[发明专利]反应喷嘴、气相水解处理装置和气相水解处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及喷出两种类的流体使其反应的反应喷嘴、具有该喷嘴的气 相水解处理装置以及气相水解处理方法。

背景技术

从硅酮制造设备排出包含四甲氧基硅烷Si(OCH₃)₄、六甲基二硅氧 烷(CH₃)₃SiOSi(CH₃)₃等的硅酮(聚硅氧烷；silicone)的液体，并将 其进行焚烧处理是一般所采用的方法。在进行焚烧处理时，在焚烧炉内由 喷嘴将液体喷雾，但由液体生成的二氧化硅附着于喷嘴，产生将喷嘴闭塞 等问题。因此，曾提出一种燃烧器，其使用具有喷出含有硅酮的液体的中 心管、从中心管的外侧喷出支持燃烧性／不燃性气体的第2外管和从第2外 管的外侧供给支持燃烧性／不燃性气体的流路的同心圆多重管结构，在使从 中心管喷出的液体利用来自第2外管的支持燃烧性／不燃性气体进行喷雾燃 烧的同时，使发生了的火焰由从配置于其外侧的流路供给的支持燃烧性／ 不燃性气体覆盖从而防止闭塞(参照专利文献1)。

专利文献1日本专利第3346266号公报(第4页，图2)

发明内容

另一方面，由半导体用硅制造设备排出含有以四氯硅烷SiCl₄为首的各 种氯硅烷的液体，在这些液体中含有少许的有机物。可是，与含有作为有 机硅化合物的硅酮的液体不同，燃烧热低、不进行自燃，因此不能够使用 上述的燃烧器，大多供给水蒸汽来使其水解。在该情况下也通过将含有以 四氯硅烷为首的硅烷系化合物的液体水解来生成二氧化硅，因此要求防止 二氧化硅附着于喷嘴。因此，本发明的目的是提供使两种类的流体反应， 并且难以被由反应产生的固体成分闭塞的喷嘴、具有该喷嘴的用于处理含 氯硅烷的液体的气相水解处理装置以及采用使两种类的流体反应且难以被 由反应产生的固体成分闭塞的方法喷出流体的气相水解处理方法。另外， 在此所说的「气相水解」是指在气相中水解反应进行，并不限定为反应在 含硅烷系化合物液体蒸发气化后发生。

为了达到上述目的，作为本发明的第1方式的反应喷嘴，例如如图1 所示，具有：喷出液状的第1流体的第1喷嘴10；以与第1喷嘴10呈同 心圆状的方式配置于第1喷嘴10的外侧，并喷出对第1流体进行微细化的 第1气体的第2喷嘴20；在比第1喷嘴10和第2喷嘴20靠下游侧、且在 第1流体和第1气体的流的外侧具有开口部，并喷出与第1流体反应的第 2流体的第3喷嘴30。

当这样地构成时，从第1喷嘴喷出的第1流体被从第2喷嘴喷出的第 1气体微细化，变得容易与从第3喷嘴喷出的第2流体反应。另外，由于 第3喷嘴在比第1喷嘴和第2喷嘴靠下游侧、且在第1流体和第1气体的 流的外侧具有开口部，因此第1流体和第2流体在从第1喷嘴和第3喷嘴 的开口部离开了的位置进行反应，反应的结果产生的固体成分难以附着于 喷嘴。另外，仅称为「流体」时，是指气体、液体或者已被微粉化成可从 喷嘴喷出的程度或者与液体或气体伴同的程度的固体、或者它们的混合体， 称为「液状的流体」时，是指液体或者液体与固体的混合流体。

另外，作为本发明的第2方式的反应喷嘴，例如如图1所示，在作为 第1方式的反应喷嘴1基础上，具有第4喷嘴40，该第4喷嘴40以与第2 喷嘴20呈同心圆状的方式配置于第2喷嘴20的外侧，并喷出对第1流体 和第2流体反应后的流体进行覆盖的第2气体。在此，所谓「第1流体和 第2流体反应后的流体」是第1流体和第2流体的混合流体，是指至少第 1流体的一部分和第2流体的一部分发生了反应的流体。

当这样地构成时，从第4喷嘴喷出对第1流体和第2流体反应后的流 体进行覆盖的第2气体，因此能够防止第1流体和第2流体反应后的流体 进行循环而流动到第1喷嘴和／或第2喷嘴的开口部近旁。

另外，作为本发明的第3方式的反应喷嘴，例如如图1所示，在作为 第1或第2方式的反应喷嘴1基础上，呈辐射状地具有多个第3喷嘴30， 从第3喷嘴30朝向被第1气体微细化了的第1流体喷出第2流体。

当这样地构成时，由于呈辐射状地具有多个第3喷嘴，因此容易将第 2流体均匀地混合到第1流体中。

另外，作为本发明的第4方式的反应喷嘴，在第1～第3的任一方式 的反应喷嘴基础上，第1流体含有氯硅烷；第2流体是水蒸汽；通过第1 流体和上述第2流体的反应而生成二氧化硅微粒子。