[发明专利]用于将四氯化硅转化为三氯硅烷的方法及装置

权利要求书

1.一种用于在反应器中氢化氯硅烷的方法，其中将至少两种反应物气流彼此独立地引入至反应区中，其中引导包含四氯化硅的第一反应物气流通过第一热交换器单元，在所述第一热交换器单元中加热所述第一反应物气流，然后引导通过加热元件，在所述第一反应物气流到达所述反应区之前，所述第一热交换器单元将其加热至第一温度，以及其中将包含氢气的第二反应物气流通过第二热交换器单元加热至第二温度，其中所述第一温度大于所述第二温度，然后将所述第二反应物气流引入至所述反应区中，使得所述反应区中的平均气体温度在850°C至1300°C之间，并且所述反应物气流反应以产生包含三氯硅烷和氯化氢的产物气体，其中引导在反应中获得的所述产物气体通过所述至少两个热交换器单元，并通过对流原理预热所述反应的所述反应物气流，其中气流首先通过所述第一热交换器单元然后通过所述第二热交换器单元。

2.根据权利要求1所述的方法，其中将具有基于四氯化硅的0.5%至20%的摩尔比的二氯硅烷另外引入至反应空间中。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述第一热交换器单元由石墨、或碳化硅、或碳化硅涂覆的石墨、或亚硝酸硅、或CFC、或碳化硅涂覆的CFC构成，并且所述第二热交换器单元由钢或不锈钢构成。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中当所述反应物气流流过所述第一热交换器单元时，在所述第一热交换器单元中的所述反应物气流的压力比所述产物气流的压力高10至1000毫巴。

5.一种用于氢化氯硅烷的反应器，包括两个气体入口装置，通过所述两个气体入口装置可以将反应物气体彼此独立地引入至所述反应器中，和至少一个气体出口装置，通过所述至少一个气体出口装置可以引导产物气流，至少两个热交换器单元，其彼此连接并且借助引导所述产物气体通过所述热交换器单元而适于彼此独立地加热反应物气体，以及加热区，其设置在第一热交换器单元和反应区之间，并且其中存在至少一个加热元件。

6.根据权利要求5所述的反应器，其特征在于至少一个另外的气体入口装置安装在所述反应器的一端的中心。

7.根据权利要求5或6所述的反应器，其中将节流阀安装在所述第一热交换器单元与所述加热区之间，以使得可以在操作期间在所述热交换器单元中的产物气流与反应物气流之间形成压差。

8.根据权利要求5至7中任一项所述的反应器，其中所述第二热交换器单元是由钢或不锈钢制造的。

9.一种用于氢化氯硅烷的反应器，包括容器，所述容器包括壳体，下端和与所述下端相对的上端，至少一个用于反应物气流的入口装置和至少一个用于产物气流的出口装置，至少一个圆形加热元件或以圆形设置的一些加热元件，同心设置在所述容器中的用于气体的至少四个柱形转向装置，适于使在所述反应器的所述上端或下端流动的气体转向，第一柱形转向装置的半径较大，并且至少三个另外的转向装置的半径小于所述圆形加热元件的半径或小于所述加热元件设置在其上的所述圆形的半径，用于反应物气体的至少一个另外的入口装置，包括以圆形安装在所述容器的所述下端的喷嘴，所述喷嘴设置在其上的所述圆形的半径大于所述转向装置中的一个的半径，并且小于临近于该转向装置的任何转向装置的半径。

10.根据权利要求9所述的反应器，其特征在于另外的气体入口装置存在于所述反应器的所述下端的中心。

11.根据权利要求9或10所述的反应器，还包括至少两个热交换器单元，所述热交换器单元彼此连接，并且借助引导所述产物气体通过所述热交换器单元而适于单独地加热反应物气体。