ЭЖЕКТОРНАЯ ФОРСУНКА ДЛЯ ГАЗА ХЛОРИСТОГО ВОДОРОДА, РЕАКЦИОННОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ТРИХЛОРСИЛАНА И СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ТРИХЛОРСИЛАНА Российский патент 2013 года по МПК B01J19/26 C01B33/107 

Перекрестная ссылка на родственные заявки

По данной заявке испрашивается приоритет на основании заявки на патент Японии №2007-277787, поданной 25 октября 2007, и заявки 2008-197072, поданной 30 июля 2008, содержание которых приведено здесь в качестве ссылки.

Уровень техники

Область изобретения

Настоящее изобретение относится к эжекторной форсунке для газа хлористого водорода, используемой в реакционном устройстве для получения трихлорсилана, когда трихлорсилан вырабатывается при взаимодействии порошка металлического кремния с газом хлористого водорода, за счет эжектирования газа хлористого водорода в порошок металлического кремния, подаваемый внутрь основного корпуса устройства, к реакционному устройству для получения трихлорсилана, снабженному эжекторной форсункой для газа хлористого водорода, и к способу получения трихлорсилана с использованием эжекторной форсунки для газа хлористого водорода.

Описание предшествующего уровня техники

Трихлорсилан (SiHCl₃), используемый в качестве сырья для получения кремния очень высокой чистоты, со степенью чистоты больше чем 99,999999999% получают, например, путем взаимодействия порошка металлического кремния (Si) c чистотой около 98% с хлористым водородом (HCl).

В качестве реактора для получения трихлорсилана, в котором порошок металлического кремния взаимодействует с газом хлористого водорода для выработки трихлорсилана, как описано выше, было предложено, например, устройство, описанное в нерассмотренной заявке на патент Японии, первая публикация №2002-220219, которое снабжено основным корпусом устройства, в который подают порошок металлического кремния, и устройством ввода газа для введения газа хлористого водорода в основной корпус устройства через донную часть основного корпуса устройства. В этом случае, устройство для ввода газа снабжено эжекторной форсункой для газа хлористого водорода, имеющей эжекторный канал для эжектрирования газа хлористого водорода в порошок металлического кремния.

Порошок металлического кремния, размер зерна которого относительно мал и составляет, например, 1000 мкм или меньше, подают в основной корпус устройства, а газ хлористый водород вбрасывают на высокой скорости через эжекторную форсунку для газа хлористого водорода со стороны донной части основного корпуса устройства, за счет чего происходит ожижение порошка металлического кремния. Поэтому порошок металлического кремния достаточно контактирует с газом хлористого водорода для осуществления реакции и получения, таким образом, трихлорсилана.

В связи с этим, соответствующие эжекторные форсунки для газа хлористого водорода зафиксированы в донной части основного корпуса устройства таким образом, что их эжекторные каналы открываются вверх. В этом случае, поскольку порошок металлического кремния имеет зерна маленького размера, как описано ранее, порошок может попадать в эжекторные каналы, результатом чего является засорение отверстий. Поэтому необходимо менять или чистить эжекторные форсунки для газа хлористого водорода. Однако, поскольку эжекторная форсунка для газа хлористого водорода прикреплена к донной части основного корпуса устройства, эжекторная форсунка для газа хлористого водорода не может быть легко извлечена.

Краткое описание изобретения

Настоящее изобретение было сделано с точки зрения вышеописанной ситуации, предметом изобретения является эжекторная форсунка для газа хлористого водорода, позволяющая сократить забивание сопла порошком металлического кремния, а также улучшить эффективность получения трихлорсилана за счет распыления на большое расстояние газа хлористого водорода, устройство реактора для получения трихлорсилана, снабженное эжекторной форсункой для газа хлористого водорода, и способ получения трихлорсилана с использованием эжекторной форсунки для газа хлористого водорода.

Эжекторной форсункой для газа хлористого водорода, согласно настоящему изобретению, является эжекторная форсунка для газа хлористого водорода, используемая в реакторе для получения трихлорсилана, в котором порошок металлического кремния взаимодействует с газом хлористого водорода с образованием трихлорсилана, и снабженная стержнем, проходящим в продольном направлении, и головкой, проходящей в направлении, пересекающем продольное направление стержня. Канал подачи, располагающийся вдоль продольного направления, находится на стержне. Множество эжекторных каналов выполнены в головке. Каждое из эжекторных каналов соединено с возможностью сообщения с каналом подачи и открыто на наружной поверхности головки, проходя в направлении, пересекающем направление, в котором расположен канал подачи.

