[发明专利]具有凸缘或喇叭形端部的碳化硅管的应用

说明书

本发明涉及碳化硅管在氯硅烷转化过程中的应用，该管具有一个凸缘或喇叭形(Boerdel)端部，并在另一端封闭。

本领域的技术人员已知的、不同类型的、全部或部分由碳化硅形成的、或其中以不同的方式结合碳化硅的陶瓷管，在本发明的范围内通称为“xSiC-管”。该xSiC-管可以以“长形的杯状成型体”的形式制成。

这样的xSiC管的气密性可以通过材料本身或通过在烧制时形成的覆盖层而得到。

在现有技术中，碳化硅管是早已知道的。在工艺技术中，例如，这种材料的管用于热交换器。管端是不锋利的并具有扁平的管截面。在xSiC-管过渡到金属或另一种材料的地方，使用弹性体密封元件实现气密性。

图1示意性地显示了按照现有技术在两种不同的布置中具有弹性密封件（E）的xSiC-管（S），该密封件例如可以以O形环的形式而制成。

因为弹性密封件的耐温度性限制在低于约250℃的范围，xSiC-材料的优点没有完全利用。

因此，本发明的目的在于，借助非弹性密封件实现密封设计，该设计利用了陶瓷反应管在高温下耐侵蚀性介质的的稳定性，特别是在氯硅烷转化的过程中。

该目的通过使所描述的xSiC-管具有凸缘或喇叭形而实现。

本发明的主题因此是xSiC-管在氯硅烷转化过程中的应用，该管以长形的、杯状的成型体形式而制成，其中该xSiC-管在一端具有凸缘或喇叭形，并在另一端封闭。

该应用的优点在于，不必再使用弹性密封件。代替其的是可以优选使用扁平密封件。

本发明下面进一步阐述。

根据本发明，在氯硅烷转化过程中应用xSiC-管的特点在于，该xSiC-管在一端具有凸缘或喇叭形，并在另一端封闭。

根据本发明，所述xSiC-管因此可以在基本上更高的温度下使用，该温度高于按照现有技术的具有弹性密封件的陶瓷管所允许的温度，例如550℃或更高。同样，本发明可以在腐蚀性物质的反应过程中使用。优选地，本发明所使用的成型体保持的内过压为0.2-50bar、优选0.2-8bar。

图2和图3显示了在本发明应用中的xSiC-管的可能的构型。根据本发明，这些构型可以使用密封件，优选使用扁平密封件。特别优选使用设计有凸缘或喇叭形端部的、具有扁平密封件的成型体。这样可以在0.2-50bar的过压下使用，特别优选在约6bar的过压下使用。

附图标记表示：

F    扁平密封件

S、S1、S2  在具有凸缘或喇叭形的端部的成型件。

根据本发明使用这样的xSiC-管可以在900-1100℃，在有或没有催化剂存在下，优选在0.2-50bar的过压，特别优选在约6bar的过压下，实现氯硅烷的转化，优选氯硅烷的氢化，更优选将四氯硅烷借助氢气氢化成三氯硅烷和HCl。

图2显示了本发明所使用的、在其以凸缘形式所形成的端部上的xSiC-管。使用具有扁平密封件（F）的这种构型可以是有利的。

本发明的另一应用可以在于，在xSiC-管上在其以凸缘形式形成的端部使用扁平密封件（F），该扁平密封件由石墨、云母和/或其它耐高温的材料形成。该密封件的构造是本领域的技术人员已知的。

图3显示了成型体的形状，其中一个xSiC-管（S1）装配或者插入到另一xSiC-管（S2）中，其中S1和S2的端面在一个平面上。因此，优选得到的xSiC-管具有可移动的或不可移动的、特别优选不可移动的凸缘端部。使用具有扁平密封件（F）的这种构型可以是有利的。

xSiC构件设置的其它变型是可以的，以便得到凸缘和/或喇叭形构型。这些在本文中没有全部地加以描述。

在氯硅烷转化过程中，根据本发明的xSiC-管的应用在于用炉加热的、用于氯硅烷氢化的管式反应器。其中，反应区域不仅必须由长形的成型体本身构成，而且相互插入的管组合也是可以的，其中该管组合中的管在一个端部以凸缘或喇叭形的形式而制成。