DE2807589C2 - - Google Patents
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren gemäß Oberbegriff des Patentanspruches 1.
Im einzelnen bezieht sich die vorliegende Erfindung auf das Reinigen von Silanen
und Siloxanen und insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung
das Reinigen und Entfernen von Diphenylen und chlorierten
Diphenylen aus Silanen und Siloxanen.
Kürzlich wurde festgestellt, daß Diphenyle und insbesondere
mehrfach chlorierte Diphenyle sowie Vinylchlorid und Kohlenstofftetrachlorid
Schäden an der Gesundheit des Menschen verursachen
können und deshalb ein Kontakt mit solchen Materialien
so weitgehend wie möglich vermieden werden sollte.
Dementsprechend ist es in der chemischen Industrie außerordentlich
wünschenswert, daß Chemikalien, die in einem Betrieb
verarbeitet werden und Chemikalien, die versandt oder
von Herstellungsbetrieben verkauft werden, so geringe Mengen
wie möglich an Diphenylen und anderen Verunreinigungen enthalten.
In der Silikonindustrie werden Phenylchlorsilane hergestellt,
indem Chlorbenzol und Silizium-Metall in Gegenwart einer
kleinen Menge Chlorwasserstoffgas und einem Kupfermetallkatalysator
bei Temperaturen von etwa 500°C und darüber zur
Reaktion gebracht werden, wobei eine Vielzahl von Chlorsilanen
hergestellt wird. Die durch die Reaktion des Chlorbenzols
mit Silizium-Metall hergestellten Materialien sind Hydrogentrichlorsilan,
Siliziumtetrachlorid, Hydrogenphenyldichlorsilan,
Phenyltrichlorsilan und Diphenyldichlorsilan. Diese
Materialien werden bei der Herstellung verschiedener Silikon-Polymerisate
und bei der Herstellung verschiedener Silikonprodukte
verwendet. Unglücklicherweise entstehen bei einem
Verfahren zur Herstellung solcher Phenylchlorsilane in
einigen Fällen kleinere Mengen an Diphenylen und chlorierten
Diphenylen, die tunlichst aus dem Produkt
entfernt werden sollten. Es können auch Verunreinigungen,
wie z. B. Vinylchloride und Kohlenstofftetrachlorid, zufällig
und unbeabsichtigter Weise mit Strömen von Silanen und
Siloxanen vermischt werden. In einigen Fällen kann die Abtrennung
der Diphenyle und anderen Verunreinigungen von dem
gewünschten Chlorsilanprodukt durch Destillation erreicht
werden. Jedoch sind in einem Falle bei einem der wichtigsten
Produkte der oben beschriebenen Reaktion, d. h. beim Diphenyldichlorsilan,
die gewöhnlichen Verfahren zum Abtrennen
der Diphenyle aus dem Diphenyldichlorsilan nur unter
schwierigen Umständen durchzuführen. Beispielsweise ist es
aufgrund der Tatsache, daß der Siedepunkt von Diphenyldichlorsilan
innerhalb des allgemeinen Bereiches der Siedepunkte
verschiedener chlorierter Diphenyle liegt, schwierig, das
Diphenyldichlorsilan zu reinigen und die Diphenyle mit gewöhnlichen
Destillationsverfahren daraus zu entfernen. Es
sollte beachtet werden, daß Diphenyldichlorsilan ein
höchst wünschenswertes Silanprodukt ist, da es einen Weg zum
Einführen von Phenylgruppen in Silikonpolymerisate darstellt,
und daß diese Silikonpolymerisate zur Herstellung von Silikonprodukten
verwendet werden können. Es ist außerdem höchst
wünschenswert, Diphenyldichlorsilane vollständig von polychlorierten
Diphenylen und anderen Verunreinigungen zu reinigen,
so daß solche Chlorsilane zur Herstellung einer Vielzahl
von Produkten für die Silikonindustrie verwendet werden
können.
Es sollte auch beachtet werden, daß in einem Polymerisationsverfahren
in einem Betrieb der Silikonchemie auch die Möglichkeit
besteht, daß Diphenyle in Silikonpolymerisate aus externen
Quellen eingeführt werden, d. h. in Siloxanpolymerisate wie
auch in Silane, die innerhalb des Herstellungsbetriebes in einer
anderen Anlage hergestellt werden. In manchen Fällen kann die
Reinigung durch Destillation erfolgen, aber es gibt einige Fälle,
wie z. B. im Falle von Diphenyldichlorsilan, in denen es wegen
der Ähnlichkeit der Siedepunkte bei den Diphenylen und dem Siedepunkt
der Zubereitung schwierig ist, die Diphenyle durch allgemeine
Destillationsverfahren abzutrennen. Deshalb ist es in einigen
Fällen besonders wünschenswert, nicht nur Diphenyle aus den
Phenylchlorsilanen, die gemäß dem oben beschriebenen Verfahren
hergestellt werden, abzutrennen, sondern es ist auch
wünschenswert, ein Reinigungsverfahren im Herstellungsbetrieb
zu haben, das jeden Typ von Diphenylen und anderen Verunreinigungen,
wie z. B. Vinylchlorid und Kohlenstofftetrachlorid,
die zugegen sein können, aus Chlorsilanen und Siloxanen entfernt.
Ein Weg, solche Diphenyle und andere Verunreinigungen aus Strömen
von Chlorsilanen, Siloxanen oder Polysiloxanen abzutrennen,
kann dadurch erreicht werden, daß die Flüssigkeits-Chromatographie
eingesetzt wird. Solche Abtrenntechniken gemäß
der Flüssigkeits-Chromatographie sind jedoch nur für Abtrennungen
im Laborumfang geeignet. Als weitere Möglichkeit, wie
schon oben angegeben, kann die Destillation als Reinigungstechnik
zum Entfernen unerwünschter Diphenyle und anderer
Verunreiningungen angewendet werden, aber dieses Verfahren ist
nur dann möglich, wenn eine ausreichende Differenz zwischen
den Siedepunkten der Silane und Siloxane einerseits und den
Diphenylen andererseits liegt.
Es ist außerordentlich wünschenswert, ein Reinigungsverfahren
zum Entfernen von Diphenylen und anderen Verunreinigungen aus
Silanen oder Siloxanen zu haben, welches nicht von den Unterschieden
der Siedepunkte abhängt und welches effektiv ist
beim Entfernen der unerwünschten Diphenyle; außerdem sollte
dieses Verfahren bzw. diese Reinigungstechnik nicht nur für
Laborversuche praktikabel sein, sondern es sollte auch möglich
sein, dieses Verfahren auf den Maßstab eines großtechnischen
Herstellungsbetriebes zu erweitern.
Dementsprechend
ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren
zum Entfernen von Diphenylen und chlorierten Diphenylen
aus unreinen Phenylchlorsilanen und Siloxanen zur Verfügung zu stellen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch
den kennzeichnenden Teil des Anspruches 1
gelöst.
Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahren 1
werden
- 1. die unreinen Silane und Siloxane mit einem Adsorbens-Bett, ausgewählt aus der Klasse, bestehend aus Molekularsieben und Kohle der angegebenen Teilchengröße, in Kontakt gebracht,
- 2. die gereinigten Silane und Siloxane aus dem Adsorbens-Bett entfernt, solange die gereinigten Silane und Siloxane die gewünschte Reinheit nicht übersteigen,
- 3. die genannten unreinen Silane und Siloxane fortwährend durch das genannte Adsorbens-Bett geleitet, bis das Adsorbens-Bett den Sättigungspunkt hinsichtlich der Adsorption der genannten Diphenyle erreicht hat,
- 4. ein Fließmittel-Kohlenwasserstoff-Lösungsmittel dem Adsorbens-Bett zugefügt, um die genannten Silane und Siloxane aus dem genannten Adsorbens-Bett zu verdrängen, zu entfernen und zu gewinnen, um sie weiterhin zu reinigen,
- 5. ein Desorbens-Kohlenwasserstoff-Lösungsmittel durch das Adsrobens-Bett durchgeführt um das Fließmittel-Kohlenwasserstoff-Lösungsmittel, die Diphenyle, die adsorbiert gewesen waren, zu entfernen und unreine Silane und möglicherweise vorhandene restliche Silane und Siloxane aus dem Lösungsmittel zur möglichen weiteren Reinigung entfernt,
- 6. das genannte Desorbens-Kohlenwasserstoff-Lösungsmittel in dem Adsorbens-Bett mit gereinigten Silanen und Siloxanen verdrängt und die reinen Silane und Siloxane aus dem Desorbens-Kohlenwasserstoff-Lösungsmittel gewonnen,
- 7. die gereinigten Silane und Siloxane aus dem Adsorbens-Bett gewonnen werden und
- 8. die unreinen Silane und Siloxane noch einmal durch das genannte Adsorbens-Bett geleitet und die gereinigten Silane und Siloxane daraus gewonnen.
