太阳电池加工技术问答(第二版)
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5-7 对制备三氯氢硅所用的氯化氢是怎样处理的?

一般制备三氯氢硅所用的氯化氢中含水量不得超过0.03%~0.08%,因此,氯化氢的处理任务也主要是干燥。其干燥的方法与前面所述氯气的干燥相似,可以采用硫酸干燥。在三氯氢硅生产中常用的干燥器是塔式的,硫酸由塔顶部,氯化氢气体从塔底部进入干燥塔。氯化氢气体与硫酸在塔内对流相遇,充分接触,氯化氢气体到了塔顶部,其含水量已达到标准。干燥合格后的氯化氢就可直接送入沸腾炉,供合成三氯氢硅使用。

在合成反应中,反应气氛对产物组成有影响,因此氯化氢最好用不参加反应的惰性气体或氢气稀释。氯化氢用氢气稀释对三氯氢硅的生成是有利的,最佳稀释比为H2:HCl=(1:3)~(1:5)。例如,反应温度在360℃左右时,三氯氢硅的产率为62%,如向氯化氢中加入12%的氢,三氯氢硅的产率将提高到83%。稀释氯化氢还能强化反应。硅与氯化氢是放热反应,没有冷却装置的反应设备,反应产生的热量只能靠反应器壁散发。其散发速度很慢,因此,氯化氢的进入速度也不能过快,否则反应太剧烈,反应热来不及散失,反应温度将迅速升高,甚至无法控制。如果用了稀释气体,就能带走反应热量,起到冷却作用。