TW201139272A - Flow tube reactor for conversion of silicon tetrachloride to trichlorosilane - Google Patents

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TW201139272A
TW201139272A TW100101281A TW100101281A TW201139272A TW 201139272 A TW201139272 A TW 201139272A TW 100101281 A TW100101281 A TW 100101281A TW 100101281 A TW100101281 A TW 100101281A TW 201139272 A TW201139272 A TW 201139272A
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hydrogen
gas
tetrachloride
hydrodechlorination
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TW100101281A
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English (en)
Inventor
Guido Stochniol
Guenter Latoschinski
Yuecel Oenal
Ingo Pauli
Alfons Bieker
Original Assignee
Evonik Degussa Gmbh
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Description

201139272 六、發明說明: 【發明所屬之技術領域】 本發明關於一種用於使四氯化矽與氫在加氫脫氯反應 器中反應以得到三氯矽烷之方法’該加氫脫氯反應器係加 壓運轉並包含一或多個由陶瓷材料所構成之反應器管。本 發明另外關於此加氫脫氯反應器作爲用於由冶金級矽製備 三氯矽烷之設備的整合部件之用途。 【先前技術】 在許多矽化學之工業方法中’ SiCU及HSiCl3—起形成 。因此必須互換此二產物及因而滿足該等產物之一的特定 需求。 再者,高純度HSiCl3爲製造太陽能矽時的重要原料。 在四氯化矽(STC )加氫脫氯變成三氯矽烷(TCS ) 時,工業標準爲使用熱控制方法,其中該STC與氫一起通 入習稱爲“西門子爐(Siemens furnace ) ”之以石墨襯裡 的反應器中。以電阻加熱方式運轉存在於該反應器中之石 墨棒,以致於能達到1 1 〇〇 °C及更高的溫度。藉由該高溫及 該氫組分,使平衡位置偏向該TCS產物。該產物混合物係 於反應之後被引導離開反應器並以複雜方法予以移除。穿 過該反應器之流動持續不斷’且該反應器之內表面必須由 石墨構成,係爲耐腐蝕材料。爲了安定化,使用金屬外殼 。爲了非常實質抑制分解反應必須冷卻該反應器之外壁, 該等分解反應於高溫於熱反應器壁發生且會導致矽沉積物 -5- 201139272 除了起因於必要及不經濟之極高溫度的不利分解之外 ,該反應器的規律清潔也造成不利。由於受限之反應器尺 寸,必須使一系列獨立反應器轉運,其於經濟上同樣不利 。爲了達成較高之空間-時間產率以藉此,例如,減少反 應器數目,此技術不能加壓運轉。 另一個缺點爲進行純熱反應而沒用觸媒,使該方法整 體而言非常沒有效率。 