KR20090042169A - 염화수소 가스 분출용 부재 및 트리클로로실란 제조용 반응장치 및 트리클로로실란 제조 방법 - Google Patents

염화수소 가스 분출용 부재 및 트리클로로실란 제조용 반응장치 및 트리클로로실란 제조 방법 Download PDF

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Abstract

금속 실리콘 분말에 염화수소 가스를 반응시켜 트리클로로실란을 생성하는 트리클로로실란 제조용 반응 장치에 사용되는 염화수소 가스 분출용 부재(1)이며, 길이 방향을 향해 연장되는 축부(2)와, 이 축부(2)의 상기 길이 방향에 대해 교차하는 방향으로 연장되는 헤드부(3)를 갖고, 축부(2)에는 상기 길이 방향을 향해 연장되는 공급 구멍(4)이 형성되고, 헤드부(3)에는 공급 구멍(4)에 연통하는 동시에 공급 구멍(4)의 연장 방향에 대해 교차하는 방향으로 연장하여 헤드부(3)의 외표면으로 개방된 분출 구멍(5)이 복수 형성되어 있다.
금속 실리콘 분말, 염화수소 가스, 트리클로로실란, 헤드부, 염화수소 가스 분출용 부재

Description

염화수소 가스 분출용 부재 및 트리클로로실란 제조용 반응 장치 및 트리클로로실란 제조 방법 {HYDROGEN CHROLIDE GAS EJECTING NOZZLE, REACTION APPARATUS FOR PRODUCING TRICHLOROSILANE AND METHOD FOR PRODUCING TRICHLOROSILANE}
본 발명은 금속 실리콘 분말과 염화수소 가스를 반응시켜 트리클로로실란을 생성할 때에 사용되는 트리클로로실란 제조용 반응 장치에 있어서 사용되고, 장치 본체 내에 공급된 금속 실리콘 분말 중에 염화수소 가스를 분출시키는 염화수소 가스 분출용 부재 및 이 염화수소 가스 분출용 부재를 구비한 트리클로로실란 제조용 반응 장치 및 그 염화수소 가스 분출용 부재를 사용한 트리클로로실란 제조 방법에 관한 것이다.
일레븐 나인 이상의 매우 고순도의 실리콘을 제조하기 위한 원료로서 사용되는 트리클로로실란(SiHCl3)은 순도 98 ％ 정도의 금속 실리콘 분말(Si)과 염화수소 가스(HCl)를 반응시킴으로써 제조된다.
이와 같이 금속 실리콘 분말과 염화수소 가스를 반응시켜 트리클로로실란을 생성하기 위한 트리클로로실란 제조용 반응 장치로서, 예를 들어 특허 문헌 1에 개 시한 바와 같이, 금속 실리콘 분말이 공급되는 장치 본체와, 이 장치 본체의 저부로부터 염화수소 가스를 장치 본체 내로 도입하는 가스 도입 수단을 구비한 것이 제안되어 있다. 여기서, 가스 도입 수단에는 금속 실리콘 분말 중에 염화수소 가스를 분출시키기 위해, 분출 구멍을 구비한 염화수소 가스 분출용 부재가 장착되어 있다.
입경이 1000 ㎛ 이하로 비교적 작은 금속 실리콘 분말을 장치 본체에 공급하고, 장치 본체의 저부로부터 염화수소 가스 분출용 부재를 통해 염화수소 가스를 고속으로 분출시켜 금속 실리콘 분말을 유동시킨다. 이에 의해, 금속 실리콘 분말과 염화수소 가스를 충분히 접촉시켜, 이들의 반응에 의해 트리클로로실란을 얻는다.
[특허 문헌 1] 일본 특허 공개 제2002-220219호 공보
그런데, 종래의 염화수소 가스 분출용 부재는 그 분출 구멍이 장치 본체의 상방을 향해 개방되도록 하여 장치 본체의 저부에 고정되어 있다. 여기서, 금속 실리콘 분말은 전술한 바와 같이 입경이 작아, 분출 구멍 중에 들어가서 막혀 버릴 우려가 있었다. 이로 인해, 염화수소 가스 분출용 부재를 교환하거나 클리닝할 필요가 있으나, 염화수소 가스 분출용 부재가 장치 본체의 저부에 고정되어 있으므로, 염화수소 가스 분출용 부재를 용이하게 제거할 수 없었다.