Эжекторная форсунка для газа хлористого водорода согласно настоящему изобретению выполнена со стержнем, проходящим в продольном направлении, и головкой, проходящей в направлении, пересекающем продольное направление стержня. Канал подачи, находящийся на участке стрежня, проходит в продольном направлении стержня, а эжекторные каналы, располагающиеся в направлении, пересекающем канал подачи, находятся на головке. Следовательно, если эжекторная форсунка для газа хлористого водорода прикреплена к вышеописанному реакционному устройству для получения трихлорсилана, порошок металлического кремния менее вероятно будет попадать в эжекторные каналы, позволяя таким образом предотвратить забивание эжекторных каналов.

Кроме того, выполнено множество эжекторных каналов, через которые газ хлористого водорода может быть распылен во множество направлений, и газ хлористого водорода может быть распылен на большое расстояние в порошок металлического кремния для ускорения реакции.

Предпочтительно, чтобы эжекторная форсунка для газа хлористого водорода согласно настоящему изобретению была снабжена резьбой на стержне.

Эжекторная форсунка для газа хлористого водорода согласно настоящему изобретению прикреплена с возможностью извлечения к устройству ввода газа вышеописанного реакционного устройства для получения трихлорсилана. Поэтому она может быть легко заменена, если будет изношена после продолжительного использования. Кроме того, если эжекторный канал может быть забит, элемент может быть извлечен наружу для очистки, и поэтому достаточно легок в обслуживании. Кроме того, эжекторная форсунка для газа хлористого водорода легко крепится и снимается за счет завинчивания резьбы. По этой причине может быть улучшено обслуживание элемента. Предпочтительно, чтобы головка эжекторной форсунки для газа хлористого водорода была выполнена такой формы, чтобы взаимодействовать с промышленным инструментом, например гаечным ключом.

Также предпочтительно, чтобы эжекторная форсунка для газа хлористого водорода согласно настоящему изобретению была выполнена таким образом, чтобы множество эжекторных каналов расходились в радиальном направлении от отверстия подачи.

В эжекторной форсунке для газа хлористого водорода согласно настоящему изобретению газ хлористого водорода, подаваемый через канал подачи, вбрасывают в радиальном направлении из множества эжекторных каналов, позволяя, таким образом, более широко распылять газ хлористого водорода в порошок металлического кремния.

Реакционное устройство для получения трихлорсилана согласно настоящему изобретению является реакционным устройством для получения трихлорсилана, в котором порошок металлического кремния взаимодействует с газом хлористого водорода для получения трихлорсилана, и снабжено основным корпусом устройства, к которому подают порошок металлического кремния, и средством ввода газа для ввода газа хлористого водорода в основной корпус из донной части основного корпуса устройства. В устройствах ввода газа, эжекторная форсунка для газа хлористого водорода прикреплена с возможностью извлечения через донную часть основного корпуса, а головка размещена на нижней пластине.

В соответствии с реакционным устройством для получения трихлорсилана согласно настоящему изобретению, эжекторная форсунка для газа хлористого водорода защищена от засорения, обеспечивая, таким образом, стабильность работы. Кроме того, газ хлористого водорода распыляют широко в порошок металлического кремния, обеспечивая, таким образом, возможность значительно повысить эффективность получения трихлорсилана.

Способ получения трихлорсилана согласно настоящему изобретению является способом получения трихлорсилана, в котором порошок металлического кремния взаимодействует с газом хлористого водорода для образования трихлорсилана. В частности, эжекторная форсунка для газа хлористого водорода прикреплена к нижней пластине основного корпуса днища, к которому подают порошок кремния, головка размещена на верхней поверхности нижней пластины, а газ хлористого водорода вбрасывают из эжекторных каналов эжекторной форсунки для газа хлористого водорода, в то время как порошок металлического кремния подают к нижней части основного корпуса устройства.

Настоящее изобретение дает возможность предотвратить засорение порошком металлического кремния. Настоящее изобретение также дает возможность повысить эффективность получения трихлорсилана за счет широкого распыления газа хлористого водорода.

Краткое описание чертежей

Фиг.1 - вид боковой проекции, показывающий эжекторную форсунку для газа хлористого водорода, которая является вариантом осуществления настоящего изобретения.

