CN200986099Y - 用于填注或排空容器的设备和反应器 - Google Patents

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M·库茨马
H·劳勒德
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Abstract

本实用新型涉及用于填注和排空容器的设备和反应器，所述设备处于压力下并加有可燃性和/或侵蚀性气体，其特征在于具有上开合组件(1)、具有吹洗装置(3)的闸门容器(2)和下开合组件(4)；所述反应器装备有本实用新型的填注设备和相应的除灰闸门设备，并例如可用于同时制备四氯硅烷、三氯硅烷和氢。

Description

用于填注或排空容器的设备和反应器
技术领域
本发明涉及一种用于安全填注或排空在压力下的并加有可燃性和/或侵蚀性气体的容器的设备。
本发明还涉及一种加有可燃性和/或侵蚀性气体的并在压力下的反应器，该反应器装备有这种填注设备和相应的除尘闸门设备，这时例如可应用这种反应器通过硅与氯化氢反应同时制备四氯硅烷、三氯硅烷和氢。
背景技术
已知在放热反应中通过硅和氯化氢的反应可制备四氯硅烷以及三氯硅烷并同时形成氢和呈灰形态的残余沉积物。该反应通常在3bar的绝对压力和400-1200℃下进行。
根据法规需确保在这类合成反应中无侵蚀性的、可燃的或毒性的物质从装置中泄漏。
对从其中基本上要连续填注或取出固体的含有热的、可燃的或侵蚀性的内含物的系统未设置长期保持密封的和可靠的阻隔设备。阻隔件的密封性总是会由在密封面上的覆层即软质密封的机械或热应力而受损。
发明内容
本发明的目的是能尽可能安全地运行上述的装置。
该目的由本发明的用于填注或排空在压力下的并加有可燃性和/或侵蚀性气体的容器的设备解决，所述设备的特征在于具有上开合组件(1)、带有吹洗装置(3)的闸门容器(2)和下开合组件(4)，其中上开合组件(1)位于闸门容器(2)的入口范围，下开合组件(4)位于闸门容器(2)的出口范围，吹洗装置(3)连接在闸门容器(2)的中间区段。
已发现，应用用于填注或排空在压力下的并加有可燃性和/或侵蚀性气体的容器的设备，可确保在常压和压力下运行并加有可燃性和/或侵蚀性气体的反应器，特别是同时制备四氯硅烷、三氯硅烷和氢的反应器在平均水准以上的可靠运行方式，所述设备的特征在于上开合组件(1)、具有吹洗设备(3)的闸门容器(2)和下开合组件(4)(参见图1)。
附图说明
图1示出用于填注或排空在压力下的并加有可燃性和/或侵蚀性气体的容器的本发明设备的优选实施方案。
图2示出装备有本发明闸门设备的反应器的优选实施方案。
具体实施方式
因此本发明的目的是提供一种用于填注或排空在压力下的并加有可燃性和/或侵蚀性气体的容器的设备，该设备的特征在于上开合组件(1)、具有吹洗装置(3)的闸门容器(2)和下开合组件(4)(参见图1)。
优选是开合组件(1和4)各由第一活板(5和8)、第二活板(6和9)和第二活板(6和9)的闭锁(7和10)组成。
活板(5，8)适宜用金属密封件密封。
本发明的设备具有优选用惰性气体如氩气，特别优选用氮运行的吹洗装置，该吹洗装置(3)，特别包括吹洗介质的可关闭的进料口(3.1)、适于用过的含氧吹洗介质的可关闭的出口(3.2)和适于用过的含可燃性和/或侵蚀性气体的吹洗介质的可关闭的出口(3.3)，还包括各自的压力测量装置和体积流量测量装置。
本发明的这种设备可有利地用作安全填注或排空在压力下运行并加有可燃性和/或侵蚀性气体的反应器的闸门系统。
由此本发明的目的还在于提供一种具有足以满足上述的设备要求的填注设备和去灰闸门设备的反应器。例如可在适于在轻度过压达4bar绝对压力，优选1.1-3bar绝对压力下运行的本发明的固定床反应器中使固态物质如块状或粉状的硅与可燃性和/或侵蚀性气体如氯化氢反应，形成基本上在反应条件下呈挥发性的产品混合物(该混合物可能还含有其它气态和可燃性或侵蚀性的化合物)，同时确保特别安全的操作方式。
优选应用本发明的反应器(特别参看图2)来同时制备四氯硅烷、三氯硅烷和氢。通常在反应器后形成挥发性的产品混合物，该混合物主要含四氯硅烷、作为副成分的三氯硅烷和氢以及还可能有痕量的二氯硅烷和HCl，并且该混合物经冷凝以分离高品质的氢。冷凝物通常经蒸馏而被再加工。
例如，在用于填注和排空在压力下的并加有可燃性和/或侵蚀性气体的反应器的方法中，可经所述的闸门设备有利地应用本发明的设备，对此，
·为对反应器(11)装料，参见图2，以固体原料充装填注闸门设备(13)的贮槽(12)，松开该填注闸门设备(13)的上开合组件的第二活板(15)的闭锁件(14)，打开第二活板(15)和接着打开第一活板(16)，关闭第二活板(15)，包括关闭闭锁(14)和第一活板(16)，通过打开吹气介质供给口(18)和用过的含氧吹洗介质的出口(19)，用无氧吹洗介质、优选用氮气吹洗加有固态原料的闸门容器(17)，关闭出口(19)和供给口(18)，通过控制在闸门容器(17)中的压力检验运转中的部件的密封性，松开填注闸门设备(13)的下开合组件的第二活板(21)的闭锁(20)，打开第二活板(21)和接着打开第一活板(22)以进行反应器装料，关闭第二活板(21)和第一活板(22)和闭锁(20)，接着经可燃性和/或侵蚀性气体(23)的出口对闸门容器(17)减压并通过控制在闸门容器(17)中的压力检验运转中的部件的密封性，特别是通过检验确认其中是否有压力变化，
·为排空反应器，例如参看图2中的经除灰闸门设备(24)的灰卸出(35)，经含氧吹洗介质出口(26)使闸门容器(25)减压并通过(27)优选用氮气吹洗，接着关闭吹洗介质进料口(27)和出口(26)，操作除灰闸门设备(24)的上开合组件的活板(28)和(29)及闭锁(30)，接着关闭之，并通过打开吹气介质加料口(27)和出口(31)用吹洗介质吹洗含有灰和产品气的闸门客器(25)，关闭出口(31)和进料口(27)并通过控制闸门容器(25)中的压力检验运转中的部件的密封性，松开除灰闸门设备(24)的下开合组件的第二活板(33)的闭锁(32)，打开第二活板(33)和接着打开第一活板(34)以排空闸门容器(25)，关闭除灰闸门设备的下开合组件的第二活板(33)和第一活板(34)，闭锁(32)，并再次检验密封性，特别是通过检验确认是否在闸门容器(25)中有压力变化。
这时优选在操作部件后总是吹洗该闸门设备并接着检验密封性。出现不允许的压力变化时通常停止填注和除灰，为能继续确保该装置的密封性和较安金的运行，通常需更换该运行的不密封的部件以及密封件。
此外，优选将硅和氯化氢转变成氯硅烷和氢，这时特别可得到纯度为98-100％的氢并不改变质量。
也可以有利的方式优选连续运行装备有本发明设备的本发明的反应器。

