南京丰多工程技术有限公司
2012年9月28日
1.概述
2.反岐化工艺
3.工艺指标和条件
4.成本及效益分析
5.合作方式
6.性能保证
1.概述
在西门子多晶硅工艺中dc-link, 会产生二氯二氢硅、硅烷等低沸点物质。
如果把二氯二氢硅循环回CVD 反应器，会产生不定型硅、菜花料等不利影响，当二氯二氢硅浓度过高时会影响安全生产。 如果把二氯二氢硅分离出来，因为二氯二氢硅是一种沸点只有8.2°C，自燃温度为58°C的强腐蚀有毒气体，不宜在现场长期存储。止水针头
采用洗涤除去二氯二氢硅，会消耗一定量的碱或石灰并消耗一定量的水。
二氯二氢硅反歧化技术不但可以处理二氯二氢硅，还可以得到三氯氢硅，同时也可以转化部分四氯化硅。有良好的经济效益。
二氯二氢硅反歧化反应式如下：
SiH2Cl2 + SiCl4 = 2 SiHCl3
上述反应系在装有催化树脂的歧化反应器中完成，反应的单程转化率可达95%。通过循环分离的方式可以完全转化二氯二氢硅。该装置运行温度低，压力，能耗低。
氯硅烷的反歧化工艺是UCC在上世纪七十年代中期首先进行研发，经过多晶硅行业的多年生产改进，目前该工艺已经十分成熟。
江苏顺大多晶硅项目采用源自美国的反歧化工艺技术。经过吸收、消化、再创新，建设了中国第一套反歧化装置。经过三年多的生产改进，形成了有自主知识产权的高转化率反歧化工艺技术。江苏顺大的氯硅烷的反歧化装置高效、安全、可靠。
目前，国内太阳能行业正处在冬季，成本压力比较大。建设二氯二氢硅反歧化装置的投资少、占地面积小、见效快，是改良西门子法降低多晶硅生产的生产成本可行方案之一，有良好的经济效益和环保效益。为了提高推进国内多晶硅行业生产技术水平，提高多晶硅生产的竞争力，江苏顺大期望在行业内广泛推广其成功的反岐化技术。
2.反岐化工艺
2.1二氯二氢硅的产生
在西门子多晶硅工艺中, 会产生二氯二氢硅、硅烷等低沸点物质，例如在三氯氢硅制备过程中，生产出的三氯氢硅含二氯二氢硅约1%；热氢化生产出的三氯氢硅也含1%左右的二氯
二氢硅；在冷氢化生产出的三氯氢硅含2%左右的二氯二氢硅，CVD还原过程回收的三氯氢硅大约含2-4%的二氯二氢硅。上述过程中，不同的温度、压力、进口物料组成，产生的二氯二氢硅含量不同。
2.2二氯二氢硅的危害
二氯二氢硅是一种沸点只有8.2°C，自燃温度为58°C的强腐蚀有毒气体。在进入CVD反应器浓度较高时，对CVD反应存在以下影响：
汽车智能防盗系统（1）沉积在钟罩上。与三氯氢硅相比，二氯二氢硅在钟罩壁上、或进料管上沉积的可能性比三氯氢硅高10倍。
（2）二氯二氢硅的沉积速度比三氯氢硅快，更容易产生菜花料和不定型硅粉。硅粉的存在，增加了电源接地的可能性。硅粉进入干法洗涤系统会对碳塔系统的吸附效率造成影响，从而影响循环氢气的质量。
（3）二氯二氢硅的沉积生产出的多晶硅质量低于三氯氢硅沉积多晶硅质量。
（4）二氯二氢硅易燃、易爆，危险性比三氯氢硅大。如果进CVD反应器的浓度过高，对安全生产造成影响。
（5）二氯二氢硅危险性较强，不宜大量储存。由于二氯二氢硅的沸点低，自燃温度低，且能在空气中形成广范围的爆炸混合物。存在储存风险。
2.3二氯二氢硅反岐化工艺的原理
在反应中，若氧化作用和还原作用发生在同一分子内部，使该化合物的原子（或离子）一部分被氧化，另一部分被还原。这种自身的氧化还原反应称为歧化反应。
冷风门多晶硅生产过程中的硅烷存在以下岐化反应：
2 SiHCl3 = Si H2Cl2 盐酸储存罐+ SiCl4 （2TCS = DCS + STC）梭式止回阀
2 SiH2Cl2 = Si H3Cl + SiHCl3 （2 DCS = MCS + TCS）
2 SiH3Cl= SiH4 + SiH2Cl2 （2 MCS = Silane + DCS）
这些岐化反应的转化率不高。
所谓反歧化反应是指歧化的逆反应。二氯二氢硅的反岐化反应是在一定的条件下通过改变二氯二氢硅、四氯化硅的浓度，在催化条件下使反应逆向进行：
SiH2Cl2 + SiCl4 = 2 SiHCl3
在二氯二氢硅反岐化反应进行的同时，一些其他低沸点化合物，例如SiH4,SiH3Cl 也会进行反岐化反应。
反歧化反应的原理很简单，主要问题是如何在合适的工艺条件下安全、高效的进行反歧化反应。为了选择合适的催化剂，研究人员研究了活性碳、氮基催化剂、磷基催化剂，不同的催化剂的效果是完全不同的，江苏顺大采用进口催化剂。实践证明该催化剂的单程转化率高，使用寿命长，是一种非常优秀的催化剂。
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