본 발명은 이와 같은 사정을 감안하여 이루어진 것이며, 금속 실리콘 분말에 의한 막힘을 억제할 수 있는 동시에, 염화수소 가스를 넓게 분산시켜 트리클로로실란의 생산 효율을 향상시키는 것이 가능한 염화수소 가스 분출용 부재 및 이 염화수소 가스 분출용 부재를 구비한 트리클로로실란 제조용 반응 장치 및 그 염화수소 가스 분출용 부재를 사용한 트리클로로실란 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 염화수소 가스 분출용 부재는 금속 실리콘 분말에 염화수소 가스를 반응시켜 트리클로로실란을 생성하는 트리클로로실란 제조용 반응 장치에 사용되는 염화수소 가스 분출용 부재이며, 길이 방향을 향해 연장되는 축부와, 이 축부의 상기 길이 방향에 대해 교차하는 방향으로 연장되는 헤드부를 갖는다. 상기 축부에는 상기 길이 방향을 향해 연장되는 공급 구멍이 형성되어 있다. 상기 헤드부 에는 복수의 분출 구멍이 형성되어 있다. 각 분출 구멍은 상기 공급 구멍에 연통되는 동시에 상기 공급 구멍의 연장 방향에 대해 교차하는 방향으로 연장되어 상기 헤드부의 외표면으로 개방되어 있다.
본 발명의 염화수소 가스 분출용 부재는 길이 방향으로 연장되는 축부와 이 축부의 길이 방향에 대해 교차하는 방향으로 연장되는 헤드부를 갖고 있고, 축부에 형성된 공급 구멍이 축부의 길이 방향으로 연장되는 동시에, 헤드부에, 공급 구멍에 대해 교차하는 방향으로 연장되는 분출 구멍이 형성되어 있다. 따라서, 전술한 트리클로로실란 제조용 반응 장치에 이 염화수소 가스 분출용 부재를 장착한 경우에, 분출 구멍에 금속 실리콘 분말이 들어가기 어려워져 분출 구멍의 막힘을 방지할 수 있다.
또한, 분출 구멍이 복수 형성되어 있으므로, 복수의 방향을 향해 염화수소 가스를 분출할 수 있어, 염화수소 가스를 금속 실리콘 분말 중에 넓게 분산시켜 반응을 촉진하는 것이 가능해진다.
본 발명의 염화수소 가스 분출용 부재는 상기 축부에 나사부가 형성되어 있는 것이 바람직하다.
본 발명의 염화수소 가스 분출용 부재는 전술한 트리클로로실란 제조용 반응 장치의 가스 도입 수단에 착탈 가능하게 장착된다. 따라서, 장시간 사용하여 열화된 경우라도 용이하게 교환할 수 있다. 또한, 만일 분출 구멍이 막힌 경우라도 제거하여 클리닝할 수 있으므로, 메인터넌스가 매우 용이하다. 또한, 염화수소 가스 분출용 부재를 나사의 개폐에 의해 간단하게 착탈할 수 있어, 메인터넌스성의 한층 향상을 도모할 수 있다. 또한, 염화수소 가스 분출용 부재의 헤드부는 스패너 등의 작업용 공구가 맞물리는 형상인 것이 바람직하다.
또한, 본 발명의 염화수소 가스 분출용 부재는 복수의 상기 분출 구멍이 상기 공급 구멍으로부터 방사 형상으로 연장되도록 형성되어 있는 것이 바람직하다.
본 발명의 염화수소 가스 분출용 부재에 있어서는 공급 구멍을 통해 공급된 염화수소 가스가 복수의 분출 구멍으로부터 방사 형상으로 분출되게 되어, 염화수소 가스를 금속 실리콘 분말 중에 더욱 넓게 분산시킬 수 있다.
본 발명의 트리클로로실란 제조용 반응 장치는 금속 실리콘 분말과, 염화수소 가스를 반응시켜 트리클로로실란을 생성하는 트리클로로실란 제조용 반응 장치이며, 상기 금속 실리콘 분말이 공급되는 장치 본체와, 이 장치 본체의 저부측으로부터 상기 염화수소 가스를 상기 장치 본체 내로 도입하는 가스 도입 수단을 갖는다. 이 가스 도입 수단에 있어서는, 상기한 염화수소 가스 분출용 부재가 상기 장치 본체의 저판부를 관통하여 착탈 가능하게 장착되고, 상기 헤드부가 상기 저판부 상에 배치되어 있다.
