[发明专利]用于连续制备高纯度四氯化硅或高纯度四氯化锗的反应器、设备和工业方法

权利要求书

1.一种用于处理被至少一种含氢化合物污染的四氯化硅或四氯化锗的反应器，其中等离子体反应器(4)基于反应器外壳、高压电源和至少一个用于等离子体处理的微单元，其中此微单元主要由接地的金属热交换器(4.2)、电介质(4.4)、多孔板、网格或网孔(4.1)以及高压电极(4.3)构成，且电介质(4.4)、高压电极(4.3)和接地的金属热交换器(4.2)的纵轴彼此平行并同时平行于重力的方向矢量取向。

2.一种用于在反应器系统(1、2、3、4、5、6、7、8)中借助于冷等离子体和随后的用于后处理该被处理过的相的蒸馏单元(9、10、11、12、13、14、15)制备高纯度四氯化硅或高纯度四氯化锗的设备，其中等离子体反应器(4)基于反应器外壳、高压电源和至少一个用于等离子体处理的微单元，其中此微单元主要由接地的金属热交换器(4.2)、电介质(4.4)、多孔板、网格或网孔(4.1)以及高压电极(4.3)构成，且电介质(4.4)、高压电极(4.3)和接地的金属热交换器(4.2)的纵轴彼此平行并同时平行于重力的方向矢量取向。

3.权利要求1或2所述的设备，其中管状电介质(4.4)在多孔板、网格或网孔(4.1)上取向并被管式热交换器(4.2)包围，且棒状电极或管状网电极(4.3)完全或部分突入管(4.4)中。

4.权利要求1-3中任何一项所述的设备，其中所述电介质(4.4)是壁厚为0.1-10mm、内直径为1-300mm、且长度为10-3000mm的管，并包含石英玻璃、Duran玻璃、硼硅酸盐玻璃或氧化铝。

5.权利要求1-4中任何一项所述的设备，其中所述电极(4.3)包含金属或金属合金并且是可冷却的。

6.权利要求1-5中任何一项所述的设备，其中电介质(4.4)与高压电极(4.3)之间以及电介质(4.4)与管式热交换器(4.2)之间的各自最短开口间距(d)是相同的。

7.权利要求1-6中任何一项所述的设备，其中所述间距(d)为0.01-100mm。

8.权利要求1-7中任何一项所述的设备，其中所述多孔板、网格或网孔(4.1)的自由截面积为10-90％。

9.权利要求1-8中任何一项所述的设备，其中所述热交换器既可加热又可冷却，并设置为壳管式热交换器。

10.权利要求1-9中任何一项所述的设备，其中所述等离子体反应器(4)包含1-50000个微单元。

11.一种制备高纯度四氯化硅或高纯度四氯化锗的连续工业方法，通过用冷等离子体处理待精制的，被至少一种含氢化合物污染的，四氯化硅或四氯化锗并通过分馏从得到的处理过的相中分离精制的四氯化硅或四氯化锗来实施，

其中

所述处理在等离子体反应器(4)中进行，其中电介质(4.4)、高压电极(4.3)和接地的金属热交换器(4.2)的纵轴彼此平行并同时平行于重力矢量取向。

12.权利要求11所述的方法，其中所述冷等离子体通过电介质阻挡放电产生。

13.权利要求11或12所述的方法，其中用于气相处理的等离子体反应器(4)的放电空间是管状的且无支架。

14.权利要求11-13中任何一项所述的方法，其中使用其管状电介质(4.4)立于多孔板、网格或网孔(4.1)上的用于气相处理的等离子体反应器(4)，待处理相(A)流过多孔的固定区(4.1)并随后穿过电介质(4.4)与电极(4.3或4.2)之间的反应区。

15.权利要求11-14中任何一项所述的方法，其中两个或多个等离子体反应器(4)串联或并联运行。

16.权利要求11-15中任何一项所述的方法，其中所述电介质阻挡放电是由1V-1×10⁶V的交流电压或脉冲电压产生的。

17.权利要求11-16中任何一项所述的方法，其中所述电介质阻挡放电以1Hz-30GHz的频率运行。

18.权利要求11-17中任何一项所述的方法，其中每次放电的暴露时间为10ns-1ms。