CN116621182B - 一种新型三氯氢硅合成炉 - Google Patents

Abstract

本发明涉及硅产业化工生产技术领域，具体为一种新型三氯氢硅合成炉，包括炉体、供气段、气体分流模组、反应机构、换热系统、硅粉喷射装置、以及出料段，供气段和气体分流模组的连接处设有用来导引气体向上流动的分流孔板，分流孔板板面上设有若干环形错位分布的轴向通孔，每个通孔上装配有对应尺寸且将气体吹向多个方向的气体喷管组件，反应机构中部的壁面上斜向下设置有硅粉喷射装置，出料段内部为中空结构，其顶端设置有用来收集反应得到三氯氢硅合成气体的出气口，未完全反应的硅粉通过出料段侧壁面的沉降口分离排出；本发明提高硅粉和氯化氢气体的反应效率，提高炉温控制精度及响应速度，保障产物合成效率及产品质量。

Description

一种新型三氯氢硅合成炉

技术领域

本发明涉及硅产业化工生产技术领域，具体为一种新型三氯氢硅合成炉。

背景技术

三氯氢硅是制备有机硅、生产硅晶太阳能电池和半导体器件的重要原料，广泛应用于国防、信息科技乃至民用日常等多个领域，也可用于外延硅片和硅烷的制备。目前三氯氢硅制备方法主要有硅氯氢化法、四氯化硅氢化和利用副产物的反歧化法，其中硅氯氢化法由于其工艺简单、合成效率高而得到广泛的市场应用，该方法即将氯化氢气体和硅粉放在合成炉中在280-325℃和0.20-0.40MPa的条件下反应制得，必要时添加铜或铜盐作为催化剂，反应产物主要为三氯氢硅和四氯化硅。其中三氯氢硅产量主要受反应温度的影响，反应温度升高反应速率增加，单位时间、单位体积的产量也随之增加，但同时反应产物中的四氯化硅含量同样也随之增加，而该合成反应为强放热反应。因此，通常需采用内置的换热管束在反应前提升炉内温度，从而达到反应温度，并在反应开始后将反应热量及时移出反应体系，维持炉内温度从而保证产品收率，提高生产效能，而换热管的换热效率对于反应温度的控制精度及响应速度有根本性的影响，一般在工业生产中最佳的反应温度为300℃。

一般三氯氢硅合成炉的换热管束主材料为碳钢，在正常使用情况下，受到氯化氢气体和硅粉的冲刷磨损，换热管束管壁会逐渐减薄，一方面变薄的管壁对于炉内和管内压力的承受程度变弱，严重时会产生泄漏甚至爆裂的风险，造成人身和经济损失；另外，冲刷磨损下来的金属粉末会带入反应系统，对系统管道、设备及产品的质量都会产生较大的影响，降低了设备使用寿命和产品收率。一般情况下换热管束的使用寿命约为3个月左右，每次维修更换需要的极大的人力和物力，而恢复安装周期较长，耽误正常生产。

目前的三氯氢硅合成炉一般采用单侧加料方式，即氯化氢和硅粉都是从合成炉的一侧进入炉体，这种加料方法容易造成氯化氢气体及硅粉在合成炉中分布不均，形成偏流，进而导致合成炉内不同区域之间出现较大温差，导致分流孔板表面总压过高，造成压力畸变。并且反应温度的失衡，会导致生成的四氯化硅和二氯二氢硅过多，影响企业生产的经济效能，且反应不充分，未完全反应的氯化氢气体会进入后续工段，影响产能利用。因此，为确保三氯氢硅的合成反应高效稳定，有必要对三氯氢硅合成炉进行优化改进。

发明内容

本发明的目的在于提供一种新型三氯氢硅合成炉，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现解决上述问题，本发明提供如下技术方案：一种新型三氯氢硅合成炉，包括炉体、设在炉体底端的供气段、设在供气段上方的气体分流模组、设在气体分流模组上方的反应机构、设于反应机构内部使得换热工质折返流动的换热系统、设于反应机构侧端用于将硅粉均匀喷射于反应机构内部的硅粉喷射装置、以及设在炉体顶端的出料段，供气段一端的侧壁上设有供气口，气体分流模组包括孔板组件和气体喷管组件，孔板组件包括分流孔板和若干个通孔，供气段和气体分流模组的连接处设有用来导引气体向上流动的分流孔板，分流孔板板面上设有若干环形错位分布的轴向通孔，每个通孔上装配有对应尺寸且将气体吹向多个方向的气体喷管组件，反应机构中部的壁面上斜向下设置有硅粉喷射装置，出料段内部为中空结构，其顶端设置有用来收集反应得到三氯氢硅合成气体的出气口，未完全反应的硅粉通过出料段侧壁面的沉降口分离排出。

