DE2161641A1 - Verfahren zur herstellung metallfreier chlorsilane bei der chlorierung oder hydrochlorierung von ferrosilicium - Google Patents

Verfahren zur herstellung metallfreier chlorsilane bei der chlorierung oder hydrochlorierung von ferrosilicium

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Description

DEUTSCHE GOLD- UND SILBER-SCHEIDEANSTALT YORMALS ROESSLER 6 Frankfurt am Main, Veißfrauenstraße 9
_ _ ι Il _■ I Ί1 I Il I Il ·
Verfahren zur Herstellung metallfreier Chlorsilane bei der Chlorierung oder HydroChlorierung von Ferrosilicium.
Die "Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von eisen-, aluminium-,, und titanfreiem Siliciumtetrachlorid bzw. einem Gemisch von Siliciumtetrachlorid und Silicochloroform, sowie gegebenenfalls Dichlorsilan, im folgenden kurz Chlorsilane genannt, bei der kontinuierlichen Umsetzung von stückigem Ferrosilicium mit Chlor bzw. Chlorwasserstoff in einem geschlossenen Reaktor, welcher in seinem unteren Teil ein Auflager für das Ferrosilicium sowie die Halogen!erungsmittelzufuhr und an seinem oberen Teil eine Ferrosiliciumzufuhr und Reaktionsgasentnahme aufweist*
Handelsübliches Ferrosilicium enthält normalerweise neben 89 bis 91 Gew.-# Silicium und 6 bis 7 Gew.-^ Eisen noch 2 bis 3 Gew.-# Aluminium und bis zu ca« 0s03 Gew.-^ Titan. Bei seiner Chlorierung mit Chlor oder Chlorwasserstoff entstehet daher neben SiCl4 bzw. einem SiCl4/SiHCl5ZSiHgCIg-Gemisch flüchtige Chloride der genannten Metalles welche im Verfahren stören und das Endprodukt verunreinigen.
Ein bisher übliches Verfahren zur Herstellung von entsprechenden Halogensilanen sah vor, das Eisenchlorid durch Kühlung des Reaktionsgases in einem dem Reaktor nachgeschalteten Wärmeaustauscher als Feststoff aussnsublimieren und in Kyklonfn abzuscheiden. Das aus den Zyklonen austretend© gasförmige Reaktionsprodukt wurde dann *.ur Abtrennung des enthaltenen Aluminiumchlorids in Form der Komplexverbindung ITa ^AlCl4J über ei non mit NaCl beschickten Reaktionsturm geführt.
Diese Arbeitsweise führte ?u befriedigenden Ergebnissen, scforn die Strömungsgeschwindigkeit des Reaktionsgases mittlere Vierte nicht überstieg, und die Flugstaubabscheidung in den
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SAD ORiGiNAL
Zyklonen einwandfrei funktionierte. Bei höheren Strömungsgeschwindigkeiten zeigte es sich jedoch, daß Wärmeaustauscher und SaI ζ turm überdimensioniert werden mußten um die Entfernung von Eisenchlorid und Aluminiumchlorid zu verbessern.. Eine weitere Schwierigkeit lag darin, daß es bei dieser Verfahrensführung unvermeidlich war, daß bei längerem Betrieb des Salzturmes die Oberfläche des Kochsalzes durch aus dem Reaktor mitgerissene Peststoffpartikel, vorzugsweise Perrosilicium und Eisenchlorid»belegt wurde, wodurch sich die Reaktivität gegenüber Aluminiumchlorid verschlechterte. Als Folge davon traten in den dem Salzturm nachgeschalteten Apparaturteilen häufig Verstopfungen durch Aussublimieren des Aluminiumchlorids auf, welche den Betrieb der Anlage empfindlich störten. Ferner mußte das gegenüber Aluminiumchlorid :_ in etwa zehnfach kleinerer Menge im Reaktionsgas enthaltene TiCl4 durch fraktionierte Destillation des gesamten im Verfahren gewonnenen Chlorsilans abgetrennt werden.
Schließlich ist versucht worden, das Entweichen von sublimierbaren Eisensalzen aus dem Reaktor dadurch zu verzögern, daß man die üblicherweise um 7000C liegende Gasaustrittstemperatur des Reaktors absenkte, indem man dem in den Reaktor einströmenden Chlorierungsmittel gasförmiges, aus dem Verfahren stammendes Chlorsilan/Vasserstoff-Gemisch zumischte« Die zur Erzielung einer ausreichenden Temperaturabsenkung erforderliche Rückgasmenge mußte indessen einen erheblichen Teil des im Verfahren erzeugten Chlorsilans betragen, was, abgesehen von erheblicher Störanfälligkeit, zu noch größerer Dimensionierung der einseinen Apparate führte.
