沸腾床与固定床比较其优点为：
1. 生产能力大，每平方米反应器横截面积每小时能生产2.6～6Kg冷凝产品，而固定床每升反应容积每小时只能生产10克左右。
2. 连续生产，生产过程中不致因加料或除渣而中断。 3、 产品中SiHCl3含量高，至少有90%以上，而固定床通常仅75%左右。
4、成本低，纯度高，有利于采用催化反应，原料可以采用混有相同粒度氯化亚铜（Cu2Cl2）粉的硅粉，不一定要使用硅铜合金，因而成本低，原料可以预先用酸洗法提纯，故产品纯度较高。
一、 三氯氢硅制备原理
在沸腾床中硅粉和氯化氢按下列反应生成SiHCl3. Si+3HCl→(280～320℃)SiHCl3+H2+50千卡/克分子 此反应为放热反应，为保持炉内稳定的反应温度在上述范围内变化以提高产品质量和实收率，必须将反应热实时带出，随着温度增高，SiCl4的生成量不断增大当温度超过350℃后，按下列反应生成大量的SiCl4。
Si+4HCl→(＞350℃)SiCl4+2H2+54.6千卡/克分子
若温度控制不当，有时产生的SiCl4甚至高达50%以上，此反应还产生各种氯硅烷，硅、碳、磷、硼的聚卤化合物，CaCl2、AgCl2、MnCl3、AlCl3、ZnCl2、TiCl4、PbCl3、FeCl3、NiCl3、BCl3、CCl3、
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CuCl2、PCl3等。
从反应方程式看出，在合成三氯氢硅过程中，反应是复杂的，因此我们要严格地控制一定的操作条件。
二、三氯氢硅合成工艺流程及设备。 1、合成工艺：
皮带运输机辊宽500带长20M（电机2.8KW）,干式球球磨机MQC型Φ900×1800mm,所用电机28KW，鄂式破碎机进料口250×120㎜（电机3KW），硅粉（120目）由料池被真空泵吸入旆风分离器后落入蒸气干革命燥炉，经电感干燥炉，再经硅粉计量罐计量后，加入沸腾炉内，沸腾炉送电升温330℃±20℃，切断加热电源，转入自动控制。由沸腾炉中反应生成SiHCl3气体进入旆风除尘器除去，经布袋过滤器过滤，经水冷器预冷，再经-40℃冷凝器冷嘲热讽凝，生成SiHCl3液体，流入产品计量罐计算后放入产品贮罐，列管冷凝器的余气进入水洗塔处理后放入大气。
2、SiHCl3合成设备：
①沸腾炉：由炉筒、扩大部分和气体分布板、下锥部构成。沸腾炉由A3钢（碳钢）制成，高4米Φ300㎜，扩大部分高1500㎜、Φ800㎜，分布板有83个泡罩式风冒，每个风帽有4个小孔，孔径Φ3㎜，底孔Φ5㎜均系不锈钢（1Cr18Ni9Ti）材料制成。
炉筒内设置3 个高度不等的倒置U形不锈钢冷却水管，供降温所用。
②除尘器：规格Φ600×850㎜（外壳高1200㎜）两个除尘
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器并列使用，固定于每个除尘器法兰盘中心封底的过滤，规格为Φ300×638㎜共有3960个，Φ6㎜的小孔，沿园周法兰向均匀分布72行，每行55孔，过滤筒外依次用6层玻璃布和5层120目的钢丝网包裸，除尘器法兰盖上附有测温装置（仅开炉时加热，一般情况下只保温）碳钢制造。
③预冷器：两个串联使用，自来水冷却，冷凝面积1.85㎡碳钢（A3）制造。
④冷凝器：列管式冷凝器，两个串联使用，用-40℃盐水冷凝，冷凝面积8㎡，碳钢（A3）制造。
三、三氯氢硅合成的技术条件：