Es sollte außerdem noch dargelegt werden, daß bei den spezifischen
Verfahrensbedingungen der vorliegenden Erfindung
wie sie für die besonders bevorzugte Ausführungsform angegeben
wurden, es nicht notwendig ist, daß ein Fließmittel-Kohlenwasserstoff-Lösungsmittel
verwendet wird, da es möglich
ist, das erfindungsgemäße Verfahren zum Regenerieren
des Adsorbens-Bettes, nachdem es den Sättigungspunkt erreicht
hat, durchzuführen, indem einfach das Desorbens-Kohlenwasserstoff-Lösungsmittel
durch das Bett hindurchgeschickt wird,
ohne daß ein Fließmittel-Kohlenwasserstoff-Lösungsmittel verwendet
wird. Das einzige Problem bei dieser Durchführung ist,
daß, wenn ein solches Desorbens-Lösungsmittel Chlorsilane
und Siloxane, die bei Beendigung der Durchgabe der unreinen
Chlorsilane und Siloxane im Bett zugegen sind, verdrängt,
die Verwendung des Desorbens-Kohlenwasserstoff-Lösungsmittels
die Mengen an Diphenylen und anderen Verunreinigungen, die
in den Chlorsilanen oder Siloxanen, welche von dem Desorbens-Kohlenwasserstoff-Lösungsmittel
verdrängt wurden, zugegen
sind, erhöht. Als solche sind Chlorsilane
und Siloxane, die dann aus dem Desorbens-Kohlenwasserstoff-Lösungsmittel
gewonnen werden, weniger rein und müßten durch
weiteren Kontakt mit dem Adsorbens-Bett oder einem anderen
Adsorbens-Bett gemäß der vorliegenden Erfindung auf einen
niedrigeren Diphenylgehalt gereinigt werden.
Wenn andererseits ein gereinigter Chlorsilan- oder Siloxanstrom
das Desorbens-Kohlenwasserstoff-Lösungsmittel nicht
verdrängt, wie es in der bevorzugten Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung angegeben ist, sondern einfach unreine
Silane und Siloxane mit dem Adsorbens-Bett in Kontakt
gebracht werden, um aus dem Desorbens-Bett Lösungsmittel für
die weitere Reinigung des Silan- und Siloxanstromes herauszudrücken,
erniedrigt die Gegenwart des Desorbens-Kohlenwasserstoff-Lösungsmittels
die Effizienz des Adsorbens-Bettes,
und der Strom aus gereinigten Chlorsilanen oder Siloxanen,
der aus dem Adsorbens-Bett herauskommt, hat einen
höheren Diphenylgehalt. Wenn es also wünschenswert ist,
einen Silan- oder Siloxanstrom zu erhalten, der einen niedrigen
Gehalt an Diphenyl und anderen Verunreinigungen aufweist,
ist es notwendig, das Desorbens-Kohlenwasserstoff-Lösungsmittel
mit einem Strom aus gereinigten Silanen und
Siloxanen zu verdrängen.
Vorzugsweise
wird das Verfahren bei Raumtemperaturen durchgeführt,
obwohl leicht erhöhte Temperaturen keine Einbuße
der Effizienz des Verfahrens darstellen. Das bevorzugte
Fließmittel-Kohlenwasserstoff-Lösungsmittel ist Isoctan;
es können aber auch andere gesättigte aliphatische Kohlenwasserstoff-Lösungsmittel
verwendet werden. Die bevorzugten
Desorbens-Kohlenwasserstoff-Lösungsmittel sind aromatische
Lösungsmittel wie z. B. Benzol, Chlorbenzol, Xylol und
Toluol.
Es sollte außerdem noch erwähnt werden, daß die Rate, mit
welcher die unreinen Silane und Siloxane durch das Adsorbens-Bett
hindurchgeführt werden, von der Konfiguration
des Adsorbens-Bettes und dessen Kapazität und Adsorptionsfähigkeit
abhängt, denn wenn das Material zu schnell durch
das Adsorbens-Bett hindurchgepumpt wird, hat das Bett keine
Zeit, um die Adsorptionsfunktion vollständig durchzuführen.
Wenn andererseits die Rate zu langsam ist, diffundieren
die Diphenyle langsamer zum Adsorbens aufgrund der
geringeren Turbulenz in der Flüssigkeitsphase.
Im allgemeinen können 2,27 kg bis 227 kg
eines Stromes aus unreinen Silanen oder Siloxanen stündlich
pro 0,092903 m² des Querschnittes des
Adsorbens-Bettes durchgepumpt werden. Die oberen Bereiche
sind jedoch nur beispielhaft, denn die wirkliche Pumprate
für den unreinen Silan- oder Siloxanstrom durch das Adsorbens-Bett
hängt von der Struktur und dem Design des Bettes
ab, genauso wie von dem Querschnitt und der Adsorptionskapazität.
Der oben angegebene allgemeine Bereich ist mehr
eine Anleitung als eine Begrenzung des vorliegenden Verfahrens.
Die Silikonverbindungen, die nach dem Verfahren der vorliegenden
Erfindung gereinigt werden können, sind Silane und
Siloxane. Solche Silane können auch chlorsubstituierte Silane
und andere Typen von substituierten Silanen, wie z. B.
Methyltriacetoxysilan sein. Im allgemeinen können fast alle
Silane in dem erfindungsgemäßen Verfahren verwendet werden,
da ihre Viskosität niedrig genug ist, so daß sie durch ein
Adsorbens-Bett geführt werden können. Beispiele von Silanen,
die gemäß dem vorliegenden Verfahren gereinigt werden können,
sind z. B. Methyltrichlorsilan, Dimethyldichlorsilan,
Methyltriacetoxysilan, Methyltrimethoxysilan, Methyltriäthoxysilan
und dergleichen. Wie schon oben angegeben wurde,
haben die meisten Silane eine Viskosität mit einem ausreichend
niedrigen Wert, so daß sie mit Leichtigkeit durch das
Adsorbens-Bett im ersten Verfahrensschritt des erfindungsgemäßen
Verfahrens gepumpt oder auf andere Art und Weise
hindurchgeführt werden können. Im allgemeinen haben die Silane,
die nach dem vorliegenden Verfahren gereinigt werden
können, die Formel
RaSiX4-a
in der R für monovalente Kohlenwasserstoffreste und halogenierte
monovalente Kohlenwasserstoffreste steht, X für
hydrolysierbare Reste, wie z. B. Chlor, Alkoxy-Gruppen,
Acetoxy-Gruppen, Amino-Gruppen und dergleichen, steht und
a eine ganze Zahl ist, die zwischen 1 und 4 variieren kann.
Neben den Silanen, die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren
gereinigt werden, können viele Siloxane ebenfalls nach
dem vorliegenden erfindungsgemäßen Verfahren gereinigt werden.
Beispiele solcher Polysiloxane, die nach dem erfindungsgemäßen
Verfahren gereinigt werden können, sind Dimethylpolysiloxane,
Diphenylpolysiloxane oder Dimethyldiphenylpolysiloxane.
Die Siloxane, die nach dem vorliegenden
Verfahren gereinigt werden können, haben die allgemeine
Formel
in der n zwischen 1 und 3 variiert, und zwar derart, daß in
den Siloxanen das R zu Si-Verhältnis zwischen von 1,7 zu
2,1 variieren kann. In der oben angegebenen Siloxanformel
steht R für jeden monovalenten Kohlenwasserstoffrest oder
halogenierten monovalenten Kohlenwasserstoffrest, wie z. B.
für Alkyl-Reste, Methyl-, Äthyl- oder Propyl-Gruppe; Alkenyl-Reste,
wie z. B. der Vinyl-Rest oder Allyl-Rest; Cycloalkyl-Reste,
wie z. B. Cyclohexyl- oder Cycloheptyl-Rest;
mononukleare Aryl-Reste, wie z. B. der Phenyl-, Methylphenyl-
oder Äthylphenyl-Rest, sowie für halogenierte
monovalente Kohlenwasserstoffreste wie z. B. für
3,3-Trifluorpropyl. Im allgemeinen kann man sagen, daß
jedes Silan und Siloxan, welches das Adsorbens-Bett nicht
vergiftet und welches eine ausreichend niedrige Viskosität
hat, um durch das Adsorbens-Bett hindurchgeführt zu werden,
nach dem erfindungsgemäßen Verfahren gereinigt werden kann,
um die Diphenyle daraus zu entfernen. Andere Siloxane, die
nach dem erfindungsgemäßen Verfahren gereinigt werden können,
sind cyclische Polysiloxane, Tetrasiloxane oder Pentasiloxane.
Ein Beispiel solcher cyclischen Verbindungen
sind beispielsweise Octamethyltetracyclosiloxan und
Octaphenyltetracyclosiloxane. Vorzugsweise haben die für das
erfindungsgemäße Verfahren verwendeten Silane und Siloxane
eine Viskosität unterhalb 100 000 mPa · s bei 25°C und
insbesondere eine Viskosität unterhalb 25 000 mPa · s bei
25°C. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren sind insbesondere
die Reinigung von Vinylchlorsilanen und vinylhaltigen Siloxanen
betroffen. Das Adsorbens-Bett des erfindungsgemäßen Verfahrens
kann ebenfalls aus einer Anzahl verschiedener Materialien
bestehen und wird insbesondere ausgewählt aus Materialien
wie Kohle und Molekularsieben, wobei die Kohle den Molekularsieben
vorzuziehen ist, da sie eine größere Adsorptionskapazität für
Diphenyle aufweist.
Im allgemeinen kann dem Adsorbens-Bett, das in dem erfindungsgemäßen
Verfahren verwendet wird, jede Kohle mit einer
Korngröße innerhalb der im Anspruch 1 angegebenen Grenze verwendet
werden. Ein Kohletyp, der besonders bevorzugt ist, ist Aktivkohle.
Aktivkohle wird bevorzugt, da sie eine größere Adsorptionskapazität
aufweist als übliche Kohle. Aktivkohle wird erhalten,
indem übliche Kohle auf sehr hohe Temperaturen erhitzt
wird, um alle flüchtigen Anteile zu entfernen und um
sie stärker absorbierend zu machen. Wenn die Kohle verwendet
wird, hat eine solche Kohle eine Faserngröße von
0,0037 mm bis 6,350 mm.
