[發明專利]反應方法和反應裝置

有效

• 申請號: 201410094193.1
• 申請日: 2014-03-14
• 公開（公告）號: CN104045064B
• 公開（公告）日: 2017-01-04
• 發明（設計）人: 小林有二;田中直行;秋山淳一
• 申請（專利權）人: 昭和電工株式會社
• 主分類號: B01J19/26
• 分類號: B01J19/26;C01B19/04
• 代理公司: 北京市中咨律師事務所11247
• 代理人: 段承恩,楊光軍

技術領域

本發明涉及使多種氣體接觸來使其反應的反應方法和反應裝置。

背景技術

硒化氫是例如用作CIGS（Copper?Indium?Gallium?Selenide：銅銦鎵硒）型太陽能電池的原料的有用的化合物。

已知幾種硒化氫的制造方法，例如，在專利文獻1中，公開了一種使金屬硒和氫氣在400～700℃的溫度下接觸來合成硒化氫的方法。

另外，在專利文獻2中，公開了一種使金屬硒和氫氣在400～700℃的溫度下反應來制造硒化氫的硒化氫制造裝置。專利文獻2所公開的硒化氫制造裝置能夠捕集從反應爐抽出的反應氣體中所包含的未反應的金屬硒并使其氣化，隨氫氣一起再導入至反應爐。由此，能夠將金屬硒作為原料有效利用。

另外，專利文獻2所公開的硒化氫制造裝置，能夠從生成的包含硒化氫的反應氣體中捕集硒化氫，使捕集硒化氫之后的反應氣體返回氫投入路徑，并再導入至反應爐。由此，能夠將反應氣體中的氫氣作為原料有效利用。

這樣，專利文獻2所公開的硒化氫制造裝置，能夠謀求有效利用金屬硒、氫氣，因此能夠提高硒化氫的收率。

現有技術文獻

專利文獻1：日本特開2007-246342號公報

專利文獻2：日本特開2012-153583號公報

發明內容

然而，金屬硒在所述溫度下僅具有小的平衡蒸氣壓，因此硒蒸氣的向氣相（反應系）的供給量少。由此，在專利文獻1、2所公開的技術中，硒化氫的每單位時間的生成量低，進行大規模下的工業生產并不容易。

另外，在專利文獻1所公開的硒化氫的制造方法中，投入到反應爐的氫氣大多保持未反應狀態而從反應爐排出，因此存在需要大量的氫氣的問題。進而，存在以氫氣的使用量為基準的硒化氫的收率低這樣的問題。

進而，專利文獻2所公開的硒化氫制造裝置，由于使未反應的金屬硒和氫氣循環，所以能夠謀求提高以氫氣的使用量為基準的硒化氫的收率，但不會提高反應爐內的金屬硒與氫氣的接觸效率，因此，存在反應氣體中的硒化氫的濃度低這樣的問題。特別是，在裝置為大型的情況下，硒化氫的濃度低這樣的傾向強。進而，在捕集未反應的金屬硒并再導入到反應爐時會伴隨大量的氫氣，所以存在需要回收大量的氫氣這樣的問題。

因此，本發明的課題在于解決如上所述的以往技術所具有的問題，提供一種在使多種氣體反應來制造目標化合物時，無需大量使用作為原料的所述氣體、且目標化合物的每單位時間的生成量高的反應方法和反應裝置。

為了解決所述課題，本發明的方式包括如下結構。即，本發明的一方式的反應方法，是一種將多種氣體向反應容器供給并使這些氣體彼此反應的反應方法，其特征在于，將在兩端具有開口部的管狀構件設置在所述反應容器內，并且將葉輪配置在所述管狀構件的內側，所述葉輪使所述管狀構件的內部產生從所述管狀構件的另一端側朝向一端側的氣流，在將所述多種氣體之中一部分種類的氣體從第一氣體供給部向所述反應容器內供給，并且將所述多種氣體之中其余種類的氣體從第二氣體供給部向所述反應容器內供給，使所述一部分種類的氣體與所述其余種類的氣體反應時，通過所述第一氣體供給部，對成為所述一部分種類的氣體的產生源的液體狀或固體狀的原料物質進行加熱，使所述原料物質氣化并向所述反應容器內供給，并且，使所述葉輪旋轉而產生所述氣流，形成所述反應容器內的氣體從所述管狀構件的另一端側的開口部流入到所述管狀構件的內部并從一端側的開口部流出的氣體流路。

在該反應方法中，可以將所述原料物質配置在所述反應容器的內部，在所述反應容器內進行氣化，或者，也可以將所述原料物質配置在所述反應容器的內部的底部，在所述反應容器內進行氣化，并且，使所述葉輪旋轉而產生朝向所述原料物質的氣流。

另外，在該反應方法中，所述第二氣體供給部可以具有多個將所述其余種類的氣體向所述反應容器內供給的氣體供給口。

進而，該反應方法可以是使兩種氣體反應的反應方法，可以使所述一部分種類的氣體為硒，使所述其余種類的氣體為氫氣。