[发明专利]流化床式反应装置以及三氯硅烷的制造方法

说明书

流化床式反应装置(1A)具备收纳金属硅粉及氯化氢气体的反应容器(10A)，在从设置于反应容器(10A)下部的气体供给口(21)至流动层(40)的上表面为止的高度的至少80％以上的范围内，侧壁(w)为反应容器(10A)的与高度方向正交的横截面的截面积朝向上方增大的锥形形状。

技术领域

本发明涉及一种流化床式反应装置以及三氯硅烷的制造方法。

背景技术

以往，已知通过使氯化氢与金属硅粉进行反应来制造三氯硅烷的装置。例如，专利文献1及专利文献2所公开的技术中，将通过金属硅粉随着氯化氢气体流动而形成的流动层包围的侧壁的一部分成为锥形形状。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：中国实用新型第201882919号说明书(2011年6月29日公开)

专利文献2：中国实用新型第203922739号说明书(2014年11月5日公开)

发明内容

发明所要解决的问题

然而，在专利文献1及专利文献2所公开的技术中，包围流动层的侧壁中的成为锥形形状的部分所占的比例小，还不足包围流动层的侧壁的长度的50％。因此，存在反应容器内容易产生侵蚀(erosion)的问题，以及产生由喷流引起的金属硅粉向反应容器外的飞散的问题。另外，所述流化床式反应装置中，存在反应容器内温度局部上升的问题。

本发明的一实施方式的目的为，不仅降低侵蚀的风险，而且减少由喷流引起的金属硅粉向反应容器外的飞散，防止流动层内的局部的温度上升。

解决问题的技术手段

为了解决所述问题，本发明的一实施方式的流化床式反应装置是使金属硅粉与氯化氢气体进行反应而生成三氯硅烷的流化床式反应装置，其具备收纳所述金属硅粉及所述氯化氢气体的反应容器；所述反应容器具有包围流动层的侧壁，所述流动层是所述金属硅粉随着所述氯化氢气体流动而形成；在所述反应容器下部设置有供给所述氯化氢气体的气体供给口；并且在从所述气体供给口至所述流动层的上表面为止的高度的至少80％以上的范围内，所述侧壁为所述反应容器的与高度方向正交的横截面的截面积朝向上方增大的锥形形状。

发明的效果

依据本发明的一实施方式，不仅能够降低侵蚀的风险，而且能够减少由喷流引起的金属硅粉向反应容器外的飞散，防止流动层内的局部的温度上升。

附图说明

图1是表示本发明的实施方式1的流化床式反应装置的结构的剖视图。图1的(a)是表示自由段部的长度为L1的情况的图，图1的(b)是表示自由段部的长度为L4的情况的图。

图2是表示金属硅粉的粒径与质量％浓度的关系的图表。

图3是表示本发明的实施方式2涉及的流化床式反应装置的结构的剖视图。

图4是表示现有的流化床式反应装置的结构的剖视图。

具体实施方式

实施方式1

(三氯硅烷的制造方法)

图4是表示现有的流化床式反应装置1的构成的剖视图。三氯硅烷(SiHCl₃)是通过使金属硅粉(Si)与氯化氢气体(HCl)进行反应来制造。另外，三氯硅烷是使用流化床式反应装置1来制造。