본 발명의 트리클로로실란 제조용 반응 장치에 따르면, 염화수소 가스 분출용 부재의 막힘을 방지할 수 있으므로, 안정된 조업을 행할 수 있다. 또한, 염화수소 가스를 금속 실리콘 분말 중에 넓게 분산시킴으로써 트리클로로실란의 생산 효율을 대폭으로 향상시킬 수 있다.
본 발명의 트리클로로실란 제조 방법은 금속 실리콘 분말과, 염화수소 가스를 반응시켜 트리클로로실란을 생성하는 트리클로로실란 제조 방법이며, 상기 실리 콘 분말이 공급되는 장치 본체의 저판부에 상기한 염화수소 가스 분출용 부재를 장착하고, 상기 헤드부를 상기 저판부의 상면 상에 배치해 두고, 상기 장치 본체의 하부에 금속 실리콘 분말을 공급하면서 상기 염화수소 가스 분출용 부재의 상기 분출 구멍으로부터 염화수소 가스를 분출한다.
본 발명에 따르면, 금속 실리콘 분말에 의한 막힘을 억제할 수 있다. 또한, 본 발명에 따르면, 염화수소 가스를 넓게 분산시켜 트리클로로실란의 생산 효율을 향상시킬 수 있다.
이하에, 본 발명의 실시 형태에 대해 첨부한 도면을 참조하여 설명한다.
본 실시 형태인 염화수소 가스 분출용 부재(1)는, 도1 및 도2에 도시한 바와 같이 개략 원기둥 형상을 이루는 축부(2)와, 이 축부(2)의 상단부에 있어서 축부(2)의 길이 방향(도1에 있어서 상하 방향)에 교차하는 방향으로 연장되는 헤드부(3)를 구비하고 있다.
본 실시 형태에 있어서는, 헤드부(3)는 축부(2)의 길이 방향에 대해 직교하는 방향으로 연장되어 있고, 도2에 도시한 바와 같이 상면에서 볼 때 정육각 형상이다. 또한, 헤드부(3)의 상면(3A)은 축부(2)의 길이 방향에 직교하는 평면이고, 헤드부(3)의 측면(3B)은 상면(3A)에 직교한다. 이에 의해, 헤드부(3)는 개략 정육각 기둥 형상이다.
또한, 축부(2)에는 그 외주면에 수나사가 형성되어 있다. 이와 같이, 염화 수소 가스 분출용 부재(1)는, 소위 육각 볼트와 동일한 형상으로 되어 있어, 헤드부(3)는 스패너 등의 작업용 공구가 맞물리는 것이 가능하다.
축부(2)에는 그 하단부면(2B)으로 개방되는 동시에 축부(2)의 길이 방향을 따라서 연장되는 공급 구멍(4)이 형성되어 있다. 또한, 이 공급 구멍(4)은 헤드부(3)의 상면(3A)으로 개방되어 있지 않고, 소위 막힘 구멍(stopping hole)으로 되어 있다.
그리고, 헤드부(3)에는 공급 구멍(4)에 연통되는 동시에, 공급 구멍(4)의 연장 방향에 대해 교차하는 방향으로 연장되는 복수의 분출 구멍(5)이 형성되어 있다. 본 실시 형태에서는, 도1 및 도2에 도시한 바와 같이 6개의 분출 구멍(5)이 공급 구멍(4)의 연장 방향에 대해 각각 직교하도록 형성되어 있다. 이들 6개의 분출 구멍(5)은, 도2에 도시한 바와 같이 헤드부(3)의 중심에 위치하는 공급 구멍(4)으로부터 방사 형상으로 연장되도록 형성되어 있고, 정육각 기둥 형상을 이루는 헤드부(3)의 측면으로 각각 개방되어 있다. 즉, 분출 구멍(5)의 개구부는 축부(2)의 길이 방향에 대해 직교하는 방향을 향하게 되어 있는 것이다.
다음에, 본 실시 형태인 염화수소 가스 분출용 부재(1)가 사용되는 트리클로로실란 제조용 반응 장치(10)에 대해 설명한다.
트리클로로실란 제조용 반응 장치(10)는, 도3에 도시한 바와 같이 개략 원통 형상을 이루는 몸통부(12)와 저판부(13)와 천장(14)을 갖는 장치 본체(11)를 구비하고 있다. 여기서, 도3 및 도4에 도시한 바와 같이, 저판부(13)의 상면(13A) 및 하면(13B)은 몸통부(12)가 이루는 원통의 축선에 대해 직교하도록 배치되어 있다.