优选的，分流孔板的板面划分为若干个由非均匀轴向分布通孔组成的扇形区域，每个区域夹角为30-60°，对应区域内采用不同孔径且与氯化氢气体进口方向左右对称的通孔，高压区通孔的孔径为较大孔径，低压区通孔的孔径为较小孔径，且最大孔径与最小孔径之比小于3:1。

优选的，气体喷管组件包括气体喷管、上喷口、中喷口和下喷口，气体喷管为柱状且与分流孔板之间通过螺纹或焊接方式固定连接，其直径及数量与分流孔板上通孔保持一致，其顶端为盲端，每个气体喷管的管壁沿轴向等间距分别设置有上喷口、中喷口和下喷口三组朝向不同孔径一致的斜喷口，每组斜喷口处于同一水平线且水平间距相等，下喷口开口方向朝下，与气体喷管管口径向夹角为30-60°，中喷口与上喷口的开口方向朝左或朝右，与气体喷管管口轴向夹角为30-60°，每个斜喷口直径为气体喷管直径的1/2-1/4。

优选的，硅粉喷射装置包括硅粉喷管、硅粉喷管管口、狭缝式喷口、扩散腔、分流口以及收缩腔，硅粉喷管的端部设有狭缝式喷口，狭缝式喷口缝宽为硅粉喷管管口直径的1/2-1/4，缝长为硅粉喷管管口直径的3-5倍，硅粉喷管与狭缝式喷口之间通过扩散腔和收缩腔依次连接，扩散腔宽度略大于硅粉喷管管口的直径，长度至少为硅粉喷管管口直径的5倍，高度为硅粉喷管管口直径2-3倍，扩散腔呈长方体形状且两侧壁面开设有与硅粉喷管管口等宽的狭缝式出口作为泄压分流口，收缩腔轴剖呈倒梯形状，其高度与硅粉喷管管口直径相等。

优选的，换热系统包括换热管束、进口环管、出口环管以及连接管，进口环管位于出口环管的上方，且与出口环管均沿反应机构上端外壁面环绕一周，每根换热管束中的换热管均包括内管和外管，内管同轴套合在外管中。换热管束折弯成多组倒L形的换热管模组且呈环形阵列分布在反应机构的内部，每组换热管模组包括平直管段和垂直管段，其中垂直管段立置于合成炉反应机构内，其底端内管的长度略短于外管的长度，并在底端外管的管口处安装密封堵头；平直管段连通沿路垂直管段，并略微伸出炉体外，每根平直管段的内管管口均与进口环管密封连通，其外端的外管略短于内管且两者之间采用环形堵盖密封连接，并在进口环管管口的就近处通过外管的侧壁采用竖直的连接管与出口环管密封连接。

优选的，进口环管的管口朝外延伸出平直管段并连接法兰接口构成换热工质的进口，出口环管的管口朝外延伸出连接管并连接法兰接口构成换热工质的出口。

优选的，每根换热管束中换热管的内管和外管的外壁上均设置有沿管道轴向等距阵列的三条结构和大小完全相同的加强筋，加强筋形状呈倒U状，其位置分别位于管道切面的0°、120°和240°。

优选的，换热管束中的外管外壁面上电弧喷涂有耐高温腐蚀的金属涂层，金属涂层的基体材料包括但不限于镍、铜、碳化钨及纳米金属陶瓷。

优选的，供气段、分流孔板和反应机构两两之间采用密封圈密封，密封圈基体材料采用聚四氟乙烯，且供气段、反应机构和出料段之间的壳体通过连接法兰连接并使用固定螺栓固定。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明中分流孔板轴对称于进气方向，根据流场分布调整板面不同径向位置的通孔数量及孔径大小，高压区增大孔径，低压区减小孔径，可有效平衡孔板表面总压，降低外圈孔口流动损失，减小压力畸变，同时提高外圈供气流量，有利于降低中心流场压力，防止硅粉堆积在孔板边缘死角，难以清理，并有效防止硅粉渗入供气段，保障合成炉安全生产；