Фиг.2 - вид сверху эжекторной форсунки для газа хлористого водорода, представленной на фиг.1.

Фиг.3 - вид в разрезе реакционного устройства для получения трихлорсилана с эжекторной форсункой для газа хлористого водорода, представленной на фиг.1.

Фиг.4 - вид спереди, показывающий состояние, в котором эжекторная форсунка для газа хлористого водорода, представленная на фиг.1, прикреплена к средству ввода газа.

Фиг.5 - общий вид, показывающий множество элементов для эжектрирования газа хлористого водорода, расположенных группой на нижней пластине основного корпуса устройства.

Фиг.6 - вид сбоку второго варианта осуществления эжекторной форсунки для газа хлористого водорода.

Фиг.7 - вид сверху эжекторной форсунки для газа хлористого водорода, представленной на фиг.6.

Фиг.8 - вид сбоку, показывающий третий вариант осуществления эжекторной форсунки для газа хлористого водорода.

Фиг.9 - вид сверху эжекторной форсунки для газа хлористого водорода, представленной на фиг.8.

Фиг.10 - вид сбоку, показывающий четвертый вариант осуществления эжекторной форсунки для газа хлористого водорода.

Фиг.11 - вид сверху эжекторной форсунки для газа хлористого водорода, представленной на фиг.10.

Описание предпочтительных вариантов осуществления изобретения

Ниже будет дано пояснение вариантов осуществления настоящего изобретения со ссылками на приложенные чертежи.

Как показано на фиг.1 и 2, эжекторная форсунка 1 для газа хлористого водорода, согласно данному варианту осуществления изобретения, снабжена стержнем 2, выполненным приблизительно цилиндрической формы, и головкой 3, проходящей в направлении, пересекающем продольное направление стержня 2 (вертикальное направление на фиг.1) на уровне верхнего конца стержня 2.

В настоящем варианте осуществления изобретения головка 3 проходит в направлении под прямым углом к продольному направлению стержня 2 и имеет форму правильного шестиугольника, при виде сверху, как показано на фиг.2. Дополнительно, на верхней поверхности 3А головки 3 есть плоская поверхность, расположенная под прямым углом к продольному направлению стержня 2, а боковая поверхность 3D головки 3 расположена под прямым углом к верхней поверхности 3А. Таким образом, головка 3 выполнена приблизительно в форме правильной шестиугольной колонны.

Кроме того, наружная резьба 2А выполнена на внешней кольцевой поверхности стержня 2. Поэтому эжекторная форсунка 1 для газа хлористого водорода выполнена той же формы, что и шестиугольная головка болта, а головка 3 может соединяться с промышленным инструментом, таким как гаечный ключ.

Стержень 2 выполнен с каналом 4 подачи, который открыт на нижнем конце поверхности 2В стержня и проходит вдоль продольного направления стержня 2. Кроме того, канал 4 подачи не открыт на верхней поверхности 3А головки 3, но выполнен как глухое отверстие.

Затем, головка 3 выполнена со множеством эжекторных каналов 5, соединенных с возможностью сообщения с каналом 4 подачи и проходящих в направлении, пересекающем направление, в котором проходит канал 4 подачи. В настоящем варианте осуществления изобретения, как показано на фиг.1 и 2, шесть эжекторных каналов 5 выполнены таким образом, чтобы быть соответственно расположенными под прямым углом к направлению, в котором проходит канал 4 подачи. Эти шесть эжекторных каналов 5 выполнены, как показано на фиг.2, таким образом, чтобы располагаться в радиальном направлении от канала подачи, размещенного в центре головки 3, и соответственно открыты на боковых поверхностях головки 3, выполненной в форме правильной шестиугольной колонны. Другими словами, участок канала эжекторного канала 5 обращен в направлении под прямым углом к продольному направлению стержня 2.

Следующим будет дано пояснение для реакционного устройства 10 для получения трихлорсилана с эжекторной форсункой 1 для газа хлористого водорода согласно настоящему варианту осуществления изобретения.

Как показано на фиг.3, реакционное устройство 10 для получения трихлорсилана содержит основной корпус устройства, включающий в себя корпус 12, имеющий приблизительно цилиндрическую форму, и пластина 13, и потолок 14, соответственно закрывающие нижний и верхний концы корпуса 12. В этом случае, как показано на фиг.3 и 4, верхняя поверхность 13А и нижняя поверхность 13В нижней пластины 13 собраны таким образом, чтобы быть под прямым углом к линии оси цилиндра, образованного корпуса 12.

