流化床式反应装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种流化床式反应装置(1)，能够不引起温度测定部的损伤稳定地测定流化床式反应装置(1)的内部温度分布。提供一种使金属硅粉与氯化氢气体反应而生成三氯硅烷的流化床式反应装置(1)，其中，在反应容器(10)的外表面具备多个用于测定反应容器(10)的内部温度的温度测定部(50)。

Fluidized bed reactor

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】流化床式反应装置
本专利技术涉及流化床式反应装置，尤其涉及使金属硅粉与氯化氢气体反应而生成三氯硅烷的流化床式反应装置。
技术介绍
作为用于使金属硅粉与氯化氢气体反应而生成三氯硅烷的装置，使用流化床式反应装置(在本说明书中，仅称为“装置”)。在上述装置中，在装置所具备的反应容器中，金属硅粉与氯化氢气体形成流化床，在该流化床中，金属硅粉与氯化氢气体之间发生反应，能够生成三氯硅烷。具体来说，在三氯硅烷的生成反应中，通过从反应容器的下部供给氯化氢气体而使金属硅粉流动，从而形成流化床。此时，能够产生因通过用于冷却流化床的冷却器进行的冷却不充分而导致剧烈发生生成反应的区域，或者是因金属硅粉堵塞气体供给口使氯化氢气体的供给不充分从而导致没有充分发生生成反应的区域等。在放任这些区域的产生而继续运行的情况下，三氯硅烷的生成变得不稳定，根据情况不同，存在导致装置的破损或重大的事故的担忧。因此，监视金属硅粉与氯化氢气体之间的反应状态，基于监视结果合适地控制该反应状态，是为了上述装置的稳定运转的重要的工序。一般来说，上述反应状态通过直接测定流化床中的金属硅粉与氯化氢气体的反应温度而被监视。因此，作为生成三氯硅烷的流化床式反应装置，以往已经报告了具有用于测定该反应温度的温度测定部的流化床式反应装置(专利文献1)。在专利文献1中，公开了一种三氯硅烷制造装置，其在反应炉(反应容器)的内部具有用于测定三氯硅烷制造装置(流化床式反应装置)的内部温度的温度计。现有技术文献专利文献专利文献1：日本国公开专利公报“日本特开2010-189256号公报”
技术实现思路
专利技术要解决的问题如上述那样，现有的流化床式反应装置由于考虑如果不在流化床内测定温度则不能测定上述流化床中的准确的温度分布，所以在反应容器的内部具备温度测定部(温度计)。然而，在现有的流化床式反应装置中，通过金属硅粉与氯化氢气体的流动而引起反应容器的内部所具备的温度测定部的损伤。其结果是，本专利技术人们独立地发现了一个问题点，即不能稳定地测定流化床式反应装置的内部温度分布。本专利技术的一实施方式是鉴于上述问题点而完成的，其目的在于，提供一种新型流化床式反应装置以及新型三氯硅烷的制造方法，其中，能够不引起温度测定部的损伤而稳定地测定流化床式反应装置的内部温度分布。用于解决问题的方法本申请的专利技术人们为了解决上述课题而进行了认真研究。作为一个例子，测定流化床式反应装置所具备的反应容器的外表面的温度与内部温度并研究了其差。结果意外地发现在外表面的温度与内部温度之间存在极高的相关性。然后，基于这样的认知发现，通过在流化床式反应装置所具备的反应容器的外表面设置多个用于测定上述反应容器的内部温度的温度测定部，能够极正确地检测该反应容器内部温度分布的异常，能够解决上述课题，以至完成本专利技术。即，本专利技术的一实施方式包含以下方案。一种使金属硅粉与氯化氢气体反应而生成三氯硅烷的流化床式反应装置，其特征在于，在上述流化床式反应装置所具备的反应容器的外表面上具备多个用于测定上述反应容器的内部温度的温度测定部。一种使金属硅粉与氯化氢气体反应而制造三氯硅烷的三氯硅烷的制造方法，其特征在于，具有从流化床式反应装置所具备的反应容器的外部测定上述反应容器的内部温度的温度测定工序。专利技术效果根据本专利技术的一实施方式，在反应容器的外表面具有多个用于测定上述反应容器的内部温度的温度测定部。因此，由于上述温度测定部没有暴露于金属硅粉的流动区域，所以不会引起该温度测定部的损伤。因此，起到能够稳定且准确地测定流化床内的温度分布的效果。附图说明图1是显示本专利技术的一实施方式涉及的流化床式反应装置的概略结构的从水平方向观察时的截面图。图2是显示图1的A-A线箭头截面图的一部分的图。