[发明专利]小型生产装置中生产热解硅酸

权利要求书

1.一种火焰反应器，其特征在于，所述火焰反应器具有体积为1m³到10m³、高度为1m到10m的反应器腔室和供应反应物的反应器喷嘴。

2.根据权利要求1所述的火焰反应器，其特征在于，所述反应器腔室具有的横截面积为0.1m²到1m²。

3.根据权利要求1或2所述的火焰反应器，其特征在于，所述火焰反应器的体积对高度比为0.1m²到1m²。

4.根据权利要求1到3中一项或多项所述的火焰反应器，其特征在于，所述反应器腔室在顶部的直径为0.1m到1.0m。

5.根据权利要求1到4中一项或多项所述的火焰反应器，其特征在于，所述反应器腔室在长度一半处的直径比在所述反应器的顶部的反应器腔室直径宽至少10％。

6.根据权利要求1到5中一项或多项所述的火焰反应器，其特征在于，所述所述反应器腔室具有圆形横截面。

7.根据权利要求1到6中一项或多项所述的火焰反应器，其特征在于，所述反应器腔室是敞开的，从而与大气压不受限制地交换。

8.根据权利要求1到7中一项或多项所述的火焰反应器，其特征在于，所述反应器喷嘴直径为0.05m到0.25m。

9.根据权利要求1到8中一项或多项所述的火焰反应器，其特征在于，所述反应器喷嘴的出口面积为0.001m²到0.1m²。

10.根据权利要求1到9中一项或多项所述的火焰反应器，其特征在于，所述反应器喷嘴的横截面为圆形。

11.根据权利要求1到10中一项或多项所述的火焰反应器，其特征在于，所述立式反应器腔室中反应器喷嘴设置在顶部，所述反应器喷嘴指向下。

12.一种通过在反应器火焰中反应含硅反应气体来生产气相二氧化硅的方法，其特征在于，反应气体中有机非硅化合物的含量少于5mol％。

13.根据权利要求12所述的生产气相二氧化硅的方法，其特征在于，所述反应气体中无机非硅化合物的含量按重量计少于1％。

14.根据权利要求12或13所述的生产气相二氧化硅的方法，其特征在于，在各个情况下基于特定元素，所述反应气体中硼化合物、锗化合物、钛化合物、铁化合物、铝化合物、锡化合物、砷化合物、硫化合物、磷化合物的含量在各自情况下都少于100ppm。

15.根据权利要求12至14中一项或多项所述的生产气相二氧化硅的方法，其特征在于，使用含超过10mol％的甲基三氯硅烷的混合物。

16.根据权利要求15所述的生产气相二氧化硅的方法，其特征在于，这些混合物含有少于20mol％的甲基三氯硅烷之外的含碳硅化合物，和少于20mol％的含氢硅化合物，和少于5mol％的不含硅、可选取代的烃。

17.根据权利要求12至14中一项或多项所述的生产气相二氧化硅的方法，其特征在于，使用含超过10mol％的四氯化硅的混合物。

18.根据权利要求17所述的生产气相二氧化硅的方法，其特征在于，所述混合物含有少于20mol％的含碳硅化合物，和少于20mol％的含氢硅化合物，和少于5mol％的不含硅、可选取代的烃。

19.根据权利要求12至18中一项或多项所述的生产气相二氧化硅的方法，其特征在于，气体混合物经位于燃烧腔室顶部的喷嘴进入燃烧器腔室，来自喷嘴的气体速率为10到100m/s，剂量率为100到5000m³(STP)/h，且包括0.1-100mol％的四氯硅烷、0-100mol％的甲基三氯硅烷、1-20mol％的氢气、0.001到15mol％的二氧化碳、10-30mol％的氧气、50-100mol％的氮气、0-50mol％的甲基二氯硅烷、0.001-100mol％的三氯硅烷、0-50mol％的四甲基硅烷、0-50mol％的三甲基氯硅烷和0-20mol％的烷烃、烯烃或氯代烷混合物，且在1000℃到2000℃的燃烧腔室中反应。

20.根据权利要求12至18中一项或多项所述生产气相二氧化硅的方法，其特征在于，通过润湿和随后干燥二氧化硅而增加所述二氧化硅的密度。