JP5826812B2 - 四塩化ケイ素をトリクロロシランに変換する方法 - Google Patents
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Description
τ=Axexp(−BxTcool/1000)[ms](A=4000;6≦B≦50および100℃≦Tcool≦900℃)
の反応ガスの滞留時間内に、熱交換器によって冷却温度(Tcool)に冷却され、熱交換器によって移されるエネルギーは、反応ガスの加熱に使用される。反応器における反応ガスの滞留時間は、τ≦0.5秒である。
τ=Axexp(−BxTcool/1000)[ms](A=4000;700℃≦Tcool≦900℃)
から判明し、
冷却温度に応じて、以下をBに当てはめる:
Tcool=700℃:15.1≧B≧6.75、好ましくはTcool=700:11.8≧B≧7.72;より好ましくはTcool=700:10.86≧B≧8.56;
Tcool=800℃:13.25≧B≧5.92、好ましくはTcool=800:10.37≧B≧6.75;より好ましくはTcool=800:9.5≧B≧7.49;
Tcool=900℃:11.8≧B≧5.25、好ましくはTcool=900:9.21≧B≧6;より好ましくはTcool=900:8.45≧B≧6.66。
熱交換器の効率は、好ましくは反応器の長さによって変化し、これは、理想的には、反応器の長さに対する流体力学の特徴的長さ、すなわち、水力直径の変化によってなされる。
1は、反応ガスの通路を示す。2は、生成ガスの通路を示す。
3は、接続されている反応器ユニットの1つ(単一の気密構成部品)を示す。
2 生成ガスの通路
3 接続されている反応器ユニットの1つ
4 反応器ユニット間のシール
5 加熱
6 領域
Claims (12)
- 四塩化ケイ素および水素を含む反応ガスを、温度が1000−1600℃である反応器の反応域に導入することにより、四塩化ケイ素をトリクロロシランに変換する方法であって、反応域が、反応域外に設置されている加熱器によって加熱され、次いで、生じるトリクロロシランを含む生成ガスが冷却されるが、0.1−35ms以内に700−900℃の温度に冷却されることが条件であって、反応ガスが、向流に動作する熱交換器により、生成ガスによって加熱され、反応器および熱交換器が、単一の気密構成部品を形成し、構成部品が、炭化ケイ素、窒化ケイ素、グラファイト、SiC被覆グラファイトおよび石英ガラスからなる群から選択される1種以上のセラミック材料からなり、
反応域における反応ガスの流体力学的滞留時間が、0.1−250msである
方法。 - 反応域における反応ガスの流体力学的滞留時間が、0.2−100msである、請求項1に記載の方法。
- 反応域における反応ガスの流体力学的滞留時間が、0.5−20msである、請求項2に記載の方法。
- 反応域における反応ガスの流体力学的滞留時間が、1−10msである、請求項3に記載の方法。
- 反応器および熱交換器における総滞留時間が、10−400msである、請求項1から4のいずれか1項に記載の方法。
- 生成ガスの冷却が、保持ステップなしで果たされる、請求項1から5のいずれか1項に記載の方法。
- 反応器の排出口の圧力に応じて、反応器の排出口でゲージ圧0.1barの場合は0.1−10ms以内、反応器の排出口でゲージ圧5barの場合は0.1−20ms以内、反応器の排出口でゲージ圧10barの場合は0.1−35ms以内に、生成ガスがそれぞれの場合で700℃に冷却される、請求項1から6のいずれか1項に記載の方法。
- 反応器および熱交換器から形成される単一の構成部品が、チャネルを含み、生成ガスのみまたは反応ガスのみがチャネルのいくつかを流れ、チャネルの深さおよびチャネルの数が、単一の構成部品の長さによって変化し、チャネルの水力直径が0.05−1mmであるチャネルが存在する、請求項1から6のいずれか1項に記載の方法。
- 単一の構成部品の長さが、1500mm以下である、請求項1から8のいずれか1項に記載の方法。
- 熱交換器が、>500m−1の交換面積対ガス体積比を有する、請求項1から9のいずれか1項に記載の方法。
- 反応器が、反応器の排出口の生成ガスのゲージ圧で、0−10barで操作される、請求項1から8のいずれか1項に記載の方法。
- 反応器および熱交換器によってそれぞれ形成されている、複数の、単一の気密構成部品が、互いに接続し、反応ガスおよび生成ガスの共通の通路を備える、請求項1から11のいずれか1項に記載の方法。
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