具体实施方式以下说明本专利技术的一实施方式，但本专利技术不限定于此。本专利技术不限于以下说明的各方案，并且在权利要求书所示的范围内可以进行各种变更。即，适当组合在不同的实施方式中分别公开的技术手段而得到的实施方式也包含在本专利技术的技术范围内。此外，在本说明书中记载的所有专利文献在本说明书中作为参考文献引用。此外，除非在本说明书中另有说明，否则表示数值范围的“X～Y”意味着“X以上(包含X且比X大)且Y以下(包含Y且比Y小)”。[1.本专利技术的概要]在现有的流化床式反应装置中，存在上述“专利技术要解决的问题”中记载的问题点。这是因为以往认为，除非在反应容器的内部设置温度测定部，否则无法测定反应容器的内部的正确的温度分布。本专利技术人们为了解决上述问题点而进行了认真研究。其结果出乎意料的是，本专利技术人们发现，对于流化床式反应装置，即使设为在反应容器的外表面上设置用于测定反应容器的内部温度的温度测定部的方案的情况下，也能够稳定地测定流化床式反应装置的内部温度。此外，由于在反应容器的外部设置温度测定部，所以不会由金属硅粉末的流化床导致温度测定部的损伤。如上述那样，本专利技术从现有技术常识中从未考虑的观点出发，解决了现有的问题点。此外，由于本专利技术是从根据测定反应容器的内部温度这一目的以往认为最应避免的观点得到的，因此本领域技术人员不能根据现有技术容易地想到本专利技术。[2.流化床式反应装置]参照图1以及图2，对于本专利技术的一实施方式涉及的流化床式反应装置进行说明。在本说明书中，将“本专利技术的一实施方式涉及的流化床式反应装置”仅称为“本装置”。图1是表示本专利技术的一实施方式涉及的流化床式反应装置1的概略结构的从水平方向观察时的截面图。本装置1是用于使金属硅粉(Si)与氯化氢气体(HCl)反应制造三氯硅烷(SiHCl3)的装置。本装置1具备反应容器10、分散盘20、热介质管30、以及温度测定部50。在本装置1中，向反应容器10的内部供给金属硅粉，并从形成于反应容器10的下部(例如底部)的气体供给口101向反应容器10的内部供给与金属硅粉反应的氯化氢气体。分散盘20设置于反应容器10的气体供给口101之上，使向反应容器10的内部供给的氯化氢气体分散。本装置1通过氯化氢气体使反应容器10内部的金属硅粉流动同时反应，从反应容器10的出口102取出通过金属硅粉与氯化氢气体的反应生成的三氯硅烷。在反应容器10的内部，为了使金属硅粉有效地流动，或者为了容易地控制反应温度，可以从反应容器10的气体供给口101供给氯化氢气体以及氢气。此时，在反应容器10的内部形成包含通过氯化氢气体(以及任选的氢气)流动的金属硅粉的流化床40。将流化床40中设置有热介质管30的区域、具体来说包含在垂直方向上从流化床40的上端至热介质管30的下端的范围的流化床40的区域作为区域R。此外，将流化床40中未设置有热介质管30的区域、具体来说包含在垂直方向上从热介质管30的下端至气体供给口101的上端的范围的流化床40的区域作为区域S。图1中的粗箭头表示流化床40中的金属硅粉的流动。此外，图1中的细箭头表示在流化床40中通过氯化本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种流化床式反应装置，用于使金属硅粉与氯化氢气体反应而生成三氯硅烷，其特征在于，/n在所述流化床式反应装置所具备的反应容器的外表面具备多个用于测定所述反应容器的内部温度的温度测定部。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20171120 JP 2017-2231411.一种流化床式反应装置，用于使金属硅粉与氯化氢气体反应而生成三氯硅烷，其特征在于，
在所述流化床式反应装置所具备的反应容器的外表面具备多个用于测定所述反应容器的内部温度的温度测定部。


2.根据权利要求1所述的流化床式反应装置，其特征在于，所述温度测定部设置在位于所述反应容器的下部所具备的气体供给口附近的反应容器的外表面。


3.根据权利要求2所述的流化床式反应装置，其特征在于，所述温度测定部遍及所述反应容器的所述外表面的整周设置。


4.根据权利要求2或3所述的流化床...

【专利技术属性】
技术研发人员：弘田贤次，荻原克弥，
申请(专利权)人：株式会社德山，
类型：发明
国别省市：日本;JP