Кремний хлорирование, условия

Из всех видов природного сырья наибольший интерес для производства четыреххлористого кремния представляют диатомит и трепел, так как они являются аморфной разновидностью кремнезема и обладают сильно развитой поверхностью. В лабораторных условиях проводилось хлорирование брикетов, приготовленных из диатомита, древесного угля и сульфит-целлюлозного щелока. При 1100— 1150 °С выход продукта достигал 46—50% [78]. [c.535]

Смесь всех высших хлоридов может быть приготовлена действием электрического разряда на смесь водорода и тетрахлорида кремния [4]. Наиболее приемлемы способом приготовления этих хлоридов является хлорирование сплавов кремния, особенно магния [5, 6] и железа [7]. Для последнего случая описаны детали для приготовления этих хлоридов в больших количествах в лабораторных условиях. [c.46]

Рассчитанные по этой формуле температуры (в °С) и полученные экспериментально для ряда металлов (Са, Mg, 5п, Ре) оказались довольно близко (соответственно 475 и 460 5, 337 и 340+5, 22 и 25 5, 227 и 280 5). Температуры начала хлорирования для алюминия, кремния и бора — очень низкие (соответственно —20, —40 и —55), однако хлорирование этих металлов возможно только в условиях практически полного отсутствия оксидной пленки. Например, хлорирование кремния возможно в нормальных условиях в шаровой мельнице при непрерывном измельчении частиц, когда обновляется поверхность металла и удаляется оксидная пленка [8]. [c.9]

Известно, что при хлорировании кремния и силицидов выделяется много тепла, что затрудняет создание высокопроизводительных реакторов. В связи с этим усилие исследователей направлены на поиски условий, благоприятствующих отводу избыточного тепла. Предложен [48] способ хлорирования ферросилиция в расплаве хлоридов железа и щелочных металлов. Механизм хлорирования ферросилиция в среде расплавленных солей заметно отличается от [c.188]

На некоторых зарубежных предприятиях [37], а также на одном из отечественных заводов в производстве тетрахлорида кремния применяют горизонтальные печи хлорирования (рис. 9-5). При этом изменяется и конденсационная система, практически составляющая одно целое с хлоратором. Диаметр горизонтальной части печи — реактора 1 600 мм с одной стороны эта часть печи закрыта дверцей, охлаждаемой водой, а с другой — соединяется с конденсаторами 3. Печь имеет также загрузочное устройство 2, заканчивающееся заслонкой, через которую загружают ферросилиций. Горизонтальная и вертикальная трубы, а также щтуцер для ввода хлора снабжены рубашками для охлаждения. Температура охлаждающей воды на выходе из рубашек вертикальной и горизонтальной труб должна быть не выше 60—69 °С, на выходе из рубашек шнека конденсационной трубы, из дверцы и хлорного штуцера — не выше 50—55 °С. При соблюдении этих условий можно предотвратить коррозионное разрушение аппаратуры. [c.198]

Условия получения карбида циркония и его хлорирование изучались многими исследователями [58—62]. Получение карбида циркония восстановлением циркона углем рекомендуется проводить в электродуговой печи при 2000—2500° С. В этих условиях циркон разрушается, двуокись кремния восстанавливается до моноокиси и улетает, а остающаяся двуокись циркония восстанавливается с образованием карбида Если в шихте отношение циркона и графита (или кокса) равно 4 1, при указанной температуре испаряется 95—96% имеющегося в цирконе кремния в виде моноокиси [c.27]

Немаловажное значение имеет чистота применяемого хлора. Хлор, получаемый в лабораторных условиях окислением соляной кислоты перманганатом калия или двуокисью марганца, содержит кислород и пары воды. Примеси этих веществ переводят активные к кислороду элементы (алюминий, титан, цирконий, кремний, бериллий, бор и т. д.) в окислы. Поэтому хлориды загрязняются окислами. Следовательно, для получения чистых хлоридов необходимо или хлор подвергать специальной очистке, или хлориды отгонять из реакционного пространства. Некоторые окислы сравнительно легко переводятся хлором в хлориды (окислы меди, свинца, кобальта, никеля, щелочных, щелочноземельных металлов). Поэтому при хлорировании этих металлов хлор можно не очищать от кислорода. Для очистки хлора от кислорода его пропускают через раскаленную трубку, наполненную углем. Кислород дает с углем окись углерода, которая не ме-щает хлорированию. [c.71]

