Details

Процесс гидрирования тетрахлорида кремния в производстве поликристаллического кремния по-прежнему актуален, при этом способ каталитического гидрирования тетрахлорида кремния до трихлорсилана является перспективным для использования в промышленном производстве поликремния. Представлены ранее проведенные работы по различным аспектам данной проблемы. Осуществленные работы проводили в рамках лабораторных изысканий. Поставлена задача разработать промышленный конвертер для осуществления этого процесса. Представлен гранулометрический состав измельченного кремния, который используется в процессе гидрирования. Приведены уравнения химических реакций, протекающих во время этого процесса. Процесс гидрирования проводили при температуре 600 C и давлении 1,1 МПа. На основе критериальных уравнений выполнен расчет кинетических характеристик псевдоожиженного слоя измельченного кремния. Рабочая скорость парогазовой смеси в реакционной части конвертера определена в размере 0,12 м/с. Полученные характеристики использованы при расчете конструктивных параметров конвертера для производительности предприятия 1000 т/год поликремния. Реакционная зона промышленного конвертера имеет внутренний диаметр 1,5 м и высоту 10 м. Представлено схематичное изображение конвертера, описаны конструктивные особенности конвертера с цилиндрической царгой. Сепаратор предназначен для осаждения унесенных из взвешенного слоя частиц. В распределителе газа круговое расположение отверстий способствует формированию псевдоожиженного слоя. В конструкции конвертера целесообразно предусмотреть жалюзийные перегородки, улучшающие характеристики псевдоожиженного слоя. В качестве конструкционного материала предложен сплав Incoloy 800НТ. Расчет и предложенная конструкция конвертера могут быть использованы при проектировании оборудования для строящихся и модернизируемых производств поликристаллического кремния.