反应方法和反应装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种在使多种气体反应制造目标化合物时无需大量使用作为原料的所述气体，且目标化合物的每单位时间的生成量高的反应方法和反应装置。反应装置具备：反应容器（1），其进行气体状的硒与氢气的反应；内管（2），其将氢气向反应容器（1）内供给；和外管（3），其以包围内管（2）的方式与内管（2）同轴地设置。在反应容器（1）的内部的底部，设置有收容硒（10）的原料收容部（6），液体状的硒（10）气化而产生硒蒸气。内管（2）的顶端的喷射口（2a），在与外管（3）的下端侧的开口（3a）相比更靠轴向内部侧配置，将氢气朝向外管（3）的下端侧的开口（3a）喷射。通过该喷射形成反应容器（1）内的气体从外管（3）的上端侧的开口（3b）流入到外管（3）的内部并从下端侧的开口（3a）流出的气体流路。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及使多种气体接触来使其反应的反应方法和反应装置。
技术介绍
硒化氢是例如用作CIGS（Copper Indium Gallium Selenide：铜铟镓硒）型太阳能电池的原料的有用的化合物。已知几种硒化氢的制造方法，例如，在专利文献1中，公开了一种使金属硒和氢气在400～700℃的温度下接触来合成硒化氢的方法。另外，在专利文献2中，公开了一种使金属硒和氢气在400～700℃的温度下反应来制造硒化氢的硒化氢制造装置。专利文献2所公开的硒化氢制造装置能够捕集从反应炉抽出的反应气体中所包含的未反应的金属硒并使其气化，随氢气一起再导入至反应炉。由此，能够将金属硒作为原料有效利用。另外，专利文献2所公开的硒化氢制造装置，能够从生成的包含硒化氢的反应气体中捕集硒化氢，使捕集硒化氢之后的反应气体返回氢投入路径，并再导入至反应炉。由此，能够将反应气体中的氢气作为原料有效利用。这样，专利文献2所公开的硒化氢制造装置，能够谋求有效利用金属硒、氢气，因此能够提高硒化氢的收率。现有技术文献专利文献1：日本特开2007-246342号公报专利文献2：日本特开2012-153583号公报
技术实现思路
然而，金属硒在所述温度下仅具有小的平衡蒸气压，因此硒蒸气的向气相（反应系）的供给量少。由此，在专利文献1、2所公开的技术中，硒化氢的每单位时间的生成量低，进行大规模下的工业生产并不容易。另外，在专利文献1所公开的硒化氢的制造方法中，投入到反应炉的氢气大多保持未反应状态而从反应炉排出，因此存在需要大量的氢气的问题。进而，存在以氢气的使用量为基准的硒化氢的收率低这样的问题。进而，专利文献2所公开的硒化氢制造装置，由于使未反应的金属硒和氢气循环，所以能够谋求提高以氢气的使用量为基准的硒化氢的收率，但不会提高反应炉内的金属硒与氢气的接触效率，因此，存在反应气体中的硒化氢的浓度低这样的问题。特别是，在装置为大型的情况下，硒化氢的浓度低这样的倾向强。进而，在捕集未反应的金属硒并再导入到反应炉时会伴随大量的氢气，所以存在需要回收大量的氢气这样的问题。因此，本专利技术的课题在于解决如上所述的以往技术所具有的问题，提供一种在使多种气体反应来制造目标化合物时，能够无需大量使用作为原料的所述气体、且目标化合物的每单位时间的生成量高的反应方法和反应装置。为了解决所述课题，本专利技术的方式包括如下结构。即，本专利技术的一方式的反应方法，是一种将多种气体向反应容器供给并使这些气体彼此反应的反应方法，其特征在于，在将所述多种气体之中一部分种类的气体从气体供给部向所述反应容器内供给，并且将所述多种气体之中其余种类的气体从喷射口向所述反应容器内喷射，使所述一部分种类的气体与所述其余种类的气体反应时，通过所述气体供给部，对成为所述一部分种类的气体的产生源的液体状或固体状的原料物质进行加热，使所述原料物质气化并向所述反应容器内供给，并且将所述喷射口配置在设置于所述反应容器内且在两端具有开口部的管状构件的内侧，从该喷射口朝向所述管状构件的一端侧喷射所述其余种类的气体，通过该喷射而形成所述反应容器内的气体从所述管状构件的另一端侧的开口部流入到所述管状部材的内部并从一端侧的开口部流出的气体流路。在该反应方法中，所述喷射口可以在与所述管状构件的一端侧的开口部相比更靠所述管状构件的轴向内部侧配置。另外，所述喷射口可以配置在所述管状构件的径向中心部。进而，在该反应方法中，可以将所述原料物质配置在所述反应容器的内部，在所述反应容器内进行气化，或者，也可以将所述原料物质配置在所述反应容器的内部的底部，在所述反应容器内进行气化，并且从所述喷射口朝向所述原料物质喷射所述其余种类的气体。进而，该反应方法可以是使两种气体反应的反应方法，可以使所述一部分种类的气体为硒，使所述其余种类的气体为氢气。另外，本专利技术的其他方式的反应装置是一种使多种气体反应的反应装置，其特征在于，具备：反应容器，其被供给所述多种气体并进行这些气体彼此的反应；气体供给部，其将所述多种气体之中一部分种类的气体向所述反应容器内供给；喷射口，其将所述多种的气体之中其余种类的气体向所述反应容器内喷射；以及管状构件，其设置在所述反应容器内且在两端具有开口部，所述喷射口配置在所述管状构件的内侧，朝向所述管状构件的一端侧喷射所述其余种类的气体，通过该喷射形成所述反应容器内的气体从所述管状构件的另一端侧的开口部流入到所述管状构件的内部并从一端侧的开口部流出的气体流路。在该反应装置中，所述喷射口可以在与所述管状构件的一端侧的开口部相比更靠所述管状构件的轴向内部侧配置。另外，所述喷射口可以配置在所述管状构件的径向中心部。进而，在该反应装置中，所述喷射口设置在内管的顶端，所述内管插通到所述管状构件中并将所述其余种类的气体向所述反应容器内供给。进而，在该反应装置中，所述气体供给部可以具备：原料收容部，其收容成为所述一部分种类的气体的产生源的液体状或固体状的原料物质；和加热部，其对所述原料收容部进行加热使所述原料物质气化。进而，在该反应装置中，所述原料收容部可以设置在所述反应容器的内部，或者，所述原料收容部可以设置在所述反应容器的内部的底部，所述管状构件将一端侧的开口部朝向所述原料收容部而设置。进而，该反应装置可以是使两种气体反应的反应装置，可以使所述一部分种类的气体为硒，使所述其余种类的气体为氢气。本专利技术的反应方法和反应装置，在使多种气体反应来制造目标化合物时，无需大量使用作为原料的所述气体，目标化合物的每单位时间的生成量高。附图说明图1是对本专利技术的反应方法和反应装置的一实施方式进行说明的图。图2是对图1的实施方式的变形例进行说明的图。图3是对比较例的反应方法和反应装置进行说明的图。具体实施方式一边参照附图，一边对本专利技术的反应方法和反应装置的实施方式进行详细说明。在各图中，用箭头表示氢气等气体的流动。再有，本专利技术涉及使多种气体反应制造目标化合物的反应方法和反应装置，但在本实施方式中，以使硒和氢气这两种气体反应制造硒化氢的情况为例对本专利技术进行说明。图1的反应装置具备：反应容器1，其进行气体状的硒与氢气的反应；内管2，其将氢气向反应容器1内供给；外管3（相当于作为本专利技术的构成要件的管状构件），其以包围内管2的方式与内管2同轴地设置；排出口4，其将反应容器1内的气体向外部本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种反应方法，是将多种气体向反应容器供给并使这些气体彼此反应的反应方法，其特征在于，在将所述多种气体之中一部分种类的气体从气体供给部向所述反应容器内供给，并且将所述多种气体之中其余种类的气体从喷射口向所述反应容器内喷射，使所述一部分种类的气体与所述其余种类的气体反应时，通过所述气体供给部，对成为所述一部分种类的气体的产生源的液体状或固体状的原料物质进行加热，使所述原料物质气化并向所述反应容器内供给，并且将所述喷射口配置在设置于所述反应容器内且在两端具有开口部的管状构件的内侧，从该喷射口朝向所述管状构件的一端侧喷射所述其余种类的气体，通过该喷射而形成所述反应容器内的气体从所述管状构件的另一端侧的开口部流入到所述管状构件的内部并从一端侧的开口部流出的气体流路。