Технические хлориды кремния, синтезированные тем или иным методом, содержат микроколичества различных примесей. Концентрация и химическая природа примесей обусловлены в первую очередь качеством сырья для хлорирования и условиями синтеза. Так, тетрахлорсилан, полученный из карборунда, содержит значительное количество углерода [2591, который невозможно удалить при ректификации. Процесс получения трихлорсилана из ферросилиция протекает при температурах более низких, чем процесс получения тетрахлорсилана. Следовательно, в первом случае продукт будет содержать меньше примесей. [c.57]

Прй этом образуются хлориды бериллия, алюминия и кремния. Берилл (или низкосортный концентрат) можно также нагреть с углем до 1400—1750° С. В этих условиях около 50% кремния испаряется в виде окисИ) а бериллий, алюминий и оставшийся кремний образуют карбиды. Хлорирование этого материала при 900° С приводит к испарению 95"% бериллия в виде ВеСЬ [25]. [c.128]

Хлорирование карбонитрида имеет ряд существенных преимуществ перед хлорированием циркона низкая температура хлорирования позволяет упростить конструкцию печи, не нужен подвод тепла, не расходуется хлор на хлорирование кремния, улучшаются условия конденсации Zr l4 вследствие уменьшения объема газов. Однако процесс получения карбонитрида сложен и связан с высоким удельным расходом электроэнергии [13, 16, 53, 901. [c.328]

Температура начала хлорирования кремния, рассчитанная по предложеннрй [9] эмпирической формуле, равна —40 °С [41]. Между тем, по экспериментальным данным [62, 63], кремний начинает хлорироваться при 200 —240 ° i Добавление в качестве катализаторов хлоридов калия, кальция, алюминия или их смесей позволяет снизить температуру процесса до 140 °С [63]. В условиях, предотвращающих образование на поверхности металла окисной пленки, удалось осуществить хлорирование кремния в шаровой мельнице при комнатной температуре [64, 65]. [c.533]

Известно, что при хлорировании как кремния, так и силицидов, выделяется большое количество тепла, что затрудняет создание высокопроизводительных процессов. В связи с этим усилия исследователей направлены на поиски условий, благоприятствующих отводу избыточного тепла. Предложен [68] способ хлорирования ферросилиция в расплаве хлоридов железа и щелочных металлов. Подробно изучен [69, 70] механизм этого процесса и показана роль попутно образующихся хлоридов железа как переносчиков хлора. Хлорирование ферросилиция в расплаве NaOl—Fe lj протекает в две стадии [c.534]

При предварительной обработке прокаленного каолина соляной кислотой условия хлорирования улучшаются. Степень использования хлора на образование AI I3 возрастает до 70—80%. Соответственно снижается доля от общего количества хлора, расходуемая на образование четыреххлористого кремния Наиболее рациональным является хлорирование шихты из каолина и глинозема >55, [c.754]

Раздробленный ферросилиций через питатель 6 (рис. 42) подается в верхнюю часть хлоратора 7, а хлор через буферную емкость 2 поступает в нижнюю часть аппарата. Избыток плава выводится из хлоратора и поступает в изложницы 8, а пары четыреххлористого кремния и уносимые им хлориды железа поступают в конденсатор 9 и рукавный фильтр 10. Здесь твердые продукты отделяются от паров четыреххлористого кремния. Из фильтра пары 31С14 поступают на конденсацию в кожухотрубные теплообменники 11 и 12. Сконденсировавшийся четыреххлористый кремний из теплообменников стекает в отстойники 13 и 14, а после отстаивания — в сборник 15. Оптимальная температура процесса 600— 650 °С При этих условиях выход твердых хлоридов составляет всего 20 кг на 1 т 81С14. Ректификация технического продукта, улавливание отходящих газов и разложение отходов проводятся так же, как и при хлорировании ферросилиция обычным методом (см. рис. 37, стр. 110). [c.114]

