物质相转变的方法.pdf

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1、10申请公布号CN102036724A43申请公布日20110427CN102036724ACN102036724A21申请号200980118403322申请日20090507102008001851120080519DEB01D1/00200601B01D7/00200601B01J19/08200601C22B4/00200601C23C16/0020060171申请人赢创德固赛有限公司地址德国埃森72发明人AL米歇尔德阿雷瓦洛P施滕纳S菲德勒D克纳M纳格尔74专利代理机构永新专利商标代理有限公司72002代理人于辉54发明名称物质相转变的方法57摘要物质和物质混合物相转变的方法，其中将。

2、物质或物质混合物引入等离子体反应器中，将物质或物质混合物转化为较高能量相，且将产物以气体形式从等离子体反应器中移出。所述方法可以用于金属盐、金属硝酸盐和/或金属醇盐和其它可汽化的金属有机化合物的升华。30优先权数据85PCT申请进入国家阶段日2010111986PCT申请的申请数据PCT/EP2009/0555482009050787PCT申请的公布数据WO2009/141234EN2009112651INTCL19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书2页附图1页CN102036727A1/1页21物质和物质混合物相转变的方法，其特征在于将物质或物质混合物引入等离子。

3、体反应器中，将物质或物质混合物转化为较高能量相，且将产物以气体形式或作为合适形式的气溶胶从等离子体反应器中移出和/或传送到其使用处。2根据权利要求1的方法，其特征在于使用金属盐、金属硝酸盐和/或金属醇盐和其它可汽化的金属有机化合物作为所述物质。3权利要求1或2的方法，其特征在于汽化金属卤化物例如SICL4、TICL4、SNCL4、VDCL4或金属硝酸盐或金属醇盐。4权利要求1或2的方法，其特征在于升华金属卤化物例如ALCL3、ZRCL4、NBCL4、INCL3、FECL3。5权利要求1或2的方法，其特征在于熔化金属盐例如YCL3、SNCL2、NBCL5、FECL2，并任选随后汽化所述金属盐。6。

4、权利要求4的方法，其特征在于升华三氯化铝。7权利要求1到6任一项的方法，其特征在于相转变发生在由放电产生的电离气体中。权利要求书CN102036724ACN102036727A1/2页3物质相转变的方法0001本发明涉及一种物质和物质混合物的相转变PHASETRANSFORMATION方法。0002通过使用U型槽来汽化三氯化铝是已知的DE2928805，所述U型槽有平的端面并且借助加热棒从外面加热。0003上述方法的一个缺点是，由于所述槽和转动件的的制备材料的磨损和腐蚀，三氯化铝的侵蚀性盐熔体导致想得到的气体三氯化铝的污染。0004该已知方法的另一缺点是必须提供非常大体积的装置，以达到合适的生。

5、产能力并为相转变提供足够大的热量和表面积。相应地，其用来开启和关闭装置的长反应时间对系统的反应动力学有不利的影响。0005而且，操作大体积装置需要复杂的安全观念，以避免例如过度压力，所述过度压力例如是在加热系统运行时阀门关闭或由凝华作用导致的可移动的、未充分加热的控制阀堵塞或结垢所引起的。0006另外，传动轴必须从外面以气密的方式密封，这只能借助昂贵的结构和采用复杂的操作来完成。0007还有的已知装置概念基于反应器内部的旋转部分US5,711,089和DE19613125C1，其同样有像磨损和腐蚀那样的缺点。还有已知的向外开放的系统DE19904196C1同样不适用于侵蚀性和腐蚀性金属盐。00。

6、08DE10242797A1公开了一种辐射RADIATION引起相转变的装置，其包括具有容器或管状反应壁的反应器，方便向反应器中引入和从反应器中取出待转化的物质或物质混合物、以及在反应器外的电磁辐射源，其中辐射源是红外线IR可见光VIS紫外线UV或微波辐射器，反应器壁至少一个区域包括辐射透射材料，设置所述辐射器以保护其免受产品损害，辐射热无需接触直接传入产品中。0009这种装置的缺点是只能处理很少的量。0010WO96/22867描述了一种用于螺旋传送机中的含聚合物的大批货物BULKGOODS的热处理装置，其中来自热辐射源的热量直接输入螺旋传送机的传送作用区中传送的材料上。0011WO95/1。