2、本发明中气体喷管顶端为盲端，在管壁设置斜喷口，其中向下斜喷口即下喷口可将沉积在分流孔板上的硅粉吹起，防止硅粉堆积，向左或向右斜喷口即上喷口和中喷口可引导氯化氢气体形成旋流，提高硅粉和氯化氢气体的反应效率，也可均匀流场，带动平衡炉内温度分布，提高产物合成率；

3、本发明中狭缝式硅粉喷口可降低硅粉喷入速度，以减小对换热管束外壁面的冲刷磨损，同时外管壁喷涂耐磨，耐高温腐蚀的金属或金属合金丝材形成涂层，在几乎不降低换热效率下，大幅提高换热管束使用寿命；另外，狭缝式硅粉喷口也可均匀硅粉颗粒的喷入分布，提高反应速率；

4、本发明中套管式换热管束使换热工质在复合管内折返流动，增加换热密度，相套合的内管和外管构成对向逆流管，可形成换热工质对流换热，换热工质由内管进入，外管流出，各单管管程一致，管路的阻力损失接近相等，无需调节即可保持平衡，水力稳定性好，流量分配均衡，易于调节，进一步提高换热管的热利用效率，也可显著提高反应过程中温度的控制精度及响应速度，并提升产品质量；

5、本发明中内管和外管的外管壁上设置有沿管道轴向方向的三条等间距且结构和大小完全一致的加强筋，一方面可作为内管和外管之间的间隔支撑，也可作为管道教心的定位装置，避免管道偏心，另一方面也可作为肋片，增大换热面积，提高换热速率。

附图说明

图1为本发明的三氯氢硅合成炉的结构示意图；

图2为图1中的分流孔板上通孔分布示意图；

图3为图1中的气体喷管及上喷口、中喷口、下喷口结构示意图；

图4为图1中的气体喷管组件的结构示意图；

图5为图4中的气体喷管组件的剖面图；

图6为图4中的气体喷管组件的底面结构示意图；

图7为图1中的换热管束管口分布示意图；

图8为图7中的换热管束分布侧视示意图；

图9为图7中的单根换热管束结构示意图；

图10为图7中的单根换热管束剖面图；

图11为图7中进口环管和出口环管的连接结构示意图。

图中附图标记为：炉体1、供气段2、供气口21、孔板组件3、分流孔板31、通孔32、气体喷管组件4、气体喷管41、上喷口42、中喷口43、下喷口44、反应机构5、换热系统6、换热管束61、内管611、外管612、进口环管62、出口环管63、连接管64、换热管模组65、平直管段651、垂直管段652、密封堵头66、环形堵盖67、硅粉喷射装置7、硅粉喷管71、硅粉喷管管口72、狭缝式喷口73、扩散腔74、分流口75、收缩腔76、出料段8、出气口81、沉降口82、法兰接口9、加强筋10、金属涂层11、固定螺栓12连接法兰13。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-图11，本发明提供的一种实施例：

一种新型三氯氢硅合成炉，包括炉体1、设在炉体1底端的供气段2、设在供气段2上方的气体分流模组、设在气体分流模组上方的反应机构5、设于反应机构5内部使得换热工质折返流动的换热系统6、设于反应机构5侧端用于将硅粉均匀喷射于反应机构5内部的硅粉喷射装置7、以及设在炉体1顶端的出料段8，供气段2一端的侧壁上设有供气口21，经上一工段冷却干燥后的氯化氢气体由此进入炉体1，气体分流模组包括孔板组件3和气体喷管组件4，孔板组件3包括分流孔板31和若干个通孔32，供气段2和气体分流模组的连接处设有用来导引气体向上流动的分流孔板31，分流孔板31板面上设有若干环形错位分布的轴向通孔32，每个通孔32上装配有对应尺寸且将气体吹向多个方向的气体喷管组件4，在气体分流模组内氯化氢气体形成上升的均匀环流流场，反应机构5中部的壁面上斜向下设置有硅粉喷射装置7，通过硅粉喷射装置7喷出的金属级硅粉与氯化氢气体以及催化剂混合反应，反应机构5内部的换热系统6控制炉内温度，保证反应条件适宜稳定；出料段8内部为中空结构，其顶端设置有用来收集反应得到三氯氢硅合成气体的出气口81，反应完成后得到的三氯氢硅合成气进入出料段8，经初步沉降筛滤，较为纯净的三氯氢硅合成气通过出料段8顶端的出气口81输至下一工段，被分离出的硅粉通过出料段8侧壁面的沉降口82排出。