Beispiele von Materialien, die im ersten Verfahrensschritt
des erfindungsgemäßen Verfahrens im Adsorbens-Bett verwendet
werden können, sind Aktivkohle Pittsburgh BL; etwa 0,044 mm,
hergestellt von Calgon Corporation; Aktivkohle CAL
1,08 × 0,42 mm, hergestellt von Calgon Corporation;
Aktiv-Kokosnuß-Kohle Pittsburgh PCB, 4,76 × 2,00 mm,
hergestellt von Calgon Corporation; Kokosnuß-Kohle
0,21 × 0,177 mm, hergestellt von Analabs
Inc.; 10 Molekularsiebe 0,35 × 0,25 mm, Hylar
M, hergestellt und vertrieben von Guild Corporation und 13
Molekularsiebe mit 0,025 mm, hergestellt und vertrieben
von Davison Chemical Division of W. R. Grace and Company.
Es sollte angemerkt werden, daß die Molekularsiebe vorzugsweise
auch eine Größe von etwa 0,0037 mm bis 6,350 mm
haben sollten.
Im ersten Verfahrensschritt des erfindungsgemäßen Verfahrens
wird das unreine Chlorsilan oder Siloxan in einem Strom durch
das Adsorbens-Bett, welches die obengenannten und diskutierten
Adsorbenzien enthält, hindurchgeführt. Vorzugsweise ist
das Adsorbens-Bett eine vertikale Säule, aber es kann auch
ein horizontales Bett sein. Es ist noch anzumerken, daß die
bevorzugte Siebgröße bzw. Körnchengröße der Molekularsiebe
und Kohle oder Aktivkohle zwischen 0,297 mm und 0,3175 cm
liegen kann.
Dementsprechend werden die unreinen Silane und Siloxane
durch das Adsorbens-Bett hindurchgeführt. Bis der Ausfluß
aus dem Adsorbens-Bett den Punkt an Reinheit erreicht hat,
den die gereinigten Silane und Siloxane aufweisen sollen,
im Hinblick auf den Diphenylgehalt.
Es ist noch anzumerken, daß nicht unbedingt nur ein Adsorbens-Bett
zur Bearbeitung der unreinen Silane und Siloxane
verwendet wird, sondern es ist vielmehr so, daß vorzugsweise
eine Anzahl von Säulen verwendet wird, die eine Anzahl von
Adsorbens-Betten enthalten, durch welche die unreinen Silane
und Siloxane nacheinander hindurchgeführt werden. Im
allgemeinen hängt die Rate, mit welcher die unreinen Silane
und Siloxane durch das Adsorbens-Bett hindurchgeführt werden,
von der Viskosität der Silane oder Siloxane ab und auch von
der Teilchengröße der als Adsorbens-Bett verwendeten Aktivkohle
oder Molekularsiebe. In den meisten Fällen ist eine
Fließrate der unreinen Silane und Siloxane durch das Adsorbens-Bett
geeignet, die zwischen 2,27 kg bis 227 kg
pro Stunde, pro 0,092903 m² des
Querschnittes des Adsorbens-Bettes gehalten wird. Die oben
angegebenen Zahlen sind jedoch nur ein allgemeiner Bereich,
während der aktuelle Bereich, der beim erfindungsgemäßen
Verfahren eingesetzt wird, von den obengenannten Faktoren,
sowie von zwei weiteren Faktoren abhängt. Wenn der Silan-
und Siloxanstrom durch das Adsorbens-Bett mit einer zu
hohen Rate hindurchgeführt wird, dann kann die Kapazität
des Adsorbens-Bettes, nämlich die Fähigkeit des Bettes, die
Diphenyle und andere Verunreinigungen aus dem Silan- bzw.
Siloxanstrom zu adsorbieren, übertroffen werden. Andererseits,
wenn die Fließrate zu gering ist, adsorbieren die
Diphenyle langsamer, wegen der geringeren Turbulenz in der
Flüssigkeitsphase, so daß das Adsorbens-Bett weniger effektiv
arbeitet.
Innerhalb der oben angegebenen Grenzen wird die Fließrate
des unreinen Silan- bzw. Siloxanstromes durch das Adsorbens-Bett
durch die oben genannten Faktoren bestimmt. Entsprechend
wird im ersten Verfahrensschritt des erfindungsgemäßen
Verfahrens der unreine Silan- bzw. Siloxanstrom mit dem Adsorbensbett
in Kontakt gebracht, bis der Gehalt an Diphenylen
und anderen Verunreinigungen im Ausfluß, der
aus dem Adsorbens-Bett heraustritt, einen Grad erreicht hat,
der den zulässigen Diphenylgehalt für ein erwünschtes Produkt
erreicht. Zu diesem Zeitpunkt des Verfahrens kann ein
Desorbens-Lösungsmittel durch das Adsorbens-Bett hindurchgedrückt
werden, um die Diphenyle aus dem Adsorbens-Bett zu
desorbieren und damit das Adsorbens-Bett zu regenerieren, um
die Diphenyle aus weiteren Chlorsilanen und Siloxanen zu adsorbieren,
die durch das Adsorbens-Bett geführt werden sollen.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform des vorliegenden
Verfahrens, d. h. um einen maximalen Effekt des Adsorbens-Bettes
zu erreichen, werden die Ströme aus unreinen Silanen
oder Siloxanen kontinuierlich durch das Adsorbens-Bett hindurchgeführt,
nachdem die Reinigungsgrenze von Diphenylen
und anderen Verunreinigungen erreicht wurde, bis das Adsorbens-Bett
die Kapazität zum Adsorbieren von Diphenylen und anderen
Verunreinigungen erreicht hat, das bedeutet, bis das Adsorbens-Bett
so viele Diphenyle und andere Verunreinigungen adsorbiert
hat, daß es nicht mehr fähig ist, signifikante Mengen
zusätzlicher Diphenyle und anderer Verunreinigungen aus den
Strömen von unreinen Silanen und Siloxanen, die verarbeitet
werden sollen, zu adsorbieren.
Diese Tatsache ermöglicht es dem Fachmann, das Bett für die
Adsorption der Diphenyle aus Strömen von unreinen Silanen
und Siloxanen nach Erreichen der Reinigungsgrenze zu benutzen,
bis ein besonders gewünschter Grad der Adsorption
von Diphenylen und anderen Verunreinigungen aus dem Strom
unreiner Silane und Siloxane erreicht wurde. Dementsprechend
liegt die bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen
Verfahrens darin, daß das Adsorbens-Bett zur Adsorption der
Diphenyle aus den Strömen von unreinen Silanen und Siloxanen
verwendet wird, bis die Adsorptionskapazität des Bettes erreicht
wird.
Dies bedeutet im allgemeinen, daß das Adsorbens-Bett von 5 bis
25 Gewichtsprozent oder weniger an Verunreinigungen aus dem
Silan- oder Siloxanstrom,
welcher in das Adsorbens-Bett eingeführt wird, adsorbieren
kann. Der Strom des Silan- und Siloxanabflusses aus dem Adsorbensbett,
wobei das Adsorbens-Bett die höheren Grade an
Diphenylen im Überschuß zum Reinigungsgrad aufweist, wird
nach dem Adsorbens-Bett gesammelt und kann
dann in anderen Adsorbens-Betten weiter verarbeitet werden,
bis genügend Diphenyle aus dem Strom entfernt wurden und
zwar derart, daß der obere Reinigungsgrad für die gewünschten
Diphenyle des speziellen unreinen Silan- oder Siloxanproduktes
erreicht wurde.
Dieser bevorzugte Verfahrensschritt, das Hindurchführen der unreinen
Silane und Siloxane durch das Adsorbens-Bett, nachdem
die Reinigungsgrenze erreicht wurde, fortzuführen, ermöglicht
den maximalen Einsatz des Adsorbens-Bettes im erfindungsgemäßen
Verfahren. Dementsprechend ist es dann notwendig, und
zwar unabhängig von dem erreichten Grad, d. h. der Grenze des
Reinigungsgrades der unreinen Silane und Siloxane oder der
Adsorptionskapazität des Adsorbens-Bettes, das Adsorbens-Bett
aus Gründen der maximalen Ausnutzung in dem erfindungsgemäßen
Verfahren zu regenerieren, indem die Diphenyle, die im Adsorbens-Bett
adsorbiert waren, entfernt werden. Es kann natürlich
gesagt werden, daß das Adsorbens-Bett einfach verworfen
und neues Adsorbens-Material in das Adsorbens-Bett
eingebracht werden kann, aber diese Alternative erhöht
die Verfahrenskosten des erfindungsgemäßen Verfahren und
würde sehr kostspielig sein, mit Ausnahme von Laborverfahren
bzw. Verfahren in Technikumsmaßstab.
