三氯氢硅生产技术
三氯硅烷(HSiCl3)是一种重要的高附加值原料，主要用作半导体工业中制造超纯多晶硅和高纯硅烷的原料及外延生长的硅源。
HSiCl3的制备
硅氢氯化法
该方法是用冶金级硅粉或硅铁、硅铜作原料与HCl气体反响，可使用Cu或Fe基催化剂，反响在200-800℃和0.05-3MPa下进展，反响式如下：
2Si+7HCl→HSiCl3+SiCl4+3H2 (1)
该反响所用反响器经受了从固定床、搅拌床到流化床的进展过程，工艺也从间歇进展到连续。反响器由碳钢制成，预先将Si粒子参加反响器，加热至所需温度后，从底部连续通入HCl气体，产物及未反响原料被连续输出，经除尘、精制后，用于生产高纯多晶硅或高纯
硅烷。
上述反响是放热反响，反响热为－141.8kJ/mol。上升温度有利于提高反响速率，但同时导致HSiCl3的选择性下降。通过优化反响温度，可明显提高HSiCl3的选择率，例如在300-425℃和2-5kPa条件下使Si与HCl反响，产物以600-1000kg/h连续输出，HSiCl3的选择率高达80%-88%，副产物包括质量分数1%-2%H2SiCl2和1%-4%缩聚物，其余为SiCl4。
HCl气体中的水分对HSiCl3收率有很大影响，因此必需严格枯燥。Si与HCl生成HSiCl3的反响是零级反响，使用纯度大于99.99%的Si作原料时，HSiCl3的收率较低。Anderson等在一个微型反响器中用不同级别的Si作原料争论了上述反响，结果说明，冶金级Si原料中所含杂质Al对反响有催化作用，可使反响温度降低，HSiCl3收率提高。此外，Anderson和Hoel等争论还觉察，Si原料中Cr和Mn的含量对上述反响有明显的影响。Cr对HSiCl3的选择性有正面影响，当原料中含有质量分数(3-1000)×10-5的Cr时，HSiCl3的选择性可提高15%-20%。但原料中的Mn却对Si的反响性和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肯定粒径分布的Si粉，然后再与HCl气体反响。所得Si粉的最大粒径为80μm，用激光散射法依据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%。反响在流化床中进展，温度300℃，压力101.3kPa，不使用催化剂，n(HCl)/n(Si)＝3，48h后取样分析，HSiCl3选择率高达85%-88%。
Hiroyuki承受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)×10-10m，
且外表金属含量应足够低。活性炭在使用前需用N2保护在150℃以上脱水活化。反响在0-30℃下进展，HCl保存时间0.5-30s，HSiCl3选择率高达93%。
沈祖祥等介绍了一种适合于力量为1000-15000t/a的HSiCl3工业生产装置，见图
1(略)。
首先将Si粉参加反响器，加热至250-350℃，同时从下方通入HCl气体。反响开头后，停顿加热，依靠反响自身放热维持。7-10d排一次渣。
该装置的优点为：1)反响器高径比大，气固接触时间长，有利于提高产品的质量及收率；2)内换热构造有利于掌握温度分布，强化传热和传质；3)气体分布板使反响均匀，停工检修时不会破坏保温层；4)气固分别段直径为反响段的1.5-3.5倍，有利于气固分别；5)下封头
设置排渣口，用N2吹扫，真空排渣，无需拆卸封头，可削减劳动强度。
SiCl4－H2复原法
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2-4MPa条件下反响，n(H2)/n(SiCl4)＝0.6-2，反响式如下：
3SiCl4+2H2+Si→4HSiCl3 (2)
该反响为平衡反响，为提高HSiCl3收率，优选在有HCl存在下进展，n(HCl)/n(SiCl4)
＝0.5-1。原料Si承受冶金级产品，通过预活化除去外表的氧化物后，可进一步提高HSiCl3
的收率。
反响器承受流化床，为削减其磨损和腐蚀，其内部可用Cr质量分数≥5%、Fe质量分数
4%、其他元素养量分数在0-10%的