请参阅图1和图2，本实施例中，分流孔板31的板面划分为若干个由非均匀轴向分布通孔32组成的扇形区域，每个扇形区域夹角为30-60°，根据流场分布，对应扇形区域内采用不同大小且与氯化氢气体进口方向左右对称前后不均的通孔32孔径，以获得较均匀出口压力，高压区通孔32的孔径为较大孔径，低压区通孔32的孔径为较小孔径，且最大孔径与最小孔径之比小于3:1。

请参阅图1和图3，本实施例中，气体喷管组件4包括气体喷管41、上喷口42、中喷口43和下喷口44，气体喷管41为柱状且与分流孔板31之间通过螺纹或焊接方式固定连接，其直径及数量与分流孔板31上通孔32保持一致，其顶端为盲端，每个气体喷管41的管壁沿轴向等间距分别设置有上喷口42、中喷口43和下喷口44三组朝向不同孔径一致的斜喷口，每组斜喷口处于同一水平线且水平间距相等，下喷口44开口方向朝下，与气体喷管41管口径向夹角为30-60°，通过下喷口44可以将沉积在分流孔板31上的硅粉吹起，防止硅粉堆积，中喷口43与上喷口42的开口方向朝左或朝右，与气体喷管41管口轴向夹角为30-60°，引导氯化氢气体形成上升环流，提高硅粉和氯化氢气体的反应效率，也可均匀流场，带动平衡炉内温度分布，提高产物合成率。每个斜喷口直径为气体喷管41直径的1/2-1/4。

请参阅图1、图4-图6，本实施例中，硅粉喷射装置7包括硅粉喷管71、硅粉喷管管口72、狭缝式喷口73、扩散腔74、分流口75以及收缩腔76，硅粉喷管71的端部设有狭缝式喷口73，狭缝式喷口73缝宽为硅粉喷管管口72直径的1/2-1/4，缝长为硅粉喷管管口72直径的3-5倍，硅粉喷管71与狭缝式喷口73之间通过扩散腔74和收缩腔76依次连接，扩散腔74宽度略大于硅粉喷管管口72直径，长度至少为硅粉喷管管口72直径的5倍，高度为硅粉喷管管口72直径2-3倍，扩散腔74呈长方体形状且两侧壁面开设有与硅粉喷管管口72等宽的狭缝式出口作为泄压分流口75，收缩腔76轴剖呈倒梯形状，其高度与硅粉喷管管口72直径相等，使用该结构硅粉喷射装置7可降低硅粉喷入速度，减少对换热管束61外壁面的冲刷磨损，并均匀硅粉颗粒的喷入分布，提高反应及换热效率。

请参阅图1、图7-图9，本实施例中，换热系统6包括换热管束61、进口环管62、出口环管63以及连接管64，进口环管62位于出口环管63的上方，且进口环管62与出口环管63均沿反应机构5上端外壁面环绕一周，换热管束61折弯成多组倒L形的换热管模组65且呈环形阵列分布在反应机构5的内部，每组换热管模组65包括平直管段651和垂直管段652，每根换热管包括内管611和外管612，内管611同轴套合在外管612中，换热工质由内管611进入，外管612流出，各单管管程一致，管路的阻力损失接近相等，无需调节即可保持平衡，水力稳定性好，流量分配均衡，易于调节；每根换热管束61立置于合成炉反应机构5内，每组垂直管段652底端内管611的长度略短于外管612的长度，并在底端外管612的管口处安装密封堵头66，每组平直管段651的内管611管口均与进口环管62密封连通且管口略微伸出炉体1外，每组平直管段651的外管612一端略短于内管611一端且两者之间采用环形堵盖67密封连接，并在进口环管62管口的就近处至少有一个外管612的侧壁上通过竖直的连接管64与出口环管63密封连接，该换热管束61沿炉体1内轴向完全对称分布且高度相等，以形成均匀温度场，根据炉体1不同反应阶段的温度需求，不同温度的换热工质在内管611和外管612循环流动，通过热传导及热对流的形式将热量从进口环管62带入内管611然后从垂直管段652的内管611的底端通过连接管带离至出口环管63，从而控制炉体内温度满足反应机构内的用热需求。

