[发明专利]改良西门子法多晶硅还原炉尾气经回收循环再利用后生产制造多晶硅的方法

摘要

改良西门子法多晶硅还原炉尾气经回收循环再利用后生产制造多晶硅的方法，涉及改良西门子法生产多晶硅的方法。本发明解决现有改良西门子法多晶硅生产条件受热力学的限制，存在能耗高、转换效率低、生产成本高的问题。方法将多台多晶硅还原炉设备串联在一起，每个多晶硅还原炉设备的出口利用管路连接下一个多晶硅还原炉设备的入口，依次连接，通入原料气体，在硅芯表面发生还原反应，形成多晶硅棒。或将多台多晶硅还原炉设备串联在一起，每个多晶硅还原炉设备的出口利用管路连接下一个多晶硅还原炉设备的入口，依次连接，利用补料管路分别连接每个多晶硅还原炉设备的入口，得到串联设备，通入原料气体，在硅芯表面发生还原反应，形成多晶硅棒。

主权项

改良西门子法多晶硅还原炉尾气经回收循环再利用后生产制造多晶硅的方法，其特征在于：改良西门子法多晶硅还原炉尾气经回收循环再利用后生产制造多晶硅的方法是按以下步骤进行的：将多台改良西门子法多晶硅还原炉设备串联在一起，除最后一台改良西门子法多晶硅还原炉设备外，利用气体管路将每一台改良西门子法多晶硅还原炉设备的尾气出口连接到下一台改良西门子法多晶硅还原炉设备的进气入口，依次连接，并在每条气体管路上安装流量计和流量控制阀，得到串联设备；将原料气体通入串联设备的第一台改良西门子法多晶硅还原炉设备的进气入口，经改良西门子法多晶硅还原炉设备底盘上均匀分布的喷嘴结构，喷射进入改良西门子法多晶硅还原炉设备的还原腔内部，在高温的硅芯表面发生化学气相沉积还原反应，还原反应生成的硅晶微粒将在硅芯上充分吸附沉积，逐步形成多晶硅棒；所述的多台改良西门子法多晶硅还原炉设备数量为N，10≥N≥2，N为正整数；且每一台改良西门子法多晶硅还原炉设备串联一台气‑气换热器，利用气‑气换热器使进入改良西门子法多晶硅还原炉设备的气体与该改良西门子法多晶硅还原炉设备尾气出口的尾气进行换热，控制进入该改良西门子法多晶硅还原炉设备进气入口的进入气体温度为140℃～160℃；除最后一台改良西门子法多晶硅还原炉设备外，每一台改良西门子法多晶硅还原炉设备尾气出口的尾气经过气‑气换热器换热后的温度控制为80℃～110℃；或每一台改良西门子法多晶硅还原炉设备串联一台气‑气换热器，利用气‑气换热器使进入改良西门子法多晶硅还原炉设备的气体与该改良西门子法多晶硅还原炉设备尾气出口的尾气进行换热，控制进入该改良西门子法多晶硅还原炉设备进气入口的进入气体温度为200℃～300℃；除最后一台改良西门子法多晶硅还原炉设备外，每一台改良西门子法多晶硅还原炉设备尾气出口的尾气经过气‑气换热器换热后的温度控制为100℃～200℃；或除最后一台改良西门子法多晶硅还原炉设备外，每一台改良西门子法多晶硅还原炉设备串联一台气‑气换热器，利用气‑气换热器使进入改良西门子法多晶硅还原炉设备的气体与该改良西门子法多晶硅还原炉设备尾气出口的尾气进行换热，控制进入该改良西门子法多晶硅还原炉设备进气入口的进入气体温度为200℃～300℃；除倒数两台改良西门子法多晶硅还原炉设备外，每一台改良西门子法多晶硅还原炉设备尾气出口的尾气经过气‑气换热器换热后的温度控制为100℃～200℃，倒数第二台改良西门子法多晶硅还原炉设备尾气出口的尾气经过气‑气换热器换热后的温度控制为200℃～300℃；串联设备从第一台改良西门子法多晶硅还原炉设备到最后一台改良西门子法多晶硅还原炉设备内置硅芯数量递减；当多台改良西门子法多晶硅还原炉设备数量为N，且10≥N＞2时，所述的硅芯数量为ni，则ni‑1‑ni≤ni‑2‑ni‑1，其中ni是第i台改良西门子法多晶硅还原炉设备内置硅芯的数量；当多台改良西门子法多晶硅还原炉设备数量N＝2时，所述的硅芯数量为n1及n2，n1＞n2≥1/3n1，其中n1是第一台改良西门子法多晶硅还原炉设备内置硅芯的数量，n2是第二台改良西门子法多晶硅还原炉设备内置硅芯的数量；所述的通入改良西门子法多晶硅还原炉设备内的原料气体流量为Q，则其中Qi是第i台改良西门子法多晶硅还原炉设备为单独模式时需要的气体流量，N是串联连接的改良西门子法多晶硅还原炉设备的数量。