[发明专利]一种四氯化硅转化为三氯氢硅的装置和方法

权利要求书

1.一种四氯化硅转化为三氯氢硅的装置，其特征在于，包括：

第一流化床反应器，用于通入四氯化硅、氢气、硅发生冷氢化反应生成三氯氢硅；

第二流化床反应器，与第一流化床反应器连接，第一流化床反应器内的物料流入到第二流化床反应器中，与第一流化床反应器内物料流动方向垂直的第一流化床反应器的截面为第一截面，与第二流化床反应器内物料流动方向垂直的第二流化床反应器的截面为第二截面，第二截面比第一截面大，第二截面与第一截面的面积比为(1.1025～2.25)：1，第一流化床反应器出口与第二流化床反应器入口之间的管道上设置有第一开口，第一开口用于向第二流化床反应器内补充通入四氯化硅、或四氯化硅和氢气，在第二流化床反应器内四氯化硅、氢气、硅发生冷氢化反应生成三氯氢硅；

所述四氯化硅转化为三氯氢硅的装置还包括：

第二预热器，设置于通向第一开口的支路管道上，用于对将要通过第一开口进入第二流化床反应器的四氯化硅、或四氯化硅和氢气进行预热；或者，第二预热器设置于第一开口与第二流化床反应器入口之间的管道上，第二预热器用于预热将要通过第一开口进入第二流化床反应器的四氯化硅、或四氯化硅和氢气，以及第一流化床反应器出口流出的物料。

2.根据权利要求1所述的四氯化硅转化为三氯氢硅的装置，其特征在于，第一流化床反应器包括第一入口、第二入口，通过第一入口向第一流化床反应器内通入气体原料，通过第二入口向流化床反应器内通入固体原料，所述四氯化硅转化为三氯氢硅的装置还包括：

第一预热器，设置于通向第一入口的管道上，用于对将要通过第一入口进入第一流化床反应器的气体原料进行预热。

3.根据权利要求1～2任意一项所述的四氯化硅转化为三氯氢硅的装置，其特征在于，第一开口设置于第一流化床反应器的出口与第二流化床反应器入口之间的管道的前半段的任意一处。

4.一种四氯化硅转化为三氯氢硅的方法，其特征在于，使用权利要求1～3任意一项所述的装置，该方法包括以下步骤：

(1)向第一流化床反应器内通入四氯化硅、氢气、硅，在第一流化床反应器内四氯化硅、氢气、硅发生冷氢化反应生成三氯氢硅；

(2)第一流化床反应器内的物料流入到第二流化床反应器中，通过第一开口向第二流化床反应器内补充通入四氯化硅、或四氯化硅和氢气，在第二流化床反应器内四氯化硅、氢气、硅发生冷氢化反应生成三氯氢硅。

5.根据权利要求4所述的四氯化硅转化为三氯氢硅的方法，其特征在于，使用权利要求1中的四氯化硅转化为三氯氢硅的装置，所述步骤(1)与所述步骤(2)之间还包括步骤(i)通过第二预热器对将要通过第一开口进入第二流化床反应器的四氯化硅、或四氯化硅和氢气进行预热。

6.根据权利要求4所述的四氯化硅转化为三氯氢硅的方法，其特征在于，使用权利要求3中的四氯化硅转化为三氯氢硅的装置，所述步骤(i)中的预热温度为高于第二流化床反应器内冷氢化反应的温度20～100℃。

7.根据权利要求4所述的四氯化硅转化为三氯氢硅的方法，其特征在于，通过第一开口向第二流化床反应器内补充通入的四氯化硅的物质的量为向第一流化床反应器内通入的四氯化硅的物质量的0.1～1倍。

8.根据权利要求4所述的四氯化硅转化为三氯氢硅的方法，其特征在于，通入到第一流化床反应器中的氢气与四氯化硅的摩尔比为(1～3)：1。

9.根据权利要求4所述的四氯化硅转化为三氯氢硅的方法，其特征在于，通过第一开口向第二流化床反应器内补充通入的氢气与四氯化硅的摩尔比为(1～3)：1。

10.根据权利要求4所述的四氯化硅转化为三氯氢硅的方法，其特征在于，第一流化床反应器内的物料的流化态与第二流化床反应器内的流化态相同。