[發明專利]四氯化硅的高溫氫化方法及裝置

在審

• 申請號: 201410084418.5
• 申請日: 2014-03-07
• 公開（公告）號: CN104891501A
• 公開（公告）日: 2015-09-09
• 發明（設計）人: 郭增昌;孟華
• 申請（專利權）人: 新特能源股份有限公司
• 主分類號: C01B33/107
• 分類號: C01B33/107
• 代理公司: 北京天昊聯合知識產權代理有限公司 11112
• 代理人: 羅建民;鄧伯英

1.一種四氯化硅的高溫氫化方法，其特征在于，包括如下步驟：

1）使氫氣和汽化的四氯化硅靜態混合，以形成混合氣；

2）使所述混合氣在氫化爐中發生高溫氫化反應；

3）使反應形成的尾氣進入急冷器，且在離開急冷器后被回收，并使所述尾氣在進入急冷器入口前的溫度不低于850℃～900℃，離開急冷器出口后的溫度不高于290℃～300℃。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，

在步驟1）中，將氫氣與汽化的四氯化硅的摩爾比控制在1:3～1:10范圍內。

3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，

在步驟2）中，將氫化爐內的反應溫度控制在1100℃～1250℃范圍內，反應壓力控制在0.4MPa～0.6MPa范圍內。

4.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，

在步驟3）中，將所述反應形成的尾氣在急冷器內的滯留時間控制在30ms～50ms范圍內，和/或，將所述反應形成的尾氣流入急冷器的速度控制在15m/s～20m/s范圍內。

5.根據權利要求1～4中任一項所述的方法，其特征在于，

所述步驟1）之前還包括：

加熱氫氣，汽化四氯化硅；

所述步驟3）還包括：

使離開急冷器出口的尾氣分別流經用于加熱氫氣的裝置外部和用于汽化四氯化硅的裝置外部后再被回收。

6.一種四氯化硅的高溫氫化裝置，其特征在于，包括靜態混合單元、氫化爐、急冷器、回收單元和溫度控制單元，

所述靜態混合單元用于使氫氣和汽化的四氯化硅靜態混合，以形成混合氣，并將所述混合氣輸送至氫化爐；

所述氫化爐用于使所述混合氣在其內發生高溫氫化反應，并將反應形成的尾氣輸送至急冷器；

所述急冷器用于使所述反應形成的尾氣迅速降溫，并將降溫后的尾氣輸送至回收單元；

所述回收單元用于將所述降溫后的尾氣回收；

所述溫度控制單元用于使所述反應形成的尾氣在進入急冷器入口前的溫度不低于850℃～900℃，在離開急冷器出口后的溫度不高于290℃～300℃。

7.根據權利要求6所述的裝置，其特征在于，

所述裝置還包括第一流量控制單元和第二流量控制單元，

所述第一流量控制單元用于控制流入靜態混合單元的氫氣的量，所述第二流量控制單元用于控制流入靜態混合單元的汽化的四氯化硅的量，且所述第一流量控制單元和第二流量控制單元用于將流入靜態混合單元的氫氣與汽化的四氯化硅的摩爾比控制在1:3～1:10范圍內。

8.根據權利要求6所述的裝置，其特征在于，

所述裝置還包括壓力控制單元，用于將氫化爐內的反應壓力控制在0.4MPa～0.6MPa范圍內；

所述溫度控制單元還用于將氫化爐內的反應溫度控制在1100℃～1250℃范圍內。

9.根據權利要求6所述的裝置，其特征在于，

所述裝置還包括時間控制單元，用于使所述反應形成的尾氣在急冷器內的滯留時間控制在30ms～50ms范圍內；

和/或，所述裝置還包括速度控制單元，用于使所述尾氣流入急冷器的速度控制在15m/s～20m/s范圍內。

10.根據權利要求6～9中任一項所述的裝置，其特征在于，

所述裝置還包括加熱器和汽化器，

所述加熱器用于加熱氫氣并輸送至靜態混合單元，所述汽化器用于汽化四氯化硅并輸送至靜態混合單元；

所述急冷器輸出的降溫后的尾氣分別流經所述加熱器外部和汽化器外部后再輸送至回收單元。