第五章 三氯氢硅的氢气还原
冶金原理 第五章 还原反应
第五章 还原过程
2、C-O系优势区图 → 在影响反应平衡的变量（温度、总压、气相组 成）中，有两个是独立变量。 碳汽化反应为吸热反应，随着温度升高，其平衡 常数增大，有利于反应向生成CO的方向迁移。 → 在总压P总一定的条件下，气相CO%增加。 在C-O系优势区图中，平衡曲线将坐标平面划分为 二个区域： Ⅰ—— CO部分分解区（即碳的稳定区） Ⅱ—— 碳的气化区（即CO稳定区）。
第五章 还原过程
•t < 400℃时，%CO≈0 反应基本上不能进行；随着温度升高，%CO变化不明显。 • t = 400~1000℃时 随着温度升高，%CO明显增大。 • t > 1000℃时，%CO≈100 反应进行得很完全。 → 在高温下，有碳存在时，气相中几乎全部 为CO。
第五章 还原过程
第五章 还原过程
四、燃烧反应气相平衡成分计算 多组份同时平衡气相成分计算的一般途径 平衡组分的分压之和等于总压，即ΣPi=P 总。 根据同时平衡原理，各组分都处于平衡状 态。 → 根据反应的平衡方程式和平衡常数建立 相应的方程式。 根据物料平衡，反应前后物质的摩尔数及 摩尔数之比不变。
第五章 还原过程
9.3 金属氧化物的碳还原与氢还原 9.3.1 简单金属氧化物的CO还原 一、金属氧化物CO还原反应热力学
金属氧化物的CO还原反应： MeO + CO = Me + CO2 对于大多数金属（Fe、Cu、Pb、Ni、Co），在还原温度 下MeO和Me均为凝聚态，系统的自由度为： f = c – p + 2 = 3 – 3 +2 = 2 忽略总压力对反应9的影响，系统的平衡状态可用%CO-T 曲线描述。
3Fe + 2CO = Fe3C + CO2
半导体材料（复习解析）解析
半导体材料（复习解析）解析半导体材料复习资料0:绪论1.半导体的主要特征：（1）电阻率在10-3 ~ 109 ??cm 范围（2）电阻率的温度系数是负的（3）通常具有很高的热电势（4）具有整流效应（5）对光具有敏感性，能产生光伏效应或光电导效应2.半导体的历史：第一代：20世纪初元素半导体如硅（Si）锗（Ge）；第二代：20世纪50年代化合物半导体如砷化镓（GaAs）铟磷（InP）；第三代：20世纪90年代宽禁带化合物半导体氮化镓（GaN）碳化硅（SiC）氧化锌（ZnO）。
第一章：硅和锗的化学制备第一节：硅和锗的物理化学性质１.硅和锗的物理化学性质１）物理性质硅和锗分别具有银白色和灰色金属光泽，其晶体硬而脆。
二者熔体密度比固体密度大，故熔化后会发生体积收缩（锗收缩5.5%，而硅收缩大约为10%）。
硅的禁带宽度比锗大，电阻率也比锗大4个数量级，并且工作温度也比锗高，因此它可以制作高压器件。
但锗的迁移率比硅大，它可做低压大电流和高频器件。
2）化学性质（1）硅和锗在室温下可以与卤素、卤化氢作用生成相应的卤化物。
这些卤化物具有强烈的水解性，在空气中吸水而冒烟，并随着分子中Si(Ge)?H键的增多其稳定性减弱。
（2）高温下，化学活性大，与氧，水，卤族(第七族)，卤化氢，碳等很多物质起反应，生成相应的化合物。
注：与酸的反应（对多数酸来说硅比锗更稳定）；与碱的反应（硅比锗更容易与碱起反应）。
2.二氧化硅（SiO2）的物理化学性质物理性质：坚硬、脆性、难熔的无色固体，1600℃以上熔化为黏稠液体，冷却后呈玻璃态存在形式：晶体(石英、水晶)、无定形(硅石、石英砂) 。
化学性质：常温下，十分稳定，只与HF、强碱反应3.二氧化锗（GeO2）的物理化学性质物理性质：不溶于水的白色粉末，是以酸性为主的两性氧化物。
两种晶型：正方晶系金红石型，熔点1086℃；六方晶系石英型，熔点为1116℃化学性质：不跟水反应，可溶于浓盐酸生成四氯化锗，也可溶于强碱溶液，生成锗酸盐。
多晶硅还原炉接地故障预防措施
多晶硅还原炉接地故障预防措施摘要：高纯三氯氢硅与氢气在还原炉内反应生成硅为改良西门子法生产多晶硅的关键步骤，还原炉运行情况对多晶硅的质量、产量及设备本体有极大的影响。
接地故障是还原炉非正常停炉的常见原因。
文章分析、总结接地故障发生的原因并提出相应预防措施。
关键词：多晶硅还原炉接地故障多晶硅是光伏产业与半导体行业的基础材料，随着光伏行业快速发展，多晶硅的需求量也日益增大。
目前，我国的多晶硅生产大多是采用改良西门子法，改良西门子法是生产多晶硅最成熟的工艺，全世界采用该法生产的多晶硅产量占总产量的70%-80%[1]。
三氯氢硅与氢气在还原炉内反应生成硅为整个工艺的关键步骤，同时也是最主要的能耗环节，约占综合电耗的50%，占总生产成本的20%-40%[2]。
多晶硅生产企业要达产达标，实现节能降耗就必须严格把控还原炉的运行。