【技术特征摘要】
2013.03.15 JP 2013-0537451.一种反应方法，是将多种气体向反应容器供给并使这些气体彼此反
应的反应方法，其特征在于，
在将所述多种气体之中一部分种类的气体从气体供给部向所述反应容
器内供给，并且将所述多种气体之中其余种类的气体从喷射口向所述反应
容器内喷射，使所述一部分种类的气体与所述其余种类的气体反应时，
通过所述气体供给部，对成为所述一部分种类的气体的产生源的液体
状或固体状的原料物质进行加热，使所述原料物质气化并向所述反应容器
内供给，并且将所述喷射口配置在设置于所述反应容器内且在两端具有开
口部的管状构件的内侧，从该喷射口朝向所述管状构件的一端侧喷射所述
其余种类的气体，通过该喷射而形成所述反应容器内的气体从所述管状构
件的另一端侧的开口部流入到所述管状构件的内部并从一端侧的开口部流
出的气体流路。
2.根据权利要求1所述的反应方法，其特征在于，
所述喷射口在与所述管状构件的一端侧的开口部相比更靠所述管状构
件的轴向内部侧配置。
3.根据权利要求1或2所述的反应方法，其特征在于，
所述喷射口配置在所述管状构件的径向中心部。
4.根据权利要求1～3中的任一项所述的反应方法，其特征在于，
将所述原料物质配置在所述反应容器的内部，在所述反应容器内进行
气化。
5.根据权利要求4所述的反应方法，其特征在于，
将所述原料物质配置在所述反应容器的内部的底部，在所述反应容器
内进行气化，并且从所述喷射口朝向所述原料物质喷射所述其余种类的气
体。
6.根据权利要求1～5中的任一项所述的反应方法，其特征在于，是
使两种气体反应的反应方法，所述一部分种类的气体为硒，所述其余种类

\t的气体为氢气。
7.一种反应装置，是使多种气体反应的反应装置...

【专利技术属性】
技术研发人员：小林有二，田中直行，秋山淳一，
申请(专利权)人：昭和电工株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP