用盐酸和四氯化硅制备多晶硅的系统，其特征在于：包括SiHCl₃合成系统、氯硅烷分离系统和多晶硅制备系统，SiCl₄、H₂、HCl和工业硅粉在SiHCl₃合成系统反应得到含有SiHCl₃的氯硅烷混合物，所述氯硅烷混合物经氯硅烷分离系统分离得到粗品SiH₂Cl₂、SiCl₄和SiHCl₃，粗品SiH₂Cl₂和粗品SiCl₄返回SiHCl₃合成系统，粗品SiHCl₃经纯化后进入多晶硅制备系统与H₂反应制备多晶硅。

2.根据权利要求1所述利用盐酸和四氯化硅制备多晶硅的系统，其特征在于：所述SiHCl₃合成系统包括流化床反应器和树脂催化塔，HCl和工业硅粉以及SiCl₄、H₂和工业硅粉分别在流化床反应器反应得到含SiHCl₃的氯硅烷混合物；分离系统分离得到粗品SiH₂Cl₂、部分粗品SiCl₄进入催化塔合成SiHCl₃，而分离得到另一部分SiCl₄进入流化床反应器合成SiHCl₃。

3.根据权利要求1所述利用盐酸和四氯化硅制备多晶硅的系统，其特征在于：所述多晶硅制备系统包括三氯氢硅还原系统、尾气分离系统和四氯化硅氢化系统，纯化的SiHCl₃与氢气在三氯氢硅还原系统反应得到多晶硅棒和反应尾气，反应尾气进入尾气分离系统分离为H₂、HCl、SiH₂Cl₂、SiCl₄、SiHCl₃和少量杂质排残物，HCl和杂质排残物返回SiHCl₃合成系统，H₂、SiH₂Cl₂和SiHCl₃返回三氯氢硅还原系统，SiCl₄进入四氯化硅氢化系统与H₂反应，反应产物返回尾气分离系统。

4.根据权利要求1所述利用盐酸和四氯化硅制备多晶硅的系统，其特征在于：所述多晶硅制备系统包括三氯氢硅还原系统、尾气分离系统和催化塔，纯化的SiHCl₃与氢气在三氯氢硅还原系统反应得到多晶硅棒和反应尾气，反应尾气进入尾气分离系统分离为H₂、HCl、SiH₂Cl₂、SiCl₄、SiHCl₃和少量杂质排残物，HCl和杂质排残物返回SiHCl₃合成系统，H₂和SiHCl₃返回三氯氢硅还原系统，SiH₂Cl₂和部分SiCl₄进入催化塔反应，反应产物返回尾气分离系统，另一部分SiCl₄返回SiHCl₃合成系统。

5.根据权利要求1所述利用盐酸和四氯化硅制备多晶硅的系统，其特征在于：SiHCl₃合成系统富集的杂质经氯硅烷分离系统分离后排出系统。