还原炉一旦非正常停车，将对多晶硅的产量、质量，设备本体，生产成本等造成严重的影响。
接地故障是还原炉非正常停炉的常见原因，文章依据生产经验分析、总结接地故障发生的原因并提出相应预防措施。
一、还原工艺经提纯和净化的三氯氢硅与氢气按一定比例进入还原炉，在还原炉内通电的炽热硅芯表面，三氯氢硅发生氢还原反应生成硅。
硅沉积下来使硅芯直径逐渐变大，直至达到规定尺寸的硅棒。
其主要反应方程式如下[3，4]：SiHCl3+H2→Si+ HClSiHCl3→Si+ HCl+ SiCl4氢还原反应同时生成二氯二氢硅、四氯化硅、氯化氢。
还原尾气经冷却器冷却后，直接送往还原尾气分离回收工序。
还原工艺流程如图1所示。
图1 还原工艺流程简图二、接地故障原因分析还原炉接地故障是指对大地绝缘的带电电极与基盘或炉壁意外导通。
电器设备检测到接地后，会立即自动切断供给还原炉的电源以保护人身及设备安全。
分析、总结还原炉发生接地故障的原因有如下几点。
1.四氟套拉弧还原炉的电极与基盘是通过聚四氟乙烯套筒（简称：四氟套）隔绝的。
在启动还原炉击穿硅芯时需通过电极对硅芯施加上千伏的电压，若四氟套本身不纯，厚度不够，结构不合理，四氟套上附有杂物，炉内置换气不纯净等都能导致四氟套拉弧或被击穿。
[方案]高纯硅制备的化学原理（1）
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高纯硅制备的化学原理(1)高纯硅的制备一般首先由硅石（SiO2）制得工业硅（粗硅），再制成高纯的多晶硅，最后拉制成半导体材料硅单晶。
工业上是用硅石（SiO2）和焦炭以一定比例混合，在电炉中加热至1600~1800℃而制得纯度为95%~99%的粗硅，其反应如下：SiO2+2C=Si+2CO粗硅中一般含有铁、铝、碳、硼、磷、铜等杂质，这些杂质多以硅化构成硅酸盐的形式存在，为了进一步提高工业粗硅的纯度，可采用酸浸洗法，使杂质大部分溶解（有少数的碳化硅不溶）。
其生产工艺过程是：将粗硅粉碎后，依次用盐酸、王水、（HF+H2SO4）混合酸处理，最后用蒸馏水洗至中性，烘干后可得含量为99.9%的工业粗硅。
高纯多晶硅的制备方法很多，据布完全统计有十几种，但所有的方法都是从工业硅（或称硅铁，因为含铁较多）开始，首先制取既易提纯又易分解（即还原）的含硅的中间化合物如SiCl4、SiHCl3、SiH4等，再使这些中间化合物提纯、分解或还原成高纯度的多晶硅，其工艺流程大致如图1：目前我国制备高纯硅多晶硅主要采用三氯氢硅氢还原法、硅烷热解法和四氯化硅氢还原法。
一般说来，由于三氯氢硅还原法具有一定优点，目前比较广泛的被应用。
此外，由于SiH4具有易提纯的特点，因此硅烷热分解法是制备高纯硅的很有发展潜力的方法。
下面我们就分别介绍上述三种方法制备高纯硅的化学原理。
1.三氯氢硅还原法（1）三氯氢硅的合成第一步：由硅石制取粗硅硅石（SiO2）和适量的焦炭混合，并在电炉内加热至1600~1800℃可制得纯度为95%~99%的粗硅。
其反应式如下：SiO2+3C=SiC+2CO（g）↑2SiC+SiO2=3Si+2CO（g）↑总反应式：SiO2+2C=Si+2CO（g）↑生成的硅由电炉底部放出，浇铸成锭。
用此法生产的粗硅经酸处理后，其纯度可达到99.9%。
第二步：三氯氢硅的合成三氯氢硅是由干燥的氯化氢气体和粗硅粉在合成炉中（250℃）进行合成的。
氢化锂还原三氯氢硅制备硅烷.
氢化锂还原三氯氢硅制备硅烷沃银花 张金波 余京松氢化锂还原三氯氢硅制备硅烷是世界上工业化生产硅烷的方法之一。
使三氯氢硅或者四氯化硅进入熔融的KCL－LiCl 和氢化锂的混合盐中进行化学反应，即可制得硅烷。
反应中LiH，转化为LiCl,KCl 的作用仅仅是起到降低熔盐的熔点。
硅烷反应器中LiH 因为不断地转化为LiCl，所以必须补充KCl 以保持LiCl 与KCl 之间的1∶1比例，始终使熔盐熔点保持在315－425℃之间。
化学反应式： ,3431542533o KCl LiCl C SiHCl LiH SiH LiCl −+⎯⎯⎯⎯→+生产过程：熔盐（KCl 、LiCl ）→加入LiH 、KCl,加热至熔。
通入SiHCl 3→产生硅烷，经过滤器→进入冷却器→低温吸附装置→硅烷液化器→硅烷气化后压缩充装钢瓶。
整个过程请见氢化锂还原三氯氢硅制备硅烷工艺流程图，其中包括硅烷制备系统，硅烷提纯系统和硅烷气化压缩系统。
A．硅烷制备系统主要设备及技术数据：1. 硅烷反应器。
外壳以钢板为材质，Ф127cm,H102cm，内衬耐火材料，反应室Ф61cm，H91cm.2.坑式加热炉。
上温区有三个3千瓦的加热原件，下温区有三个4千瓦的加热炉。
3.风机冷却装置。
4.三氯氢硅供给器。
不锈钢为材质，Ф51cm,H69cm 。
