專利名稱：用于多晶硅生產的供料系統和方法
技術領域：
本發明涉及一種用于多晶硅生產的供料系統(裝置)和方法。
背景技術：
多晶硅棒生產是制備高純硅過程中的最重要階段，對多晶硅的產量、質量、成本以及整個生產系統的協調性、穩定性、安全性起著不可估量的作用。目前國內多晶硅生產通常采用三氯氫硅氫還原法。經提純和凈化的氫氣和三氯氫 硅按照一定比例供給到還原爐中，在一定高溫下進行如下化學反應，生產的硅沉積在還原爐中的硅芯上，主要的化學反應方程式為
SiHCl3+H2 — Si+3HC1 ；
同時還會發生SiHCl3熱分解和SiCl4的還原反應
4SiHCl3— Si+3SiCl4+2H2 ；
SiCl4+2H2 — Si+4HC1。由還原爐內上述反應方程式可以看出=SiHCl3反應后，會生成多晶硅和副產物四氯化硅，四氯化硅的產量越高，則硅的實收率越低。因此，選擇合適的反應混合物配比，能夠有利于提聞娃的實收率，并使廣品結晶質量提聞。目前在生產過程中，為了利于提高實收率和產品質量，氫氣通常選擇為比化學當量值過量。供給到還原爐中的還原劑氫氣和原料三氯氫硅的摩爾比(即反應混合物配比，下文簡稱配比)的一般范圍選擇在10: f 3:1之間。如果選擇的反應混合物配比偏大，氫氣比化學當量值過量較多，生長速率低、有利于提高硅的實收率，但硅棒生長后期容易出現“玉米棒”現象。玉米棒現象為硅棒長成玉米棒狀，出現此狀態的多晶硅棒會出現以下缺點硅棒質量差，“玉米粒”之間由于溫度過高，大量的硼(B)、磷(P)雜質及金屬雜質聚集,導致產品質量下降；娃棒疏松,容易倒棒,造成更加嚴重的損失。大多數選擇大配比的廠家，解決此現象(玉米粒的產生)的方法是在多晶硅棒生長后期增大氫氣和三氯氫硅兩者的進料量，但此方法會增加尾氣回收系統的負荷。如果在設計期間提高系統的尾氣處理能力，則會增加一次性投資成本和運行成本；如果在運行期間增加尾氣處理量，則會導致尾氣回收系統不能完全處理多晶硅尾氣，最終導致生產效率過低,成本過高。另一方面，采用低配比，即增大SiHCl3配比濃度，則生長速率高、硅棒致密、多晶硅電耗低、硅的實收率較低、硅棒生長后期無“玉米棒”現象。但配比過小，會造成大量副產物四氯化硅的生成，導致硅的實收率變低，而現在大多數的多晶硅生產廠家沒有一個有效的處理副產物四氯化硅的方法。一些廠家使用熱氫化技術處理四氯化硅，但無形中增加了一次性投資和運行成本。傳統混合進料方式如附圖I所不氫氣通入含有一定液位的三氯氫娃液體的鼓泡汽化器92，通過控制汽化器的溫度和壓力來控制進料混合氣的配比。鼓泡汽化器92被連接到數臺還原爐，例如還原爐10、20···等。因為從一臺汽化器流出的混合氣會分別進入數臺還原爐，因此改變一臺汽化器中混合氣的配比，會影響所有還原爐的進料配比。當各還原爐中處于多晶硅生長過程的不同時期時，這樣可能會對系統造成相當不利的影響如將配比調大，其中一臺還原爐在多晶硅生長后期，則會出現玉米棒現象；將配比調小，則處在生長前期的還原爐中的硅的實收率會降低。

發明內容
為了克服上述傳統方式中各配比進料方式的缺點，本發明是提供一種可變配比進料方式的多晶硅生產工藝及裝置。本發明解決其技術問題所采用的技術方案是加熱后的氫氣與過熱后的三氯氫硅分別控制其各自的流量，供給到與多個還原爐分別相連的各自的靜態混合器中混合以實現生產過程中變配比的目的，且其中一個靜態混合器中混合氣配比可以控制為與其它靜態混合器中混合氣配比不同，因此其中一個靜態混合器中混合氣配比的改變不會對其他還原爐的生產造成影響。 在本發明的第一方面，提供一種用于多晶硅生產還原爐的供料系統包括