1、反应温度：反应温度对三氯氢硅的生成影响较大，温度过低则反应缓慢，过高（大于450℃）则反应生成的SiHCl3量降低SiCl4量增加，这是因为SiCl4结构具有高度的对称性，硅原子与氯原子是以共价键结合的，所以生成SiCl4时反应温度高达600℃时也不会引起热分解，而SiHCl3的分子结构是不对称的，硅原子和氢原子结合近于离子键，所以不稳定，由于SiHCl3的热稳定较差，在400℃时就开始分解，550℃剧烈分解，因此在生产过程中用适当的反应温度（280～320℃）是提高SiHCl3含量的有效途径。
2、氧和水份：
游离氧和水份，对合成反应极为有害，因为Si—O键比si—Cl键更为稳定，反应产物极易发出氧化和水解，使SiHCl3的产率降
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低，水解生成的硅胶会堵塞管道，使操作发生困难，水解产生的盐酸对设备有强烈的腐蚀作用。游离氧或水份，还能在硅表面逐渐形成一层致密地氧化膜，影响正常反应的进行，如果硅粉和HCl中含水量愈大，则产物中SiHCl3的含量愈低，由下图可见：
当HCl的含水量0.1%时则SiHCl3含量小于80%，当HCl含量为0.05%则SiHCl3含量增加到接近90%，因此Si粉及HCl必须预先干燥脱水。
3、氯化氢的稀释：
在合成反应中，加入适量的氢，会使反应朝着有利于SiHCl3
生成的方向进行，这是因为：
Si+3HCl→(280～320℃)SiHCl3+H2+50千卡/克分子 反应的平衡常数。 Kp1=PSiHCl3·PH2/P3HCl
即PSiHCl3=Kp1·(P3HCl/PH2 )……(1)
反应SiHCl3+HCl=SiCl4+H2(在合成过程中伴随反应)的平衡常数。
Kp2=PsiCl4·PH2/PSiHCl3·PHCl 即PSiCl4=Kp2·(PSiHCl3·PHCl/PH2)……(2) (1)(2)两式相乖得
PSiHCl3·PSiCl4=KP1·KP2(PSiHCl3·P4HCl/P2H2) PSiCl4= KP1· KP2 ·(P4HCl/P2H2)……(3) 由于上述两反应处于同一平衡体系
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则PSiHCl3 /PSiCl4 =[Kp1·(P3HCl/PH2 )]/[ KP1· KP2 ·(P4HCl/P2H2)]
=PH2/KP2·PHCl）……（4）
当加H2稀释时，H2增大，而HCL相应降低从（4）式可知PSiHCl3 /PSiCl4大比值增大，即表明SiHCl3/SiCl4的克分子比增大因而合成液中(SiHCl3+SiCl4)SiHCl3的含量也随之增加。当采用氢稀释HCl气体时，H2/HCl的克分子之比一般为1：3～5为适宜。加氢还能带出反应所生成的大量热量，起着冷却剂的作用对调节炉温有利。
4、催化剂：
制备SiHCl3时使用催化剂能降低硅和HCl反应温度，提高SiHCl3的反应速度和产率；同时还能避免少量氧和水份的有害影响。
如加入Cu5%的硅合金能降低反应温度240～250℃并能提高SiHCl3含量，还有加入氯化亚铜（Cu2Cl2）粉其比例Si:Cu2Cl2=100:0.4～1,当温度控制在280℃时，SiHCl3含量可达85～95%。
5、硅粉的粒度：
硅粉与HCl气体的反应是在硅表面上进行的，因此硅粉的表面积大（颗粒度小）有利于反应。但是粒度过大，在“沸腾”过程中互相碰击，易磨擦起电，在电场作用下聚集成团，使沸腾订出现沟流现象，影响反应正常进行，而且颗粒过小，被气流挟带出合成炉的可能性变大，既浪费原料也易造成阻塞。实践表明，采
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多晶硅生产工艺学