Канал 15 подачи порошка кремния для подачи порошка металлического кремния в основной корпус 11 устройства выполнено в нижней части корпуса 12 основного корпуса 11 устройства. Трубопровод ввода 30 для газа носителя подсоединен к каналу 15 подачи порошка кремния, порошок металлического кремния подают из бункерного питателя 31 через клапан 32 к подводящему трубопроводу 30 для носителя газа и затем подают через канал 15 подачи порошка кремния в основной корпус 11 устройства. Кроме того, циклонный сепаратор 33, который будет описан позднее, соединен с бункерным питателем 31, а система 40 подачи порошка кремния для подачи порошка металлического кремния снаружи также соединена с бункерным питателем 31.

Отверстие 17 отвода газа расположено в центре свода 14 основного корпуса 11 устройства для отвода газа трихлорсилана, получаемого в ходе реакции.

Узел 20 ввода газа установлен внизу основного корпуса 11 устройства для ввода газа хлористого водорода в основной корпус 11 устройства.

Узел 20 ввода газа снабжен газовой камерой 21 для сбора газа и отверстиями 22 подачи газа для подачи газа хлористого водорода в газовую камеру 21. В этом случае, газовая камера 21 отделена от внутренней части основного корпуса 11 устройства нижней пластины 13 основного корпуса 11 устройства.

Затем, как показано на фиг.4, эжекторная форсунка 1 согласно настоящему варианту осуществления изобретения установлена на нижней пластине 13 основного корпуса 11 устройства. Более конкретно, отверстие крепления 13С выполнено на нижней пластине 13 основного корпуса 11 устройства, а стержень 2 эжекторной форсунки 1 для газа хлористого водорода вставлен в отверстие соединения 13С. Затем головка 3 эжекторной форсунки 1 для газа хлористого водорода размещена на верхней поверхности 13А нижней пластины 13. Две гайки 25 завинчены на наружной резьбе 2А, выполненной на стержне 2 со стороны нижней поверхности 13В нижней пластины 13, а нижняя пластина 13 удерживается между гайками 25 и головкой 3. В дополнение, шайба 26 размещена между головкой 3 и верхней поверхностью 13А нижней пластины 13, а другая шайба 26 размещена между гайкой 25 и нижней поверхностью 13В нижней пластины 13.

Следовательно, стержень 2 эжекторной форсунки 1 для газа хлористого водорода вставлен через нижнюю пластину 13 в газовую камеру 21 и прикреплен с возможностью извлечения к нижней пластине 13. Кроме того, выравнивающий патрубок 27 подсоединен к отверстию 4 подачи стержня 2.

Как описано выше, эжекторная форсунка 1 для газа хлористого водорода согласно настоящему варианту осуществления изобретения прикреплена к нижней пластине 13 основного корпуса 11 устройства и размещена так, что стержень 2 расположен от нижней пластины 13 вниз (вдоль линии оси цилиндра, образованного корпусом 12 основного корпуса 11 устройства), а также верхняя поверхность 3А головки 3 параллельна нижней поверхности 13В нижней пластины 13 основного корпуса 11 устройства. Кроме того, канал 4 подачи стержня 2 размещен так, что нижний его конец открыт внутрь газовой камеры 21, тогда как эжекторные каналы 5 головки 3 размещены таким образом, чтобы быть открытыми в направлении под прямым углом к линии оси цилиндра, образованного корпусом 12 основного корпуса 11 устройства. Затем, газ хлористого водорода, подаваемый из отверстия 22 подачи газа в газовую камеру 21, вбрасывают через канал 4 подачи эжекторной форсунки 1 для газа хлористого водорода из эжекторных каналов 5 в основной корпус 11 устройства. Узел 20 ввода газа выполнен с отверстием 22 подачи газа, газовой камерой 21 и эжекторной форсункой 1 для газа хлористого водорода.

В настоящем варианте осуществления изобретения, как показано на фиг.5, множество эжекторных форсунок 1 для газа хлористого водорода 1 расположены группой в конфигурации мелкая ломаная клетка на всей верхней поверхности 13А нижней пластины 13.