Um eine maximale Effizienz und Wirtschaftlichkeit bei dem erfindungsgemäßen
Verfahren zu erreichen, ist es notwendig, das
Adsorbens-Bett durch Entfernen der adsorbierten Diphenyle und
anderer Verunreinigungen aus der Kohle oder aus den Molekularsieben
zu regenerieren. Dementsprechend kann gemäß der einfachsten
Durchführungsart nach dem erfindungsgemäßen Verfahren
ein Desorbens-Kohlenwasserstoff-Lösungsmittel derart durch
das Adsorbens-Bett hindurchgeleitet werden, daß das Lösungsmittel
die an der Oberfläche des Adsorbens-Bettes adsorbierten
Diphenyle desorbiert und so das Adsorbens-Bett
reinigt, so daß es erneut zum Adsorbieren von Diphenylen aus
Strömen von unreinen Silanen und Siloxanen eingesetzt werden
kann. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform des vorliegenden
Verfahrens wird zunächst jedoch ein Fließmittel-Kohlenwasserstoff-Lösungsmittel
verwendet. Dieses Fließmittel-Kohlenwasserstoff-Lösungsmittel
gehört zu den Substanzen, die relativ schwach von dem Adsorbens
adsorbiert werden. Ein solches Adsorbens-Lösungsmittel
kann jedes aliphatische, gesättigte Kohlenwasserstoff-Lösungsmittel
sein, wie z. B. Hexan, Heptan oder Octan
und insbesondere wird in dem erfindungsgemäßen Verfahren Iso-Octan
verwendet. Andere Beispiele von bevorzugten Fließmittel-Kohlenwasserstoff-Lösungsmitteln
sind beispielsweise
Hexen, Aceton, Äthyläther und Äthylacetat.
Die Funktion des Fließmittel-Kohlenwasserstoff-Lösungsmittels
liegt einfach darin, die Silane oder Siloxane, die bei Beendigung
des Adsorptionsvorgangs zum Adsorbieren der Diphenyle
aus den unreinen Silanen und Siloxanen verarbeitet werden,
aus dem Adsorbens-Bett zu verdrängen. Wenn ein Fließmittel-Kohlenwasserstoff-Lösungsmittel
gemäß der weniger bevorzugten
Ausführungsform des vorliegenden Verfahrens nicht
verwendet wird, sondern ein Desorbens-Kohlenwasserstoff-Lösungsmittel
direkt verwendet wird, wird das Desorbens-Kohlenwasserstoff-Lösungsmittel,
welches eine Affinität für Diphenyle
hat, dem Silan- oder Siloxanstrom, welchen es verdrängt,
d. h. den aus dem Bett desorbierten Mengen von Silanen
und Siloxanen, eine große Menge an Diphenylen zufügen
die dann in weit größerem Umfange gereinigt werden müssen,
um den gewünschten Reinheitsgrad im Hinblick auf den Diphenylgehalt
zu erreichen als notwendig wäre, wenn ein Fließmittel-Kohlenwasserstoff-Lösungsmittel
verwendet würde. Deshalb
wird in der bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen
Verfahrens ein Fließmittel-Kohlenwasserstoff-Lösungsmittel,
wie z. B. Isooctan verwendet, um die Silane und Siloxane
aus dem Adsorbens-Bett zu verdrängen, nachdem das Adsorbens-Bett
seine Kapazität zum Adsorbieren von Diphenylen
erreicht hat oder nachdem der gewünschte Reinheitsgrad im gereinigten
Ausfluß aus dem Adsorbens-Bett erreicht wurde. Im
allgemeinen wird die Menge eines solchen Fließmittel-Kohlenwasserstoff-Lösungsmittels
etwa dem Volumen des Adsorbens-Bettes
gleichen. Nachdem ein solches Fließmittel-Kohlenwasserstoff-Lösungsmittel
die Silane und Siloxane aus dem Adsorbens-Bett
verdrängt hat, wird es aus dem Adsorbens-Bett entfernt
und ein Desorbens-Kohlenwasserstoff-Lösungsmittel durch das
Adsorbens-Bett hindurchgeführt, um das Adsorbens-Bett zu regenerieren
und die vom Bett adsorbierten Diphenyle zu entfernen.
Es ist noch anzumerken, daß, nachdem das Fließmittel-Kohlenwasserstoff-Lösungsmittel
durch das Bett hindurchgeleitet wurde,
dieses Lösungsmittel einfach genommen und destilliert wird,
um die Silane und Siloxane, die sich darin angesammelt hatten,
zu entfernen; die Silane und Siloxane, die aus dem Fließmittel-Kohlenwasserstoff-Lösungsmittel
entfernt oder abgetrennt wurden,
werden dann weiter verarbeitet, indem sie in ein neues Adsorbens-Bett
oder in das gleiche, aber regenerierte Adsorbens-Bett
eingeführt werden, bis diese Silane und Siloxane den notwendigen
Reinheitsgrad erreichen, der erwünscht wird. In dem
Falle, in dem die Adsorption an dem Punkt abgebrochen wird, an
dem solche Silane und Siloxane den gewünschten Reinheitsgrad
erreicht haben, sind solche aus dem Fließmittel-Kohlenwasserstoff-Lösungsmittel
durch Destillation gewonnenen Silane und
Siloxane aller Wahrscheinlichkeit nach rein genug, um dem gereinigten
Ausfluß einverleibt zu werden, der nach
dem Durchfluß durch das Adsorbens-Bett aufgefangen wird. Auf
jeden Fall wird die Entscheidung, ob eine weitere Reinigung
erwünscht bzw. notwendig ist, von den im erfindungsgemäßen
Verfahren eingesetzten einzelnen Verfahrensschritt abhängen.
Gemäß der am meisten bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen
Verfahrens wird, nachdem das Fließmittel-Kohlenwasserstoff-Lösungsmittel
die Silane und Siloxane aus dem Adsorbens-Bett
verdrängt hat, ein Desorbens-Kohlenwasserstoff-Lösungsmittel
eingesetzt, um das Fließmittel-Kohlenwasserstoff-Lösungsmittel
aus dem Adsorbens-Bett zu entfernen. Ein
solches Desorbens-Kohlenwasserstoff-Lösungsmittel muß die Eigenschaft
haben, eine stärkere Adsorptionsaffinität bzw. Attraktion
für das Adsorbens aufzuweisen als die Diphenyle bzw.
anderen Verunreinigungen. Aus diesem Grunde kann als Desorbens-Kohlenwasserstoff-Lösungsmittel
jedes polare Kohlenwasserstoff-Lösungsmittel
verwendet werden, solange es das Adsorbens-Bett
nicht vergiftet. Beispiele für geeignete Desorbens-Kohlenwasserstoff-Lösungsmittel,
die erfindungsgemäß eingesetzt
werden können, sind beispielsweise aromatische Kohlenwasserstoff-Lösungsmittel,
chlorierte aromatische Lösungsmittel
und chlorierte aliphatische Lösungsmittel.
Die am meisten bevorzugten Desorbens-Kohlenwasserstoff-Lösungsmittel
sind natürlicherweise Chlorbenzol, Toluol und
Xylol, wobei Chlorbenzol am meisten bevorzugt ist. Andere
Desorbens-Kohlenwasserstoff-Lösungsmittel, die erfindungsgemäß
eingesetzt werden können, um das Adsorbens-Bett zu regenieren,
sind beispielsweise Dichlorbenzol, 1,2-Dichloräthan,
Methylenchlorid sowie Perchloräthylen. Im allgemeinen
wird das Desorbens-Kohlenwasserstoff-Lösungsmittel durch
das Adsorbens-Bett mit in etwa der gleichen Rate wie die unreinen
Silane und Siloxane, die zur Reinigung durch das Adsorbens-Bett
geführt werden, durchgeleitet, und zwar in Abhängigkeit
von den Eigenschaften des Desorbens-Kohlenwasserstoff-Lösungsmittels.
Dementsprechend wird im allgemeinen
das Desorbens-Kohlenwasserstoff-Lösungsmittel mit einer Rate
von 2,27 kg bis 227 kg pro Stunde und pro
0,092903 m² des Querschnittes des Adsorbens-Bettes
in das Adsorbens-Bett eingeleitet. Naturgemäß hängt
die Menge an Desorbens-Kohlenwasserstoff-Lösungsmittel von
der Adsorptionskapazität des Bettes ab und von der Menge
der vom Bett adsorbierten Diphenyle. Wenn das Adsorbens-Bett
eine große Menge an adsorbierten Diphenylen aufweist,
muß naturgemäß auch die Menge an verwendetem Desorbens-Kohlenwasserstoff-Lösungsmittel
größer sein.
Im allgemeinen kann gesagt werden, daß in den meisten Fällen
das zweifache Volumen des Adsorbens-Bettes an Desorbens-Kohlenwasserstoff-Lösungsmittel
ausreichen wird, um das Adsorbens-Bett
zu regenerieren. Es ist jedoch zu bemerken, daß
die oben angegebenen Raten und Volumenmengen an notwendigen
desorbierenden Kohlenwasserstoff-Lösungsmitteln nur beispielhaft
dargestellt sind, da die Menge an Desorbens-Kohlenwasserstoff-Lösungsmittel,
die das Adsorbens-Betta auf den für
einen spzeiellen Reinigungsprozeß gewünschten und geeigneten
Punkt regenerieren, von einer Anzahl von Faktoren abhängt,
wie z. B. von dem Reinigungsgrad, der erwünscht ist für den
zu verarbeitenden Strom aus Silanen und Siloxanen. Im allgemeinen
verdrängt das Desorbens-Kohlenwasserstoff-Lösungsmittel,
welches beispielsweise Chlorbenzol sein kann, das
Fließmittel-Kohlenwasserstoff-Lösungsmittel und bleibt in
ausgleichendem Kontakt mit dem Adsorbens-Bett, um den größten
Anteil der Diphenyle, die im Adsorbens-Bett zugegen sind,
zu desorbieren.