氫氣加熱器，其與氫氣供給源連接，用于接收來自氫氣供給源的氫氣并加熱氫氣；
三氯氫硅汽化器，其與三氯氫硅液體供給源相連，用于將來自三氯氫硅液體供給源的三氯氫硅液體汽化為三氯氫硅氣體；
至少第一和第二混合裝置，每個混合裝置都與氫氣加熱器和三氯氫硅汽化器流體連通地連接并分別從氫氣加熱器接收加熱的氫氣和從汽化器接收三氯氫硅氣體，其中第一混合裝置按照第一預定配比將接收的氫氣和三氯氫硅氣體混合為第一進料混合氣，且第二混合裝置按照第二預定配比將接收的氫氣和三氯氫硅氣體混合為第二進料混合氣；
至少第一和第二還原爐，分別與至少第一和第二混合裝置流體連通地連接，以便第一混合裝置將第一進料混合氣提供到第一還原爐，并且第二混合裝置將第二進料混合氣提供到第二還原爐。優選地，所述第一預定配比不同于所述第二預定配比。優選地，第一預定配比和第二預定配比各自都是可變化的。優選地，第一預定配比和第二預定配比根據相應的第一和第二還原爐的生產階段而變化。優選地，所述供料系統還包括將氫氣加熱器分別流體連通地連接到至少第一和第二混合裝置的至少第一氫氣供給管路和第二氫氣供給管路，用于向各自混合裝置分別供給加熱后的氫氣；以及，將三氯氫硅汽化器分別流體連通地連接到至少第一和第二混合裝置的至少第一三氯氫硅供給管路和第二三氯氫硅供給管路，用于向各自混合裝置分別供給三氯氫娃氣體。優選地，第一和第二氫氣供給管路各自設置有氫氣流量調節閥，以及第一和第二三氯氫硅供給管路上各自設置有三氯氫硅流量調節閥，相應的氫氣流量調節閥和相應的三氯氫硅流量調節閥被調節以便分別在第一混合裝置中產生具有第一預定配比的第一進料混合氣和在第二混合裝置中產生具有第二預定配比的第二進料混合氣。優選地，所述供料系統還包括控制器，其配置為與各流量調節閥通信連接，并根據對應于各自還原爐的預先確定的配比曲線來調節相應的氫氣流量調節閥和三氯氫硅流量調節閥中的至少一個。優選地，在各供給管路上分別設置流量計，用于計量通過相應管路的氫氣和三氯氫硅氣體之一的流量；所述供料系統還包括與各流量計和各流量調節閥通信連接的控制器，所述控制器配置為根據第一預定配比控制第一氫氣供給管路上的氫氣流量調節閥和第一三氯氫硅供給管路上的三氯氫硅流量調節閥以便提供第一進料混合氣，根據第二預定配比控制第二氫氣供給管路上的氫氣流量調節閥和第二三氯氫硅供給管路上的三氯氫硅流量調節閥以便提供第二進料混合氣，并且根據來自各自管路上的各流量計的信號反饋控制相應的流量調節閥。優選地，第一預定配比和第二預定配比在6 :1至4 :1之間的范圍內變化。優選地，所述第一和第二混合裝置是靜態混合器。在本發明的第二方面，提供一種用于多晶硅生產還原爐的供料系統，包括 多個還原爐；
多個靜態混合器，其中每個靜態混合器的出口流體連通地連接到多個還原爐中相應一個的進料口；
氫氣加熱器，通過第一組供給管路連接到多個靜態混合器中的每一個的第一入口，并將氫氣分別供給到每個靜態混合器，其中所述第一組供給管路包括多個第一供給通道，每個第一供給通道將氫氣加熱器流體連通地連接到相應的一個靜態混合器的第一入口 ；
三氯氫硅汽化器，通過第二組供給管路連接到多個靜態混合器中的每一個的第二入口，并將汽化后的三氯氫硅氣體分別供給到每個靜態混合器，其中所述第二組供給管路包括多個第二供給通道，每個第二供給通道將三氯氫硅汽化器連通地連接到相應的一個靜態混合器的第二入口；
其中各靜態混合器能夠以不同的氫氣和三氯氫娃的配比將氫氣和三氯氫娃氣體混合并將其供給到各相應的還原爐中。優選地，對于每個靜態混合器，所述配比是可變化的。優選地，多個第一供給通道中的每一個和多個第二供給通道中的每一個上都設置有流量調節閥，用于控制流過其相應供給通道的氣體流量，以便在各相應的靜態混合器中按照不同的配比產生氫氣和三氯氫硅混合氣。優選地，所述供料系統還包括控制器，其配置為與各流量調節閥通信連接，并根據對應于各自還原爐的預先確定的配比曲線來調節相應的第一供給通道和相應的第二供給通道中的流量調節閥。在本發明的第三方面，提供一種用于多晶硅生產還原爐的供料方法，包括設置有多個還原爐和與多個還原爐對應連接的多個靜態混合器，所述方法包括以下步驟
通過氫氣加熱器將氫氣加熱；
通過汽化器將提純的三氯氫硅液體汽化為三氯氫硅氣體；
將加熱的氫氣分別輸送至多個靜態混合器；
將三氯氫娃氣體分別輸送至多個靜態混合器；
在多個靜態混合器中按照多個預定的混合氣配比分別將氫氣和三氯氫硅氣體進行混
合；從多個靜態混合器之一將具有多個預定的混合氣配比之一的混合氣分別輸送至多個還原爐中相對應的一個。優選地，所述多個預定的混合氣配比彼此不相等。優選地，所述多個預定的混合氣配比中的每一個隨著時間而改變。優選地，還包括設置多個流量調節閥，用于控制輸送至各混合器的氫氣流量或三
氯氫硅氣體流量。本發明應用的更多領域將通過下文所給出的詳細描述變得更加顯而易見。應當理解，具體描述和特定例子僅用作解釋和理解目的，但是不應該被用來限制本發明的范圍。



通過下面的詳細描述和附圖將更完全地理解本發明，其中
圖I示意地示出了傳統多晶硅生產的供料系統及其他設備。圖2是根據本發明原理的用于多晶硅生產還原爐的供料系統的示意性方框圖。圖3是根據本發明優選實施例的用于多晶硅生產還原爐的供料系統的示意性方框圖。圖4為根據本發明的一個實施例在多晶硅生產過程中其中一個示例還原爐中的三氯氫硅和氫氣進料流量的曲線圖。圖5為根據本發明的圖4所示示例的還原爐中反應混合物配比的變化的曲線。
具體實施例方式多晶硅生長實際上是一個晶體生長過程，從結晶學可知，晶體生長分為成核階段和成晶階段。即先形成穩定的晶核，并在適當條件下，進一步成長成晶體。在單位時間內，單位體積中所形成的核的數目稱為成核速度，它決定于介質的過飽和度，過飽和度越大,成核速度就越大。提聞還原爐內壓力、多晶娃棒溫度均有利于娃的沉積速率，但也使得多晶娃成晶速度過快，最終形成玉米棒；為了抑制成晶速度而不降低硅的沉積速率，則需要提高成核速度以抑制成晶速度。通過上一段的描述可知，這可以通過提高混合氣中三氯氫硅的過飽和度來解決，即提高三氯氫硅配比濃度，也就是降低反應混合物配比。在多晶娃生產過程中，三氯氫娃與氫氣的混合氣按一定配比通入還原爐，在娃棒表面發生反應，部分三氯氫硅轉化為硅和四氯化硅，導致混合氣中三氯氫硅的過飽和度變低，成核速度下降；且硅棒直徑越大，硅棒表面積越大，則單位時間過飽和度降低的越多；為了防止成晶速度過快，則需隨著多晶硅棒直徑不斷的變粗，提高混合氣的過飽和度。其中方法有兩種一種是增大混合氣量，但該方法會增加尾氣處理系統的負荷；另一種是不斷降低配比，此方法對尾氣處理系統的負荷影響極小。根據本發明，對于氫氣和三氯氫硅的混合設置了多個混合器，例如靜態混合器。每個混合器通過管路與氫氣加熱器和三氯氫硅汽化器相連以便從其中分別接收供給的氫氣和三氯氫硅，并根據需要在各混合器中產生不同的所需配比的氫氣和三氯氫硅的混合氣。之后，每個混合器將具有不同的所需配比的混合氣通過各自管路分別輸送到多個還原爐中相應的一個，以實現在不同還原爐中多晶硅生產的最優化。