需要说明的是，如图11所示，进口环管62的管口朝外延伸出平直管段651并连接法兰接口9构成换热工质的进口，出口环管63的管口朝外延伸出连接管64并连接法兰接口9构成换热工质的出口；每根换热管束61的内管611和外管612的外壁上均设置有沿管道周向等距阵列的三条结构和大小完全相同的加强筋10，如图10所示，加强筋10形状呈倒U状，其位置分别位于管道切面的0°、120°和240°。换热管束61中的外管612外壁面上电弧喷涂有耐高温腐蚀的金属涂层11，金属涂层11的基体材料包括但不限于镍、铜、碳化钨及纳米金属陶瓷。

请参阅图1，本实施例中，供气段2、分流孔板31和反应机构5两两之间采用密封圈密封，密封圈基体材料采用聚四氟乙烯，该材料具有耐高低温、耐交变温差、摩擦系数小、不黏性和耐腐蚀等特性，完全适应炉内工作环境，并完全阻隔硅粉渗入供气段，保障合成炉安全生产。且供气段2、反应机构5和出料段8之间的壳体通过连接法兰13连接并使用固定螺栓12固定。

工作原理：供气段2侧壁面上设置有供气口21，经上一工段冷却干燥后的氯化氢气体由此进入炉体1，氯化氢气体在气体分流模组内形成上升的均匀环流流场，通过下喷口44可以将沉积在分流孔板31上的硅粉吹起，防止硅粉堆积，通过中喷口43与上喷口42引导氯化氢气体形成上升环流，提高硅粉和氯化氢气体的反应效率，也可均匀流场，带动平衡炉内温度分布，提高产物合成率，然后均匀环流的氯化氢气体与反应机构5侧壁上硅粉喷射装置7喷出的金属级硅粉和催化剂混合反应，使用该结构硅粉喷射装置7可降低硅粉喷入速度，减少对换热管束61外壁面的冲刷磨损，并均匀硅粉颗粒的喷入分布，提高反应及换热效率；反应机构5内部的换热管束61控制炉内温度，每根换热管包括内管611和外管612，该换热管束61沿炉体1内轴向完全对称分布且高度相等，以形成均匀温度场，根据炉体1不同反应阶段的温度需求，不同温度的换热工质在内管611和外管612循环流动，通过热传导及热对流的形式将热量从进口环管62带入内管611然后从垂直管段652的内管611的底端通过连接管带离至出口环管63，从而控制炉体内温度满足反应机构内的用热需求，换热工质由内管611进入，外管612流出，各单管管程一致，管路的阻力损失接近相等，无需调节即可保持平衡，水力稳定性好，流量分配均衡，易于调节，保证反应条件适宜稳定；反应完成后得到的三氯氢硅合成气进入出料段8，经初步沉降筛滤，较为纯净的三氯氢硅合成气通过出料段8顶端的出气口81输至下一工段，被分离出的硅粉则通过出料段8侧壁面的沉降口82排出。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (6)

1.一种新型三氯氢硅合成炉，其特征在于，包括炉体（1）、设在炉体（1）底端的供气段（2）、设在供气段（2）上方的气体分流模组、设在气体分流模组上方的反应机构（5）、设于反应机构（5）内部使得换热工质折返流动的换热系统（6）、设于反应机构（5）侧端用于将硅粉均匀喷射于反应机构（5）内部的硅粉喷射装置（7）、以及设在炉体（1）顶端的出料段（8），所述供气段（2）一端的侧壁上设有供气口（21），所述气体分流模组包括孔板组件（3）和气体喷管组件（4），所述孔板组件（3）包括分流孔板（31）和若干个通孔（32），所述供气段（2）和气体分流模组的连接处设有用来导引气体向上流动的分流孔板（31），所述分流孔板（31）板面上设有若干环形错位分布的轴向通孔（32），每个所述通孔（32）上装配有对应尺寸且将气体吹向多个方向的气体喷管组件（4），所述反应机构（5）中部的壁面上斜向下设置有硅粉喷射装置（7），所述出料段（8）内部为中空结构，其顶端设置有用来收集反应得到三氯氢硅合成气体的出气口（81），未完全反应的硅粉通过出料段（8）侧壁面的沉降口（82）分离排出；

所述分流孔板（31）的板面划分为若干个由非均匀轴向分布通孔（32）组成的扇形区域，每个区域夹角为30 - 60°，对应区域内采用不同大小且与氯化氢气体进口方向左右对称通孔（32）孔径，高压区通孔（32）的孔径为较大孔径，低压区通孔（32）的孔径为较小孔径，且最大孔径与最小孔径之比小于3:1；

