FLUIDIZED BED REACTOR AND METHOD FOR PRODUCING GRANULAR POLYSILICON

• Main Authors: WECKESSER, DIRK, HERTLEIN, HARALD
• Format: Patent
• Language: English; French; German
• Published: 08.01.2015
• Subjects: CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOIDCHEMISTRY; CHEMISTRY; COMPOUNDS THEREOF; INORGANIC CHEMISTRY; METALLURGY; NON-METALLIC ELEMENTS; PERFORMING OPERATIONS; PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL; THEIR RELEVANT APPARATUS; TRANSPORTING

Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung von granularem Polysilicium im Wirbelschichtreaktor, umfassend Fluidisierung von Siliciumpartikeln mittels einer Gasströmung in einer Wirbelschicht, die über eine Heizvorrichtung auf eine Temperatur von 850-1100 °C aufgeheizt wird, Zugabe eines siliciumhaltigen Reaktionsgases mittels wenigstens einer Düse und Abscheidung von Silicium auf den Siliciumpartikeln, dadurch gekennzeichnet, dass in wenigstens 56 % eines axialsymmetrischen Bereiches um eine Düsenmündung der wenigstens einen Düse eine Reaktionsgaskonzentration mehr als 75 % einer Maximalkonzentration des Reaktionsgases (10 bis 50 mol%) beträgt, eine Wirbelschichttemperatur höher als 95 % einer Wirbelschichttemperatur außerhalb des axialsymmetrischen Bereichs (850-1100 °C) ist und eine Feststoffkonzentration mehr als 85 % einer Feststoffkonzentration am Rand der Wirbelschicht (55 bis 90 Vol%) beträgt. The invention relates to a method for producing granular polysilicon in a fluidized bed reactor, having the steps of fluidizing silicon particles by means of a gas flow in a fluidized bed, said gas flow being heated to a temperature of 850-1100°C by a heating device, adding a silicon-containing reaction gas by means of at least one nozzle, and depositing silicon onto the silicon particles. The invention is characterized in that in at least 56% of an axially symmetrical region about a nozzle opening of the at least one nozzle, a reaction gas concentration equals more than 75% of a maximum concentration of the reaction gas (10 to 50 mol%), a fluidized bed temperature is higher than 95% of a fluidized bed temperature outside of the axially symmetrical region (850-1100°C), and a solids concentration is more than 85% of a solids concentration at the edge of the fluidized bed (55 to 90 vol%). Procédé de production de polysilicium granulaire dans un réacteur à lit fluidisé, qui comprend la fluidisation de particules de silicium au moyen d'un flux de gaz dans un lit fluidisé qui est porté par un dispositif de chauffe à une température de 850 à 1100 °C, l'ajout d'un gaz de réaction contenant du silicium au moyen d'au moins une buse et le dépôt du silicium sur les particules de silicium. Ledit procédé est caractérisé en ce que dans au moins 56% d'une zone à symétrie axiale située autour d'une embouchure de la buse, une concentration du gaz de réaction atteint plus de 75% d'une concentration maximale du gaz de réaction (10 à 50% en moles), une température de lit fluidisé est supérieure à 95% d'une température de lit fluidisé situé à l'extérieur de la zone à symétrie axiale (850-1100 °C), et une concentration de matières solides atteint plus de 85% d'une concentration de matières solides sur le bord du lit fluidisé (55 à 90% en vol.)