Непременным условием научно-технического прогресса является комплексное использование сырьевых ресурсрв. Одной из важных народнохозяйственных проблем является утилизация хлористого водорода - побочного продукта многих производств. При получении хлор- и фторсодержащих растворителей и мономеров, фреонов, пестицидов, при хлорировании парафиновых и ароматических углеводородов, первичных и вторичных спиртов, кетонов и кислот более половины используемого хлора расходуется на образование хлористого водорода. Значительное его количество образуется также при гидролизе неорганических хлоридов, например, при переработке хлорида магния в оксид, в производстве аэросила из тетрахлорида кремния и т. п. В то же время большие количества хлора используются для производства синтетического хлористого водорода, технической и реактивной соляной кислоты. Поэтому рациональное получение и последующая переработка побочно образующегося хлористого водорода имеет не только экономическое значение, но позволяет также предотвратить загрязнение окружающей среды. [c.4]

Технические тетрахлорсилан и трихлорсилан, синтезированные тем или иным методом, содержат различные примеси, концентрации и природа которых зависит от качества сырья и условий синтеза. При хлорировании, гидрохлорировапии и других технологических операцинх часто происходит коррозия аппаратуры и дополнительное загрязнение продукта соответствующими примесими. Основные примеси, содержащиеся в технических хлоридах кремнии, представляют собой хлориды различных элементов. Общее содержание примесей в техническом тетрахлориде кремния, получаемом в промышлен. ности, составляет 10 —10 %. Это, в основном, хлориды железа алюминия, кальция, магния, титана, фосфора, бора,свинца, олова сурьмы, меди, марганца, свободный хлор, хлоруглеводороды и другие. [c.173]

В зависимости от природы используемого для хлорирования титанового шлака в образующемся четыреххлористом титане может содержаться различное количество примесей — хлоридов других металлов, например хлоридов железа, алюминия, магния, марганца, кальция, кремния. В промышленных условиях все полученные хлориды подвергаются конденсации путем орошения их охлажденным четыреххлористым титаном. Полученный конденсат представляет собой пульпу, в которой находятся во взвешенном состоянии мелкодисперсные частицы твердых AI I3, Fe lg и др. Часть твердых хлоридов растворена в четыреххлористом титане. Галицким и Шад-ским было показано [213], что в техническом четыреххлористом титане содержится (в %) [c.66]

Органохлорсиланы получаются в промышленных условиях из четыреххлори-стого кремния (Si U) и алкил- или арилхлоридов по реакции Гриньяра, а также другими методами. Четыреххлористый кремний получается прямым хлорированием ферросилиция. [c.615]

При хлорировании глиноземсодержаших зол углей выход безводного хлористого алюминия при указанных условиях получается почти количественный, при этом улетучивается также и железо в виде треххлористого соединения и отчасти силиций в виде четыреххлористого кремния [2]. [c.150]

Промышленный интерес могут представить процессы, основанные на предварительной карбидизации сырья. Берилл или низкосортный концентрат нагревают с углем до 1400—1750 °С. В этих условиях около 50% кремния испаряется в виде монооксида, а бериллий, алюминий и оставшийся кремний образуют карбиды. При хлорировании карбидизированного сырья конверсия бериллия в хлорид достигает 95% [25, 26]. [c.74]

По экспериментальным данным [41, 42], кремний начинает хлорироваться при 200—240 °С. При добавлении в качестве катализаторов хлоридов калия, кальция, алюминия или их смесей температуру процесса можно снизить до 140 °С [42]. В условиях, предотвращающих образование на поверхности металла оксидной пленки, удалось осуществить хлорирование кремния в шаровой мельнице при комнатной температуре [43, 44]. Выход тетрахлорида кремния при хлорировании ферросилиция зависит от температуры (рис. 9-1). При 600 °С он достигает примерно 957о [41]. [c.187]