因此本發明的目的在於提供使四氯化矽與氫反應以得 到三氯矽烷之方法,該方法更有效率並可以相等反應器尺 寸達成較高轉化率,即提高該TCS的空間-時間產率。再者 ,根據本發明之方法應該能使TCS具有高選擇性。 【發明內容】 經由發現到STC及氫之混合物可透過加壓管式反應器 加以引導而解決了這個問題,該加壓管式反應器較佳可裝 配催化性壁塗層或固定床觸媒。結合用於改善反應動力學 及增進選擇性之觸媒的應用及加壓反應確保經濟上及生態 學上非常有效率的處理方法。藉由反應參數,如壓力、滞 留時間、氫對STC之比例的適當設定,可實施以高選擇性 獲得TCS之高空間-時間產率的方法。 適當觸媒聯合壓力之應用構成此方法特有的特徵,因 爲如此連於低於l〇〇(TC相當多,較佳低於95 0 °c之較低溫 也可獲得夠大量的TCS,而不必接受熱分解造成的顯著損 201139272 失。 在上下文中,已經發現可以特定陶瓷材料用於該反應 器之反應管,因爲該等陶瓷材料惰性夠且即使於高溫,例 如,1 000 °C,也能確保該反應器之耐壓性而不會使該掏瓷 材料,例如,蒙受相轉變,該相轉變可能損壞結構並因而 不利地影響機械耐用性。在此上下文中,必須使用氣密管 。氣密性及惰性可藉由下文詳載之耐高溫陶瓷達成。 該反應器管材料可裝備催化活性內塗層。至於其他措 施,該反應器管可塡充惰性床,以使流動熱力學最適化。 該床可由與該反應器材料相同之材料構成。所用之床可爲 不規則塡充物,如環類、球類、棒類或其他適合之不規則 塡充物。在特定具體實施例中,該等不規則塡充物可另外 覆以催化活性塗層。在此案例中,可任意配置該催化活性 內塗層。 該反應器管之尺寸及該完整反應器之設計係藉由該管 幾何形狀之可利用率及關於引進該反應方法所需之熱的要 求決定。可使用具有對應周邊之單一反應管或許多反應器 管之組合。在後面之案例中,宜於加熱室中設置許多反應 器管’其中,例如,藉由天然氣燃燒器引進熱量。爲了避 免該等反應器管中之局部溫度峰,該等燃燒器應該不得朝 向該等管上。如藉由第1圖之實例所示,該等燃燒器可, 例如,間接從上方對齊進入該反應器室並配置於該反應器 室上面。爲了增進能量效率,該反應器系統可連接至熱回 收系統。 201139272 後文中將詳細描述上述目的之發明成果,包括不同或 較佳具體實施例。 本發明因此提供一種用於使四氯化矽與氫在加氫脫氯 反應器中反應以得到三氯矽烷之方法,其特徵爲該加氫脫 氯反應器係加壓運轉並包含一或多個由陶瓷材料所構成之 反應器管。 更特別的是,根據本發明之方法爲該反應爲藉由供應 熱使含四氯化矽之反應物氣體及含氫之反應物氣體在加氫 脫氯反應器中反應以形成含三氯矽烷及含HC1之產物氣體 ,其特徵爲以加壓流的方式將該含四氯化矽之反應物氣體 及/或該含氫之反應物氣體引入該經加壓之加氫脫氯反應 器中,並以加壓流的方式將該產物氣體引出該加氫脫氯反 應器。該產物流也可包含副產物,如二氯矽烷、單氯矽烷 及/或甲矽烷》該產物流一般也包含還未轉化之反應物, 即四氯化矽及水。 該加氫脫氯反應器中之平衡反應典型於700 °C至1000 °C,較佳於8 50°C至9 50°C,及於1至10巴之範圍,較佳3至 8巴,更佳4至6巴進行。 在上述根據本發明之方法的變化例中,該含四氯化矽 之反應物氣體及/或該含氫之反應物氣體也可以合倂流之 方式引入該經加壓之加氫脫氯反應器中。 用於該一或多個反應器管之陶瓷材料較佳爲選自 Al2〇3、AIN、Si3N4、SiCN及SiC,更佳爲選自經Si滲透之 SiC、經等方加壓之SiC、經等方熱壓之SiC及在周遭壓力 201139272 下燒結之S i C ( S S i C )。 