Далее будет дано пояснение способа получения трихлорсилана с использованием реакционного устройства 10 для получения трихлорсилана.

Порошок металлического кремния подают из системы подачи 40 порошка кремния к бункерному питателю 31, подсоединенному к трубопроводу ввода 30 для газа носителя, из бункерного питателя 31 через клапан 32 и подают в основной корпус 11 устройства через отверстие подачи 15 порошка кремния транспортировкой газовым потоком. В этом случае газ хлористого водорода используют как газ носитель для транспортировки газового потока. Газ носитель вводят предпочтительно при постоянном давлении.

Далее, узел 20 ввода газа используют для ввода газа хлористого водорода в основной корпус 11 устройства. Газ хлористого водорода вбрасывают в основной корпус 11 устройства через множество элементов 1 для эжектрирования газа хлористого водорода, размещенных на нижней пластине 13 основного корпуса 11 устройства. Газ хлористого водорода, вброшенный из эжекторных элементов 1 газа хлористого водорода, вводят в порошок металлического кремния.

Как описано выше, газ хлористого водорода вбрасывают к порошку металлического кремния внутри основного корпуса 11 устройства, за счет чего ожижают порошок металлического кремния внутри основного корпуса 11 устройства. Порошок металлического кремния контактирует с газом хлористого водорода во время ожижения, за счет чего порошок металлического кремния взаимодействует с газом хлористого водорода при заранее определенной температуре для образования газа трихлорсилана.

Таким образом, полученный газ трихлорсилан удаляют из отверстия 17 отвода газа, установленного на своде 14 основного корпуса 11 устройства, и подают на последующие этапы.

Затем, не прореагировавший внутри основного корпуса 11 устройства порошок металлического кремния выгружают вместе с газом трихлорсилана из отверстия 17 отвода газа, собирают в циклонном сепараторе 33 на следующем этапе, подают к бункерному питателю 31, вводят в трубопровод ввода 30 для газа носителя, и затем опять подают в основной корпус 11 устройства. Порошок металлического кремния, не собранный циклонным сепаратором 33, удаляют через фильтр 34 на следующем этапе.

Эжекторная форсунка 1 для газа хлористого водорода согласно настоящему варианту осуществления изобретения выполнена со стержнем 2, выполненным приблизительно цилиндрической формы, и головкой 3, проходящей в направлении, пересекающем продольное направление стержня 2 (вертикальное направление на фиг.1). Стержень 2 размещен так, чтобы проходить в вертикальном направлении основного корпуса 11 устройства, а канал 4 подачи, расположенный в стержне 2, также размещен таким образом, чтобы быть обращенным к вертикальному направлению основного корпуса 11 устройства (осевое направление цилиндра, образованного корпусом 12 основного корпуса 11 устройства). Затем, участок канала эжекторного канала 5, расположенный под прямым углом к каналу подачи 4, открыт на боковой поверхности головки 3, поэтому нет возможности, чтобы канал эжекторного канала 5 был обращен вверх. В результате порошок металлического кремния менее вероятно будет попадать в эжекторные каналы 5, таким образом, позволяя предотвратить засорение эжекторных каналов 5.

Поскольку множество эжекторных каналов 5 выполнены так, чтобы располагаться в радиальном направлении от канала 4 подачи, возможно вбрасывать газ хлористого водорода из эжекторной форсунки 1 для газа хлористого водорода во множество направлений, а также ускорить реакцию за счет широкого распыления газа хлористого водорода в порошок металлического кремния. Поэтому реакция порошка металлического кремния с газом хлористого водорода может быть дополнительно ускорена для повышения эффективности получения трихлорсилана.

Далее, поскольку эжекторная форсунка 1 для газа хлористого водорода прикреплена к нижней пластине 13 основного корпуса 11 устройства с возможностью извлечения, ее можно легко сменить после изнашивания, обусловленного продолжительным использованием. Если эжекторные каналы 5 засоряются, элемент может быть очищен в состоянии, когда его извлекут из нижней пластины 13 основного корпуса 11 устройства. Поэтому он достаточно легок в обслуживании. Кроме того, поскольку головка 3 эжекторной форсунки 1 для газа хлористого водорода выполнена в форме правильной шестиугольной колонны, она может быть завинчена за счет соединения с промышленным инструментом, таким как гаечный ключ, и легко присоединена и отсоединена.

