РЕАКТОР ВЫСОКОГО ДАВЛЕНИЯ С ПСЕВДООЖИЖЕННЫМ СЛОЕМ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ГРАНУЛИРОВАННОГО ПОЛИКРИСТАЛЛИЧЕСКОГО КРЕМНИЯ

1. Реактор высокого давления с псевдоожиженным слоем для получения гранулированного поликристаллического кремния, содержащий:
(a) трубу реактора;
(b) оболочку реактора, окружающую трубу реактора;
(c) внутреннюю зону, образованную внутри трубы реактора, и внешнюю зону, образованную между оболочкой реактора и трубой реактора, при этом образуется слой частиц кремния во внутренней зоне, в то время как слой частиц кремния не образуется и осаждение кремния не происходит во внешней зоне;
(d) впускное средство для введения газов в слой частиц кремния;
(e) выпускное средство, содержащее выпускное средство для частиц кремния и выпускное средство для газа для выхода соответственно частиц поликристаллического кремния и отходящих газов из слоя частиц кремния;
(f) соединительное средство для инертного газа для поддержания, по существу, атмосферы инертного газа во внешней зоне;
(g) средство управления давлением для измерения и/или управления давлением (Pi) во внутренней зоне или давлением (Po) во внешней зоне и
(h) средство управления разностью давлений для поддержания величины |Po-Pi| в пределах интервала от 0 до 1 бар.
2. Реактор по п.1, в котором впускное средство содержит впускное средство для псевдоожижающего газа, которое вводит псевдоожижающий газ в слой частиц кремния, и впускное средство для газообразного реагента, которое вводит газообразный реагент, содержащий атомы кремния, в слой частиц кремния.
3. Реактор по п.1, в котором выпускное средство содержит выпускное средство для частиц кремния, которое выводит частицы поликристаллического кремния, образованные во внутренней зоне, из реактора с псевдоожиженным слоем, и выпускное средство для газа, которое выпускает отходящие газы, включающие псевдоожижающий газ, непрореагировавший газообразный реагент и газообразный побочный продукт.
4. Реактор по п.1, в котором средство управления давлением содержит средство управления внутренним давлением, которое пространственно соединено с внутренней зоной через по меньшей мере одно средство, выбранное из группы, состоящей из средства для соединения с внутренней зоной, впускного средства для псевдоожижающего газа, впускного средства для газообразного реагента, выпускного средства для частиц кремния и выпускного средства для газа, который пространственно открыт во внутреннюю зону.
5. Реактор по п.1, в котором средство управления давлением содержит средство управления внешним давлением, которое пространственно соединено с внешней зоной через по меньшей мере одно средство, выбранное из группы, состоящей из средства для соединения с внешней зоной и соединительного средства для инертного газа, которые установлены на оболочке 1 реактора или проходящие через нее и пространственно открыты непосредственно или опосредовано во внешнюю зону 5.
6. Реактор по п.1, в котором инертный газ является по меньшей мере одним газом, выбранным из группы, состоящей из водорода, азота, аргона и гелия.
7. Реактор по п.1, в котором труба реактора изготовлена из по меньшей мере одного материала, выбранного из группы, состоящей из кварца, кремнезема, нитрида кремния, нитрида бора, карбида кремния, графита, кремния и стекловидного углерода.
8. Реактор по п.7, в котором труба реактора является однослойной или многослойной структурой в направлении толщины, каждый слой которой изготовлен из разного материала.
9. Реактор по п.1, в котором во внутренней зоне и/или во внешней зоне установленo по меньшей мере одно нагревательное средство.
10. Реактор по п.9, в котором нагревательное средство электрически соединено со средством для подачи электропитания, установленным на оболочке реактора или проходящим через нее.
11. Реактор по п.1 или 10, в котором нагревательное средство установлено в слое частиц кремния.
12. Реактор по п.11, в котором нагревательное средство расположено ниже впускного средства для газообразного реагента, которое вводит газообразный реагент в слой частиц кремния.
13. Реактор по п.1, в котором средство управления давлением содержит средство управления разностью давлений.
14. Реактор по п.1 или 13, в котором давление во внутренней зоне и давление во внешней зоне находятся в интервале 1-15 бар, соответственно.
15. Реактор по п.14, в котором давление во внешней зоне регулируется в интервале между максимальной и минимальной величинами давления, измеряемыми во внутренней зоне.
16. Реактор по п.1, в котором средство управления давлением включает по меньшей мере один компонент, выбранный из группы, состоящей из:
(a) соединительной трубы или патрубка для пространственного соединения;
(b) клапана с ручным, полуавтоматическим или автоматическим управлением;
(с) цифрового или аналогового датчика давления или датчика разности давлений;
(d) индикатора или регистратора давления и
(e) элемента, образующего контроллер с преобразователем сигналов или арифметическим процессором.
17. Реактор по п.1 или 16, в котором средство управления внутренним давлением взаимосвязано со средством управления внешним давлением в виде механического узла или сигнального контура.
18. Реактор по п.17, в котором средство управления давлением частично или полностью объединено с системой управления, выбранной из группы, состоящей из центральной системы управления, системы распределенного управления и системы локального управления.
19. Реактор по п.17, в котором средство управления давлением частично или полностью объединено со средством для измерения или управления параметром, выбранным из группы, состоящей из скорости потока, температуры, состава газа и концентрации частиц.
20. Реактор по п.17, в котором средство управления давлением содержит фильтр или скруббер для отделения частиц или же контейнер для буферизации давления.
21. Реактор по п.1, в котором средство управления разностью давлений содержит по меньшей мере один компонент из группы, состоящей из соединительной трубы, клапана с ручным управлением, клапана с автоматическим управлением, датчика давления, индикатора давления, преобразователя сигналов, контроллера с арифметическим процессором и фильтра для отделения частиц.
22. Реактор по п.1 или 13, в котором средство управления внутренним давлением и средство управления внешним давлением содержат соответственно средство управления разностью давлений таким образом, что внутреннее давление (Pi) во внутренней зоне и внешнее давление (Po) во внешней зоне будут регулироваться при заданных величинах давления, т.е. Pi* и Po*, соответственно, с удовлетворением требования |Po* - Pi*| ≤1 бар.
23. Реактор по п.1 или 13, в котором разность давлений, т.е. ΔР=|Po-Pi|, измеряется посредством взаимосвязи средства управления внутренним давлением и средства управления внешним давлением, за счет чего средство управления разностью давлений поддерживает величину ΔР в интервале от 0 до 1 бар посредством управления средством управления внутренним давлением и/или средством управления внешним давлением ручным, полуавтоматическим или автоматическим образом.
24. Реактор по п.1 или 21, в котором средство управления разностью давлений содержит уравнительную линию, которая пространственно соединяет первую соединительную трубу и вторую соединительную трубу, которые содержатся в средстве управления внутренним давлением и в средстве управления внешним давлением соответственно.
25. Реактор по п.24, в котором уравнительная линия содержит по меньшей мере один элемент, выбранный из группы, состоящей из запорного клапана, клапана для выравнивания давления, трехходового клапана, фильтра для отделения частиц, демпфирующего контейнера, насадочный слой, поршня, дополнительный элемент для управления текучей средой и устройства компенсации давления с использованием сепарационной мембраны.