Der Erfindung lag daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung von Chlorsilanen SiCl4, SiKCl5 und SiK2Cl2 durch Chlorierung oder Hydrochlorierung von Ferrosilicium su schaffen, bei dem sich die Abtrennung von Eisen-, 'Aluininium- und Titanchlorid aus den gebildeten Halogensilanen weitgehend Vollständig erreichen läßt.
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BAD
Diese Aufgabe wird.-gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß nan bei der kontinuierlichen Umsetzung von stückigem Ferrosllicium mit Chlor bzw. Chlorwasserstoff in einem geschlossenen Reaktor, welcher in seinem unteren Teil ein Auflager für das Ferrosilicium sowie die Halogenierungsmittelzufuhr und an seinem oberen Teil eine Ferrosiliciumaufuhr und Reaktionsgasentnahme aufweist, die Temperatur im Kopfraum des Reaktors durch Einsprühen von flüssigem Chlorsilan unter der Sublimationstemperatur von Eisenchlorid hält und das Reaktionsgas gegebenenfalls über Zyklone einem mit flüssigem Chlorsilan beaufschlagten Wäscher zuführt, das aus diesem austretende Gemisch von Gas, Flüssigkeit und Peststoff unmittelbar in einen mit flüssigem Chlorsilan beschickten Abscheider für Flüssigkeit und Feststoff einleitet, das abgetrennte Gas durch eine mit Reinchlorsilan beaufschlagte Waschkolonne führt und anschließend reines Chlorsilan auskondensiert.
Durch Beimischen von dampfförmigem, überhitzten Chlorsilandampf zum Halogenierungsmittel vor Eintritt in den Reaktor wird durch dessen Kühlwirkung ein Schutz des Auflagers für Ferrosilicium bewirkt. Außerdem treten bei adiabatischem Betrieb des Reaktors keine Verschmelzungen des Perrosiliciums auf.
Durch Einspritzen von flüssigem Reaktionsprodukt in den Kopfraum des Reaktors (Quenchen) wird also die Temperatur in der Gasphase unterhalb 672°C, vorzugsweise zwischen 4-00 -5000C, gehalten. Dadurch wird erreicht, daß das Eisenchlorid in fester, abscheidbarer Form dem Reaktionsgas beigemischt ist und z.B. in nachgeschalteten Zentrifugalseparatoren abgetrennt werden kann.
Am besten wird für die beiden erwähnten Kühlzwecke rückgeführtes Chlorsilan, vorzugsweise bereits gereinigtes Chlorsilan, benutzt.
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Aluainiumchlorid und Titantetrachlorid werden neben geringen Mengen Eisenchlorid und PeSi- bzw. Asche-Flugstaub in dem Bit flüssigem Halogensilan beaufschlagten Wäscher durch Abkühlung des Gasgemisches auf ca. 56°C auskondensiert. Eine besonders wirksame Auswaschung der beiden störenden Verunreinigungen wird erzielt, wenn man als Wäscher einen Venturiwäscher verwendet, der mit flüssigen Chlorsilan gespeist wird. Der Venturiwäscher steht zweckmäßig unmittelbar mit dem Abscheider für Flüssigkeit und Feststoff in Verbindung .
Es hat sich als zweckmäßig erwiesen, als Abscheider ein Gefäß zu wählen, welches neben einem konischen Sumpf ein seitlich angeordnetes und etwa in halber Höhe endendes Tauchrohr auf- weist, welches mit seiner oberen Oeffnung mit dem Austritt des Venturiwäschers verbunden ist und unterhalb genannter Oeffnung einen Gausaustritt aufweist. Vorzugsweise stellt man im Abscheider das flüssige Chlorsilan auf ein unterhalb des Gasabtrennbereichs liegendes konstantes Niveau ein. Dies bedeutet, daß der Chlorsilanspiegel unterhalb genannter Austrittsöffnung aber oberhalb der unteren Mündung des Tauchrohres gehalten wird, indem man dem Venturiwäscher flüssiges Chlorsilan aus dem Abscheider, vorzugsweise dem Abscheidersumpf, aufgibt und damit das zum Waschen verwendete flüssige Chlorsilan rezykliert.