Im nächsten Verfahrensschritt des erfindungsgemäßen Verfahrens,
allerdings in einer weniger bevorzugten Ausführungsform,
kann das Desorbens-Kohlenwasserstoff-Lösungsmittel dann
aus dem Adsorbens-Bett entfernt werden und es kann ein Strom
aus unreinen Silanen und Siloxanen, aus denen weiterhin Diphenyle
entfernt werden sollen, durch das Adsorbens-Bett
hindurchgeführt werden. Es wurde jedoch gefunden, daß, wenn
solche unreinen Silane und Siloxane in das Adsorbens-Bett
direkt nach Entfernen des Desorbens-Kohlenwasserstoff-Lösungsmittels
eingegeben werden, die ersten aus dem Adsorbens-Bett
ausfließenden Chargen einen höheren Diphenylgehalt aufweisen.
Dieser Effekt ergibt sich aus dem Desorbens-Kohlenwasserstoff-Lösungsmittel,
welches mit der Funktion des Adsorbens-Bettes
interferriert und es nicht ermöglicht, bzw.
zuläßt, daß das Adsorbens-Bett die Adsorptionsfunktion vollständig
erfüllt. Deshalb wird zur besseren Ausnutzung des
Adsorbens-Bettes, gemäß der vorliegenden Erfindung, und zur
Herabsetzung der erneut zu verarbeitenden, aus dem Adsorbens-Bett
austretenden Ausflüsse von Silanen und Siloxanen,
weil die enthaltenen Diphenyle entfernt werden müssen, damit
der Diphenylgehalt den gewünschten Grad für den speziellen
Fall aufweist, vorzugsweise das Desorbens-Kohlenwasserstoff-Lösungsmittel
im Adsorbens-Bett durch einen gereinigten
Strom von Silanen oder Siloxanen verdrängt. Das Desorbens-Kohlenwasserstoff-Lösungsmittel
wird dann einem Destillationsverfahren
unterworfen, bis die untermischten Silane
und Siloxane gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren abgetrennt
werden können und einer weiteren Reinigungsoperation
durch ein regeneriertes Adsorbens-Bett unterworfen werden
können, so daß solche Silane und Siloxane auf den gewünschten
Gehalt an Diphenylen und anderen Verunreinigungen gereinigt
werden können.
Es ist noch zu vermerken, daß das Desorbens-Kohlenwasserstoff-Lösungsmittel
und das Fließmittel-Kohlenwasserstoff-Lösungsmittel,
nachdem sie durch ein Destillationsverfahren gereinigt
wurden, erneut in dem erfindungsgemäßen Verfahren
verwendet werden können, um, wie im Falle des Fließmittel-Kohlenwasserstoff-Lösungsmittel,
die Silane und Siloxane
aus dem Adsorbens-Bett zu verdrängen und, wie im Falle des
Desorptions-Kohlenwasserstoff-Lösungsmittels, um ein Adsorbens-Bett
durch Entfernen der darin enthaltenden Diphenyle
zu regenerieren. Dementsprechend wird in einer besonders
bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens
ein gereinigter Strom von Silanen und Siloxanen verwendet,
um das Desorbens-Kohlenwasserstoff-Lösungsmittel
aus dem Adsorbens-Bett zu verdrängen, wobei das Desorbens-Kohlenwasserstoff-Lösungsmittel
dann gesammelt und gereinigt
wird, wodurch eine Gewinnung aller Silane oder Siloxane,
die darin enthalten sind, beispielsweise durch ein
Destillationsverfahren, ermöglicht wird. Nachdem das Desorbens-Kohlenwasserstoff-Lösungsmittel
vollständig durch die gereinigten
Silane und Siloxane in dem Adsorbens-Bett ersetzt
wurde, wird der Strom von Silanen und Siloxanen,
die weiter gereinigt werden sollen, durch das Adsorbens-Bett
hindurchgeführt.
Bei der Verwendung von gereinigten Silanzen oder Siloxanen
zum Verdrängen des Desorbens-Kohlenwasserstoff-Lösungsmittels,
ergibt sich dementsprechend ein Ausfluß aus der Adsorbens-Bett-Säule,
der einen sehr niedrigen Diphenylgehalt
aufweist; dieser Vorgang ermöglicht es, daß das Adsorbens-Bett
von Diphenylen derart gereinigt wird, daß der
Diphenylgehalt im Ausfluß aus dem Adsorbens-Bett einen Grad
bzw. Bereich von Teilen pro Milliarde erreicht. Zu diesem
Zeitpunkt wird das Verfahren einfach wiederholt, der Strom
aus Silanen und Siloxanen wird durch das Adsorbens-Bett
hindurchgeleitet, bis der Reinheitsgrad im Ausfluß aus dem
Adsorbens-Bett den gewünschten Grad erreicht hat, so daß
in einem solchen Falle das gereinigte Produkt als solches aufgefangen
werden kann. Danach kann das Adsorbens-Bett weiterhin
Diphenyle und andere Verunreinigungen aus dem Strom von Silanen
und Siloxanen adsorbieren, bis es die eigene Adsorptionskapazität,
wie oben erklärt, erreicht hat. Auf jeden Fall
kann der gereinigte Strom von Silanen und Siloxanen, der anfänglich
eingesetzt wurde, um das Desorbens-Kohlenwasserstoff-Lösungsmittel
aus dem Adsorbens-Bett zu entfernen,
immer wieder als gereinigtes Produkt erhalten werden, weil
dessen Diphenylgehalt in etwa bei dem Grad bleibt, der vorhanden
war, bevor der Strom in das Adsorbens-Bett zum Verdrängen
des Desorbens-Kohlenwasserstoff-Lösungsmittels eingeführt
wurde. Auf jeden Fall wird das Verfahren in Übereinstimmung
mit den beschriebenen Verfahrensschritten wiederholt,
um das Entfernen der Diphenyle aus dem Strom von
Silanen und Siloxanen weiterzuführen, bis die Silane und Siloxane
auf den gewünschten Wert an Diphenylgehalt gereinigt
wurden. Es ist noch zu vermerken, daß nach dem erfindungsgemäßen
Verfahren ein Strom aus unreinen Silanen und Siloxanen
gereinigt werden kann, bis der gewünschte Diphenylgehalt
erreicht ist, d. h. bis hinunter zu einem Grad, der
einen Diphenylgehalt von Teilen pro Milliarde darstellt. Es
sollte auch noch bemerkt werden, daß die Diphenyle, die in
Kontakt gebracht wurden mit dem Fließmittel-Kohlenwasserstoff-Lösungsmittel
und mit den Desorbens-Kohlenwasserstoff-Lösungsmittel,
einfach durch Destillation aus diesen
Lösungsmitteln entfernt werden können und danach verbrannt
oder auf eine andere Art und Weise zerstört werden können.
Auf einem einfacheren, aber nicht so wirtschaftlichen,
Wege kann der Strom aus Desorbens-Kohlenwasserstoff-Lösungsmittel
und aus Fließmittel-Kohlenwasserstoff-Lösungsmittel,
die jede Menge von Diphenylen enthalten, nachdem die Silane
und Siloxane abgetrennt wurden, einfach zerstört werden, indem
diese Lösungsmittel zusammen mit den Diphenylen verbrannt
werden. Es ist auch außerordentlich wünschenswert,
daß der größte Anteil der Silane und Siloxane, die in dem
Fließmittel-Kohlenwasserstoff-Lösungsmittel und in dem Desorbens-Kohlenwasserstoff-Lösungsmittel
zugegen sind,
entfernt und weiter gereinigt werden, um die Ausbeute zu erhöhen
und um die Verluste des unreinen Silan- und Siloxanstromes,
der gereingt werden und im Diphenylgehalt reduziert
werden soll, auf ein Minimum zu begrenzen.