所述硅粉喷射装置（7）包括硅粉喷管（71）、硅粉喷管管口（72）、狭缝式喷口（73）、扩散腔（74）、分流口（75）以及收缩腔（76），所述硅粉喷管（71）的端部设有狭缝式喷口（73），狭缝式喷口（73）缝宽为硅粉喷管管口（72）直径的1/2 - 1/4，缝长为硅粉喷管管口（72）直径的3-5倍，所述硅粉喷管（71）与狭缝式喷口（73）之间通过扩散腔（74）和收缩腔（76）依次连接，所述扩散腔（74）宽度略大于硅粉喷管管口（72）直径，长度至少为硅粉喷管管口（72）直径的5倍，高度为硅粉喷管管口（72）直径2-3倍，所述扩散腔（74）呈长方体形状且两侧壁面开设有与硅粉喷管管口（72）等宽的狭缝式出口作为泄压分流口（75），所述收缩腔（76）轴剖呈倒梯形状，其高度与硅粉喷管管口（72）直径相等；

所述换热系统（6）包括换热管束（61）、进口环管（62）、出口环管（63）以及连接管（64），所述进口环管（62）位于出口环管（63）的上方，且所述进口环管（62）与出口环管（63）均沿反应机构（5）上端外壁面环绕一周，每根所述换热管束（61）中的换热管均包括内管（611）和外管（612），所述内管（611）同轴套合在外管（612）中，所述换热管束（61）折弯成多组倒L形的换热管模组（65）且呈环形阵列分布在反应机构（5）的内部，每组换热管模组（65）包括平直管段（651）和垂直管段（652），所述垂直管段（652）立置于合成炉反应机构（5）内，其底端内管（611）的长度略短于外管（612）的长度，并在底端外管（612）的管口处安装密封堵头（66），所述平直管段（651）连通沿路的垂直管段并略微伸出炉体（1）外，每组平直管段（651）的内管（611）管口均与进口环管（62）密封连通，其外端的外管（612）略短于内管（611）且两者之间采用环形堵盖（67）密封连接，并在进口环管（62）管口的就近处通过在外管（612）的侧壁设置竖直的连接管（64）与出口环管（63）密封连接。

2.根据权利要求1所述的一种新型三氯氢硅合成炉，其特征在于：所述气体喷管组件（4）包括气体喷管（41）、上喷口（42）、中喷口（43）和下喷口（44），所述气体喷管（41）为柱状且与分流孔板（31）之间通过螺纹或焊接方式固定连接，其直径及数量与分流孔板（31）上通孔（32）保持一致，其顶端为盲端，每个所述气体喷管（41）的管壁沿轴向等间距分别设置有上喷口（42）、中喷口（43）和下喷口（44）三组朝向不同孔径一致的斜喷口，每组斜喷口处于同一水平线且水平间距相等，所述下喷口（44）开口方向朝下，与气体喷管（41）管口径向夹角为30 - 60°，所述中喷口（43）与上喷口（42）的开口方向朝左或朝右，与气体喷管（41）管口轴向夹角为30 - 60°，每个斜喷口直径为气体喷管（41）直径的1/2 - 1/4。

3.根据权利要求1所述的一种新型三氯氢硅合成炉，其特征在于：所述进口环管（62）的管口朝外延伸出平直管段（651）并连接法兰接口（9）构成换热工质的进口，所述出口环管（63）的管口朝外延伸出连接管（64）并连接法兰接口（9）构成换热工质的出口。

4.根据权利要求3所述的一种新型三氯氢硅合成炉，其特征在于：每根所述换热管束（61）中换热管的内管（611）和外管（612）的外壁上均设置有沿管道轴向等距阵列的三条结构和大小完全相同的加强筋（10），所述加强筋（10）形状呈倒U状，其位置分别位于管道切面的0°、120°和240°。

5.根据权利要求4所述的一种新型三氯氢硅合成炉，其特征在于：所述换热管束（61）中的外管（612）外壁面上电弧喷涂有耐高温腐蚀的金属涂层（11），所述金属涂层（11）的基体材料包括但不限于镍、铜、碳化钨及纳米金属陶瓷。

6.根据权利要求1所述的一种新型三氯氢硅合成炉，其特征在于：所述供气段（2）、分流孔板（31）和反应机构（5）两两之间采用密封圈密封，密封圈基体材料采用聚四氟乙烯，且所述供气段（2）、反应机构（5）和出料段（8）之间的壳体通过连接法兰（13）连接并使用固定螺栓（12）固定。