Der mit dem Gasaustritt dee Tauchrohres in Verbindung stehende Kopfteil des Abscheiders steht mit einer Waschkolonne in Verbindung, durch welche rückgeführtes Reinchlorsilan im Gegenstrom geführt werden kann. Während also der Kauptanteil von Aluminiuaichlorid und Titantetrachlorid im Abscheider in fester bzw. flüssiger Form niedergeschlagen wird und sich AlCl8 als Feststoff im Abscheidersumpf ansammelt, erfolgt in der Waschkolonne eine Feinreinigung des gasförmigen Chlorsilanprodukts, hauptsächlich von Titan(IV)-chlorid. Das gereinigte Chlorsilan wird sodann durch eine Kühlerkette geführt und kondensiert. Die Kondensation von SiCl4, bzw. SiCl4/SiHCl3/SiH2Cl2-Gemisch erfolgt zweckmäßig
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in drei Stufen, nämlich bei 25°C, -200C und -700C. Bei der Umsetzung von Ferrosilicium mit Chlorwasserstoff als Nebenprodukt entstehender Wasserstoff wird am Ende der Kühlerkette abgezogen und kann nach einer Wäsche mit Wasser und eine anschließende Wäsche mit Natronlauge verwertet werden. Das kondensierte Reaktionsprodukt wird sodann in einer Pumpenvorlage gesammelt. Diese steht gegebenenfalls über eine Leitung mit einer im Kopfraum des Reaktors angeordneten Sprühdüse in Verbindung. Falls eine Rückführung von Chlorsilandampf in den Reaktor beabsichtigt ist, führt man Chlorsilan aus der Pumpenvorlage zu einer Verdampfungseinrichtung, welche das erforderliche "Rückgas" erzeugt.
Der im Abscheider sedimentierte Schlamm enthält neben Aluminiumchlorid, Eisenchlorid und FeSi-Staub Chlorsilan mit darin-gelöstem Titan(IV)-Chlorid. Nach einer bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens zieht man zeitweilig aus dem Sumpf des Abscheiders das Sediment ab, treibt darin enthaltenes Chlorsilan und Titan(IV)-chiorid über einen mit Alkalihalogenid gefüllten, vorzugsweise auf wenigstens 180cC geheizten Turm aus und trennt das Flüchtige, gegebenenfalls nach Kondensation, anschließend auf destillativem Wege.
Der erhaltene Destillationsrückstand wird dann zur Hydrolyse· mit Wasserdampf behandelt und der freigesetzte Chlorwasserstoff in einer mit Wasser berieselten Absorptionskolonne in Salzsäure überführt. Der Hydrolyserückstand kann nach Eindampfen zur Trockne ausgetragen werden.
Nach einer großtechnisch anwendbaren Verfahrensvariante trägt man das Sediment aus dem Abscheidersumpf in einen beheizbaren, mit Sedimenteintrag, Dampfzufuhr und Gas- bzw. Brüdenabzug versehenen, Je nach Drehsinn umwälzenden oder auswerfenden Schaufeltrockner ein, treibt dann unter Umwälzen Chlorsilan und Titan(TV)-chlorid über den Alkalihalogenidturm aus, schließt hierauf die Wasserdampfbehandlung unter Salzsäureerzeugung an und wirft schließlich den trockenen Hydrolyserückstand durch Reversieren der Schaufeltrocknerwelle wieder aus.
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Die vorstehend erläuterten Verfahrensmaßnahmen ergeben zusammengezogen ein kontinuierliches Verbundverfahren mit Einspeisung von Perrosilicium und Chlorwasserstoff oder »:■ Chlor sowie Ausspeisung von Reinchlorsilan, Wasserstoff (bei HCl als Chlorierungsmittel), Titan(IV)-chlorid, Salzsäure und vorwiegend Aluminium-, Eisen- und Siliciumverbindungen enthaltendem Peststoff.
Im Rahmen der Erfindung kommt folgenden Maßnahmen eine wesentliche und selbstständige Bedeutung zu:
1. Dem Einsprühen von rückgeftihrtem Chlorsilan in den . Kopfraum des Reaktors.
2. Der Verwendung einer Wäscher/Abscheider-Anordnung zur Abscheidung von Eisenchlorid, Aluininiumchlorid, Titantetrachlorid und PeSi- bzw. Asche-Flugstaub aus dem Reaktionsgas.