在本發明的一個實施例中，混合器的數目可以與還原爐的數目相同。相比現有技術中只通過單獨一個鼓泡汽化器向所有的還原爐提供相同混合氣配比的情形，本發明通過提供多個混合器，每個混合器可以獨立地提供不同的預定配比，能夠實現更加優化的進料配比方式。這樣通過獨立地調節和改變各還原爐中的反應混合物配t匕，本發明使得各還原爐中的多晶硅生產效率最大化，且多晶硅產品結晶的質量最佳。圖2示出了本發明供料系統的原理和基本構造的示意圖。在一個實施例中，為了簡要起見，僅示出了兩個靜態混合器A和B，以及兩個還原爐10和20。但是應當理解，本發明可以包括兩個以上的靜態混合器和兩個以上的還原爐。根據本發明的供料系統包括氫氣加熱器I、三氯氫硅汽化器2，至少兩個靜態混合器A和B以及至少兩個還原爐10和20。氫氣加熱器I與氫氣供給源相連，且三氯氫硅汽化器2與液態三氯氫硅供給源相連。氫氣加熱器I的出口通過分別的供給管路分別流體連通地連接到靜態混合器A和B，且汽化器2的出口也通過分別的供給管路分別流體連通地連接到靜態混合器A和B。第一靜態混合器A流體連通地連接到第一還原爐10，且第二靜態混合器B流體連通地連接到第二還原爐20。經過凈化的氫氣輸送到氫氣加熱器I中被加熱。高純三氯氫娃液體輸送到三氯氫娃汽化器2被汽化成三氯氫娃氣體。之后，被加熱的氫氣可通過分別的氫氣供給管路Al、BI被分別輸送到第一靜態混合器A和第二靜態混合器B中，同時,汽化后的三氯氫娃氣體可通過不同的三氯氫硅供給管路A2、B2被分別輸送到第一靜態混合器A和第二靜態混合器B中。氫氣和三氯氫娃氣體向各自靜態混合器A和B的輸送量均可以獨立地控制,使得在各自混合器A和B中可以生成不同所需配比的混合氣。此后，將各自混合器A和B中具有各自的所需配比的反應混合氣分別供給到對應的還原爐10和20中，進行多晶硅生成的反應。從各還原爐排出的尾氣可以進入尾氣回收系統90進行處理。與圖I所示的現有技術相比，本發明的混合氣供料系統具有以下好處和優點。圖I中，三氯氫娃和氫氣只在鼓泡汽化器92中混合,然后混合的三氯氫娃和氫氣混合氣進入多個還原爐。如果改變圖I的鼓泡汽化器92中的混合氣配比，將影響其所供所有的還原爐中混合氣配比變化。然而，不同的還原爐可能處于在多晶硅的不同的生長階段，為了提高硅的實收率并保證產品的結晶質量較好，所需配比傾向于是不同的。因此，圖I所示的供料系統對單個還原爐來講不能單獨地隨時進行變配比。與之對照，圖2所示的本發明的供料系統設置有多個獨立的混合器，以便三氯氫硅和H2在進入每個還原爐之前在相應的單獨的混合器中進行混合，因此可以獨立地、互不影響地調節控制每個還原爐的混合氣配比，這樣能夠實現(I)各自還原爐配比的獨立控制；以及(2 )對于每個還原爐，其混合氣配比可以隨著硅的生產階段是可變的?？梢姡景l明的供料系統在混合氣配比調節上具有很大的靈活性。圖3示出了本發明供料裝置的另一個優選實施例。除了與圖2所示相同的部件之夕卜，圖3還在各自供給管路A1、B1、A2、B2上設置一個流量調節閥3，該調節閥3用于調節通過各相應供給管路中的氫氣或三氯氫硅氣體的量。加熱后的氫氣與三氯氫硅氣體在各自流量調節閥控制下，按預定的所需配比進入各自靜態混合器進行混合，然后被混合的混合氣進入各自還原爐。例如，氫氣管路Al中的調節閥3和氫氣管路BI中的調節閥3能夠分別地獨立控制通過管路Al和BI的氫氣流量。圖3中僅示出了氫氣管路Al和BI上的調節閥3、3，而未示出設置在三氯氫硅供給管路A2和B2上的調節閥。