操作步骤:1.开始反应时，反应器中要有近100千克LiCl·KCl的熔盐。
LiCl:KCl为50：50（重量比）。
LiCl和KCl的熔点分别是614℃和776℃，50∶50的混合盐熔点为300℃左右。
事先将两种混合盐称取1千克放在长柄勺里，在煤气炉上加热熔融后倒入反应器，此时反应器的温度加热到500℃左右，随后逐渐加入混合盐，初始熔融的液相盐慢慢熔解加入的固相混合盐，经3-4小时整个反应器中的物料全部熔为液体。
2.加入氢化锂称取10千克氢化锂和57千克氯化钾混和均匀后，将混合物加放在反应器中已熔融的熔盐上面，反应器仍需维持在500℃左右。
三氯氢硅36898
荆州市华翔化工有限公司《一》主要产品：三氯氢硅，又名硅氯仿、硅仿、三氯硅烷。
1、理化性质：分子量：135.43熔点(101.325kPa)：-134℃；沸点(101.325kPa)：31.8℃；液体密度(0℃)：1350kg/m3；相对密度(气体，空气=1)： 4.7；蒸气压(-16.4℃)：13.3kPa；(14.5℃)：53.3kPa；燃点：-27.8℃；自燃点：104.4℃；闪点：-14℃；爆炸极限：6.9～70%；毒性级别：3；易燃性级别：4；易爆性级别：三氯硅烷在常温常压下为具有刺激性恶臭易流动易挥发的无色透明液体。
在空气中极易燃烧，在-18℃以下也有着火的危险，遇明火则强烈燃烧，燃烧时发出红色火焰和白色烟，生成SiO2．HCl和Cl2：SiHCl3+O2→SiO2+HCl+Cl2；三氯硅烷的蒸气能与空气形成浓度范围很宽的爆炸性混合气，受热时引起猛烈的爆炸。
它的热稳定性比二氯硅烷好，在900℃时分解产生氯化物有毒烟雾( HCl)，还生成Cl2和Si。
遇潮气时发烟，与水激烈反应：2SiHCl3+3H2O—→ (HSiO)2O+6HCl在碱液中分解放出氢气:SiHCl3+3NaOH+H2O—→Si (OH)4+3NaCl+H2与氧化性物质接触时产生爆炸性反应。
与乙炔、烃等碳氢化合物反应产生有机氯硅烷：SiHCl3+CH≡CH一→CH2CHSiCl3 、SiHCl3+CH2=CH2—→CH3CH2SiCl3在氢化铝锂、氢化硼锂存在条件下，SiHCl3可被还原为硅烷。
容器中的液态SiHCl3当容器受到强烈撞击时会着火。
可溶解于苯、醚等。
无水状态下三氯硅烷对铁和不锈钢不腐蚀，但是在有水分存在时腐蚀大部分金属。
在高温条件下，三氯氢硅能被氢气还原生成硅SiHCl3 +H2==高温=Si +3HCl 。
2、储存：液体用玻璃瓶或金属桶盛装，容器要存放在室外阴凉干燥通风良好之处或在易燃液体专用库内，要与氧化剂、碱类、酸类隔开，远离火种、热源，避光，库温不宜超过25℃。
三氯氢硅——精选推荐
三氯氢硅三氯氢硅1.别名·英⽂名2.⽤途多晶硅、单晶硅原料、外延成长、硅液、硅油、化学⽓相淀积、硅酮化合物制造、电⼦⽓。
3.制法(1)在⾼温下Si和HCl反应。
(2)⽤氢还原四氯化硅(采⽤含铝化合物的催化剂)。
(3)⽤氢、硅粉、四氯化硅反应。
理化性质分⼦量：135.43熔点(101.325kPa)：-134℃；沸点(101.325kPa)：31.8℃；液体密度(0℃)：1350kg/m3；相对密度(⽓体，空⽓=1)：4.7；蒸⽓压(-16.4℃)：13.3kPa；(14.5℃)：53.3kPa；燃点：-27.8℃；⾃燃点：104.4℃；闪点：-14℃；爆炸极限：6.9～70%；毒性级别：3；易燃性级别：4；易爆性级别：化学性质三氯硅烷在常温常压下为具有刺激性恶臭易流动易挥发的⽆⾊透明液体。
在空⽓中极易燃烧，在-18℃以下也有着⽕的危险，遇明⽕则强烈燃烧，燃烧时发出红⾊⽕焰和⽩⾊烟，⽣成SiO2、HCl和Cl2：SiHCl3+O2→SiO2+HCl+Cl2；三氯硅烷的蒸⽓能与空⽓形成浓度范围很宽的爆炸性混合⽓，受热时引起猛烈的爆炸。
它的热稳定性⽐⼆氯硅烷好，在900℃时分解产⽣氯化物有毒烟雾(HCl)，还⽣成Cl2和Si。
遇潮⽓时发烟，与⽔激烈反应:2SiHCl3+3H2O—→ (HSiO)2O+6HCl；在碱液中分解放出氢⽓:SiHCl3+3NaOH+H2O—→Si (OH)4+3NaCl+H2；与氧化性物质接触时产⽣爆炸性反应。
与⼄炔、烃等碳氢化合物反应产⽣有机氯硅烷:SiHCl3+CH≡CH⼀→CH2CHSiCl3 、SiHCl3+CH2=CH2—→CH3C H2SiCl3 在氢化铝锂、氢化硼锂存在条件下，SiHCl3可被还原为硅烷。
容器中的液态SiHCl3当容器受到强烈撞击时会着⽕。
可溶解于苯、醚等。
⽆⽔状态下三氯硅烷对铁和不锈钢不腐蚀，但是在有⽔分存在时腐蚀⼤部分⾦属。