In einer anderen besseren Ausführungsform des vorliegenden
Verfahrens kann, wenn das eingesetzte Adsorbens-Bett noch
nicht weggeworfen werden soll, dieses Bett mit Hilfe eines
Desorbens-Kohlenwasserstoff-Lösungsmittel regeneriert werden,
wie es oben beschrieben wurde. Die am meisten bevorzugte
Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird
dann angewandt, wenn es erwünscht ist, einen Strom von Silanen
und Siloxanen auf einen vorausbestimmten Grad zu reinigen
und die Verluste des Produktes auf ein Minimum zu limitieren,
sowie eine wirtschaftliche Ausnutzung des Adsorbens-Bettes
zu bewirken. In solchen Fällen sollte die oben
beschriebene bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen
Verfahrens in allen Aspekten berücksichtigt werden,
wie z. B. der Einsatz eines Fließmittel-Kohlenwasserstoff-Lösungsmittels,
sowie der Einsatz eines gereinigten Stromes
aus Silanen und Siloxanen, um das Desorbens-Kohlenwasserstoff-Lösungsmittel
zu verdrängen, wie es schon oben angeführt
wurde. Wie zu erwarten, können die verschiedenen Verfahrensschritte
des erfindungsgemäßen Verfahrens in Abhängigkeit
von dem bestimmten Bedarf bei der Entfernung der
Diphenyle aus den Silanen und Siloxanen, Modifikationen
unterworfen sein, die über das hinausgehen, was oben beschrieben
wurde. So kann beispielsweise anstelle eines
Fließmittel-Kohlenwasserstoff-Lösungsmittels, ein inertes
Gas wie z. B. Stickstoff verwendet werden, um die Silane
und Siloxane aus dem Adsorbens-Bett zu entfernen bzw. zu
verdrängen, nachdem das Adsorbens-Bett die Adsorptionskapazität
erreicht hat. Außerdem kann anstelle des Desorbens-Kohlenwasserstoff-Lösungsmittels
das Bett, das eine Stickstoffatmosphäre
in sich birgt, einfach auf Temperaturen oberhalb
100°C erhitzt werden, um unter Durchführung eines
Stickstoffstromes durch das Bett die Entfernung der Diphenyle
durch Verdampfen zu bewirken, wobei diese dann mit solchem
Stickstoffstrom oder einem anderen Gasstrom eines inerten
Gases, welches das Adsorbens-Bett nicht vergiftet, ausgetrieben
werden. Obwohl ein solches Inertgas-Fließmittel
anstelle eines Fließmittel-Kohlenwasserstoff-Lösungsmittels
viele Vorteile aufweist, wie z. B. die Vereinfachung
der Abtrennung der Silane und Siloxane aus dem Gas, ist das
Aufheizen, bzw. das Erhitzen des Adsorbens-Bettes nicht so
vorteilhaft, da dies kein sehr wirtschaftlicher Weg ist, das
Adsorbens-Bett zu regenerieren; das bedeutet, daß es notwendig
ist, Heizvorrichtungen oder Heizmäntel am Bett zu haben,
deren Kapazität ausreicht, das Adsorbens-Bett auf den gewünschten
oder geeigneten Erhitzungsgrad zu erhitzen. Wenn
es jedoch erwünscht ist, aufgeheizte Säulen und inertes Gas
zur Entfernung der Diphenyle aus dem Adsorbens-Bett zu verwenden,
so kann dieses dadurch gemacht werden, daß man
ein inertes Gas, wie z. B. Stickstoff, durch das Adsorbens-Bett
hindurchgeleitet, und das Bett kann auf diese Art und Weise
regeneriert werden. Das inerte Gas mit den Diphenylen
darin kann dann weiterverarbeitet werden, um die Diphenyle
daraus zu entfernen, indem das inerte Gas in einen Verbrennungsofen
geleitet wird, in welchem die Diphenyle verbrannt
und zerstört werden. Die Verwendung eines Fließmittel-Kohlenwasserstoff-Lösungsmittels
und des Desorbens-Kohlenwasserstoff-Lösungsmittels
kann im vorliegenden Fall bei Raumtemperaturen
erfolgen, so daß dieses Verfahren einfacher
durchzuführen ist als ein Verfahren, in welchem das inerte
Gas verwendet wird und ein Erhitzen erforderlich ist, um das
Adsorbens-Bett zu regenerieren. Allerdings ist es nach dem
alternativen Verfahren unter Verwendung von Stickstoffgas
einfacher, die in dem Adsorbens-Bett enthaltenden Silane und
Siloxane abzutrennen und außerdem ist die Rückgewinnung der
Silane maximaler als wenn ein Fließmittel-Kohlenwasserstoff-Lösungsmittel
und Adsorbens-Kohlenwasserstoff-Lösungsmittel
verwendet wird.
Es ist noch anzuführen, daß, sowohl das erfindungsgemäße Verfahren
im Hinblick auf das Entfernen der Diphenyle aus Silanen
und Siloxanen beschrieben wurde, das gleiche Verfahren,
und zwar sowohl in der allgemeinen Ausführungsform, als auch
in den speziellen Ausführungsformen, die oben beschrieben
wurden, eingesetzt werden kann, um alle anderen Verunreinigungen,
die vorher beschrieben wurden (Vinylchlorid, Kohlenstofftetrachlorid
und dergleichen), zu entfernen. Als
Beispiel ist ein Schema in Form eines Diagrammes vom erfindungsgemäßen
Verfahren in Fig. 1 gezeigt, welches ein
schematisches Diagramm der Verwendung der am meisten bevorzugten
Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahren aufzeigt.
In Teil I von Fig. 1, Zeile 2, ist das Einführen
eines Stromes von unreinem Silan in den Vorratstank 4 gezeigt.
Aus dem Vorratstank 4 wird ein Strom aus unreinen
Silanen und Siloxanen, aus denen Diphenyle zu entfernen sind,
durch Leitung 6 in Adsorptionssäulen A, B + C, die in Serie
durch Leitungen 6, 8 und 10 verbunden sind, geführt. Die
Adsorbens-Betten sind mit Aktivkohle gefüllt.
Schließlich kommt der Abflußstrom aus Säule C durch Leitung
12 heraus, geht durch Leitung 14 in den Vorratstank
16 für das gereinigte Produkt. Während eines solchen kontinuierlichen
Verfahrens wird Säule D in Teil II von Fig. 1
gezeigt. Säule D hat ihren maximalen Adsorptionspunkt
erreicht, und wird deshalb aus dem Adsorptionsstrom zum Entfernen
der Silane und Siloxane aus Vorratstank 4 durch Leitungen
6, 8 + 10 herausgenommen. Entsprechend werden die Silane
und Siloxane in Säule D durch ein Fließmittel-Kohlenwasserstoff-Lösungsmittel,
nämlich Isooctan, aus Tank 18 verdrängt.
Isooctan wird durch Leitung 20 geführt, um die Silane
und Siloxane in Säule D zu verdrängen und der Ausfluß aus
Säule D wird durch Leitung 22 in die Destillationssäule 24
eingeleitet. In der Destillationssäule 24 wird das Isooctan
gereinigt und durch Leitung 26 in den Vorratstank für Isooctan,
Tank 18, zurückgeführt. Die Chlorsilane, die während
solcher Destillation in Destillationssäule 24 entfernt werden,
werden dann durch die Leitung 30 in den Vorratstank 4
zur weiteren Reinigung geleitet.
Säule D wird dann bearbeitet, indem die im Adsorbens-Bett der
Säule D, wie sie in Teil III von Fig. 1 gezeigt wird, vorhandenen
Diphenyle desorbiert werden. Deshalb wird Chlorbenzol,
ein Desorbens-Kohlenwasserstoff-Lösungsmittel aus Tank
32 durch Leitung 34 in Säule D eingeführt, um das darin enthaltene
Isooctan zu entfernen und zu verdrängen und um die
am Adsorbens-Bett adsorbierten Diphenyle zu desorbieren.
Der Chlorbenzolausfluß aus Säule D während dieses Desorptionsschrittes
von Diphenyl, wird durch Leitung 36 zur
Destillationssäule 40 geführt, um gereinigt zu werden und um
aus Destillationssäule 40 gereinigten Isooctan zu entfernen,
welches durch Leitung 42 in den Vorratstank 18 für Isooctan
geführt wird. Es ist noch anzumerken, daß neues Iooctan
ebenfalls in den Vorratstank 18 für Isooctan durch
die Leitung 19, sofern es gebraucht wird, eingegeben wird.
Der Strom aus Chlorbenzol,
welcher mit Chlorsilanen und Diphenylen beladen ist, wird aus
Destillationssäule 40 durch Leitung 44 in Destillationssäule
46 geführt, in welcher er weiter gereinigt wird, um
einen Kopfstrom, der Chlorbenzol und Isooctan,
das Fließmittel-Kohlenwasserstoff-Lösungsmittel, sowie geringere
Mengen von wiedergewonnen Chlorsilanresten aus
Destillationskolonne 46 enthält, zu entfernen, indem dieser
durch Leitung 48, Ventil 54 und Leitung 56 in Vorratstank
32 eingeleitet wird. Eine kleine Menge eines Chlorsilanrestes
und eine hohe Konzentration an Diphenylen wird
dann durch Leitung 50 in Sammeltank 52 geführt, wo diese
anschließend zerstört werden. Es können auch andere Verfahren
zum Entfernen von Chlorsilanen aus den Tankinhalten
von Tank 52 angewendet werden, bevor die Inhalte durch Verbrennung
zerstört werden. Der Kopfstrom aus Destillationssäule
46 wird durch Leitung 48 und durch Ventil 54 und Leitung
56 zurück in den Chlorbenzol-Vorratstank 32 geführt.
Wenn zusätzliches Chlorbenzol benötigt wird, kann dieses dem
Vorratstank 32 durch Leitung 59 zugefügt werden.
Adsorbens-Bett Säule D wird dann einem Verdrängungs- bzw.
Entfernungsvorgang von Chlorbenzol-Desorbens-Kohlenwasserstoff-Lösungsmittel
mit Hilfe von gereinigten Chlorsilanen
unterworfen, wie es in Teil IV von Fig. 1 gezeigt wird. Das
gereinigte Chlorsilanprodukt wird dann aus Tank 16 in Teil I
durch Leitungen 14 und 58 in den Chlorsilantank 60, der einen
hohen Reinheitsgrad aufweist, geführt. Aus Tank 60 wird das
gereinigte Chlorsilan durch Leitung 62 in Tank D geführt, um
das Chlorbenzol aus dem Adsorbens-Bett in Säule D zu entfernen.
Aus Säule D werden das Chlorbenzol und die gereinigten
Chlorsilane durch Kopfleitung 64 zur Destillationskolonne
66 geführt. In Destillationskolonne 66 wird das Chlorbenzol-Desorbens-Kohlenwasserstoff-Lösungsmittel
insgesamt destilliert
und durch Leitung 68, Ventil 54 und Leitung 56
zurück in den Vorratstank 32 für Chlorbenzol geführt. Der
gereinigte Strom des Chlorsilanproduktes, wie er durch Reinigung
oder Abtrennung vom Chlorbenzol in Destillationskolonne
66 erhalten wurde, wird dann durch Leitung 70 in den
Chlorsilan-Vorratstank 60, in welchem das Chlorsilan eine
hohe Reinheit hat, geführt, wo es zur weiteren Verwendung
beim Regenerieren der Säulen mit Adsorbens-Betten
gehalten wird. Zu diesem Zeitpunkt kann Säule D mit dem
Adsorbens-Bett erneut in den Adsorptionsprozeß zum Adsorbieren
von Diphenylen aus einem Strom von unreinen Chlorsilanen,
die aus Tank 4 kommen, eingesetzt werden, wie es in
Teil I von Fig. 1 gezeigt wird und eine andere Säule kann
herausgenommen werden, wenn diese ihre Adsorptionskapazität
erreicht hat; diese Säule kann dann einem Regenerierungsverfahren
gemäß Teil II, III und IV, wie oben erklärt, von
Fig. 1, unterworfen werden.