但本領域技術人員應當理解，三氯氫硅供給管路A2和B2上同樣設置有各自的流量調節閥，其布置和功能與上述氫氣管路上的流量調節閥相似?？刂茪錃夤┙o管路Al和三氯氫硅供給管路A2上的各自調節閥3，使得在第一靜態混合器A中產生具有第一預定配比的混合氣。相似地，控制氫氣供給管路BI和三氯氫硅供給管路B2上的各自調節閥3，使得在第二靜態混合器B中產生具有第二預定配比的混合氣。第一預定配比可以與第二預定配比不同，并可以隨著對應還原爐中的生產進程分別被改變。此外，該供料裝置還可以包括控制器5，與流量調節閥3通信連通?？刂破?根據預先儲存的對應于每個還原爐的所需配比或者氫氣和三氯氫硅的流量，分別控制各氫氣和三氯氫硅管路中的流量調節閥3，調節流到各混合器A、B中的氫氣量和三氯氫硅的量，從而在各混合器中實現對應的預定配比的混合氣、并將其分別供給至各自的還原爐10、20。圖3中的控制器5雖然被分開地示出，但控制器5可以是一個單獨的控制器模塊。優選地，該供料裝置還可以包括設置在各供給管路A1、A2、B1、B2上的流量計4，用于測量通過各自管路中的流體流量。各流量計4與控制器5通信連接，以便將各管路中測得的氫氣或三氯氫硅氣體的流量信號傳送到控制器5，用于對流量調節閥3進行反饋控制。來自氫氣流量計4 (例如管路Al上)的信號除以來自相對應的三氯氫硅流量計4 (例如管路A2上)的信號計算得到對應的混合器(例如混合器A)中的實際配比值。對于每個混合器，控制器5將該計算出的實際配比值與預先儲存的期望配比值比較，然后根據該比較的結果(差值)調整相應管路上的流量調節閥3的開度，使得達到期望配比值。圖4和圖5示出了根據本發明對于其中一個示例還原爐的混合氣進料的示例，說明了根據本發明對于每個還原爐進行可變混合氣配比的進料。在該示例中，還原爐中設置有18對棒狀硅芯，硅芯長度為2米。如圖所示，在多晶硅生產過程中，隨著時間推移，輸入還原爐中的氫氣量和三氯氫硅量是變化的，并且其配比也是可變的。圖4中示出了根據本發明的變化配比情況，點劃線表示變化配比情況下的三氯氫硅的進料量，且實線表示變化配比情況下的氫氣進料量。由圖4可知，氫氣進料量和三氯氫硅進料量在生產過程中分別逐漸增大，在生產后期達到各自的最大值。這是因為隨著硅棒直徑增大，硅棒表面積越來越大，貝1J反應物三氯氫娃和氫氣的需要量變大。傳統工藝固定配比情況下，即三氯氫娃和氫氣之間的比例恒定時，如圖4的虛線示出了固定配比時的氫氣進料量(假設三氯氫硅進料量依然保持圖4的點劃線所示的量)。與傳統工藝相比，根據本發明的多晶硅生產過程中逐漸提高三氯氫硅配比濃度(即混合物配比逐漸減小)，可以優化多晶硅生產工藝，如上所述。圖5示出了對應于圖4的氫氣與三氯氫硅的混合氣配比的變化曲線。在該示例中，混合氣配比的范圍從約6:1變化(降低)到約4:1。根據需要，混合氣配比的范圍也可以改變，例如選擇配比范圍為從約6:1變化到約3. 5:1。 在多晶硅生產時期內降低配比的主要目的是抑制多晶硅成晶速度，而多晶硅棒的溫度和還原爐內的壓力對多晶硅的成晶速度有加成(提高成晶速度)，且溫度和壓力又有利于三氯氫硅反應生成多晶硅。綜上所述，如果硅棒溫度和爐內壓力較高，提高了成晶速度，則需在其他條件同等的前提下，降低配比；如果硅棒溫度和爐內壓力較低，相對降低了成晶速度，則可在其他條件同等的前提下，適當降低配比?！?br> 如上描述了本發明的用于多晶硅生產還原爐的供料系統的一些實施例?？梢钥闯觯景l明的供料系統相對于現有技術具有如上文所述的多種優點。