장치 본체(11)의 몸통부(12)의 하부에는 금속 실리콘 분말을 장치 본체(11) 내에 공급하는 실리콘 분말 공급구(15)가 형성되어 있다. 이 실리콘 분말 공급구에는 캐리어 가스의 도입 배관(30)이 접속되고, 이 캐리어 가스의 도입 배관(30)에 피드 호퍼(31)로부터 금속 실리콘 분말이 공급되어, 실리콘 분말 공급구(15)를 경유하여 장치 본체(11) 내로 공급된다. 또한, 피드 호퍼(31)에는 후술하는 사이클론(33)이 접속되어 있는 동시에, 외부로부터 금속 실리콘 분말을 공급하는 실리콘 분말 공급계(40)가 접속되어 있다.
또한, 장치 본체(11)의 천장(14)에는 반응에 의해 생성된 트리클로로실란의 가스를 외부로 취출하는 가스 취출구(17)가 형성되어 있다.
이 장치 본체(11)의 하측에는 염화수소 가스를 장치 본체(11) 내부로 도입하기 위한 가스 도입 수단(20)이 마련되어 있다.
가스 도입 수단(20)은 염화수소 가스가 저장되는 가스실(21)과, 이 가스실(21) 내에 염화수소 가스를 공급하는 가스 공급구(22)를 구비하고 있다. 여기서, 가스실(21)은 장치 본체(11)의 저판부(13)에 의해 장치 본체(11) 내부와 구획되어 있다.
그리고, 장치 본체(11)의 저판부(13)에, 도4에 도시한 바와 같이 본 실시 형태의 염화수소 가스 분출용 부재(1)가 배치되어 있다. 상세하게 서술하면, 장치 본체(11)의 저판부(13)에 설치 구멍(13C)이 형성되고, 이 설치 구멍(13C)에 염화수소 가스 분출용 부재(1)의 축부(2)가 삽입되고, 이 염화수소 가스 분출용 부재(1)의 헤드부(3)가 저판부(13)의 상면(13A)에 배치되어 있다. 저판부(13)의 하 면(13B)측으로부터 너트(25)가 축부(2)에 형성된 수나사부(2A)에 비틀어 넣어져, 저판부(13)를 너트(25)와 헤드부(3)에 의해 끼워 넣음으로써 고정되어 있다. 또한, 헤드부(3)와 저판부(13)의 상면(13A)과의 사이에는 와셔(26)가 놓여 있다. 또한, 너트(25)와 저판부(13)의 하면(13B)과의 사이에는 와셔(26)가 놓여 있다.
이에 의해, 염화수소 가스 분출용 부재(1)의 축부(2)가 저판부(13)를 관통하여 가스실(21) 내부로 삽입되고, 이 저판부(13)에 착탈 가능하게 장착된다. 또한, 염화수소 가스 분출용 부재(1)의 축부(2)에, 공급 구멍(4)에 연통되는 균압관(27)이 접속되어 있다.
전술한 바와 같이 하여 본 실시 형태인 염화수소 가스 분출용 부재(1)는 장치 본체(11)의 저판부(13)에 고정되어, 축부(2)가 저판부(13)로부터 하방을 향해[장치 본체(11)의 몸통부(12)가 이루는 원통의 축선을 따라서] 연장되도록, 또한 헤드부(3)의 상면(3A)이 장치 본체(11)의 저판부(13)의 하면(13B)과 평행이 되도록 배치된다. 또한, 축부(2)의 공급 구멍(4)은 그 하단부가 가스실(21) 내로 개방되고, 한편 헤드부(3)의 분출 구멍(5)은 장치 본체(11)의 몸통부(12)가 이루는 원통의 축선에 대해 직교하는 방향으로 개방되도록 배치된다. 그리고, 가스 공급구(22)로부터 가스실(21) 내로 공급된 염화수소 가스가 염화수소 가스 분출용 부재(1)의 공급 구멍(4)을 경유하여 분출 구멍(5)으로부터 장치 본체(11) 내로 분출된다. 가스 도입 수단(20)은 가스 공급구(22), 가스실(21) 및 염화수소 가스 분출용 부재(1)를 구비한다.
또한, 본 실시 형태에 있어서는, 도5에 도시한 바와 같이 복수의 염화수소 분출 노즐(1)이 저판부(13)의 상면(13A)의 전체면에 걸쳐서 바둑판 형상으로 배열되어 있다.
