Реактор с псевдоожиженным слоем Советский патент 1990 года по МПК B01J8/18 

Изобретение относится к области химического машиностроения и может быть использовано для синтеза трихлорсилана в технологии полупроводникового кремния.

Целью изобретения является сокращение простоев реактора и повышение его производительности.

На фиг. 1 изображен реактор, разрез; на фиг. 2 - узел I на фиг. 1.

Реактор содержит конический корпус 1 с расположенным над ним сепаратором 2, В нижней части реактора крепится коническое днище 3 для подачи исходных реагентов (хлористого водорода) и твердой фазы (технического кремния). Ось патрубка 4 ввода располагают под углом 50-70° к вертикальной оси реактора. Патрубок 4 ввода с отверстием 5 направлен вниз в сторону меньшего основания усеченного конуса, образующего коническое днище 3. Отверстие 5 введено в сужающуюся часть конического днища 3 и расположено в области центральной оси реактора, в той его части, где коническое днище имеет диаметр, равный 2-3 диаметра меньшего основания усеченного конуса. Напротив патрубка ввода соосно установлен цилиндрический карман 6 отверстием вверх.

Ось цилиндрического кармана б расположена выше оси патрубка 4 на величину 0,3-0,6 диаметра меньшего основания конуса конического днища 3 реактора. Патрубок 4 соединен с патрубком 7 подачи технического кремния в реактор и патрубком 8 подачи псевдоожижающего агента (хлористого водорода) в реактор. На внешней поверхности корпуса 1 размещена теплообменная рубашка 9. Внутри корпуса 1 размещены чехол 10 для термопары и электронагреватель 11.

Реактор работает следующим образом.

Исходная твердая фаза - технический кремний - подается по патрубку 7 в поток псевдоожижающего агента (хлористого водорода), патрубок 8 подачи которого соединен с патрубком 4. Цилиндрический карман 6 заполнен пусковым кремнием или другим твердым материалом.

Твердая фаза в реакторе, предварительно разогретая до стартовой температуры 290-350°С, вступает в реакцию с хлористым водородом. Реакция - экзотермическая (Л

С

ел

41

о ел ел

Os

протекает с выделением тепла. Для снятия теплоты реакции в кожух реактора подается охлаждающая вода.

Газообразные продукты синтеза, поступая в сепаратор 2, очищаются от уносимых твердых частиц и удаляются из реактора. После реактора из газовой фазы конденсируют продукты реакции синтеза - хлорсила- ны.

По мере выработки твердой фазы - технического кремния - реактор, подпитывается через патрубок 4 твердой фазой и хлористым водородом. Осуществляется непрерывная подпитка реактора.

0

5

Формула изобретения

Реактор с псевдоожиженным слоем, содержащий корпус и коническое днище с на- клонным патрубком ввода реагентов, размещенный в его верхней части сепаратор, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности реактора, он снабжен расположенным напротив патрубка ввода цилиндрическим карманом, установленным под углом 50-70° к вертикали, при этом их оси смещены одна относительно другой на величину 0,3-0,6 от выходного отверстия конического днища.

Изобретение относится к химическому машиностроению и позволяет сократить простои реактора и повысить его производительность. Реактор снабжен расположенным напротив патрубка ввода цилиндрическим карманом, установленным под углом 50 - 70° к вертикали, при этом их оси смещены одна относительно другой на величину 0,3 - 0,6 от входного отверстия конического днища. 2 ил.

Фиг.1

8

Фиг. 2