3. Der Behandlung des Destillationsrückstands des Sediments aus dem Abscheider mit Wasserdampf nach vorangegangenem Abtreiben von Chlorsilan und Titan(IV)-chlorid über.einen Alkalihalogenidturm und die dafür vorgesehenen apparativen Maßnahmen.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Beispiels für eine bevorzugte Durchführung des gesamten Verfahrens in Verbindung mit dem anliegenden Verfahrenschema näher erläutert.
Beispiel 1
In den mit ca. 3 to stückigem Perrosilicium (90# Si) beschickten Reaktor (1) werden 200 I?m5/h Chlorwasserstoff und 300 kg/h Chlorsilandampf eingeleitet. . " Durch die Zumischung von auf ca. 180°C überhitztem dampfförmigen Chlorsilan-Geraisch zu dem Reaktanten Chlorwasserstoff werden die durch die hohen Reaktionstemperaturen (um 130O0C) bedingten Versinterungen des. PeSi-Bettes vermieden, was den kontinuierlichen Betrieb des Reaktors (1) ermöglicht. Ein periodisches Entschlacken des Reaktors (1). kann dadurch
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entfallen. Chlorierungsrückstände werden kontinuierlich durch ein als Rüttelrost ausgebildetes Auflager für PeSi ausgetragen. Der Gasstrom passiert eine ca. 1,50 m hohe, ständig auf annähernd gleichem Niveau gehaltene Ferrosilicium-Schüttung und reagiert dabei zu einem Chlorsilangemisch. Zum Abführen des Wärmeinhalts des aus der FeSi-Schüttung auetretenden Reaktionsgases und zum Aussublimieren von dampfförmigem Eisenchlorid werden in den Kopfteil des Reaktors bei (2) ca. 1.200 kg/h flüssiges, rückgeführtes Reinchlorsilangemisch eingespritzt. Unter Ausnutzung der Verdampf ungs- und Ueberhitzungsv/ärme der Quenchflüssigkeit kühlt sich dabei das Reaktionsgas auf ca. 2802C ab; es lifigt damit weit unter der Sublimationsteraperatur von Eisenchlorid.
Der Gasstrom aus dem Reaktor, der sich im wesentlichen aus Kühlgas, Siliciumtetrachlorid, Trichlorsilan und Spuren Dichlorsilan, Wasserstoff .und Aluminiumchlorid, Titantetrachlorid, Eisenchlorid zusammensetzt, passiert aur Abscheidung des Plugstaubes sowie des größten Teiles des Eisenchlorids den Zyklon (3). Dabei werden ca. 8 kg/h Flugstaub abgeschieden. Die Abscheidung des Plugstaubes im Zyklon (3) ist insofern von Vorteil, als dadurch der Peststoffaufall im feststoffabscheider (5) reduziert wird und die Schlammaufarbeitung (14» 15, 16) entlastet wird.
Zur weiteren Reinigung des gasförmigen Reaktionsproduktes wird das ca» 25O°C heiße Gasgemisch einem Venturiwäscher (4) zugeführt, welcher mit ca. 10 ms/h umlaufenden, von Peststoff geklärten Siliciumtetrachlorid aus dem Peststoff abscheider (5) beaufschlagt wird. In dem Venturiwäscher (4) wird das Gasgemisch größtenteils durch teilweise Verdampfung des umlaufenden flüssigen Siliciumtetrachlorids auf 53°C abgekühlt. Dabei wird das gesamte Aluminiuaichlorid kondensiert und ebenso wie noch vorhandene Spuren von Eisenchlorid mit überschüssiger Umlaufflüssigkeit in den Feststoffabscheider (5) niedercewaschen. TitantetraChlorid wird aufgrund der Abkühlung
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im Venturiwäscher (4) gleichzeitig kondensiert und mit der !Anlaufflüssigkeit vermischt. Das Gasgemisch, das aus dem oberhalb des Spiegels der Umlaufflüssigkeit mit einer Gasaustrittsöffnung versehenen Trennrohr (6) des Peststoffabscheiders (5) austritt, durchläuft zur Peinreinigung von Titantetrachlorid vor der Kondensation (8,9,10) noch eine mit Raschigringen gefüllte Waschkolonne (7). Dabei wird auf die Waschkolonne so viel rückgeführtes, gereinigtes Chlorsilan-Gemisch als Waschflüssigkeit aufgegeben, wie bei der Gaswäsche an Siliciumtetrachlorid im Venturiwäscher (4) verdampft und bei dem im folgenden behandelten periodischen Schlammabzug aus dem Peststoffabscheider (5) entnommen wird. Der Peststoffabscheider (5) wird also auf konstant gehaltenem Plüssigkeitsniveau gefahren. Die Arbeitsweise nach diesem Verfahren bietet gegenüber konventionellen Verfahren den Vorteil, daß eine Destillation des gesamten, in der Reaktion entstandenen Chlorsilans zur Erzielung des gewünschten Reinheitsgrades nicht erforderlich ist. Lediglich der auf die Gesamtproduktion bezogene, geringe Siliciumtetrachloridgehalt des Schlammes aus dem Feststoffabscheider iauß destillativ aufgearbeitet werden.