特別是以含SiC之反應器管爲宜’因爲其具有特別好 的熱傳導性,其能得到供反應用之均勻熱分佈及良好熱輸 入量。尤其佳的是當該一或多個反應器管由在周遭壓力下 燒結之Sic ( SSiC )構成。 依據本發明能設想較佳在1至10巴之範圍,較佳在3至 8巴之範圍,更佳在4至6巴之範圍中的壓力及在150 °C至 9〇〇 °C之範圍,較佳在300 °C至800 °C之範圍,更佳在500 °C 至7〇〇 °C之範圍中的溫度將該含四氯化矽之反應物氣體及/ 或該含氫之反應物氣體引入該加氫脫氯反應器中。 供該反應用之熱可藉由加熱空間供應於該加氫脫氯反 應器中,該加熱空間中係設置一或多個反應器管。例如, 該加熱空間可藉由電阻加熱予以加熱。該加熱空間也可爲 以燃燒氣體及燃燒空氣運轉之燃燒室。 根據本發明,特佳爲藉由能催化該一或多個反應器管 中之反應的內塗層催化該加氫脫氯反應器中之反應。藉由 能催化被設置於該反應器中之固定床上或該一或多個反應 器管中之反應的塗層可額加地催化該加氫脫氯反應器中之 反應。在使用催化活性之固定床的案例中,必要的話可省 卻該催化活性內塗層。然而,較佳爲包括該反應器內壁, 因爲比起單純被支撐之觸媒系統(例如固定床)從而提高 了可催化使用之表面積。 該催化活性塗層,即供該反應器管之內壁及/或任何 固定床用,較佳由下列組合物構成,該組合物包含至少一 -9 - 201139272 種選自金屬 Ti、Zr、Hf、Ni、Pd、Pt、Mo、W Ba' Sr、Ca、Mg、Ru、Rh、Ir及其組合,及 尤其是Pt、Pt/Pd、Pt/Rh及Pt/Ir之活性組分。 該反應器之內壁及/或所用之任何固定床 式裝備該催化活性塗層: 藉由提供一種懸浮液,後文中也稱作塗佈 該懸浮液包含a)至少一種選自金屬以、21·、 、P t、Μ 〇、W、N b、T a、Ba、Sr、Ca、Mg' 及其組合,及其矽化物之活性組分,b )至少 質,及任意c )至少一種輔助組分,尤其是用 液安定化,用於改善該懸浮液之儲存安定性, 懸浮液對被塗佈表面之黏附力及/或用於改善 被塗佈表面之施塗;藉由將該懸浮液施塗於該 應器管之內壁及,任意地,藉由將該懸浮液施 之任何固定床的不規則塡充物表面;藉由乾燥 浮液;及藉由於500 °C至1 5 00 °C之範圍中在惰 下熱處理該經施塗及乾燥之懸浮液。該經熱處 塡充物可接著被引進該一或多個反應器管。然 先前引進之不規則塡充物促成該熱處理及任意 乾燥。 此獨創性懸浮液,即塗佈材料或糊,之糸J 用的懸浮介質,尤其是具有黏合特性之懸浮介 化也稱作黏合劑),可有利地爲顏料和塗料工 熱塑性聚合性丙烯酸酯樹脂。實例包括聚甲基 、Nb、Ta、 其矽化物, 可依下列方 材料或糊, Hf ' Ni ' Pd Ru ' Rh ' Ir 一種懸浮介 於使該懸浮 用於改善該 該懸浮液對 一或多個反 塗於所提供 所施塗之懸 性氣體或氫 理之不規則 而,也可以 地還有前述 i分b )中使 質(爲求簡 業中使用的 丙嫌酸甲醋 -10- 201139272 、聚甲基丙烯酸乙酯、聚甲基丙烯酸丙酯或聚甲基丙烯酸 丁酯。這些是市場上慣用之系統,例如可以Degalan®商標 自 Evonik Industries購得者。 任意地,所用之其他組分,即以組分c )之認知,可 有利地爲一或多種助劑或輔助組分。 例如,所用之輔助組分c )可任意爲溶劑或稀釋劑。 較佳爲有機溶劑,尤其是芳族溶劑或稀釋劑,如甲苯、二 甲苯類、還有酮類、醛類、酯類、醇類或前述溶劑或稀釋 劑之至少二者的混合物。 該懸浮液之安定化可-必要的話-有利地以無機或有機 流變學添加物達成。