[發明專利]用于生產高純度硅的流化床反應器

無效

• 申請號: 200980149022.1
• 申請日: 2009-11-20
• 公開（公告）號: CN102239115A
• 公開（公告）日: 2011-11-09
• 發明（設計）人: 雅維耶·桑塞貢多桑切斯;喬斯·路易斯·蒙特西諾斯巴羅納;埃瓦里斯托·阿尤索科內赫羅;曼努埃爾·維森特·瓦萊斯坎萊;哈維爾·貝納維德斯雷爾;佩德羅-托馬斯·盧揚加西亞;馬修·S·貝薩德茲
• 申請（專利權）人: 西力肯化工有限公司
• 主分類號: C01B33/037
• 分類號: C01B33/037;B01J8/18
• 代理公司: 中原信達知識產權代理有限責任公司 11219
• 代理人: 劉慧;楊青

1.流化床反應器，其包含：

室，其尺寸為容納能夠在室內被流化的粒子，所述室具有由金屬合金建造的壁；

室內的進氣口，其被構建為接受氣體來流化室內的粒子；

室內的排放口，其被構建為允許流出物離開室；和

沉積到室的內表面的至少一部分上的陶瓷保護層；

其中該保護層包括陶瓷基或非硅基或非碳基的組合物，且被構建為抵抗流化氣體的腐蝕。

2.權利要求1的流化床反應器，其中金屬合金是選自下列中至少一種的鐵基合金：不銹鋼合金和鉻-鎳合金。

3.權利要求2的流化床反應器，其中金屬合金還包含下列中的至少一種：錳、鉬、硅、鈷和鎢。

4.權利要求1的流化床反應器，其中金屬合金是選自下列中至少一種的鎳基合金：鎳-鉬合金和鎳-鉻-鉬合金。

5.權利要求4的流化床反應器，其中金屬合金還包含下列中的至少一種：錳、鉬、硅、鈷和鎢。

6.權利要求1的流化床反應器，其中陶瓷保護層包含下列中的至少一種：氧化鋁(Al₂O₃)、二氧化鋯(ZrO₂)和釔穩定二氧化鋯。

7.權利要求1的流化床反應器，其還包含被置于保護層和室的內表面之間的粘附層。

8.權利要求7的流化床反應器，其中粘附層包含下列中的至少一種：鎳合金層和鎳-鉻-釔層。

9.權利要求1的流化床反應器，其中沉積到室的內表面上的陶瓷保護層通過下列方法中的至少一種方法被沉積：熔射、化學氣相沉積、物理氣相沉積、溶膠-凝膠法、電泳沉積和氣溶膠熱噴涂。

10.權利要求1的流化床反應器，其中室包括外表面，且其中室的外表面的至少一部分已經過處理以與未經處理的外表面相比提高了室的熱功率傳遞效率。

11.權利要求10的流化床反應器，其中室的外表面經過噴砂處理以提高室的熱功率傳遞效率。

12.權利要求1的流化床反應器，其中室由被構建為經受住從約50毫巴至約5000毫巴的內部壓力的材料來建造。

13.權利要求1的流化床反應器，其中室由被構建為經受住從約500℃至約1200℃的溫度的材料來建造。

14.權利要求1的流化床反應器，其中粒子包括硅粒子，且氣體包括下列中的至少一種：氫、氦、氬、四氯化硅、四溴化硅、四碘化硅、甲硅烷、乙硅烷、丙硅烷、三氯甲硅烷、二氯甲硅烷、一氯甲硅烷、三溴甲硅烷、二溴甲硅烷、一溴甲硅烷、三碘甲硅烷、二碘甲硅烷和一碘甲硅烷。

15.權利要求1的流化床反應器，其還包含至少一個反應器加熱器，其中該至少一個反應器加熱器包括下列中的至少一種：輻射加熱器和傳導加熱器。

16.權利要求1的流化床反應器，其中室內的進氣口被構建為還接受含硅氣體來流化室內的粒子。

17.生產高純度硅的方法，所述方法包括：

將至少一種流化氣體注入流化床反應器，其中該流化床反應器包含：

用金屬合金建造的室，該室包括進氣口和流出物排放口；

沉積到室的內表面上的陶瓷保護層；

置于室內的硅珠床；和

至少一個反應器加熱器；

將至少一種含硅氣體注入流化床反應器，

使用至少一個反應器加熱器將流化床反應器加熱至足以用于硅的熱分解的溫度；和

收集已生成并沉積到流化的硅珠上的高純度硅；

其中陶瓷保護層抵抗至少一種流化氣體或至少一種含硅氣體的腐蝕。

18.權利要求17的方法，其中金屬合金是選自下列中至少一種的鐵基合金：不銹鋼合金和鉻-鎳合金。

19.權利要求17的方法，其中金屬合金是選自下列中至少一種的鎳基合金：鎳-鉬合金和鎳-鉻-鉬合金。

20.權利要求17的方法，其中陶瓷保護層包括下列中的至少一種：氧化鋁(Al₂O₃)、二氧化鋯(ZrO₂)和釔穩定二氧化鋯。

21.權利要求17的方法，其還包含被置于保護層和室的內表面之間的粘附層。