Das von den unerwünschten Metallverbindungen gereinigte Chlorsilan wird in den Kondensatoren (8, 9» 10) bei Temperaturen zwischen +20cC und -500C kondensiert. Der aus den Kondensatoren austretende Wasserstoff .(.100 Nm3/h) wird einer Wasserwäsche (H) zugeführt und kann nach der Trocknung anderweitig weiterverwendet werden.
Das Kondensat aus den Kondensatoren (8, 9, 10) läuft zunächst der Pumpvorlage (12) zu. Von hier aus wird ein Teil des Kondensats zu den Kühl- und Waschzwecken (Position 2, 17 und 7) in die Anlage zurückgegeben, während das produzierte Reinchlor-Filan (345 kg/h Siliciumtetrachlorid/Trichlorsilan-Gemisch) mit geringem Gehalt an Dichlorsilan (Analyse: 83^ SiCl4, 16,8£ SiHCl5 und 0,2$ SiH2Cl2) durch einen Ueberlauf dem Lagertank (13) zuläuft.
In dem Peststoffabscheider (5) sedimentieren die Feststoffe Aluminiumchlorid, Eisenchlorid sowie FeSi-Staub und Asche im Konus des Abscheiders* Yon hier werden ca. 25 l/h Peststoff/Flüssigkeitsgemisch (letzteres besteht aus SiCl4 und TiCl4) periodisch in den Schaufeltrockner (14) abgezogen und ca 20 l/h des Gemisches aus Siliciumtetrachlorid und Titantetrachlorid vom Feststoff abgetrieben. Dabei passiert der Siliciumtetrachlorid/Titantetrachlorid-Gasstrom einen mit Natriumchlorid gefüllten und beheizten Tuns (15) zur Abscheidung von dem Gasstrom mitgeführten Aluminiumchlorids in Form der Komplexverbin'iung Natriumaluminiumchlorid, Na £a1C14 Das abgetriebene Siliciumtetrachlorid/Titantetrachlorid-Gemisch wird kondensiert und einer fraktionierten Destillation in der Kolonne 16 unterworfen. Dabei wird das Siliciumtetrachlorid über Kopf abgetrieben und das Titantetrachlorid aus dem Sumpf abgezogen.
Unter Beibehaltung des Drehsinnes des Schaufeltrockners (14) wird.nach erfolgter Trocknung des Feststoffs zur Hydrolyse Yfasserdampf in den Schaufeltrockner eingeblasen. Der freigesetzte Chlorwasserstoff wird mit Wasser absorbiert und in den Prozeß zurückgeführt (nicht gezeigt). Nach erfolgter Hydrolyse und Trocknung wird das Hydrolyseprodukt durch Reversieren der Drehrichtung des Schaufeltrockners (14) ausgeworfen.
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Claims (11)

  1. Patentansprüche.
    Verfahren zur Herstellung von eisen-, aluminium- und. titanfreiem Siliciumtetrachlorid bzw. einem Gemisch von Siliciumtetrachlorid und SIlicochloroform sowie gegebenenfalls Dichlorsilan bei der kontinuierlichen Umsetzung von stückigem Perrosiliciura mit Chlor bzw. Chlorwasserstoff in el- ;ra geschlossenen Reaktor, v/elcher in seinem unteren feil ein Auflager für das 3?errosilicium sowie die Halogenierungsmittelzufuhr und an seinem oberen Teil eine Ferrosiliciumzufuhr und Reaktionsgasentnahme aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß man die Temperatur im Eopfraum des Reaktors durch Einsprühen von flüssigem Chlorsilan unter der Subliraationstemperatur von Eisenchlorid hält und das Realctionsgas, gegebenenfalls über Zyklone, einem mit flüssigen Chlorsilan beaufschlagten Wäscher zuführt, das aus diesem austretende Geraisch von Gas, Flüssigkeit und Peststoff unmittelbar in einen mit flüssigem Chlorsilan beschickten Abscheider für Flüssigkeit und Feststoff einleitet, das abgetrennte Gas durch eine mit Reinchlorsilan beaufschlagte Waschkolonne führt und anschließend reines Chlorsilan auskondensiert.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man in den Kopfraum des Reaktors rückgeführtes Chlorsilan, vorzugsweise Reinchlorsilan, einsprüht.