Nach dem oben beschriebenen Verfahren und nach der schematischen
Darstellung von Fig. 1 kann in der am meisten bevorzugten
Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens
ein kontinuierliches Verfahren zum Adsorbieren von Diphenylen
aus einem Strom von unreinen Silanen und/oder Siloxanen,
wie erwünscht, durchgeführt werden. Es sollte angeführt
werden, daß das schematische Diagramm gemäß Fig. 1
und gemäß der oben gegebenen Erklärung nur eine bevorzugte
Ausführungsform darstellt, in welcher das erfindungsgemäße
Verfahren auf kontinuierliche Art und Weise eingesetzt werden
kann. Es ist weiterhin anzuführen, daß viele Modifikationen
dieses Verfahrens, wie es in der Zeichnung dargestellt ist und wie es
wünschenswert erscheint, durchgeführt werden; es versteht
sich, daß das erfindungsgemäße Verfahren entweder kontinuierlich
oder ansatzweise durchgeführt werden kann, wobei
der Strom aus unreinen Silanen und Siloxanen durch eine
einzige Säule oder durch eine Anzahl von Säulen hindurchgeführt
wird, und wobei die Säulen entweder einfach abgedreht,
bzw. zum Regenerieren ausgewechselt werden, statt
daß sie gemäß dem in der bevorzugten Ausführungsform von
Fig. 1 aufgezeigten Verfahren bearbeitet werden. Solche Modifikationen
des Verfahrens gemäß Fig. 1 oder aller anderen
Verfahrensabschnitte des erfindungsgemäßen Verfahrens, sollen
nicht im Detail erläutert werden, da derartige Modifikationen
einem Fachmann offensichtlich sind. Es erübrigt sich zu sagen,
daß das erfindungsgemäße Verfahren modifiziert werden kann,
um es an den speziellen Bedarf anzupassen oder um es zur Herstellung
spezifischer Silane und Siloxane unter ganz bestimmten
Reinigungsbedingungen einzusetzen. Obwohl das schematische
Diagramm gemäß Fig. 1 spezifisch auf ein Verfahren zur Reinigung
von Chlorsilanen ausgerichtet ist, kann diese Anordnung
auch unter Berücksichtigung bekannter Modifikationen
zur Reinigung von Siloxanen eingesetzt werden. Es sollte
noch bemerkt werden, daß das erfindungsgemäße Verfahren mit
den oben angegebenen Begrenzungen und unter Berücksichtigung
der Tatsache, daß ein Adsorbens-Bett verwendet wird, um Diphenyle
aus einem Strom von Silanen und Siloxanen zu entfernen,
auf jede Art und Weise modifiziert werden kann, um einen
spezifischen Zweck zu erreichen oder einen ganz bestimmten
spezifischen Bedarf zum Entfernen von Diphenylen aus
Strömen von Silanen oder Siloxanen zu decken.
In den Beispielen und in der Offenbarung dieser
Beschreibung wurde die Konzentration der Diphenyle in
den Chlorsilanströmen wie folgt bestimmt: Ein ausgewogener
Teil des Chlorislanausflusses wurde genommen und mit wäßrigem
Kaliumhydroxyd und Hexan in Kontakt gebracht. Das
Kaliumhydroxyd reagierte mit dem Chlorsilan und insbesondere
mit dem Diphenyldichlorsilan und hielt es so in der wäßrigen
Phase, während die Diphenyle in die Hexanphase wanderten.
Das Hexan wurde dann genommen, abgetrennt und konzentriert,
um die Diphenyle zu konzentrieren. Der Hexanstrom wurde
dann mit Hilfe der Gaschromatographie analysiert, um die
Menge an Diphenylen in der Anfangsphase, ausgedrückt in
Teilen pro Milliarde zu bestimmen. Dieses Verfahren wurde
in allen Beispielen der vorliegenden Erfindung verwendet,
um die Konzentration der Diphenyle zu messen, und zwar entweder
im Beschickungsstrom oder in den jeweiligen Proben
aus den Ausflußströmen, die das Produkt enthalten, wie es
in den Beispielen beschrieben ist. Es sollte noch bemerkt
werden, daß, obwohl die Beispiele das Entfernen von Diphenylen
aus Diphenyldichlorsilan beschreiben, die gleichen
Verfahren zum Entfernen von Diphenylen und anderen Verunreinigungen
aus jeglicher Art von Strömen aus Silanen oder
Siloxanen verwendet werden können.
In ein Gefäß, bestehend aus einem 40,64 cm dicken
und 304,80 cm langen Rohr aus 40er Stahl, angefüllt mit 145,5 kg eine trockenen
Adsorbens (Aktivkohle vom Typ Pittsburgh CAL,
hergestellt von Calgon Corporation) (1,68 × 0,42 mm),
wurde unreines Diphenyldichlorsilan (Φ₂SiCl₂), das
2060 ppm Diphenyle enthielt, mit einer Massengeschwindigkeit
von 79,4 kg pro Stunde pro 0,092903 m²
des Gefäßquerschnittes gepumpt und die Konzentration
an Diphenylen im Strom, wie er das Gefäß verläßt,
mit den folgenden Ergebnissen aufgezeichnet:
Ausfluß Φ₂SiCl₂/Adsorbens im Bett, kg/kg | |
ppm an Diphenylen im gesamten Ausfluß Φ₂SiCl₂ | |
0,81 | |
2 | |
2,44 | 8 |
4,09 | 29 |
5,80 | 67 |
7,41 | 111 |
8,46 | 134 |
Nach Beendigung von Beispiel 1 wird eine Gesamtmenge von
1,650 kg Chlorbenzol durch das gleiche Adsorbens-Bett
geleitet, um die Diphenyle zu desorbieren und
das Bett zu regenieren. Unreines Φ₂SiCl₂, welches
1,960 ppm Diphenyle enthielt, wurde dann durch das Bett gegeben,
und zwar mit der gleichen Massengeschwindigkeit, wie
sie im Beispiel 1 verwendet wurde, und danach wurde die Konzentration
an Diphenylen, die im Ausfluß aus dem Gefäß aufgefangen
wurden, bestimmt, die Ergebnisse waren wie folgt:
Ausfluß Φ₂SiCl₂ /Adsorbens im Bett, kg/kg | |
ppm an Diphenylen im gesamten Ausfluß Φ₂SiCl₂ | |
0,57 | |
10 | |
1,98 | 12 |
3,62 | 36 |
5,12 | 59 |
6,65 | 95 |
8,26 | 128 |
9,89 | 205 |
11,6 | 289 |
13,1 | 339 |
14,0 | 356 |
Nach Beendigung von Beispiel 2 wurde das gleiche Bett regeneriert,
indem Chlorbenzol durch das Bett hindurchgeführt
wurde, und dann unreines Φ₂SiCl₂, welches 2,780 ppm Diphenyle
enthielt, durch das Bett gedrückt, und zwar mit der
gleichen Massengeschwindigkeit, wie sie in Beispiel 1 verwendet
wurde. Wie schon oben beschrieben, wurde die Konzentration
der Diphenyle in dem Ausfluß, der das Gefäß verläßt
bestimmt, wobei die folgenden Ergebnisse erhalten wurden:
Ausfluß Φ₂SiCl₂/Adsorbens im Bett, kg/kg | |
ppm an Diphenylen im gesamten Ausfluß Φ₂SiCl₂ | |
0,19 | |
20 | |
1,19 | 15 |
2,84 | 18 |
4,49 | 36 |
6,13 | 61 |
7,82 | 113 |
9,55 | 161 |
11,24 | 218 |
12,90 | 268 |
14,40 | 327 |
15,75 | 422 |
16,84 | 500 |
Durch das in den obengenannten Beispielen verwendete Bett wurde,
nach der Regeneration des Bettes durch Durchführen von
Chlorbenzol, unreines Φ₂SiCl₂, welches 780 ppm Diphenyle
enthielt, hindurchgeführt, und zwar mit der
gleichen Masengeschwindigkeit, wie sie in Beispiel 1 beschrieben
wurde. Die Konzentration der Diphenyle im Ausfluß,
der das Gefäß verläßt, wurde bestimmt, wobei die folgenden
Ergebnisse erhalten werden:
Ausfluß Φ₂SiCl₂/Adsorbens im Bett, kg/kg | |
ppm an Diphenylen im gesamten Ausfluß Φ₂SiCl₂ | |
0,54 | |
4 | |
1,79 | 7 |
3,39 | 17 |
5,08 | 33 |
6,79 | 53 |
8,43 | 67 |
10,12 | 89 |
11,80 | 118 |
13,25 | 151 |
Die folgenden 2 Beispiele zeigen die Leistungsfähigkeit bei
Einsatz eines Fließmittel-Lösungsmittels,
welches, im Vergleich mit den Diphenylen, relativ schwach adsorbiert
wird, um das bei Beendigung der Adsorptionsschritte
1 und 2, wie in der obigen Verfahrensbeschreibung angegeben
sind, im Bett zurückgelassene Φ₂SiCl₂ zu entfernen
bzw. zu verdrängen und zurückzugewinnen.
