[发明专利]减少流化床反应器内颗粒污染的方法和装置

权利要求书

1.一种减少或消除涂硅颗粒因与流化床反应器内的表面接触而造成的污染的方法，所述方法包括：

在流化床反应器内提供流化床反应器组件，该流化床反应器组件具有在所述流化床反应器操作期间面向涂硅颗粒的表面，其中所述表面包含至少部分地涂布有保护层的金属，该保护层是包含4-30％Mo、5-25％Cr、2-15％Co、≤3.5％Ti、≤2％Fe、≤2％Al、≤1％Mn、≤1％Si、≤0.5％Cu、≤0.1％C、≤0.1％Zr、≤0.01％B和23.4-89％镍的镍基超合金，并具有0.1mm至1mm的平均厚度；以及

操作所述流化床反应器以制造涂硅颗粒。

2.如权利要求1所述的方法，其中所述表面的至少95％涂布有所述保护层。

3.如权利要求1所述的方法，其中所述金属具有热膨胀系数TCE-1，并且所述保护层具有热膨胀系数TCE-2，其中TCE-2和TCE-1相差≤30％。

4.如权利要求3所述的方法，其中在所述金属和所述保护层之间设置具有热膨胀系数TCE-3的中间涂层，TCE-3处于TCE-1和TCE-2之间。

5.如权利要求1所述的方法，其中所述保护层具有横跨所述表面的宽度和/或沿着所述表面的长度方向变化的厚度。

6.如权利要求1所述的方法，其中所述流化床反应器组件的一部分完全由化学组成与所述保护层实质上相同的材料构造。

7.如权利要求1所述的方法，其中所述流化床反应器组件是注射喷管、流化气体入口管、晶种入口管、产品抽取出口管、内衬、探针组件、样品喷管、压力喷管、热电偶、内加热器或消泡器。

8.一种用于制造多晶硅的流化床反应器单元，所述单元包含：

界定反应室的反应器；以及

一个或多个反应器组件，其具有面向所述反应室的表面，所述表面包含至少部分地涂布有保护层的金属，所述保护层是包含4-30％Mo、5-25％Cr、2-15％Co、≤3.5％Ti、≤2％Fe、≤2％Al、≤1％Mn、≤1％Si、≤0.5％Cu、≤0.1％C、≤0.1％Zr、≤0.01％B和23.4-89％镍的镍基超合金，并具有0.1mm至1mm的平均厚度。

9.如权利要求8所述的流化床反应器单元，其中所述金属具有第一热膨胀系数(TCE-1)并且所述保护层具有第二热膨胀系数(TCE-2)，所述TCE-2与TCE-1相差≤30％。

10.如权利要求9所述的流化床反应器单元，其中所述反应器组件进一步包含具有热膨胀系数TCE-3的中间涂层，所述TCE-3处于TCE-1和TCE-2之间，其中所述中间涂层位于所述金属和所述保护层之间。

11.如权利要求8所述的流化床反应器单元，其中所述保护层具有横跨所述表面的宽度和/或沿着所述表面的长度方向变化的厚度。

12.如权利要求8所述的流化床反应器单元，其中所述反应器组件的一部分完全由化学组成与所述保护层实质上相同的材料构造。

13.一种制造粒状多晶硅颗粒的方法，所述方法包括使含硅气体流经在由流化床反应器界定的反应室内含有晶种颗粒的所述流化床反应器，以实现所述含硅气体的裂解和多晶硅层在所述晶种颗粒上的沉积以形成涂布有多晶硅的颗粒，其中所述流化床反应器包含一个或多个反应器组件，所述反应器组件具有在反应器操作期间面向所述反应室的表面，所述表面包含至少部分地涂布有保护层的金属，所述保护层是包含4-30％Mo、5-25％Cr、2-15％Co、≤3.5％Ti、≤2％Fe、≤2％Al、≤1％Mn、≤1％Si、≤0.5％Cu、≤0.1％C、≤0.1％Zr、≤0.01％B和23.4-89％镍的镍基超合金，并具有0.1mm至1mm的平均厚度。

14.如权利要求13所述的方法，其中所述表面的至少95％涂布有所述保护层，从而减少或消除所述涂布有多晶硅的颗粒与所述金属的接触，并且减少或消除所述多晶硅颗粒的金属污染。