  3. 3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß man als Wäscher einen Venturiwäscher verwendet.
  4. 4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet t daß man im Abscheider das flüssige Chlorsilan auf ein unterhalb des Gasabtrennbereich« liegendes konstantes Niveau einstellt.
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  5. 5· Tviahren nach den Ansprüchen 1 bis 4» dadurch gekennzeichnet, daß man dem Venturiwäscher flüssiges Chlorsilan aus dem Abscheider aufgibt.
  6. 6.# Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Waschkolonne mit rückgeführtem Reinchlorsilan beaufschlagt wird.
  7. 7. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß man zeitweilig aus dem Sumpf des Abscheiders das Sediment abzieht, darin enthaltenes Chlorsilan und Titan(IV)-*chlorid über mit einem Alkalihalogenid gefüllten, vorzugsweise auf-wenigstens 1800C geheizten Turm austreibt und das Flüchtige, gebenenfalls nach Kondensation, anschließend destillativ trennt.
  8. 8. Verfahren nach Anspruch 7» dadurch {gekennzeichnet, daß man den Destillationsrückstand mittels Wasserdampf behandelt und den freigesetzten Chlorwasserstoff in einer mit Wasser berieselten Absorptionskolonne in Salzsäure überführt.
  9. 9· Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß man den Hydrolyserirückstand nach Eindampfen zur Trockne austrägt.
  10. 10. Verfahren nach den Ansprüchen 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß man das Sediment aus dem Abscheidersumpf in einen beheizbaren, mit Sedimenteintrag, Dampfsufuhr und Gas- bzw. Brüdenabzug versehenen, je nach Drehsinn umwälzenden oder auswerfenden Schaufeltrockner einträgt, dann unter Umwälzen Chlorsilan und Titan(IV)-Chlorid über den Alkalihalogenidturm austreibt, hierauf die Wasserdampfbehandlung unter Salzsaurereengung anschließt und schließlich den trockenen Hydroiyserückstand durch Reversieren der Schaufeltrocknerwelle v/ioder auswirft.
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  11. 11. Verfahren nach den vorstehenden Ansprüchen gekennzeichnet durch Verknüpfung der beschriebenen Maßnahmen su einem kontinuierlichen Verbundverfahren init Einspeisung von Ferrosilicium und Chlorwasserstoff oder Chlor sowie Ausspeisung von Reinchlorsilän, Wasserstoff (bei HCl als Chlorierungsmittel), Titan (IV)-chlorid, Salzrsäure und vorwiegend Aluminium-, Eisen- und Siliciumverbindungen enthaltendem Feststoff.
    VA PL/Dr.Xr.-IS 9.12. 1971
    309826/0443
DE2161641A 1971-12-11 1971-12-11 Verfahren zur Herstellung von eisen-, aluminium- und titanfreiem Chlorsilan bei der Chlorierung oder Hydroborierung von Ferrosilicium Expired DE2161641C3 (de)

Priority Applications (15)

Application Number Priority Date Filing Date Title
BE792542D BE792542A (fr) 1971-12-11 Procede pour la fabrication de chlorosilanes exempts de metaux lors de la chloration ou l'hydrochloration de ferrosilicium
DE2161641A DE2161641C3 (de) 1971-12-11 1971-12-11 Verfahren zur Herstellung von eisen-, aluminium- und titanfreiem Chlorsilan bei der Chlorierung oder Hydroborierung von Ferrosilicium
NO3221/72A NO133321C (de) 1971-12-11 1972-09-11
SU721826746A SU988184A3 (ru) 1971-12-11 1972-09-11 Способ получени четыреххлористого кремни
NL7212721.A NL165436C (nl) 1971-12-11 1972-09-20 Werkwijze voor het bereiden van zuivere chloorsilanen.