作爲組分C )之較佳無機流變學添加 物包括,例如,矽藻土、膨潤土、膨潤石及鎂鋁海泡石( attapulgite )、合成片狀矽酸鹽類、發煙氧化矽或沉澱氧 化矽。有機流變學添加物或輔助組分c)較佳包括蓖麻油 和其衍生物(如經聚醯胺改質之蓖麻油)、聚烯烴或經聚 烯烴改質之聚醯胺及聚醯胺和其衍生物,其係以例如 Luvotix®商標販售,還有由無機和有機流變學添加物組成 之混合系統。 爲了達成有利之黏附,所用之輔助組分c)也可爲來 自矽烷類或矽氧烷類之群組的適合黏著促進劑。用於此用 途之實例包括-儘管不排他-二甲基-、二乙基-、二丙基 二丁基-、二苯基聚矽氧烷或其混合系統,例如苯乙基-或 苯矽氧烷類或其他混合系統及其混合物。 該獨創性塗佈材料或該糊可以比較簡單及經濟可行的 -11 - 201139272 方式,例如,藉由混合,攪拌或捏合原料(對照組分a ) 、b)及任意地c))於本身已爲熟於此藝之士所知的常用 裝置中獲得。此外,對照本發明之實施例。 本發明另提供一種加氫脫氯反應器作爲用於由冶金級 矽製備三氯矽烷之設備的整合部件之用途,其特徵爲該加 氫脫氯反應器係加壓運轉並包含一或多個由陶瓷材料所構 成之反應器管。用於依據本發明之用途中的加氫脫氯反應 器可如上述。 用於製備三氯矽烷之設備,其中較佳可使用該加氫脫 氯反應器,包含: a)用於使四氯化矽與氫反應以形成三氯矽烷之成分設備 ,該成分設備包含: -設置於加熱空間或燃燒室中之加氫脫氯反應器,該 結構設置較佳包含在燃燒室中之一或多個反應器管 » -至少一個供含四氯化矽之氣體用的管道及至少一個 供含氫之氣體用的管道,該二管道引入該加氫脫氯 反應器或一或多個反應器管之結構設置,任意裝備 供該含四氯化矽之氣體及該含氫之氣體用的聯合管 道代替獨立管道及; -將含三氯矽烷及含HC1之產物氣體引出該加氫脫氯 反應器的管道; -熱交換器,其較佳爲管束熱交換器,透過該熱交換 器引導該產物氣體管道及該至少一個四氯化矽管道 -12- 201139272 及/或該至少一個氫管道以致於可自該產物氣體管 道熱傳至該至少一個四氯化矽管道及/或該至少一 個氫管道,該熱交換器任意包含由陶瓷材料製成之 熱交換器元件; -用於各案例中移除一或多種包含四氯化矽、三氯矽 烷、氫及HC1之產物的任意成分設備或包含多個成 分設備之結構設置; -引導被移入該四氯化矽管道之四氯化矽的任意管道 ,其較佳在該熱交換器之上游; -任意管道,藉由該管道將被移除之三氯矽烷供至最 終產物移除程序; -引導被移入該氫管道之氫的任意管道,其較佳在該 熱交換器之上游;及 -任意管道,藉由該管道將被移除之HC1供至用於將 矽加氫氯化之設備;以及 b )用於使冶金級矽與HC1反應以形成四氯化矽之成分設備 ,其包含: -連至用於使四氯化矽與氫反應之成分設備上游的加 氫氯化設備,並經由該HC1流將所用之HC1的至少 一部分任意引入該加氫氯化設備; -用於移除源於該加氫氯化設備中之反應的氫共產物 之至少一部分的冷凝器,此氫係經由該氫管道引入 該加氫脫氯反應器或該一或多個反應器管之結構設 置; -13- 201139272 -用於移除源於該加氫氯化設備中之反應的剩餘產物 混合物之至少四氯化矽及三氯矽烷的蒸餾設備,該 四氯化矽係經由該四氯化矽管道引入該加氫脫氯反 應器或該一或多個反應器管之結構設置;及 -利用流出該燃燒室之煙道氣預熱欲用於該燃燒室的 燃燒空氣之任意回熱器;及 -用於揚起來自流出該回熱器之煙道氣的物流之任意 設備。 【實施方式】 第1圖所示之加氫脫氯反應器包含多數設置於燃燒室 15中之反應器管3a,3b,3c、引入該多數反應器管3a,3b,3c之 聯合反應物流1,2及用於將產物流引出該多數反應器管 3 a,3b,3c之管道4。