[发明专利]等离子体加热流化床制备三氯氢硅的方法

摘要

本发明涉及一种等离子体加热流化床制备三氯氢硅的方法，包括以下步骤：向流化床反应器加入硅颗粒；在流化床反应器内通入氢气建立一个硅颗粒流化床；预热硅颗粒流化床；向等离子热源体中通入氢气，将其等离子化成高温等离子气体，通入硅颗粒流化床一起预热；待硅颗粒温度达到200℃～1300℃时，停止预热；将液态四氯化硅汽化；将补充氢气和汽化后的液态四氯化硅混合；将氢等离子体、补充氢气和四氯化硅混合气体进入流化床反应器内，与硅颗粒反应生产三氯氢硅气体，与未完全反应的四氯化硅和氢气的混合气体等一起构成尾气；将尾气取出，进行分离，制备三氯氢硅。本发明改善流化床反应器内的温度梯度，使流化床反应器内得热场均匀，提供氢等离子体，显著提高四氯化硅转化率、降低能耗。

主权项

一种等离子体加热流化床制备三氯氢硅的方法，其特征在于所述方法包括以下工艺步骤：步骤一、向流化床反应器加入硅颗粒，用氮气进行气体置换；步骤二、在流化床反应器内通入氢气建立一个硅颗粒流化床；步骤三、给流化床反应器内的热电阻丝通电预热硅颗粒流化床；步骤四、向等离子热源体中通入氢气，将其等离子化成高温等离子气体，形成氢等离子体，通入硅颗粒流化床一起预热；步骤五、测控硅颗粒流化床温度，待硅颗粒温度达到200℃～1300℃时，停止给热电阻丝通电；步骤六、将液态四氯化硅在汽化器中汽化；步骤七、将补充氢气和汽化后的液态四氯化硅在氢气和四氯化硅气体混合器中混合，并调节补充氢气流量，以使氢气和四氯化硅的配比0.1:1～10:1之间，同时控制氢等离子体、补充氢气和四氯化硅混合气体进入流化床反应器前的温度处于200℃～1300℃，维持硅颗粒温度在200℃～1300℃，压力为0MPa（G）～3.5MPa（G）；步骤八、将氢等离子体、补充氢气和四氯化硅混合气体进入流化床反应器内，与硅颗粒反应生产三氯氢硅气体，与未完全反应的四氯化硅和氢气的混合气体等一起构成尾气；步骤九、将尾气取出，进行分离，制备三氯氢硅；未反应完全的四氯化硅和氢气回收循环利用。