在⾼温条件下，三氯氢硅能被氢⽓还原⽣成硅SiHCl3 +H2==⾼温=Si +3HCl 毒性及急救措施⼩⿏-吸⼊LC50：1.5～2mg/L最⾼容许浓度：3mg/m3⽪肤接触：⽴即脱去被污染的⾐着，⽤流动清⽔彻底冲洗⾄少15分钟，就医。
半导体材料（复习资料）
半导体材料（复习资料）半导体材料复习资料0:绪论1.半导体的主要特征：（1）电阻率在10-3 ~ 109 ??cm 范围（2）电阻率的温度系数是负的（3）通常具有很高的热电势（4）具有整流效应（5）对光具有敏感性，能产生光伏效应或光电导效应2.半导体的历史：第一代：20世纪初元素半导体如硅（Si）锗（Ge）；第二代：20世纪50年代化合物半导体如砷化镓（GaAs）铟磷（InP）；第三代：20世纪90年代宽禁带化合物半导体氮化镓（GaN）碳化硅（SiC）氧化锌（ZnO）。
第一章：硅和锗的化学制备第一节：硅和锗的物理化学性质１.硅和锗的物理化学性质１）物理性质硅和锗分别具有银白色和灰色金属光泽，其晶体硬而脆。
二者熔体密度比固体密度大，故熔化后会发生体积收缩（锗收缩5.5%，而硅收缩大约为10%）。
硅的禁带宽度比锗大，电阻率也比锗大4个数量级，并且工作温度也比锗高，因此它可以制作高压器件。
但锗的迁移率比硅大，它可做低压大电流和高频器件。
2）化学性质（1）硅和锗在室温下可以与卤素、卤化氢作用生成相应的卤化物。
这些卤化物具有强烈的水解性，在空气中吸水而冒烟，并随着分子中Si(Ge)?H键的增多其稳定性减弱。
（2）高温下，化学活性大，与氧，水，卤族(第七族)，卤化氢，碳等很多物质起反应，生成相应的化合物。
注：与酸的反应（对多数酸来说硅比锗更稳定）；与碱的反应（硅比锗更容易与碱起反应）。
2.二氧化硅（SiO2）的物理化学性质物理性质：坚硬、脆性、难熔的无色固体，1600℃以上熔化为黏稠液体，冷却后呈玻璃态存在形式：晶体(石英、水晶)、无定形(硅石、石英砂) 。
化学性质：常温下，十分稳定，只与HF、强碱反应3.二氧化锗（GeO2）的物理化学性质物理性质：不溶于水的白色粉末，是以酸性为主的两性氧化物。
两种晶型：正方晶系金红石型，熔点1086℃；六方晶系石英型，熔点为1116℃化学性质：不跟水反应，可溶于浓盐酸生成四氯化锗，也可溶于强碱溶液，生成锗酸盐。
高纯多晶硅的制取
高纯多晶硅的制取高纯多晶硅是指对金属杂志而言高于6个“9”的硅材料。
高纯硅的制备一般首先由硅石（SiO2）制得工业硅（粗硅），再制成高纯的多晶硅，最后拉制成半导体材料硅单晶。
目前有以下几种方法：1、SiHCl3氢还原法这种方法同时伴有SiHCl3的热分解，SiCl4是由热分解产生的，还原尾气的回收和利用非常重要。
2、硅烷分解法用此法生产的多晶硅杂志含量低，但易爆炸。
3、四氯化硅氢还原法三氯氢硅氢还原法工业上一般用改良后的三氯氢硅氢还原法，又称改良西门子法，这种方法的主要步骤如下。
1、三氯氢硅的合成（1）由硅石制取粗硅硅石（SiO2）和适量的焦炭混合，并在电炉内加热至1600~1800℃，可制得纯度为95%~99%的粗硅。
其反应式如下：SiO2+3C=SiC+2CO（g）↑；2SiC+SiO2=3Si+2CO（g）↑总反应式：SiO2+2C=Si+2CO（g）↑生成的粗硅由电炉底部放出，浇铸成锭。
粗硅中一般含有铁、铝、碳、硼、磷、铜等杂质，这些杂质多以硅化构成硅酸盐的形式存在，为了进一步提高工业粗硅的纯度，可采用酸浸洗法，使杂质大部分溶解（有少数的碳化硅不溶）。
其生产工艺过程是：将粗硅粉碎后，依次用盐酸、王水、（HF+H2SO4）混合酸处理，最后用蒸馏水洗至中性，烘干后可得含量为99.9%的工业粗硅。
（2）三氯氢硅的合成三氯氢硅是由干燥的氯化氢气体和粗硅粉在合成炉中（250℃）进行合成的。
其主要反应式如下：Si+3HCl=SiHCl3+H2（g）2、三氯氢硅的提纯由合成炉中得到的三氯氢硅往往混有硼、磷、砷、铝等杂质，并且它们是有害杂质，对单晶硅质量影响极大，必须设法除去。
近年来三氯氢硅的提纯方法发展很快，但由于精馏法工艺简单、操作方便，所以，目前工业上主要用精馏法。
三氯氢硅精馏是利用三氯氢硅与杂质氯化物的沸点不同而分离提纯的。
一般合成的三氯氢硅中常含有三氯化硼（BCl3）、三氯化磷（PCl3）、四氯化硅（SiCl4）、三氯化砷（AsCl3）、三氯化铝（Al2Cl3）等氯化物。
多晶硅制备还原工艺的分析与优化
多晶硅制备还原工艺的分析与优化多晶硅制备还原工艺的分析与优化摘要目前国内多晶企业所采用的生产方法主要是西门子法或改良西门子法，产物为高纯多晶硅，为降低原材料的消耗，提高经济效益，在不影响多晶硅纯度的情况下最大限度提高原材料的转化率。
本文重点介绍了三氯氢硅还原的工艺原理、工艺流程，并对还原反应器提出了相关的优化建议。