Claims (5)

1.一种用于填注或排空容器的设备，所述容器处于压力下并加有可燃性和/或侵蚀性气体，该设备的特征在于具有上开合组件(1)、带有吹洗装置(3)的闸门容器(2)和下开合组件(4)，其中上开合组件(1)位于闸门容器(2)的入口范围，下开合组件(4)位于闸门容器(2)的出口，吹洗装置(3)连接在闸门容器(2)的中间区段范围。
2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述开合组件(1或4)各由第一活板(5或8)、第二活板(6或9)和第二活板(6或9)的闭锁(7或10)组成，其中第一活板(5或8)设置在第二活板(6或9)上方。
3.根据权利要求2所述的设备，其特征在于，所述活板(5，8)用金属密封件密封。
4.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述吹洗装置(3)包括吹洗介质的可关闭的进料口(3.1)、用过的含氧吹洗介质的可关闭的出口(3.2)和用过的含可燃性和/或侵蚀性气体的吹洗介质的可关闭的出口(3.3)，还包括各自的压力测量装置和体积流量测量装置。
5.一种反应器，其具有填注设备和除灰闸门设备，该反应器的特征在于，所述设备具有上开合组件(1)、带有吹洗装置(3)的闸门容器(2)和下开合组件(4)，其中上开合组件(1)位于闸门容器(2)的入口范围，下开合组件(4)位于闸门容器(2)的出口，吹洗装置(3)连接在闸门容器(2)的中间区段范围。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113137563A (zh) * 2020-01-16 2021-07-20 蔡孟学 高纯度无机化合物二氯硅烷分装储存容器的填充方法
CN113137567A (zh) * 2020-01-16 2021-07-20 蔡孟学 高纯度无机化合物二氯硅烷分装储存容器的残气回收方法

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