При заместительном хлорировании пропилена наряду с ал-лилхлоридом образуются изомеры, содержащие атом хлора при двойной связи. В условиях окислительного хлорирования хлористым водородом накоплению аллилхлорида благоприятствуют катализаторы из хлоридов палладия, меди, празеодима, теллура, цинка и калия, а также из пятиокиси ванадия и фосфорной кислоты, нанесенных на окись алюминия или двуокись кремния [16, 18]. В присутствии некоторых из них селективность по аллилхлориду достигает 90%, а съем продукта составляет 100 г с 1 л катализатора в час. Степень конверсии пропилена и H I при этом не превышает 25% [18]. Синтез аллилхлорида может быть осуществлен и через 1,2-дихлорпропан, который с удовлетворительным выходом получают путем аддитивного окислительного хлорирования пропилена . Пиролиз 1,2-дихлор-пропана дает смесь хлорпропиленов. Выход аллилхлорида составляет 357о [19]. [c.177]

Поскольку для осуществления такой схемы необходима передача хлора от органилхлорида к меди (а затем к кремнию), мы пытались найти добавки к контактной массе, которые бы облегчили этот процесс. Термодинамические расчеты показали, что такими добавками могут быть, в частности, элементы И группы периодической системы. Особенно эффективно действие таких добавок (проявляющееся, прежде всего, в создании благоприятных условий образования продуктов частичного хлорирования кремния при минимальных концентрациях хлорирующего агента) в синтезе ди-фенилдихлорсилана, при котором передача хлора к меди дополнительно затруднена повышенной прочностью С—С1 связи хлорбензола и относительно высокой энергией активации диффузии атомов меди в кристаллической решетке [12]. [c.8]

Применяя pa чeTvПo термодинамическим характеристикам соединений и учитывая их свойства, можно, хотя и приближенно, решить, как нужно ставить опыт, чтобы из смеси окислов или из природных руд получить хлорированием тот или иной хлорид. Например, проведя термодинамический расчет, можно предсказать, что при хлорировании природной двуокиси титана будут хлорироваться в первую очередь примешанные к ней окислы металлов второй группы периодической системы элементов, а также окислы железа. Сравнивая же давления паров получаемых хлоридов, можно сделать вывод, что хлориды металлов второй группы останутся в реакционном пространстве, а хлорид железа отгонится и сконденсируется на более холодных частях прибе ра. Во втирую оче )ель будет хлорироваться сам окисел титана и лишь в последнюю—труднохлорируемые окислы, например окись кремния. При этом надо учитывать, что хлорид титана является по отношению к окислам хорошим хлорирующим агентом и что возможно установление равновесия реакции между хлоридом титана и такими окислами, как окиси алюминия, кремния и др. Зная это, подбирают такие условия реакции, чтобы возникающее равновесие сдвинулось в сторону образования хлорида титана. [c.179]

Расщепление связи Si—С в присутствии катализаторов возрастает по мере повышения температуры хлорирования оно может быть сведено к минимуму при проведении реакции в более мягких условиях (например, при 20—30° С, в среде четыреххлористого углерода или какого-либо другого инертного по отношению к хлору растворителя). Расщепление фенилтри-и дифенилдихлорсилана в присутствии хлоридов железа, алюминия или сурьмы возрастает по мере накопления атомов галоида в фенильных ядрах этих соединений. Процесс расщепления может привести к получению, с одной стороны, четыреххлористого кремния, с другой — металлоорганических соединений. Образование металлоорганических соединений подтверждено выделением из продуктов реакции двухлористой хлорфенил сурьмы. [c.286]

Наблюдалось также каталитическое действие окислов алюминия и кремния [19] в реакциях хлорирования алканов, например пропана и к-бутана. В этом случае гетерогенное зарождение цепной реакции хлорирования, о чем мы уже говорили выше, сопровождается химическим взаимодействием этих катализаторов с хлором. Можно представить себе образование легко-разрушающихся лабильных соединений А1. ..С1или81. .. С1 на поверхности окиси. Однако активность чистого окисного катализатора ниже, чем в том случае, когда на ту же окись нанесена хлористоводородная соль. Это видно, в частности, из данных значений эффективной энергии активации хлорирования к-бутана в разных условиях (в ккал/молъ) [19] [c.258]

Связи С —Н органических радикалов, связанных с кремнием, могут в определенных условиях оказаться активнее связей Si —Н. Мы уже отмечали в этом отношении особенности хлорирования этилдихлорсилана, у которого удалось в небольшой степени сохранить связь Si — Н и цровести фотохимическое хлорирование этильного радикала [64]., [c.472]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология