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    该反应为平衡反应,为提高 HSiCl3 收率,优选在有 HCl 存在下进行,

n(HCl)/n(SiCl4)=0.5-1。原料 Si 采用冶金级产品,通过预活化除去表面的氧

化物后,可进一步提高

HSiCl3 的收率。

    反应器采用流化床,为减少其磨损和腐蚀,其内部可用 Cr 质量分数

≥5% 、Fe 质量分数<4%、其他元素质量分数在 0-10%的 Ni-Cr-Mo 合金制

成,典型的牌号有

Inconel® 617,Inconel® 65,Alloy® 59,Alloy® 

T21 等。通过在反应器中设置一系列水平挡板,可促进气体的再分布,加强气-

固接触,使

HSiCl3 收率增加 5%-8%。此外,该挡板还有助于减缓反应器的磨

损和腐蚀,有利于延长反应器的寿命。通常利用外部供热装置向反应器内部供热

若采用频率

1 000-1 500MHz 的微波加热,可在不使用催化剂条件下,降低

能耗并提高

HSiCl3 的收率。

    Leslaw 等研究发现,通过控制 HCl 气体的保留时间为 SiCl4 保留时间的

0.1%-50%,可在不加催化剂的条件下提高 HSiCl3 的收率,同时减少 SiCl4

的循环量。控制保留时间的方法有

2 种:1)使 SiCl4 和 H2 的混合气体从反应室

下方的分布器加入,

HCl 气体从反应室上方的供气装置引入,通过调节气体的

流量实现;

2)使 HCl 气体从反应器上方的固体旋风分离器高速引入,速度为保

持粒子不产生流态化的最大流速的

1.5-5 倍。该法可使 HSiCl3 总收率提高到

11.4%。

    在用上述方法生产 HSiCl3 时遇到的最大问题是催化剂的夹带流失和催化剂

Si 粒子发生结块破坏流态化。

    Andreas 等采用使 Si 粒子与催化剂在有碳化钨涂层的齿板粉碎机中混合的

方法来解决上述问题。还可使用如下方法,使用平均粒径

100-600μm 的 Si 粒

子,且满足催化剂平均粒径为

Si 粒子平均粒径的 1/100-1/30,反应前使 Si 与

催化剂在一个混合器中充分混合。为防止

Si 粒子表面形成氧化层,混合在 N2 保

护下进行,温度优选

130-350℃。该方法不仅可改善催化剂与 Si 粒子的表面粘

附,还可除去反应物中附带的水分。

    Andreas 等还报道了用表面均匀分布硅化铁或硅化铜的 Si 粒子作原料,与

SiCl4,H2 和 HCl 反应来制备 HSiCl3 的工艺,这种复合 Si 粒子的制备方法有

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