[发明专利]一种新型三氯氢硅合成炉

权利要求书

1.一种新型三氯氢硅合成炉，其特征在于，包括炉体(1)、设在炉体(1)底端的供气段(2)、设在供气段(2)上方的气体分流模组、设在气体分流模组上方的反应机构(5)、设于反应机构(5)内部使得换热工质折返流动的换热系统(6)、设于反应机构(5)侧端用于将硅粉均匀喷射于反应机构(5)内部的硅粉喷射装置(7)、以及设在炉体(1)顶端的出料段(8)，所述供气段(2)一端的侧壁上设有供气口(21)，所述气体分流模组包括孔板组件(3)和气体喷管组件(4)，所述孔板组件(3)包括分流孔板(31)和若干个通孔(32)，所述供气段(2)和气体分流模组的连接处设有用来导引气体向上流动的分流孔板(31)，所述分流孔板(31)板面上设有若干环形错位分布的轴向通孔(32)，每个所述通孔(32)上装配有对应尺寸且将气体吹向多个方向的气体喷管组件(4)，所述反应机构(5)中部的壁面上斜向下设置有硅粉喷射装置(7)，所述出料段(8)内部为中空结构，其顶端设置有用来收集反应得到三氯氢硅合成气体的出气口(81)，未完全反应的硅粉通过出料段(8)侧壁面的沉降口(82)分离排出。

2.根据权利要求1所述的一种新型三氯氢硅合成炉，其特征在于：所述分流孔板(31)的板面划分为若干个由非均匀轴向分布通孔(32)组成的扇形区域，每个区域夹角为30-60°，对应区域内采用不同大小且与氯化氢气体进口方向左右对称通孔(32)孔径，高压区通孔(32)的孔径为较大孔径，低压区通孔(32)的孔径为较小孔径，且最大孔径与最小孔径之比小于3:1。

3.根据权利要求1所述的一种新型三氯氢硅合成炉，其特征在于：所述气体喷管组件(4)包括气体喷管(41)、上喷口(42)、中喷口(43)和下喷口(44)，所述气体喷管(41)为柱状且与分流孔板(31)之间通过螺纹或焊接方式固定连接，其直径及数量与分流孔板(31)上通孔(32)保持一致，其顶端为盲端，每个所述气体喷管(41)的管壁沿轴向等间距分别设置有上喷口(42)、中喷口(43)和下喷口(44)三组朝向不同孔径一致的斜喷口，每组斜喷口处于同一水平线且水平间距相等，所述下喷口(44)开口方向朝下，与气体喷管(41)管口径向夹角为30-60°，所述中喷口(43)与上喷口(42)的开口方向朝左或朝右，与气体喷管(41)管口轴向夹角为30-60°，每个斜喷口直径为气体喷管(41)直径的1/2-1/4。

4.根据权利要求1所述的一种新型三氯氢硅合成炉，其特征在于：所述硅粉喷射装置(7)包括硅粉喷管(71)、硅粉喷管管口(72)、狭缝式喷口(73)、扩散腔(74)、分流口(75)以及收缩腔(76)，所述硅粉喷管(71)的端部设有狭缝式喷口(73)，狭缝式喷口(73)缝宽为硅粉喷管管口(72)直径的1/2-1/4，缝长为硅粉喷管管口(72)直径的3-5倍，所述硅粉喷管(71)与狭缝式喷口(73)之间通过扩散腔(74)和收缩腔(76)依次连接，所述扩散腔(74)宽度略大于硅粉喷管管口(72)直径，长度至少为硅粉喷管管口(72)直径的5倍，高度为硅粉喷管管口(72)直径2-3倍，所述扩散腔(74)呈长方体形状且两侧壁面开设有与硅粉喷管管口(72)等宽的狭缝式出口作为泄压分流口(75)，所述收缩腔(76)轴剖呈倒梯形状，其高度与硅粉喷管管口(72)直径相等。