还原炉气柜设计
还原炉气柜设计
摘要 多晶硅工厂是一个跨化工、冶金、机械、 电子信息等多学科技术的新型产业，需要将这些学科技术集成于一体。多晶硅工厂所需要的设备多为专用的特殊设备，设计既精细又复杂，如：还原炉、氢化炉、气柜、调功柜，这些设备的设计往往需要涉及到温度、压力、响应时速、自动控制、使用寿命等等。本文着重讨论还原炉气柜设计的注意事项。
关键词 还原炉气柜；多晶硅；特殊设备；高温高压
多晶硅工厂是一个跨化工、冶金、机械、 电子信息等多学科技术的新型产业，需要将这些学科技术集成于一体。多晶硅工厂所需要的设备多为专用的特殊设备，设计既精细又复杂，如：还原炉、氢化炉、气柜、调功柜，这些设备的设计往往需要涉及到温度、压力、响应时速、自动控制、使用寿命等等。下面主要介绍还原炉气柜设计的注意事项。
1 还原炉气柜工作原理概述
1.1 还原炉气柜的重要作用
还原炉气柜是气态SiHCl3进入还原炉之前最重要的一个设备。来自氯硅烷贮存工序V1400罐区的精制液态SiHCl3，通过输送泵送入三氯氢硅汽化器，被汽化器夹套中蒸汽加热气化，气态三氯氢硅与来自尾气回收工序和氢气制备与净化工序的氢气经气柜混合后，进入还原炉内。在还原炉内通电炽热的硅芯/硅棒表面，三氯氢硅发生氢还原反应，生成多晶硅并沉积在硅棒表面，使硅芯/硅棒的直径逐渐变大，直至硅棒直径达到规定的尺寸150mm左右，停止进料供电，准备停炉。三氯氢硅氢还原反应的同时生成二氯二氢硅、四氯化硅、氯化氢和氢气，与未反应的三氯氢硅和氢气一起被送出还原炉，至尾气回收工序。
从还原炉气柜的流程图，我们可以得知气柜处理的主要介质为：氢气、氮气（用于置换）、气态三氯氢硅、少量氯硅烷（汽化器次要产物）。
1）氢气：温度范围为0℃～350℃，9.5bar，气态；
2）氮气：温度范围为0℃～150℃，10bar，气态；
3）气态三氯氢硅、少量氯硅烷：温度范围为0℃～350℃，9bar气态；
综上所述，还原炉气柜处理的介质为有毒有害、易燃易爆、高温高压的气体。
1.2 还原炉气柜处理介质的主要特性
1）氢气
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