关键词：改良西门子法；还原；三氯氢硅；优化Polysilicon preparation reduction process analysisand optimizationAbstractCurrently used by many domestic production of crystal enterprise method is mainly to Siemens method or improved Siemens method, product purity polysilicon, to reduce the consumption of raw materials, improving economic efficiency, are not affected under the condition of polysilicon purity maximizing conversion of raw materials.This paper introduces the process of hydrogen silicone reduction trichloramine principle, process flow, and puts forward the relevant to restore the reactor technical advice.Keyword: Modified Siemens Process；deoxidation ；trichlorosilane；optimize目录摘要 (I)Abstract ........................................................................................................................ I I 第一章三氯氢硅还原工艺及其相关物质的介绍 (1)1.1多晶硅还原工艺的简介 (1)1.2三氯氢硅和氢气 (1)1.3多晶硅的基本结构及性质 (3)第二章三氯氢硅氢还原反应基本原理 (4)2.1三氯氢硅氢还原反应原理 (4)2.2 SiHCl3氢还原反应的影响因素 (4)2.2.1 反应温度 (4)2.2.2 反应气体流量 (6)2.2.3 发热体表面积 (6)第三章三氯氢硅氢还原中的主要设备 (8)3.1蒸发器 (8)3.2还原炉 (9)3.3 AEG电柜 (10)第四章三氯氢硅还原工艺的优化 (11)4.1反应器的优化设计 (11)4.1.1钟罩式反应器 (11)4.2热能的综合利用 (12)结论 (14)参考文献..................................................................................... 错误！未定义书签。
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第五章三氯氢硅的氢气还原...................................................................................................................... - 2 - 第一节、三氯氢硅氢气还原的反应原理 ................................................................................. - 2 -一、工艺原理 ............................................................................................................................. - 2 -第二节、SiHCl3氢还原反应的影响因素 ................................................................................. - 2 - 第三节、工艺流程图及设备......................................................................................................... - 7 -一、三氯氢硅氢还原工艺流程简图 .............................................................................................. - 7 -二、主体设备.................................................................................................................................. - 8 -第四节、三氯氢硅氢气还原对产品及外部条件的要求..................................................... - 9 -一、对多晶硅产品的要求： .......................................................................................................... - 9 -二、对外部条件的要求： ............................................................................................................ - 10 -第五节、三氯氢硅氢气还原的操作条件 ............................................................................... - 10 - 第六节、工艺控制要点 ................................................................................................................ - 11 -一、牢固的高纯卫生意识 ............................................................................................................ - 11 -二、严格操作规程........................................................................................................................ - 11 -三、均衡生产意识........................................................................................................................ - 11 -四、自动控制的巡查.................................................................................................................... - 11 -第七节、还原的工艺操作............................................................................................................ - 11 -一、新还原炉的清洗与安装 ........................................................................................................ - 11 -二、装炉操作................................................................................................................................ - 12 -三、开炉前的准备........................................................................................................................ - 12 -四、还原的启动和运行 ................................................................................................................ - 12 -五、正常停炉及出炉.................................................................................................................... - 12 -第八节、紧急预案.......................................................................................................................... - 13 -一、突然停水................................................................................................................................ - 13 -二、突然停电................................................................................................................................ - 13 -三、突然断氢怎么办? .................................................................................................................. - 14 -四、倒棒........................................................................................................................................ - 14 -第九节、工艺过程的基础计算 .................................................................................................. - 14 -一、基本物料的性能参数计算 .................................................................................................... - 14 -二、基本计算................................................................................................................................ - 15 -第十节、安全生产.......................................................................................................................... - 16 -一、物料的有关性质.................................................................................................................... - 16 -二、安全规程................................................................................................................................ - 17 -第五章 三氯氢硅的氢气还原第一节、三氯氢硅氢气还原的反应原理一、工艺原理经提纯和净化的SiHCl 3和H 2进入蒸发器中，在20℃、0.2MPa 的压力下，H 2/SiHCl 3 按（摩尔比）＝3.5～4：1进入还原炉，在1080℃～1100℃温度下，SiHCl 3被还原，生成的硅沉积在发热体硅芯上。
SiHCl 3和H 2混合，加热到900℃以上，就能发生如下反应：g ）3HCl Si （g） H g ）SiHCl c 1200105023（（+−−−−→−+︒- 1-1同时，也会产生SiHCl 3的热分解以及SiCl 4的还原反应：2432H 3SiCl Si 4SiH Cl 900++−−−−→−︒以上c 1-2HCl 4Si 2H SiCl 24++−−−→← 1-3此外，还可能有：43SiCl 2HCl Si 2SiHCl ++−−−→← 1-4HCl SiCl SiHCl 23+−−−→← 1-5当氢气过量时 SiCl 2+H 2＝Si+2HCl 1-6以及杂质的还原反应：HCl 62B 3H 2BCl 23++−−−→← 1-7HCl 62P 3H 2PCl 23++−−−→← 1-8这些反应，都是可逆反应，所以还原炉内的反应过程是相当复杂的。