ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Методы, основанные на замещении атомов водорода в гидридхлорсиланах алкильными, алкенильными и арильными радикалами из "Технология элементоорганических мономеров и полимеров" Для получения многих органохлорсиланов, содержащих непредельные, ароматические или высшие алкильные радикалы у атома кремния, определенный интерес представляет трихлорсилан, поэтому ниже процесс его производства рассмотрен подробно. [c.79] Большое влияние на процесс прямого синтеза трихлорсилана оказывает температура. Оптимальной величиной является 280— 320 °С при повышении температуры более 320 °С увеличивается содержание четыреххлористого кремния в продуктах реакции, при понижении температуры менее 280 °С возрастает количество дихлорсилана и полихлорсиланоБ. На процесс синтеза трихлорсилана отрицательно действует влага, поэтому следует уделять особое внимание осушке исходного сырья и аппаратуры. [c.79] Исходное сырье — кремний Кр-1 или Кр-2 и хлористый.водород. Процесс получения трихлорсилана состоит из трех основных стадий подготовки сырья и аппаратуры синтеза трихлорсилана ректификации трихлорсилана. Принципиальная технологическая схема производства трихлорсилана приведена на рис. 29. [c.79] В печи 10. После отделения соляной кислоты в холодильнике 11, охлаждаемом рассолом, хлористый водород через ресивер 12 поступает в нижнюю часть реактора. Перед началом синтеза систему следует проверить на герметичность. Для этого в системе азотом создают избыточное давление Л ат ш выдерживают его 30 мин. Падение давления за это время не долншо превышать 0,05—0,1 ат. Затем реактор и фильтры сушат азотом (скорость его подачи 1—2 м ч) при 200—300 °С в течение 2 ч. [c.80] используемый для осушки реактора и фильтров, должен быть очищен от кислорода и осушен. Очистку от кислорода можно осуществлять при 400 °С в колонне, заполненной медной стружкой, а осушку — в колонне с силикагелем. [c.80] Продукты реакции очищаются от увлекаемых частиц кремния и пыли в циклоне 5 и фильтре 6 и поступают на конденсацию в холодильники 7 (рассольный) и 8 (аммиачный). Конденсат собирают в сборнике 16, а отходящие газы (непрОреагировавшие хлористый водород и водород) после промывки водой в скруббере 9 выпускают в атмосферу. Конденсат (табл. 14) из сборника 16 направляют на ректификацию. [c.81] Ректификацию можно осуществлять на на садочных колоннах, заполненных кольцами Рашига. В результате ректификации выделяются следующие фракции I фракция, состоящая из трихлорсилана с примесью дихлорсилана, отбирается при температуре верха КОЛОННЫ до 35 °С И фракция (смесь трихлорсилана и четырех-клористого кремния) отбирается при температуре верха колонны 35—36 °С (эту фракцию за[тем можно вновь подавать в куб колонны для повторной ректификации) и П1 фракция — кубовый остаток, состоящий в основном из четыреххлористого кремния. Последующей ректификацией П фракции из нее выделяют SiH lg (95—100%) и Si l (до 5%). [c.81] В случае получения фенилтрихлорсилана методом высокотемпературной конденсации (см. стр. 82) конденсат указанного в таблице состава может быть использован без ректификации. [c.81] Вместо кремния для синтеза трихлорсилана можно применять и кремне-медный сплав с 3—6% меди, а вместо хлористого водорода можно подавать смесь хлористого водорода с водородом. В этом случае образуется конденсат, состоящий из 94,5% трихлорсилана и 5,5% четыреххлористого кремния. [c.81] К влаге воздуха. Горюч, с воздухом образует взрывоопасную смесь. [c.82] Технический трихлорсилан должен удовлетворять следующим требованиям не менее 95 объемн.% трихлорсилана (фракция 31— 35 °С), 78—80 объемн. % хлора и 0,75—0,78 объемн. % водорода. [c.82] Трихлорсилан используется в качестве исходного сырья в синтезе фенилтрихлорсилана, винил-, аллил-, гексил- и нонилтрихлор-силанов и др., а также для получения кремния высокой чистоты, применяемого в технике полупроводников. [c.82] Синтез кремнийорганических мономеров, основанный на взаимодействии гидридхлорсиланов с хлористыми алкилами, алкенилами или арилами, является удобным методом, получившим в последние годы широкое распространение. [c.82] Метод высбкотемпературной конденсации является важным для синтеза непредельных органохлорсиланов, фенилтрихлорсилана и органохлорсиланов с разными радикалами у атома кремния. [c.82] Поэтому перспективным может оказаться метод получения винилтрихлорсилана путем присоединения трихлорсилана к ацетилену в присутствии катализатора. Однако условия этой реакции изучены пока недостаточно. [c.83] Исходное сырье трихлорсилан (фракция 31—35 °С, содержащая 78—80% хлора и 0,75—0,78% водорода) и хлористый винил (т. кип. —13,9 °С). Процесс производства винилтрихлорсилана состоит из трех основных стадий подготовки исходного сырья и аппаратуры синтеза винилтрихлорсилана ректификации винилтрихлорсилана. Технологическая схема производства винилтрихлорсилана приведена на рис. 30. [c.83] Перед синтезом всю аппаратуру проверяют на герметичность, для чего азотом создают в ней избыточное давление до 1 am и выдерживают его 30 мин. Понижение давления за это время не должно превышать 0,05—0,1 ат. Затем систему осушают, пропуская через нее азот при 200 °С в течение 2 ч. Хлористый винил поступает на реакцию из цистерны 3 через осушительную колонну 6 с a Ia, а трихлорсилан — из цистерны 1 через испаритель 2, в котором поддерживается температура 70 °С. [c.83] Синтез винилтрихлорсилана осуществляется в пустотелом трубчатом реакторе 8, представляющем собой вертикальный цилиндрический стальной аппарат, снабженный термопарами. До реактора установлен подогреватель 7. Сначала нагревают подогреватель до 300 °С, а реактор до 560 °С и только после этого начинают подачу исходных компонентов. Трихлорсилан из цистерны 1, пройдя испаритель 2, через ротаметр 4 в виде паров поступает в подогреватель, где смешивается с парами хлористого винила, подаваемыми из цистерны 3 через колонну 6 и ротаметр 5. Смесь паров трихлорсилана и хлористого винила нагревается до 300 °С и направляется в реактор 8. [c.83] НИК 16, охлаждаемый через рубашку рассолом (—40 °С), а отходящие газы через буферную емкость 14 направляются в колонну 15, орошаемую водой, и затем через хлоркальциевую колонну 12 и огнепреградитель 11 выбрасываются в атмосферу. Отходящие газы наряду с непрореагировавшими хлористым винилом и хлористым водородом содержат — 5% водорода, до 12% этилена и до 3% этана. [c.84] Вернуться к основной статье