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石英玻璃和多晶硅联合制备法
发布时间:2018年08月18日    点击次数:    作者:石英仪器
  多晶硅和石英玻璃的联合制备法的热能是被充分利用的,其生产过程没有反复升降温的现象,因此可以节能,而且节能的数字是相当可观的。采用传统的单项生产法生产多晶硅,还原料从鼓泡器里出来后被送进还原炉。在炉内还原料被加热到1150——1250℃,发生了氢还原反应,生成多晶硅。采用这种生产法,进入还原炉的还原料只有少数(一般认为10%——20%)参加反应,生成了多晶硅,绝大多数被当作尾气排放了。最初,这些尾气被当成废气放掉,造成极大的浪费。为避免浪费,人们把尾气中的氢气和四氯化硅回收,经净化提纯后再利用。这样一来,出来的高温料,进入由冷冻分离器和氢气回收组成的回收系统回收。在回收系统里,还原料被冷冻降温至四氯化硅的沸点(57.6。C)之下,一般认为应在40——38℃为好。如按还原料在还原炉里的低限温度1150℃,

  降温后的上限温度40。C计算,也要降温1100℃。问题是,回收后4()℃的常温还原料要重新被送入鼓泡器里,然后通进还原炉,再次被加热到11501250。C的高温。从上述工艺中可以看出,进入还原炉被加热的大部分还原料(占进炉料9()%)没有被利用就被送出降温,而且降温后又被重新送入还原炉成为参加新一轮反应的还原料。很明显,这是一种浪费,没有参加反应的还原料按理说应该不加热。可问题是,在还原炉里,没有参加反应的还原料与参加反应的还原料是混在一起的,根本无法分开,如果没有参加反应的还原料不加热,那么,参加反应的还原料也无法加热。58彩票知道,参加反应的还原料温度低是无法进行化学反应的,也就无法生产出多晶硅。所以,如果采用传统的单项生产法生产多晶硅的话,上述浪费是不可避免的。

  如果采用多晶硅和石英玻璃的联合制备法,由还原炉里出来没有参加反应的还原料不进入回收系统,而被当成生产石英玻璃的原料直接进入制砣机,因此不用降温。也就是说,采用多晶硅和石英玻璃的联合制备法生产多晶硅是可以避免上述浪费的,可以节约80%——90%的能源。这只是生产多晶硅,采用多晶硅和石英玻璃的联合制备法来生产石英玻璃也一样具有明显的节能优势。

  采用传统的单项生产法生产石英玻璃,也需要将送进制砣机的合成料加热,而且升温的幅度要更大。一般认为,制砣机的反应区里要达到1400——1600℃的高温,而要达到如此高温需要消耗大量的能源。传统的单项生产法生产石英玻璃是靠氢氧燃烧来获取高温的。58彩票知道,在单项生产的合成料里已经含有氢气了,可为了达到此高温,还得另外向制砣机的反应区里通人燃料氢气和助燃的氧气,而且燃料氢气的量要大于合成料所含的氢气。

  如果采用多晶硅和石英玻璃的联合制备法,由还原炉里出来没有参加反应的还原料被当成合成料直接进入制砣机。该料温度已经很高,在1150——1250℃左右。这样的料通入制砣机就不用再另外向制砣机的反应区通人燃料氢气,因为该料所含的氢气燃烧所产生的热量已经完全可以满足化学反应的需要了。由此可以看出,采用多晶硅和石英玻璃的联合制备法来生产石英玻璃可以节省50%——6()%的氢气,可见这些数字是相当可观的。
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