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性可提高

15%-20%。但原料中的 Mn 却对 Si 的反应性和 HSiCl3 的选择性有负

面影响,因此应将其质量分数降至

1×10-4 以下。

    Bernhard 等介绍了一种廉价的 HSiCl3 生产工艺,它是用由块状 Si 生产具

有特定粒度分布的

Si 时产生的废料作原料,经研磨和筛分得到具有一定粒径分

布的

Si 粉,然后再与 HCl 气体反应。所得 Si 粉的最大粒径为 80μm,用激光散

射法按照

ISO13320 标准测量的粒径分布满足:粒径<8μm 的组分的质量分数

>10%,粒径<31μm 的组分的质量分数>50%,粒径<78μm 的组分的质量

分数

>90%。反应在流化床中进行,温度 300℃,压力 101.3 kPa,不使用催

化剂,

n(HCl)/n(Si)=3,48 h 后取样分析,HSiCl3 选择率高达 85%-88%。

    Hiroyuki 采用在特定的活性炭上用 HCl 选择氢氯化 HSiCl3/H2SiCl2 混合

物的方法来生产低

H2SiCl2 含量的 HSiCl3。活性炭孔径分布最大峰所对应的孔

半径在

(8-40)×10-10 m,且表面金属含量应足够低。活性炭在使用前需用 N2

保护在

150℃以上脱水活化。反应在 0-30℃下进行,HCl 保留时间 0.5-

30s,HSiCl3 选择率高达 93%。

    沈祖祥等介绍了一种适合于能力为 1 000-15 000t/a 的 HSiCl3 工业生产装

置,见图

1(略)。

    首先将 Si 粉加入反应器,加热至 250-350℃,同时从下方通入 HCl 气体。

反应开始后,停止加热,依靠反应自身放热维持。

7-10d 排一次渣。

    该装置的优点为:1)反应器高径比大,气固接触时间长,有利于提高产品的

质量及收率;

2)内换热结构有利于控制温度分布,强化传热和传质;3)气体分

布板使反应均匀,停工检修时不会破坏保温层;

4)气固分离段直径为反应段的

1.5-3.5 倍,有利于气固分离;5)下封头设置排渣口,用 N2 吹扫,真空排渣,

无需拆卸封头,可减少劳动强度。

    1.2  SiCl4-H2 还原法

    该方法是使 SiCl4 在 Cu 或 Fe 基催化剂存在下与 Si 和 H2 于 400-800℃和

2-4 MPa 条件下反应,n(H2)/n(SiCl4)=0.6-2,反应式如下:

    3SiCl4 +2H2 +Si→4HSiCl3   (2) 

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