所示之反應器也包括燃燒室15及燃燒氣 體18用之管道及燃燒空氣19用之管道,其引導至該燃燒室 15中所示之四燃燒器。最後也顯示引出該燃燒室15之煙道 氣20用的管道。 第2圖所示之設備包含加氫脫氯反應器3,該加氫脫氯 反應器3係設置於燃燒室15中及,依據本發明,可包含一 或多個反應器管3a,3b,3c (未顯示)。所示之設備包含供 含四氯化矽之氣體用的管道1及供含氫之氣體用的管道2, 該二管道引入該加氫脫氯反應器3;用於將含三氯矽烷及 含HC1之產物氣體引出該加氫脫氯反應器3的管道4;及熱 交換器5,透過該熱交換器引導該產物氣體管道4及該四氯 •14- 201139272 化矽管道1及該氫管道2’以致於可自該產物氣體管道4熱 傳至該四氯化矽管道1及該氫管道2。該設備另包含用於移 除四氯化矽8、三氯矽烷9、氫10及HC1 11之成分設備7。 這涉及引導透過該管道8移入該四氯化矽管道1之四氯化矽 ,透過該管道9將該三氯矽烷供至最終產物移除步驟’引 導透過管道10移入該氫管道2之氫及透過管道11將被移除 之HC1供至用於將矽加氫氯化之設備12。該設備另包含用 於移除源於該加氫氯化設備12中之反應的氫共產物之冷凝 器13,此氫係透過該氫管道2經由該熱交換器5引入該加氫 脫氯反應器3。也顯示用於經由該冷凝器13移除四氯化矽1 及三氯矽烷(TCS )之蒸餾系統Μ,還有來自該加氫氯化 設備1 2之產物混合物的低沸化合物(LS )及高沸化合物( HS )。該設備最後也包含利用流出該燃燒室15之煙道氣20 預熱欲用於該燃燒室15的燃燒空氣19之回熱器16,及用於 揚起藉助於該煙道氣2 0流出該回熱器16的水蒸氣之設備17 實施例 獨創性反應器中之反應:所用之反應管爲具有1100 mm之長度及5 mm之內徑的SSiC管。 將該反應器管置於可電熱之管式爐。首先,將含有該 特定管之管式爐加熱至900 °C,在此過程中使於絕對壓力3 巴之氮通過該反應管。經過2小時之後,以氫替代氮。於 氫流中經過另一個小時之後,同樣於絕對壓力3巴,將 -15- 201139272 3 6.3 ml/h之四氯化矽泵抽至該反應管中。將該氫流調節至 4.2對1之莫耳過量。藉由線上氣體層析法分析該反應器排 放物,並利用此算出該四氯化矽轉化率及莫耳選擇性以得 到三氯矽烷。發現到唯一的二級組分爲二氯矽烷。計算沒 排除也沒評估所形成之氯化氫。將結果顯示於表1中。 表1 : STC與氫之催化反應結果 金屬組分 STC轉化率[%] TCS選擇性[%] DCS選擇性[%] 實施例 SSiC 管 25.8 96.57 0.43 STC=四氯化矽 TCS:三氯矽烷 DCS=二氯矽烷 【圖式簡單說明】 第1圖以例示及圖解方式顯示一種加氫脫氯反應器, 其可依據本發明用於使四氯化矽與氫反應以得到三氯矽烷 之方法中或作爲用於由冶金級矽製備三氯矽烷之設備的整 合部件。 第2圖以例示及圖解方式顯示一種用於由冶金級矽製 備三氯矽烷之設備,其中可使用該獨創性加氫脫氯反應器 【主要元件符號說明】 1 :含四氯化矽之反應物流 2 :含氫之反應物流 1,2 :合倂反應物流 -16- 201139272 3 :加氫脫氯反應器 3a,3b,3c :反應器管 4 :產物流 5 :熱交換器 6 :冷卻產物流 7 :下游成分設備 7a,7b,7c:數個成分設備之結構設置 8 : 7或7a,7b,7c中移除之四氯化矽流 9 : 7或7a,7b,7c中移除之最終產物流 10 : 7或7a,7b,7c中移除之氫流 11 : 7或7a,7b,7c中移除之HC1流 1 2 :上游加氫氯化程序或設備 13 :冷凝器 14 :蒸餾設備 1 5 :加熱空間或燃燒室 16 :回熱器 1 7 :用於揚起水蒸氣之設備 18 :燃燒氣體 1 9 :燃燒空氣 20 :煙道氣 -17-

