本发明公开了一种改进的冷氢化合成三氯氢硅的方法及装置，该方法包括以下步骤：1)将预热过的四氯化硅、氢气、氯化氢，与过量的硅粉混合，发生氯化反应，主要生成三氯氢硅，得到第一气相混合物；2)将第一气相混合物进行气固分离，将气固分离得到的固体排出，将气固分离得到的气相进行加热，与过量的硅粉混合，发生冷氢化反应，主要生成三氯氢硅，得到第二气相混合物。本发明中的方法促使氯化氢与硅粉反应过程中反应向生成三氯氢硅方向移动，提高了氯化反应过程中三氯氢硅的转化率，提高了整个方法中的四氯化硅转化为三氯氢硅的单程转化率。氯化反应过程中反应热作为热源对混合气进行加热，减少冷氢化反应系统的补热量，降低冷氢化系统的能耗。