다음에, 상기한 트리클로로실란 제조용 반응 장치(10)에 의한 트리클로로실란의 제조 방법에 대해 설명한다.
금속 실리콘 분말은 실리콘 분말 공급계(40)로부터 피드 호퍼(31)로 공급되고, 이 피드 호퍼(31)로부터 밸브(32)를 통해 캐리어 가스의 도입 배관(30) 내로 도입되고, 기류 이송에 의해 실리콘 분말 공급구(15)를 통해 장치 본체(11)의 내부로 공급된다. 이때, 염화수소 가스를 기류 이송의 캐리어 가스로서 사용하고 있다. 또한, 캐리어 가스는 일정한 압력으로 도입되고 있다.
또한, 가스 도입 수단(20)에 의해 장치 본체(11)의 내부에 염화수소 가스를 도입한다. 염화수소 가스는 장치 본체(11)의 저판부(13)에 복수 배치된 염화수소 가스 분출용 부재(1)를 통해 장치 본체(11) 내를 향해 분출된다. 염화수소 가스 분출용 부재(1)로부터 분출된 염화수소 가스는 금속 실리콘 분말 중에 도입된다.
이와 같이 하여 장치 본체(11) 내의 금속 실리콘 분말에 염화수소 가스가 분출됨으로써, 금속 실리콘 분말이 장치 본체(11) 내를 유동하게 된다. 금속 실리콘 분말이 유동하면서 염화수소 가스와 접촉함으로써 금속 실리콘 분말과 염화수소 가스가 소저 온도에서 반응하여 트리클로로실란의 가스가 생성된다.
생성된 트리클로로 실란의 가스는 장치 본체(11)의 천장(14)에 설치된 가스 취출구(17)로부터 취출되어 후공정으로 공급된다. 또한, 장치 본체(11) 내부에 있어서 미반응의 금속 실리콘 분말은 트리클로로실란의 가스와 함께 가스 취출구(17) 로부터 배출되어 후공정의 사이클론(33)에 의해 회수되어 피드 호퍼(31)로 공급되고 캐리어 가스의 도입 배관(30) 내로 도입되고, 다시 장치 본체(11) 내로 공급된다. 사이클론(33)에 의해 회수되지 않은 금속 실리콘 분말은 후공정의 필터(34)에 의해 제거된다.
본 실시 형태인 염화수소 가스 분출용 부재(1)는 개략 원기둥 형상을 이루는 축부(2)와, 축부(2)의 길이 방향(도1에 있어서 상하 방향)에 교차하는 방향으로 연장되는 헤드부(3)를 구비하고 있고, 축부(2)가 장치 본체(11)의 상하 방향을 향해 연장되도록 배치되게 되고, 축부(2)에 형성된 공급 구멍(4)도 장치 본체(11)의 상하 방향[장치 본체(11)의 몸통부(12)가 이루는 원통의 축선 방향]을 향하도록 배치된다. 그리고, 이 공급 구멍(4)에 직교하는 분출 구멍(5)의 개구부가 헤드부(3)의 측면으로 개방되어 있으므로, 분출 구멍(5)의 개구부는 장치 본체(11)의 상방을 향하는 경우가 없어진다. 따라서, 분출 구멍(5)에 금속 실리콘 분말이 들어가기 어려워져 분출 구멍(5)의 막힘을 방지할 수 있다.
공급 구멍(4)으로부터 복수의 분출 구멍(5)이 방사 형상으로 연장되도록 형성되어 있으므로, 하나의 염화수소 가스 분출용 부재(1)로부터 복수의 방향을 향해 염화수소 가스를 분출할 수 있어, 염화수소 가스를 금속 실리콘 분말 중에 넓게 분산시켜 반응을 촉진하는 것이 가능해진다. 이에 의해, 금속 실리콘 분말과 염화수소 가스의 반응을 더욱 촉진시켜 트리클로로실란의 생산 효율의 향상을 도모할 수 있다.
또한, 이 염화수소 가스 분출용 부재(1)는 장치 본체(11)의 저판부(13)에 착 탈 가능하게 장착되어 있으므로, 장시간 사용하여 열화된 경우라도, 간단하게 교환할 수 있다. 또한, 만일, 분출 구멍(5)이 막힌 경우라도, 장치 본체(11)의 저판부(13)로부터 제거한 상태로 클리닝할 수 있으므로, 메인터넌스가 매우 용이하다. 또한, 염화수소 가스 분출용 부재(1)의 헤드부(3)가 정육각 기둥 형상을 이루고 있으므로, 스패너 등의 작업용 공구를 맞물리게 하여 나사의 개폐를 하여, 간단하게 착탈할 수 있다.