Claims (1)

  1. 201139272 七、申請專利範圍: 1. 一種用於使四氯化矽與氫在加氫脫氯反應器(3) 中反應以得到三氯矽烷之方法,其特徵爲該加氫脫氯反應 器(3)係加壓運轉並包含一或多個由陶瓷材料所構成之 反應器管(3a,3b,3c)。 2-如申請專利範圍第1項之方法,其中該反應爲藉由 供應熱使含四氯化矽之反應物氣體(1)及含氫之反應物 氣體(2)在加氫脫氯反應器(3)中反應以形成含三氯矽 烷及含HC1之產物氣體,其中以加壓流的方式將該含四氯 化矽之反應物氣體(1)及/或該含氫之反應物氣體(2) 引入該經加壓之加氫脫氯反應器(3 )中,並以加壓流(4 )的方式將該產物氣體引出該加氫脫氯反應器(3)。 3 .如申請專利範圍第2項之方法,其中於合倂流( I,2)中將該含四氯化矽之反應物氣體(1)及該含氫之反 應物氣體(2)引入該經加壓之加氫脫氯反應器(3)中。 4·如申請專利範圍第1項之方法,其中該陶瓷材料係 選自 Al2〇3、AIN、Si3N4、SiCN 及 Sic。 5 .如申I靑專利範圍第4項之方法,其中該陶瓷材料係 選自經S i滲透之S i C、經等方加壓之S i C '經等方熱壓之 SiC及在周遭壓力下燒結之siC ( SSiC) » 6.如申S靑專利$Ε圍第1項之方法,其中該一或多個反 應器管(3a,3b,3c)由在周遭壓力下燒結之Sic ( SSic)構 成。 1 如申請專利範圍第1或2項之方法,其中利用在】至 -18- 201139272 10巴之範圍,較佳在3至8巴之範圍,更佳在4至6巴之範圍 中的壓力及在1 50°C至900°C之範圍,較佳在3 00°C至800°C 之範圍,更佳在500 °C至700 °C之範圍中的溫度將該含四氯 化矽之反應物氣體(1)及/或該含氫之反應物氣體(2) 弓丨入該加氫脫氯反應器(3 )中。 8 .如申請專利範圍第1項之方法,其中藉由加熱空間 (1 5 )將供該反應用之熱供應於該加氫脫氯反應器(3 ) 中,該加熱空間(15)中係設置一或多個反應器管( 第 圍 範 利 專 請 甲 如 9 予之 熱轉 S UmU 力這 阻} 電19 由 C 藉氣 係空 > 燒 5 它、 1 燃 以 C 及 間 > 空18 熱C 加體 該氣 中燒 其燃 , 以 法爲 方係 之或 ^ 熱 ! 加 室 燒 燃 第 圔 範 利 專 請 串 如 3 /|\ 管 器 應 反 個 多 或 1 該 化化 催 催 能層 由塗 藉內 中的 其應 > 反 法之 方中 之 } 項3C 該加氫脫氯反應器(3)中之反應。 11. 如申請專利範圍第1或2項之方法,其中藉由能催 化被設置於該反應器(3)中之固定床上或該一或多個反 應器管(3a,3b,3c)中之反應的塗層催化該加氫脫氯反應 器(3 )中之反應。 12. —種加氫脫氯反應器(3)作爲用於由冶金級矽 製備三氯矽烷之設備的整合部件之用途,其特徵爲該加氫 脫氯反應器(3)係加壓運轉並包含一或多個由陶瓷材料 所構成之反應器管(3a,3b,3c)。 1 3 .