ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Получение эфиров и замещенных. эфиров ортокремневой кислоты из "Технология элементоорганических мономеров и полимеров" Эфиры ортокремневой кислоты и их производные — тетраалкокси-(арокси)силаны и алкил(арил)алкокси(арокси)силаны — представляют довольно обширный класс кремнийорганических соединений. Они нашли широкое самостоятельное применение в различных областях техники, но особенную ценность имеют как полупродукты для получения важных кремнийорганических олигомеров и полимеров. [c.108] В этой реакции происходит восстановление SiOj до кремния с одновременным хлорированием последнего. [c.108] На основе процесса хлорирования ферросилиция было организовано и первое отечественное производство четыреххлористого кремния . [c.109] Содержащиеся в ферросилиции силициды других металлов также при этом хлорируются. Поскольку температура кипения четыреххлористого кремния низка (57,7° С), он легко отделяется от побочных хлоридов металлов простой отгонкой. [c.109] В процессе получения Sl l основным сырьем является ферросилиций. Ферросилиций, представляющий собой сплав железа с кремнием, выплавляют в шахтных электрических печах. Сырьем для производства электротермического ферросилиция служат кварцит и железная стружка, а в качестве восстановителя используются древесный уголь или кокс (нефтяной или металлургический). В основе процесса лежит эндотермическая реакция восстановления кремнезема углеродом, протекающая при высокой температуре. [c.109] Отечественная промышленность выпускает ферросилиций трех марок Си-45, Си-75 и Си-90, состав которых приведен в табл. 21. [c.109] В производстве четыреххлористого кремния используется ферросилиций марок Си-75 и Си-90. В качестве исходного сырья используются также испаренный хлор (не менее 99,6% l не более 0,02% влаги) и известковое молоко (не менее 100 г СаО в 1 л). Синтез Si l можно проводить и на смеси, состоящей из 70% кристаллического кремния марки Кр-1 (см. табл. 3, стр. 35) и 30% ферросилиция марки Си-75. [c.110] Производство четыреххлористого кремния состоит из двух основных стадий хлорирования ферросилиция и ректификации четыреххлористого жремния. Принципиальная технологическая схема производства четыреххлористого кремния приведена на рис. 37. [c.110] После проверки системы на герметичность (опрессовка хлором) в печь-хлоратор 6 через верхний бункер 5 загружают куски битого и предварительно высушенного графита размером 80—120 мм — для равномерной подачи и распределения хлора. Высота слоя графита 600—700 мм. Ферросилиций предварительно дробят на щековой дробилке 1 до кусков размером 30—80 мм и затем ковшовым элеватором 2 подают на грохот 3, где установлены сита разных размеров. Крупные куски из верхнего сита возвращаются на повторное дробление, а мелкие куски, прошедшие через последнее сито, выбрасываются, но только в том случае, если хлорирование осуществляется в горизонтальной печц, конструкция которой приведена на рис. 39 (стр. 112). Раздробленный ферросилиций шахтным подъемником 4 подают в загрузочный бункер 5, из которого он самотеком поступает в подогреватель (в период пуска печи). Нагретый до 300—400 °С ферросилиций через определенные промежутки времени загружается в печь в. [c.110] Хлорирование ферросилиция ведется в печи-хлораторе (рис. 38), представляющей собой вертакальный двухконусный стальной аппарат шахтного типа с водяной рубашкой. Поверхность охлаждения печи 7 л . Диаметр широкой части печи 900 мм, узкой 480 мм общая высота печи 3300 мм. Нижний конус печи имеет меньшую высоту (650 мм) и футерован диабазовой плиткой в один слой. Хлорирование ведется испаренным хлором, который подается в хлоратор через распределительный коллектор. [c.110] Хлор подают в нижнюю часть хлоратора со скоростью 70—100 м /ч. При достижении температуры паров на выходе из хлоратора 150 °С обогрев выключают. За счет экзотермичности температура в зоне реакции возрастает до 200 °С. После этого в рубашку аппарата подают воду и начинают нормальное ведение процесса. Температура паров четыреххлористого кремния и хлоридов металлов на выходе из хлоратора поддерживается не более 700 °С. При подъеме температуры выше заданной подача хлора автоматически отключается. В ходе процесса хлоратор регулярно (примерно каждые 2 ч) догружают ферросилицием. Уровень сырья в хлораторе во время работы поддерживается на 250—350 мм выше слоя графита. [c.111] Через 8—12 суток работы (что зависит от качества сырья) хлоратор останавливают для выгрузки огарка. [c.111] При остановке системы для загрузки хлоратора сырьем в систему с воздухом попадает влага, которая разлагает четыреххлористый кремний с выделением хлористого водорода и гелякремневойкислоты одновременно образуются и самовозгорающиеся силаны. Хлористый кальций (т. пл. 772 °С т. кип. 1600 °С) остается в хлораторе и образует с кусочками непрореагировавшего ферросилиция огарок, который накапливается в печи и выгружается вместе с графитом. [c.111] Трубы и бункер снабжены рубашками. В рубашку первой трубы подают воду для охлаждения, в результате чего здесь конденсируется и осаждается основная масса твердых хлоридов. Вторую трубу и конусный бункер конденсатора во избежание конденсации в них паров обогревают паром до 80—120 °С. В конденсаторе улавливается до 90—95% твердых хлоридов, разлагаемых затем водой в аппарате 16. [c.111] Вторая стадия конденсации, в результате которой пары четыреххлористого кремния окончательно очищаются от твердых хлоридов и других примесей, проводится в скруббере 8, орошаемом четыреххлористым кремнием, так называемым мокрым способом. При мокром способе достигается практически полная очистка 31С14. [c.111] Для лучшего контакта газов с водой камера разделена на отсеки, в которых вращаются распылители, создающие плотную завесу из брызг воды. Непоглощенные газы (в основном хлор) удаляются из камеры воздушным эжектором и передаются в колонну 18, орошаемую известковым молоком. Шламовые воды из колонны, имеющие кислотный характер, направляются в отстойники-нейтрализаторы. [c.112] Процесс Х1 орировангя ферросилиция можно осуществлять и в горизонтальных агрегатах, изображенных на рис. 39. В этом случае изменяется и конструкция всей конденсационной системы, практически составляющей единое целое с хлоратором. Горизонтальная печь 1 представляет собой трубу диаметром 600 мм, с одной стороны эта труба закрывается дверцей, охлаждаемой водой, а с другой переходит в первую конденсационную тоубу 3. Хлоратор имеет загрузочное устройство 2, представляющее собой небольшую вертикальную трубу с заслонкой наверху, куда подают ферросилиций. Горизонтальная 1 и вертикальная труба 2, а также штуцер для подачи хлора снабжены рубашками для охлаждения. [c.112] Температура воды на выходе из рубашек вертикальной 2 и горизонтальной 1 труб не должна быть выше 60—69 С, а на выходе из рубашек шнека конденсационной трубы 3, из дверцы и штуцера для хлора — не выше 50—55 С. При соблюдении этих условий можно предотвратить коррозию ашгаратуры. [c.113] Вернуться к основной статье