Эжекторная форсунка 1 для газа хлористого водорода согласно настоящему варианту осуществления изобретения выполнена в той же форме, что и шестиугольный болт. Поэтому шестиугольный болт для общего использования может быть заимствован для получения эжекторной форсунки 1 для газа хлористого водорода, таким образом, позволяя получить эжекторную форсунку 1 для газа хлористого водорода по низкой цене.

Затем, в настоящем варианте осуществления изобретения выравнивающий патрубок 27, соединенный с возможностью сообщения с каналом 4 подачи, соединен со стержнем 2 эжекторной форсунки 1 для газа хлористого водорода, давая, таким образом, возможность выравнивать давление газа хлористого водорода, выбрасываемого из эжекторных каналов 5.

Таким образом, сделано пояснение эжекторной форсунки для газа хлористого водорода по варианту осуществления настоящего изобретения. Однако настоящее изобретение им не ограничено и может быть усовершенствовано любым путем в пределах объема изобретения, не выходя за рамки технической идеи изобретения.

Например, в настоящем варианте осуществления изобретения, пояснение было сделано для случая, когда эжекторные каналы выполнены так, чтобы быть расположенными под прямым углом к направлению, в котором проходит канал подачи. Однако настоящий вариант осуществления не ограничен этим и может включать в себя случай, когда эжекторные каналы пересекают отверстие подачи таким образом, что участок канала не будет обращен вверх, будучи прикрепленным к нижней пластине основного корпуса устройства.

Пояснение также было сделано для случая, когда шесть эжекторных каналов было выполнено в болте шестиугольной формы. Не существует ограничений по числу эжекторных каналов. Предпочтительно создать соответствующую конструкцию с учетом размещения элементов для эжектрирования газа хлористого водорода и формы основного корпуса устройства.

На фиг.6-11 показаны варианты осуществления эжекторной форсунки для газа хлористого водорода. Любой из вариантов осуществления отличается от первого варианта осуществления формой головки, но похож на первый вариант осуществления изобретения стержня. Поэтому одни и те же символы и цифровые обозначения даны стержню, пояснения которого здесь отсутствуют. Также одинаковые символы и цифровые обозначения даны другим составляющим элементам, которые аналогичны элементам по первому варианту осуществления изобретения, таким как отверстие подачи и эжекторный канал.

Головка 52 эжекторной форсунки 51 для газа хлористого водорода, показанной на фиг.6 и 7, выполнена на виде сверху в виде квадрата на плоской поверхности, на которой верхняя поверхность 52А расположена под прямым углом к направлению длины, а четыре эжекторных канала 5, расположенных под прямым углом к каналу 4 подачи, открыты соответственно на каждой боковой поверхности 52В головки 52. Головка 54 эжекторной форсунки 53 для газа хлористого водорода, показанной на фиг.8 и 9, выполнена такой формы, что оба закругленных конца, если смотреть сверху, параллельно взаимно обрезаны, а верхняя поверхность 54А, полученная на плоской поверхности, расположена под прямым углом к направлению длины. Пара дугообразных закругленных боковых поверхностей 54В и пара плоских боковых поверхностей 54С соответственно получены на боковых поверхностях. Далее, четыре эжекторных канала 5, расположенных под прямым углом к каналу 4 подачи, соответственно открыты на дугообразных закругленных боковых поверхностях 54В на головке 54. Далее эжекторная форсунка 55 для газа хлористого водорода, повязанная на фиг.10 и 11, выполнена таким образом, что головка 56 выполнена в виде полусфер, а оба конца частично обрезаны параллельно один другому. Поэтому верхняя поверхность 56А головки 56 выполнена в форме полусферы, а пара плоских боковых поверхностей 56В выполнены параллельными направлению длины. Затем четыре эжекторных канала 5, наклонно пересекающих канал 4 подачи, открыты под наклоном вверх на полусферической верхней поверхности 56А.

Любой из элементов для эжектрирования газа хлористого водорода, имеющий участок плоской поверхности головки (каждая из боковых поверхностей 52В на фиг.6 и 7, плоские боковые поверхности 54С на фиг.8 и 9, плоские боковые поверхности 56В на фиг.10 и 11) может быть присоединен или отсоединен от нижней пластины путем завинчивания, используя инструменты, такие как гаечный ключ.

Далее, головка эжекторной форсунки для газа хлористого водорода может быть выполнена, если смотреть сверху, треугольной формы и т.д., в дополнение к уже описанным формам, при условии, что такую поверхность получают таким образом, чтобы инструмент мог войти в зацепление с боковой поверхностью.

Хотя предпочтительные варианты осуществления изобретения были описаны и проиллюстрированы выше, необходимо понимать, что они являются примерами изобретения и не должны быть расценены как ограничивающие изобретение. Дополнения, удаления, замещения и другие изменения могут быть выполнены, не выходя за объем или рамки настоящего изобретения. Соответственно, изобретение не должно быть расценено, как ограниченное вышеприведенным описанием, а ограничено только объемом приложенной формулы изобретения.

Изобретение может быть использовано в химической промышленности, в аппаратах с псевдоожиженным слоем. Эжекторная форсунка 1 выполнена со стержнем 2, проходящим в продольном направлении, и головкой 3, которая выполнена на конце стержня 2 и проходит в направлении, пересекающем продольное направление стержня 2. Канал подачи 4 выполнен в стержне 2 и проходит в продольном направлении. Выравнивающий патрубок 27 вставлен в канал подачи стержня 4. Множество эжекторных каналов 5 выполнены в головке 3 и соединены с возможностью сообщения с каналом подачи 4 и открываются на внешнюю поверхность. Трихлорсилан получают взаимодействием порошка металлического кремния с газом хлористым водородом в аппарате с псевдоожиженным слоем, в котором хлористый водород подают через эжекторные форсунки 1, закрепленные на нижней пластине 13, разделяющей пространство реактора на верхнее пространство и газовую камеру. Предложенное изобретение позволяет предотвратить засорение форсунки порошком металлического кремния и повысить эффективность получения трихлорсилана. 3 н. и 2 з.п. ф-лы, 11 ил.

1. Эжекторная форсунка для газа хлористого водорода, используемая в реакционном устройстве для получения трихлорсилана, в котором порошок металлического кремния взаимодействует с газом хлористым водородом для образования трихлорсилана, содержит: стержень, проходящий в продольном направлении;
головку, которая выполнена на одном конце стержня и проходит в направлении, пересекающем продольное направление стержня; и выравнивающий патрубок, который вставлен в канал подачи стержня, при этом упомянутый канал подачи проходит в продольном направлении в стержне,
множество эжекторных каналов выполнены в головке, каждый из эжекторных каналов соединен с возможностью сообщения с каналом подачи и открыт на наружной поверхности головки к направлению, пересекающему направление, в котором проходит канал подачи, и
упомянутая головка имеет пару плоских боковых поверхностей для взаимодействия с промышленными инструментами.

2. Эжекторная форсунка для газа хлористого водорода по п.1, в которой резьба выполнена на стержне.

3. Эжекторная форсунка для газа хлористого водорода по п.1, в которой множество эжекторных каналов выполнены таким образом, чтобы проходить в радиальном направлении от канала подачи.

4. Реакционное устройство для получения трихлорсилана, в котором порошок металлического кремния взаимодействует с газом хлористым водородом для образования трихлорсилана, включающее в себя: основной корпус устройства, к которому подают порошок металлического кремния;
нижнюю пластину, которая выполнена на нижнем конце основного корпуса устройства и разделяет внутреннее пространство основного корпуса устройства на верхнее пространство, которое находится над нижней пластиной, и газовую камеру, которая находится под нижней пластиной и в которую подается газ хлористый водород; и
устройство ввода газа, которое вводит газ хлористый водород в основной корпус устройства через нижнюю пластину,
причем нижняя пластина имеет крепежные отверстия, проходящие через нее;
при этом устройство ввода газа содержит множество эжекторных форсунок для газа хлористого водорода по п.1, проходящих с возможностью отсоединения через нижнюю пластину, а головка размещена на нижней пластине и поддерживается верхней поверхностью нижней пластины.

5. Способ получения трихлорсилана взаимодействием газа хлористого водорода с порошком металлического кремния, включающий в себя этапы, на которых:
прикрепляют эжекторную форсунку для газа хлористого водорода по п.1 к нижней пластине основного корпуса устройства, к которому подают порошок кремния, в то же время размещают головку на нижней пластине, поддерживая головку верхней поверхностью нижней пластины;
подают порошок металлического кремния в нижнюю часть основного корпуса устройства;
и эжектрируют газ хлористый водород из эжекторных каналов эжекторной форсунки для газа хлористого водорода.