如申請專利範圍第1 2項之用途,其中該由冶金級 -19- 201139272 矽製備三氯矽烷之設備包含: a)用於使四氯化矽與氫反應以形成三氯矽烷之成分設備 ,該成分設備包含: -設置於加熱空間(1 5 )或燃燒室(1 5 )中之加氫氯 化反應器(3 ),該結構設置較佳包含在燃燒室( 15)中之一或多個反應器管(3a,3b,3c); -至少一個供含四氯化矽之氣體用的管道(1)及至 少一個供含氫之氣體用的管道(2),該二管道引 入該加氫氯化反應器(3)或一或多個反應器管( 3a,3b,3c)之結構設置,任意裝備供該含四氯化矽 之氣體及該含氫之氣體用的聯合管道(1,2)代替 獨立管道(1)及(2); -將含三氯矽烷及含HC1之產物氣體引出該加氫氯化 反應器(3)的管道(4); -熱交換器(5),其較佳爲管束熱交換器,透過該 熱交換器引導該產物氣體管道(4)及該至少一個 四氯化矽管道(1)及/或該至少一個氫管道(2) 以致於可自該產物氣體管道(4)熱傳至該至少一 個四氯化矽管道(1)及/或該至少一個氫管道(2 ),該熱交換器(5)任意包含由陶瓷材料製成之 熱交換器元件: -用於各案例中移除一或多種包含四氯化矽、三氯矽 烷、氫及HC1之產物的任意成分設備(7)或包含 多個成分設備(7a,7b,7c)之結構設置; -20- 201139272 -引導被移入該四氯化矽管道(1)之四氯化矽的任 意管道(8),其較佳在該熱交換器(5)之上游; -任意管道(9),藉由該管道(9)將被移除之三氯 矽烷供至最終產物移除程序; -引導被移入該氫管道(2)之氫的任意管道(1〇) ,其較佳在該熱交換器(5)之上游;及 -任意管道(11),藉由該管道(11)將被移除之 HC1供至用於將矽加氫氯化之設備;以及 b )用於使冶金級矽與HC1反應以形成四氯化矽之成分設備 ,其包含: -連至用於使四氯化矽與氫反應之成分設備上游的加 氫氯化設備(12 ),並經由該HC1流(11 )將所用 之HC1的至少一部分任意引入該加氫氯化設備(12 ); -用於移除源於該加氫氯化設備(12)中之反應的氫 共產物之至少一部分的冷凝器(13),此氫係經由 該氫管道(2)引入該加氫氯化反應器(3)或該一 % 或多個反應器管(3 a,3b,3c)之結構設置; -用於移除源於該加氫氯化設備(1 2 )中之反應的剩 餘產物混合物之至少四氯化矽及三氯矽烷的蒸餾設 備(1 4 ),該四氯化矽係經由該四氯化矽管道(1 )引入該加氫氯化反應器(3)或該一或多個反應 器管(3a,3b,3c)之結構設置;及 -利用流出該燃燒室(1 5 )之煙道氣(20 )預熱欲用 -21 - 201139272 於該燃燒室(1 5 )的燃燒空氣(1 9 )之任意回熱器 (16);及 -用於揚起來自流出該回熱器(16)之煙道氣(20) 的物流之任意設備(17)。 I4.如申請專利範圍第12或13項之用途,其中該陶瓷 材料係選自經Si滲透之SiC、經等方加壓之SiC、經等方熱 壓之SiC及在周遭壓力下燒結之SiC(SSiC)。 1 5 .如申請專利範圍第1 2或1 3項之用途,其中根據申 請專利範圍第1至11項敘明該加氫氯化反應器(3)、該反 應器管(3a,3b,3c )、該加熱空間(15 )或該加氫氯化反 應器(3 )之運轉模式。 16. 一種以選自 A1203、AIN、Si3N4、SiCN 及 SiC 之陶 瓷材料作爲反應器管(3 a,3b,3c)的材料之用途,該陶瓷 材料較佳爲選自經Si滲透之SiC、經等方加壓之SiC、經等 方熱壓之SiC及在周遭壓力下燒結之SiC (SSiC)。 17. 如申請專利範圍第16項之用途,其中該反應器管 (3a,3b,3c )爲用於使四氯化矽與氫反應以得到三氯矽烷 之加氫氯化反應器(3)的反應器管。 -22-
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