多晶硅实际操作

第三章 原料制备系统（续一）

氢气、氯气和氯化氢的制备：

现代化多晶硅工厂的一个重要标志就是物料能够全循环利用，所以氢气、氯气和氯化氢在多晶硅工厂的的制备量应当尽可能的少。准确地说，这里的氢气、氯气和氯化氢应当是作为一种补充物料来制备，制备量越少，说明你的工艺水平越高。

氢气、氯气和氯化氢常规制备的工艺流程在我国已经很成熟，资料很多，在此不再赘述。但是如果你了解到多晶硅工厂对这三种物料纯度指标的要求之后，就会感到很多事情并非那么简单！

原料工段的最终产物是氯化氢，氯化氢的指标如下： H2： 30 ppmv max. CH4： 1.0 ppm

【专题研讨】氯硅烷的歧化工艺（二）

氯硅烷的歧化工艺

（二）

2、歧化反应：

歧化反应按照教科书上的解释是一种自身氧化还原反应，说是在歧化反应中，同一种元素的一部分原子(或离子)被氧化，另一部分原子（或离子）被还原。

但是说起来简单，判断起来又比较复杂，有一些反应实际上具备上述特征，但又不属于歧化反应，而相关的解释又让人一头雾水！

还是让我们就事论事地引用SCC（UCC技术的嫡传公司）对我们所关心的歧化反应的解释吧，实际上在氯硅烷化学中，歧化反应也就涉及这么5种化合物： 【专题研讨】氯硅烷的歧化工艺（一）

氯硅烷的歧化工艺

（一）

1、问题的由来：

我国90%的多晶硅都是基于TCS的改良西门子法生产的，基于TCS的改良西门子法在我国发展很快，且日益完善。随着大家对这项工艺的认识逐步深入，这项工艺一些先天性的不足也就暴露出来，引起业界广大同仁的关注。在此背景下，由氯硅烷歧化回收DCS并制取硅烷、硅烷在西门子反应器中的热分解沉积及流化床法制取多晶硅等一系列技术就自然而然地走入了人们的视线！

上世纪七十年代，美国能源部（DOE）主持了一个庞大的项目：平板太阳能电站，这个项目旨在：降低造价、提高效率、延长寿命和增加可靠性。这个项目涉及硅材料的子项目由美国喷气动力实验室（JPL）牵头，美国联合碳化物公司（UCC）利用美国早期在氯硅烷化学领域内的丰富研究成果，在STC氢化制取TCS（即国内所说的冷 【装备推介】多晶硅生产的辅助设备（之二）

硅棒破碎器

Crusher for Polysilicon Rods

多晶硅硅棒的破碎是多晶硅工厂后处理的一个重要环节，目前很多企业都是人工用榔头破碎，不仅工作量比较大，工作环境也不够美观。很多领导参观了后处理工段后，感觉这里像一个采石场，和一个现代化的半导体材料企业相去甚远！

用于手工破碎多晶硅棒的钨合金特制榔头

【装备推介】多晶硅生产的辅助设备（之一）

【装备推介】主要介绍一些可以提高多晶硅生产效率的辅助设备，这里所谓的辅助设备是指非工艺流程上的设备，但是这些设备如果选用好的话，依然可以提高产品质量、降低生产成本。

和还原炉配套的卸棒器（Harvester）就是一种可以提高多晶硅生产效率的小设备！下图中的卸棒器单人操作、气动控制、气动马达行走，一次可以夹持一根U型硅棒，卸下后平放到小车里。夹持方式有两种：1）三点直接夹持卸棒，用于成型良好的硅棒，2）通过保护套夹持卸棒，用于有裂纹的硅棒。可以根据客户的要求专门定制，一根硅棒的从夹持到卸下来的时间大约40秒。

3月19日至21日亚洲硅业总经理王体虎博士、合资项目总经理肖建忠和工程副总指挥刘伟一行专程来南京，对我们多晶硅技术团队进行了深刻的指导！

王体虎博士曾任美国国家可再生能源实验室（NREL）半导体物理首席科学家，也是多晶硅行业一位有成就的企业家。王体虎博士主持的亚硅一期项目年产1500吨多晶硅装置不仅高质量、满负荷运行，而且单位造价之低创行业之最，展现了卓越的管理水平！

王博士一行在南京对多晶硅技术未来的发展方向和当今一些多晶硅核心技术和装备的关键要点进行了精辟的论述和点评。团队受益匪浅，学到很多书本之外的东西，在此向亚硅的朋友们表达诚挚的谢意！

CH2M Hill Lockwood Greene，一个有着178年历史的工程设计公司，19世纪就进入了中国，承建了天津纱厂，国内设计院习惯翻译为“西图洛务林公司”。多晶硅行业的很多老一辈专家对该公司也是非常熟悉的，正是通过他们的介绍，我们有机会和该公司建立密切的合作关系，有了近距离的交往。

2008年之前，洛务林公司是国际上唯一拥有已经达产投运的、基于三氯氢硅改良西门子法的、千吨级多晶硅装置工程设计和工程总承包业绩的设计公司，这个多晶硅装置就是三菱在美国亚拉巴马州的年产1200吨多晶硅工厂！

第三章 原料制备系统

原材料制备单元通常包括以下一些子系统： 1、金属硅粉卸料和干燥系统； 2、金属硅粉储存和输送系统； 3、氯气卸料和干燥系统； 4、氯气纯化（脱水）系统； 5、氯气输送系统； 6、氯化氢制备系统； 7、氯化氢提纯系统；

8、高纯氯化氢储存和输送系统； 9、氢气制备系统； 10、氢气提纯系统；

11、高纯氢气储存和输送系统； 工艺流程框图如下：

多晶硅行业准入条件

工信部等三部门发布多晶硅行业准入条件

时间：2011年03月01日

中华人民共和国工业和信息化部 中华人民共和国国家发展和改革委员会 中华人民共和国环境保护部

多晶硅技术及关键装备提供商

还原炉及氢化炉电源提供商

工艺及还原氢化设备提供商