本發明的有益效果是降低了多晶硅棒停爐階段的倒棒率，提高了產品質量，降低多晶硅單電耗約3(T50kwh/kg-si,降低多晶硅綜合電耗約5(T60kwh/kg-Si，降低尾氣回收負荷進而提高多晶硅產量約14%，并提高了還原與尾氣回收兩個系統之間的協調性、安全性及穩定性。盡管為了便于更好地理解本發明，已經根據優選實施例對本發明進行了描述，但是本領域技術人員應當理解 在不背離本發明的原理的情況下，本發明能夠以多種不同方式實施。因此，本發明應當被理解為包括所有可能的在不背離如所附權利要求限定的本發明的范圍的情況下實施的實施例和變形。
權利要求
1.一種用于多晶硅生產還原爐的供料系統，包括 氫氣加熱器，其與氫氣供給源連接，用于接收來自氫氣供給源的氫氣并加熱氫氣； 三氯氫硅汽化器，其與三氯氫硅液體供給源相連，用于將來自三氯氫硅液體供給源的三氯氫硅液體汽化為三氯氫硅氣體； 至少第一和第二混合裝置，每個混合裝置都與氫氣加熱器和三氯氫硅汽化器流體連通地連接并分別從氫氣加熱器接收加熱的氫氣和從汽化器接收三氯氫硅氣體，其中第一混合裝置按照第一預定配比將接收的氫氣和三氯氫硅氣體混合為第一進料混合氣，且第二混合裝置按照第二預定配比將接收的氫氣和三氯氫硅氣體混合為第二進料混合氣； 至少第一和第二還原爐，分別與至少第一和第二混合裝置流體連通地連接，以便第一混合裝置將第一進料混合氣提供到第一還原爐，并且第二混合裝置將第二進料混合氣提供到第二還原爐。
2.根據權利要求I所述的供料系統，其特征在于，所述第一預定配比不同于所述第二預定配比。
3.根據權利要求I所述的供料系統，其特征在于，第一預定配比和第二預定配比各自都是可變化的。
4.根據權利要求3所述的供料系統，其特征在于，第一預定配比和第二預定配比根據相應的第一和第二還原爐的生產階段而變化。
5.根據權利要求I所述的供料系統，其特征在于，所述供料系統還包括將氫氣加熱器分別流體連通地連接到至少第一和第二混合裝置的至少第一氫氣供給管路和第二氫氣供給管路，用于向各自混合裝置分別供給加熱后的氫氣；以及，將三氯氫硅汽化器分別流體連通地連接到至少第一和第二混合裝置的至少第一三氯氫硅供給管路和第二三氯氫硅供給管路，用于向各自混合裝置分別供給三氯氫硅氣體。
6.根據權利要求5所述的供料系統，其特征在于，第一和第二氫氣供給管路各自設置有氫氣流量調節閥，以及第一和第二三氯氫硅供給管路上各自設置有三氯氫硅流量調節閥，相應的氫氣流量調節閥和相應的三氯氫硅流量調節閥被調節以便分別在第一混合裝置中產生具有第一預定配比的第一進料混合氣和在第二混合裝置中產生具有第二預定配比的第二進料混合氣。
7.根據權利要求6所述的供料系統，其特征在于，所述供料系統還包括控制器，其配置為與各流量調節閥通信連接，并根據對應于各自還原爐的預先確定的配比曲線來調節相應的氫氣流量調節閥和三氯氫硅流量調節閥中的至少一個。
8.根據權利要求6所述的供料系統，其特征在于，在各供給管路上分別設置流量計，用于計量通過相應管路的氫氣和三氯氫硅氣體之一的流量；所述供料系統還包括與各流量計和各流量調節閥通信連接的控制器，所述控制器配置為根據第一預定配比控制第一氫氣供給管路上的氫氣流量調節閥和第一三氯氫硅供給管路上的三氯氫硅流量調節閥以便提供第一進料混合氣，根據第二預定配比控制第二氫氣供給管路上的氫氣流量調節閥和第二三氯氫硅供給管路上的三氯氫硅流量調節閥以便提供第二進料混合氣，并且根據來自各自管路上的各流量計的信號反饋控制相應的流量調節閥。
9.根據權利要求I一 8中任意一項所述的供料系統，其特征在于，第一預定配比和第二預定配比在6 :1至4 :1之間的范圍內變化。