또한, 본 실시 형태인 염화수소 가스 분출용 부재(1)는, 소위 육각 볼트와 동일한 형상으로 되어 있으므로, 범용의 육각 볼트에 펀칭 가공을 실시함으로써 이 염화수소 가스 분출용 부재(1)를 제작할 수 있어, 이 염화수소 가스 분출용 부재(1)의 제작 비용의 저감을 도모할 수 있다.
또한, 본 실시 형태에서는, 또한 염화수소 가스 분출용 부재(1)의 축부(2)에, 공급 구멍(4)에 연통하는 균압관(27)이 접속되어 있으므로, 분출 구멍(5)으로부터 분출되는 염화수소 가스의 압력을 균일하게 할 수 있다.
이상, 본 발명의 실시 형태인 염화수소 가스 분출용 부재에 대해 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않고, 그 발명의 기술적 사상을 일탈하지 않는 범위에서 적절하게 변경 가능하다.
예를 들어, 본 실시 형태에서는 분출 구멍이 공급 구멍의 연장 방향에 대해 직교하도록 형성된 것으로 설명하였으나, 이것으로 한정되지 않고, 장치 본체의 저판부에 설치한 상태로 장치 본체의 상방으로 개구부가 향하지 않도록 공급 구멍에 대해 교차되어 있으면 된다.
또한, 육각 볼트 형상을 이루고 6개의 분출 구멍이 형성된 것으로서 설명하였으나, 분출 구멍의 수에 한정은 없다. 염화수소 가스 분출용 부재의 배치나 장치 본체의 형상을 고려하여 적절하게 설계하는 것이 바람직하다.
도6 내지 도11은 염화수소 가스 분출용 부재의 제2 내지 제4 실시 형태를 도시하고 있다. 상기 실시 형태는 모두 헤드부의 형상이 제1 실시 형태의 것과 상이하고, 축부는 제1 실시 형태의 것과 동일하므로, 동일한 부호를 붙여 설명을 생략한다. 그 밖에, 제1 실시 형태의 것과 공통되는 공급 구멍, 분출 구멍에도 동일한 부호를 붙이고 있다. 도6 및 도7에 도시하는 염화수소 가스 분출 부재(51)는 그 헤드부(52)가 평면에서 볼 때에 정사각형으로 형성되고, 상면(52A)이 길이 방향에 직교하는 평면으로 형성되어 있는 동시에, 공급 구멍(4)에 직교하는 4개의 분출 구멍(5)이 헤드부(52)의 각 측면(52B)으로 각각 개방되어 있다. 도8 및 도9에 도시하는 염화수소 가스 분출 부재(53)는 그 헤드부(54)가 평면에서 볼 때에 원형의 양측부를 서로 평행하게 절제하고 있는 형상으로 되어 있고, 상면(54A)은 길이 방향에 직교하는 평면으로 형성되어 있으나, 측면은 원호 형상 측면(54B)과 평면 형상 측면(54C)이 한 쌍씩 형성되어 있다. 또한, 공급 구멍(4)에 직교하는 4개의 분출 구멍(5)은 헤드부(54)의 원호 형상 측면(54B)으로 각각 개방되어 있다. 또한, 도10 및 도11에 도시하는 염화수소 가스 분출 부재(55)는 그 헤드부(56)가 반구 형상으로 형성되고, 그 양측부의 일부가 서로 평행하게 절제된 형상으로 되어 있다. 따라서, 헤드부(56)의 상면(56A)은 반구면에 형성되고, 한 쌍의 평면 형상 측면(56B)이 길이 방향으로 평행하게 형성되어 있다. 그리고, 공급 구멍(4)에 대해 비스듬히 교차하는 4개의 분출 구멍(5)이 반구 형상의 상면(56A)에 비스듬히 상방향으로 개방되어 있다.
상기한 염화수소 가스 분출용 부재는 모두, 그 헤드부의 평면 부분[도6 및 도7에서는 각 측면(52B), 도8 및 도9에서는 평면 형상 측면(54C), 도10 및 도11에서는 평면 형상 측면(56B)]을 갖고, 스패너 등의 공구를 맞물리게 하여 나사의 개폐를 함으로써, 저판부에 대해 착탈할 수 있다.
