多晶硅原料的精馏提纯

太阳能发电多晶硅质量的好坏，或确切地说多晶硅的纯度在很大程度上取决于原料的纯度。这里三氯氢硅和四氯化硅在合成或回收后通过精馏的方法进行提纯。在进入西门子反应炉时的三氯氢硅是经过精馏提纯后的高纯气体。 　　

精馏的原理是利用组分挥发度的差异实现连续的高纯度的分离，达到提纯除杂的目的。精馏的全过程是在精馏塔中实现的。 　　

在连续精馏塔的情况下，料液自塔的中部某适当位置连续地加人塔内，塔顶设有冷凝器将塔顶蒸汽冷凝为液体。冷凝液的一部分回人塔顶，成回流液，其余作塔顶产品（馏出液)连续排出。 　　

在塔内上半部 (加料位置以上)上升蒸汽和回流液体之间进行着连续接触和物质传递。塔底部装有再沸器(蒸馏釜）以加热液体产生蒸汽，蒸汽沿塔上升，与下降的液体接触并进行物质传递，塔底连续排出部分液体作为塔底产品。 　　

合成后的三氯氢硅含有Fe,Cu，Ni，Cr，Al,As，Sb等元素的氯化物。这些氯化物的蒸汽压比SiHCl3的蒸汽压小得多，这些金属氯化物属于高沸点组分，留在塔釜中，精馏时较易分离。 　　

当然，由于气相中有少量的盐酸蒸汽腐蚀不镑钢材质，使塔顶出来的产品蒸汽中还可能带有微量的重金属。精馏中较难分离彻底的杂质元素主要是硼和磷，他们主要以BC13，BHC12， PCl3，PCl5，POCl3等化合物形式存在。 　　

从这些化合物的沸点分析，磷元素应该主要在高沸点组分中，硼在低沸点组分中。但是，由于硼和磷还有一些与SiHCl3有关的化合物，如BC13与金属，金属硼化物以及其他还原剂作用生产B2CU沸点比SiHCl3 高），这些复杂的化合物，络合物等使得硼在高沸点组分中也会出现，磷在低沸点的组分也会看到。 　　

因此，对硼和磷的化合物精馏时往往加压，含硼的低沸组分用4个大气压，含磷的高沸组分用2个大气压，等等。另外，如果要进一步降低硼，磷含量，也可尝试加入反应材料，生成硼磷的络合物，使精馏过程更有效。 　　

太阳能发电多晶硅的纯度很重要，相当于是多晶硅的质量。精馏的全过程是在精馏塔中实现的，塔内上半部分上升蒸汽和回流液体之间进行着连续接触和物质传递，塔底部装有再沸器。　合成后的元素的氯化物留在塔釜中，精馏时较易分离。

更新时间：2015-6-28 9:25:31
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