10.根據權利要求I一 8中任意一項所述的供料系統，其特征在于，所述第一和第二混合裝置是靜態混合器。
11.一種用于多晶硅生產還原爐的供料系統，包括 多個還原爐； 多個靜態混合器，其中每個靜態混合器的出口流體連通地連接到多個還原爐中相應一個的進料口； 氫氣加熱器，通過第一組供給管路連接到多個靜態混合器中的每一個的第一入口，并將氫氣分別供給到每個靜態混合器，其中所述第一組供給管路包括多個第一供給通道，每個第一供給通道將氫氣加熱器流體連通地連接到相應的一個靜態混合器的第一入口； 三氯氫硅汽化器，通過第二組供給管路連接到多個靜態混合器中的每一個的第二入口，并將汽化后的三氯氫硅氣體分別供給到每個靜態混合器，其中所述第二組供給管路包括多個第二供給通道，每個第二供給通道將三氯氫硅汽化器連通地連接到相應的一個靜態混合器的第二入口； 其中各靜態混合器能夠以不同的氫氣和三氯氫娃的配比將氫氣和三氯氫娃氣體混合并將其供給到各相應的還原爐中。
12.根據權利要求11所述的供料系統，其特征在于，對于每個靜態混合器，所述配比是可變化的。
13.根據權利要求11所述的供料系統，其特征在于，多個第一供給通道中的每一個和多個第二供給通道中的每一個上都設置有流量調節閥，用于控制流過其相應供給通道的氣體流量，以便在各相應的靜態混合器中按照不同的配比產生氫氣和三氯氫硅混合氣。
14.根據權利要求13所述的供料系統，其特征在于，所述供料系統還包括控制器，其配置為與各流量調節閥通信連接，并根據對應于各自還原爐的預先確定的配比曲線來調節相應的第一供給通道和相應的第二供給通道中的流量調節閥。
15.一種用于多晶硅生產還原爐的供料方法，包括設置有多個還原爐和與多個還原爐對應連接的多個靜態混合器，所述方法包括以下步驟 通過氫氣加熱器將氫氣加熱； 通過汽化器將提純的三氯氫硅液體汽化為三氯氫硅氣體； 將加熱的氫氣分別輸送至多個靜態混合器； 將三氯氫娃氣體分別輸送至多個靜態混合器； 在多個靜態混合器中按照多個預定的混合氣配比分別將氫氣和三氯氫硅氣體進行混合； 從多個靜態混合器之一將具有多個預定的混合氣配比之一的混合氣分別輸送至多個還原爐中相對應的一個。
16.根據權利要求15所述的供料方法，其特征在于，所述多個預定的混合氣配比彼此不相等。
17.根據權利要求15所述的供料方法，其特征在于，所述多個預定的混合氣配比中的每一個隨著時間而改變。
18.根據權利要求15所述的供料方法，其特征在于，還包括設置多個流量調節閥，用于控制輸送至各混合器的氫氣流量或三氯氫娃氣體流量。
全文摘要
本發明涉及用于多晶硅生產還原爐的供料系統和方法，包括氫氣加熱器，用于加熱氫氣；三氯氫硅汽化器，用于將三氯氫硅液體汽化為三氯氫硅氣體；至少第一和第二混合裝置，每個混合裝置都與氫氣加熱器和三氯氫硅汽化器相連接并分別接收加熱的氫氣和三氯氫硅氣體，其中第一混合裝置按照第一預定配比將接收的氫氣和三氯氫硅氣體混合為第一進料混合氣，且第二混合裝置按照第二預定配比將接收的氫氣和三氯氫硅氣體混合為第二進料混合氣；至少第一和第二還原爐，分別與至少第一和第二混合裝置流體連通地連接，以便第一混合裝置將第一進料混合氣提供到第一還原爐，并且第二混合裝置將第二進料混合氣提供到第二還原爐。
文檔編號C01B33/035GK102923709SQ20111022980
公開日2013年2月13日 申請日期2011年8月11日 優先權日2011年8月11日
發明者齊林喜, 陳琳, 劉占卿 申請人:內蒙古盾安光伏科技有限公司