US294924A US3878291A (en) 1971-12-11 1972-10-04 Process for the production of metal free chlorosilane by the chlorination or hydrochlorination of ferrosilicon
YU02504/72A YU39163B (en) 1971-12-11 1972-10-06 Process for producing iron, aluminium or titanium-free silicon tetrachloride
FR7238456A FR2162364B1 (de) 1971-12-11 1972-10-30
IT70507/72A IT975490B (it) 1971-12-11 1972-11-08 Procedimento per la produzione di colorosilani esenti da metallo nella clorurazione od idroclorurazione di ferrosilicio
SE7216069A SE379032B (de) 1971-12-11 1972-12-08
CH1795372A CH584655A5 (de) 1971-12-11 1972-12-11
JP47124232A JPS5238518B2 (de) 1971-12-11 1972-12-11
RO7273110A RO64682A (ro) 1971-12-11 1972-12-11 Procedeu pentru purificarea clorsilanilor
CA158,563A CA979620A (en) 1971-12-11 1972-12-11 Process for producing non-metallic chlorosilanes
GB5708472A GB1407020A (en) 1971-12-11 1972-12-11 Production of metal-free chlorosilanes

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DE2161641A1 true DE2161641A1 (de) 1973-06-28
DE2161641B2 DE2161641B2 (de) 1973-10-04
DE2161641C3 DE2161641C3 (de) 1974-05-16

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US (1) US3878291A (de)
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BE (1) BE792542A (de)
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DE (1) DE2161641C3 (de)
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RO (1) RO64682A (de)
SE (1) SE379032B (de)
SU (1) SU988184A3 (de)
YU (1) YU39163B (de)

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3709577A1 (de) * 1986-03-26 1987-10-01 Union Carbide Corp Behandlungsverfahren fuer abfaelle bei der herstellung von hochreinem silicium
DE3828344C1 (de) * 1988-08-20 1989-07-06 Huels Ag, 4370 Marl, De
US5066472A (en) * 1986-12-11 1991-11-19 Huels Aktiengesellschaft Method for processing the residues of a chlorosilane distillation
US6887448B2 (en) 2000-12-11 2005-05-03 Solarworld Ag Method for production of high purity silicon
DE102009020143A1 (de) * 2009-05-04 2010-11-11 Pv Silicon Forschungs- Und Produktionsgesellschaft Mbh Verfahren zur Aufbereitung von Sägeabfällen zur Rückgewinnung von Silizium für die Herstellung von Solarsilizium
DE10057483B4 (de) * 2000-11-20 2013-02-21 Evonik Degussa Gmbh Verfahren zur Entfernung von Aluminiumtrichlorid aus Chlorsilanen
DE102012103755A1 (de) * 2012-04-27 2013-10-31 Centrotherm Sitec Gmbh Verfahren zur Synthese von Trichlorsilan und Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens
DE102012103756A1 (de) * 2012-04-27 2013-10-31 Centrotherm Sitec Gmbh Verfahren zur Absenkung einer in einem Trichlorsilansynthesereaktor vorherrschenden Temperatur sowie Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4043758A (en) * 1973-03-06 1977-08-23 Larco Societe Miniere Et Metallurgique De Larymna S.A. Apparatus for the manufacture of metallic chlorides
US4066424A (en) * 1976-10-13 1978-01-03 E. I. Du Pont De Nemours And Company Selectively recovering metal chlorides from gaseous effluent
DE3303903A1 (de) * 1982-02-16 1983-08-25 General Electric Co., Schenectady, N.Y. Verfahren zum herstellen von trichlorsilan aus silizium
US5182095A (en) * 1987-12-16 1993-01-26 Huls Troisdorf Aktiengesellschaft Method for processing residues from the distillation of chlorosilanes
DE4033611A1 (de) * 1990-10-23 1992-04-30 Huels Chemische Werke Ag Verfahren zur gewinnung von chloridarmer ofenasche bei der umsetzung von rohsilicium zu chlorsilanen
DE4126670A1 (de) * 1991-08-13 1993-02-18 Huels Chemische Werke Ag Verfahren zur abwasserfreien aufarbeitung von rueckstaenden einer chlorsilandestillation mit salzsaeure
TW223109B (de) * 1991-09-17 1994-05-01 Huels Chemische Werke Ag
DE10030251A1 (de) * 2000-06-20 2002-01-03 Degussa Abtrennung von Metallchloriden aus gasförmigen Reaktionsgemischen der Chlorsilan-Synthese