7、3130描述了一种在倾斜的圆筒中生产粒状材料的方法，其中在圆筒的内部沿整个圆筒的长度设置红外辐射器。像从CH478591A1中得知的螺杆螺纹SCREWFLIGHT可以附在圆筒内部。0012这些文件均没有描述物质转化，例如三氯化铝升华以及气体产物的进一步处理。0013DE102005022707A1描述了一种辐射引起的物质和物质混合物的相转变方法，其中物质或物质混合物在螺旋管中移动，借助电磁辐射源辐射，产物从旋转螺旋管中移出。0014这种方法的缺点是存在未解决的在旋转螺旋管的密封问题。0015因此本发明的目的是开发一种没有这些缺点的方法和装置。0016本发明提供了一种用于物质和物质混合物相转变的。

8、方法，其特征在于将物质或物质混合物引入等离子体反应器中，将物质或物质混合物转化为较高能量相，且将产物以气体形式或作为合适形式的气溶胶从等离子体反应器中移出和/或传送到其使用处。说明书CN102036724ACN102036727A2/2页40017本发明的方法和本发明的装置可以用于物理相转变，特别是金属盐、金属硝酸盐和/或金属醇盐和其它可汽化的金属有机化合物的汽化和升华。物质或物质混合物可以固相例如粒状形态、以液相或悬浮液形式，引入反应器。0018为了本发明的目的，相转变是当引入能量时物质或物质混合物经历的转变。0019因此相转变可以是，特别地，汽化，升华，熔化，干燥和/或形成气溶胶，即气相和。

9、液相或固相的混合物。0020本发明的方法可以用于，例如，用于汽化金属卤化物例如SICL4、TICL4、SNCL4、VDCL4；金属硝酸盐，金属醇盐；用于固体例如选自金属卤化物ALCL3、ZRCL4、NBCL4、INCL3、FECL3的金属盐的升华；用于固体例如选自YCL3、SNCL2、NBCL5、FECL2的金属盐的熔化和，如果需要，随后的汽化；用于启动化学反应。0021在本发明的一个优选实施方式中，本发明的方法可以用于三氯化铝的升华。0022在本发明的一个实施方式中，等离子体反应器可以在大气压下在20到400操作。0023在本发明的一个实施方式中，相转变可以发生在有特别气氛的反应器中。002。

10、4所述特别气氛可以是，例如减压下、大气压下、高于大气压的压力下。气体气氛和气压可以自由选择。0025等离子体处理是文献中已知的方法。已知等离子体处理和本发明方法的区别在于，本发明的方法不是将电弧用作升华/汽化的热源，而是使用放电DISCHARGE产生的电离气体。产生等离子体的放电发生在等离子区域外。这使低温汽化/升华成为可能。高能等离子体区域导致升华发生。0026然而，在反应器内的高温以防止凝华是必要的。0027作为等离子体，可以用所有不与升华材料进行任何反应的气体，例如氩、氮、氦。0028等离子体中不存在氧。0029升华可以在00001到1BAR的压力下进行。0030根据本发明，氮可以用作物。

11、质或物质混合物的等离子体气体和载气。0031反应器可以有任何设计。只需要保证反应器能够在高温和腐蚀性环境中使用。0032反应器的反应室可以具有物质或物质混合物的一个入口，和较高能量相的物质或物质混合物的一个出口。0033此外，反应器可以有插入等离子体喷嘴的一个或多个开口。0034本发明的方法以及可以根据本发明使用的一台反应器示意地显示在图1中。0035根据图1，在等离子体反应器达到升华温度后，固体三氯化铝借助进料螺杆1进入等离子体反应器4。0036等离子体反应器4借助等离子体发生器2和插入等离子体喷嘴开口7中的等离子体喷嘴3加热，温度通过温度传感器5测量。三氯化铝通过与电离气体接触而升华。0037升华的三氯化铝通过热气体出口6从等离子体反应器4中排出，其被加热到220，并传送到其使用处。0038等离子体发生器可以使用，例如，来自PLASMATREAT的等离子体发生器FG3001。0039等离子体喷嘴3，可以使用，例如，来自PLASMATREAT的等离子体喷嘴PFW10。0040本发明的方法可以汽化三氯化铝，即使是较大量的三氯化铝。说明书CN102036724ACN102036727A1/1页5图1图2说明书附图CN102036724A。