또한, 염화수소 가스 분출용 부재의 헤드부의 형상으로서는, 이들 형상 이외에도, 평면에서 볼 때에 삼각형 등으로 해도 좋고, 측면에 공구와 맞물릴 수 있는 평면이 형성되어 있으면 좋다.
도1은 본 발명의 실시 형태인 염화수소 가스 분출용 부재의 측면도.
도2는 도1에 도시하는 염화수소 가스 분출용 부재의 상면도.
도3은 도1에 도시하는 염화수소 가스 분출용 부재가 사용되는 트리클로로실란 제조용 반응 장치의 개략 설명도.
도4는 도1에 도시하는 염화수소 가스 분출용 부재가 가스 도입 수단에 장착된 상태를 도시하는 설명도.
도5는 장치 본체의 저판부에 배열된 복수의 염화수소 가스 분출용 부재를 도시하는 설명도.
도6은 염화수소 가스 분출용 부재의 제2 실시 형태의 측면도.
도7은 도6에 도시하는 염화수소 가스 분출용 부재의 상면도.
도8은 염화수소 가스 분출용 부재의 제3 실시 형태의 측면도.
도9는 도8에 도시하는 염화수소 가스 분출용 부재의 상면도.
도10은 염화수소 가스 분출용 부재의 제4 실시 형태의 측면도.
도11은 도10에 도시하는 염화수소 가스 분출용 부재의 상면도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
1, 51, 53, 55 : 염화수소 가스 분출용 부재
2 : 축부
2A : 수나사부(맞물림부)
3, 52, 54, 56 : 헤드부
4 : 공급 구멍
5 : 분출 구멍
10 : 트리클로로실란 제조용 반응 장치
11 : 장치 본체
13 : 저부
20 : 가스 도입 수단

Claims (5)

  1. 금속 실리콘 분말에 염화수소 가스를 반응시켜 트리클로로실란을 생성하는 트리클로로실란 제조용 반응 장치에 사용되는 염화수소 가스 분출용 부재이며,
    길이 방향을 향해 연장되는 축부와, 이 축부의 상기 길이 방향에 대해 교차하는 방향으로 연장되는 헤드부를 갖고,
    상기 축부에는 상기 길이 방향을 향해 연장되는 공급 구멍이 형성되고,
    상기 헤드부에는 복수의 분출 구멍이 형성되고,
    각 분출 구멍은 상기 공급 구멍에 연통되는 동시에, 상기 공급 구멍의 연장 방향에 대해 교차하는 방향으로 연장되어 상기 헤드부의 외표면으로 개방되어 있는 염화수소 가스 분출용 부재.
  2. 제1항에 있어서, 상기 축부에 나사부가 형성되어 있는 염화수소 가스 분출용 부재.
  3. 제1항에 있어서, 복수의 상기 분출 구멍이 상기 공급 구멍으로부터 방사 형상으로 연장되도록 형성되어 있는 염화수소 가스 분출용 부재.
  4. 금속 실리콘 분말과, 염화수소 가스를 반응시켜 트리클로로실란을 생성하는 트리클로로실란 제조용 반응 장치이며,
    상기 금속 실리콘 분말이 공급되는 장치 본체와, 이 장치 본체의 저부측으로부터 상기 염화수소 가스를 상기 장치 본체 내로 도입하는 가스 도입 수단을 갖고,
    이 가스 도입 수단은 제1항에 기재된 염화수소 가스 분출용 부재가 상기 장치 본체의 저판부를 관통하여 착탈 가능하게 장착되고, 상기 헤드부가 상기 저판부 상에 배치되어 있는 트리클로로실란 제조용 반응 장치.
  5. 금속 실리콘 분말과, 염화수소 가스를 반응시켜 트리클로로실란을 생성하는 트리클로로실란 제조 방법이며,
    상기 실리콘 분말이 공급되는 장치 본체의 저판부에, 제1항에 기재된 염화수소 가스 분출용 부재를 장착하고, 상기 헤드부를 상기 저판부 상에 배치해 두고,
    상기 장치 본체의 하부에 금속 실리콘 분말을 공급하면서 상기 염화수소 가스 분출용 부재의 상기 분출 구멍으로부터 염화수소 가스를 분출하는 트리클로로실란 제조 방법.
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