US20060183958A1 (en) * 2003-04-01 2006-08-17 Breneman William C Process for the treatment of waste metal chlorides
EP2105410B1 (de) * 2008-03-24 2014-03-12 Mitsubishi Materials Corporation Chlorsilanreinigungsvorrichtung und Chlorsilanreinigungsverfahren
US7736614B2 (en) * 2008-04-07 2010-06-15 Lord Ltd., Lp Process for removing aluminum and other metal chlorides from chlorosilanes
DE102008001577A1 (de) * 2008-05-06 2009-11-12 Wacker Chemie Ag Verfahren zur Hydrolyse von festen Metallsalzen mit wässrigen Salzlösungen
DE102008042936A1 (de) * 2008-10-17 2010-04-22 Wacker Chemie Ag Verfahren zur Entfernung von Titan aus Hexachlordisilan
EP2530052A1 (de) * 2011-06-01 2012-12-05 HEI Eco Technology Verfahren zur Herstellung von Siliziumtetrachlorid und Verfahren zur Herstellung von Solarsilizium
US20140314655A1 (en) * 2013-04-19 2014-10-23 Rec Silicon Inc Corrosion and fouling reduction in hydrochlorosilane production
CN109231217B (zh) * 2018-10-17 2023-10-31 中国恩菲工程技术有限公司 氯硅烷残液急冷除金属氯化物的系统和方法

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2594370A (en) * 1947-05-14 1952-04-29 Diamond Alkali Co Method of separating metal halides
US2718279A (en) * 1952-12-18 1955-09-20 Du Pont Process for condensing vaporized metal halides
US2849083A (en) * 1957-01-31 1958-08-26 American Cyanamid Co Separation of iron chloride from gaseous iron chloride-titanium tetrachloride mixtures
GB963745A (en) * 1961-01-05 1964-07-15 British Titan Products Halogenation of silicon-containing materials
CH412345A (de) * 1961-01-31 1966-04-30 Weisse Ernst Ing Dr Verfahren und Vorrichtung zum Abscheiden schädlicher Bestandteile aus den bei der Behandlung von Leichtmetallschmelzen mit Chlor oder chlorhaltigen Gasen entstehenden Abgasen
DE1567469B1 (de) * 1966-12-02 1970-08-27 Degussa Verfahren zur gleichzeitigen Abtrennung von Aluminiumchlorid und Titantetrachlorid aus den bei der Chlorierung oder Hydrochlorierung von Silicium anfallenden Reaktionsgasen
DE1667195C3 (de) * 1968-01-31 1979-09-27 Metallgesellschaft Ag, 6000 Frankfurt Verfahren zur Herstellung von Halogenwasserstoffsäuren und von Metalloxiden

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3709577A1 (de) * 1986-03-26 1987-10-01 Union Carbide Corp Behandlungsverfahren fuer abfaelle bei der herstellung von hochreinem silicium
US4743344A (en) * 1986-03-26 1988-05-10 Union Carbide Corporation Treatment of wastes from high purity silicon process
US5066472A (en) * 1986-12-11 1991-11-19 Huels Aktiengesellschaft Method for processing the residues of a chlorosilane distillation
DE3828344C1 (de) * 1988-08-20 1989-07-06 Huels Ag, 4370 Marl, De
DE10057483B4 (de) * 2000-11-20 2013-02-21 Evonik Degussa Gmbh Verfahren zur Entfernung von Aluminiumtrichlorid aus Chlorsilanen
US6887448B2 (en) 2000-12-11 2005-05-03 Solarworld Ag Method for production of high purity silicon
DE102009020143A1 (de) * 2009-05-04 2010-11-11 Pv Silicon Forschungs- Und Produktionsgesellschaft Mbh Verfahren zur Aufbereitung von Sägeabfällen zur Rückgewinnung von Silizium für die Herstellung von Solarsilizium
DE102012103755A1 (de) * 2012-04-27 2013-10-31 Centrotherm Sitec Gmbh Verfahren zur Synthese von Trichlorsilan und Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens
DE102012103756A1 (de) * 2012-04-27 2013-10-31 Centrotherm Sitec Gmbh Verfahren zur Absenkung einer in einem Trichlorsilansynthesereaktor vorherrschenden Temperatur sowie Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens

Also Published As

Publication number Publication date
DE2161641C3 (de) 1974-05-16
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US3878291A (en) 1975-04-15
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IT975490B (it) 1974-07-20
YU39163B (en) 1984-08-31
NL165436C (nl) 1981-04-15
BE792542A (fr) 1973-03-30
RO64682A (ro) 1980-06-15
YU250472A (en) 1982-05-31

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