Einem Bett mit 347 g eines trockenen Adsorbers (Aktivkohle
vom Typ Pittsburgh CAL, hergestellt von Calgon
Coporation) (Korngröße 1,68 × 0,42 mm) welches in ein 2,54 cm
Rohr aus 40er Stahl, welches etwa
122 cm lang war, eingepackt war, wurde unreines
Φ₂SiCl₂, welches 4,080 ppm Diphenyle enthielt, zugeführt.
Sobald der Ausfluß Φ₂SiCl₂ einen Wert von 3,380 ppm
Diphenyle enthielt, wurde die Beschickung mit unreinem
Φ₂SiCl₂ gestoppt und Chlorbenzol wurde mit einer Rate von
184 ml pro Stunde hindurchgeführt. Die Konzentrationen von
Diphenylen und Φ₂SiCl₂ im Ausfluß aus dem Bett, während das
Chlorbenzol zugeführt wurde, wurde aufgezeichnet, wobei
die folgenden Ergebnisse erhalten wurden:
% an Φ₂SiCl₂, die aus dem Bett wiedergewonnen wurden | |
ppm an Diphenylen im Gesamtmenge Φ₂SiCl₂, die gewonnen wurde | |
42,4 | |
4,490 | |
61,1 | 4,640 |
81,2 | 5,930 |
93,9 | 10,100 |
In ein Bett aus 347 g eines trockenen Adsorbens der Korngröße 1,68 × 0,42 mm
(Aktivkohle von Typ Pittsburgh CAL, hergestellt
von Calgon Coporation), welche in ein 2,54 cm
Rohr aus 40er Stahl von etwa 122 cm
Länge eingepackt war, wurde das gleiche unreine
Φ₂SiCl₂, wie es in Beispiel 5 verwendet wurde, eingeführt.
Sobald das ausfließende Φ₂SiCl₂ einen Wert von 3,150 ppm
Diphenyle enthielt, wurde das Einführen von unreinen
Φ₂SiCl₂ gestoppt und 1 Liter Isooctan mit einer Rate von
180 ml pro Stunde eingeführt. Nachdem das Einführen
des Isooctans abgeschlossen war, wurde dann Chlorbenzol
mit der gleichen Rate eingeführt. Die Konzentration an
Diphenylen und Φ₂SiCl₂ im Ausfluß des Bettes während das
Isooctan eingeführt wurde, wurde bestimmt, wobei die
folgenden Ergebnisse erhalten wurden:
% an Φ₂SiCl₂, die aus dem Bett wiedergewonnen wurden | |
ppm an Diphenylen in Gesamtmenge Φ₂SiCl₂, die gewonnen wurde | |
18,3 | |
3,230 | |
38,0 | 3,220 |
57,6 | 3,220 |
72,8 | 3,250 |
78,0 | 3,200 |
82,7 | 3,140 |
84,6 | 3,160 |
86,1 | 3,140 |
87,1 | 3,160 |
89,4 | 3,070 |
90,3 | 3,050 |
92,0 | 3,520 |
94,2 | 6,160 |
Der Vergleich der Ergebnisse aus den Beispielen 5 und 6
zeigt, daß die Verwendung eines Lösungsmittels, welches relativ
schwach vom Bett adsorbiert wird, d. h. beispielsweise
Isooctan, im Vergleich mit einem Lösungsmittel, welches im Hinblick auf die Diphenyle
stärker adsorbiert wird, wie
z. B. Chlorbenzol, es ermöglicht, das Φ₂SiCl₂, welches am
Ende der Adsorption im Bett belassen wurde, in reinerer
Form zu gewinnen. Dadurch ist ein geringerer Aufwand bei
der Verarbeitung des gewonnenen Φ₂SiCl₂ während der weiteren
Reinigung notwendig, so daß eine Gesamtverbesserung der
Ausbeute an gereinigten Φ₂SiCl₂ aus dem Verfahren realisiert
wird. Dies ist besonders wichtig, wenn das Produkt mit einem
sehr hohen Reinheitsgrad hergestellt werden soll, da die Kapazität
des Bettes, ausgedrückt in kg gereinigten Produktes
pro kg Adsorbens, abnimmt, während die Spezifikation
für die Reinheit des Produktes gesenkt wird, und weil
während der herabgesetzten Reinigungsspezifikation ein
größerer Aufwand an Regeneration und Wiederverarbeitung pro
kg gereinigten Produktes erforderlich ist.
Der Anstieg in ppm an Diphenylen in gewonnenen Φ₂SiCl₂ für die
letzten beiden Datenpunkte in der oben angegebenen Tabelle
ist auf das Auftreten von Chlorbenzol im Ausfluß zurückzuführen,
welches anfängt, die Diphenyle aus dem Bett zu desorbieren.
Die folgenden beiden Beispiele demonstrieren die Wirksamkeit
beim Verdrängen des Desorptions-Lösungsmittels durch Zuführung
von gereinigten Φ₂SiCl₂ durch das Bett.
In ein Bett aus 347 g eines Adsorbens der Korngröße 1,68 × 0,42 mm (Aktivkohle
vom Typ Pittsburgh CAL, hergestellt von
Calgon Coporation), welches in ein 2,54 cm
Rohr aus 40er Stahl von etwa 122 cm
Länge eingepaßt war, und welches vorher zur Adsorption von
Diphenylen aus unreinem Φ₂SiCl₂ verwendet und mit
Chlorbenzol regeneriert worden war, wurde unreines Φ₂SiCl₂,
welches 4080 ppm Diphenyle enthielt, mit einer Rate von 94 ml
pro Stunde eingeführt. Das Bett war zu Beginn der Einführung
des unreinen Φ₂SiCl₂ mit Chlorbenzol gefüllt. Die
Konzentration der Diphenyle und des Φ₂SiCl₂ im Ausfluß aus
dem Bett wurde bestimmt, wobei die folgenden Ergebnisse erhalten
wurden:
Ausfluß Φ₂SiCl₂/Adsorbens im Bett, kg/kg | |
ppm an Diphenylen im gesamten Ausfluß Φ₂SiCl₂ | |
0,16 | |
21 | |
0,46 | 20 |
0,77 | 20 |
1,10 | 20 |
1,44 | 21 |
1,78 | 24 |
2,11 | 29 |
2,44 | 36 |
2,78 | 46 |
In ein Bett aus 347 g Adsorbens der Korngröße 1,68 × 0,42 mm (Aktivkohle
vom Typ Pittsburgh CAL, hergestellt von
Calgon Coporation), welches in ein 2,54 cm
Rohr aus 40er Stahl von etwa 122 cm
Länge eingepackt war, und welches vorher zur Adsorption von
Diphenylen aus unreinem Φ₂SiCl₂ benutzt und mit
Chlorbenzol regeneriert worden war, wurden 2 l gereinigtes
Φ₂SiCl₂, welches 3 ppm Diphenyle enthielt, eingegeben, um das
Chlorbenzol aus dem Bett zu entfernen. Das gleiche unreine
Φ₂SiCl₂, wie es in Beispiel 7 benutzt wurde, wurde dann mit
einer Rate von 94 ml pro Stunde eingeführt. Die Konzentration
der Diphenyle und des Φ₂SiCl₂ im Ausfluß aus dem
Bett wurde bestimmt, wobei die folgenden Ergebnisse für
den Ausfluß des unreinen Φ₂SiCl₂ erhalten wurden, nachdem
dieses durch das Bett hindurchgeführt worden war:
Ausfluß Φ₂SiCl₂/Adsorbens im Bett, kg/kg | |
ppm an Diphenylen im gesamten Ausfluß Φ₂SiCl₂ | |
0,30 | |
0,4 | |
0,50 | 0,8 |
0,78 | 2,7 |
1,05 | 5,6 |
1,31 | 11 |
1,55 | 17 |
1,82 | 24 |
Ein Vergleich der Ergebnisse aus den Beispielen 7 und 8 zeigt,
daß das Entfernen des Desorptions-Lösungsmittels, z. B. Chlorbenzol,
mit gereinigtem Φ₂SiCl₂ ein Produkt mit verbesserter
Reinheit ergibt, wenn der Adsorptionsschritt wiederholt wird.
Das folgende Beispiel zeigt das Entfernen der Diphenyle aus
Φ₂SiCl₂ mit verschiedenen Arten von Adsorbentien.
Die unten angegebenen Adsorbentien wurden jeweils chargenweise
mit Φ₂SiCl₂, welches Diphenyle in den angegebenen Konzentrationen
enthielt, in Kontakt gebracht, indem sie jeweils 24
Stunden damit geschüttelt wurden und die Konzentration der
Diphenyle in dem behandelten Φ₂SiCl₂ gemessen wurde, wobei
die folgenden Ergebnisse erhalten wurden. In allen Experimenten
betrug das Gewichtsverhältnis von unbehandelten unreinem
Φ₂SiCl₂ zu trockenem Adsorbens 4.
Claims (16)
1. Verfahren zum Entfernen von Diphenylen und chlorierten
Diphenylen aus unreinen Phenylchlorsilanen und Siloxanen,
dadurch gekennzeichnet, daß
- (1) die unreinen Phenylchlorsilane und Siloxane mit einem Adsorbens-Bett, welches ausgewählt ist aus der Klasse, bestehend aus Molekularsieben und Kohle mit einer Korngröße von 0,0037 bis 6,350 mm, in Kontakt gebracht werden und
- (2) die gereinigten Phenylchlorsilane und Siloxane mittels eines Fließ mittel-Kohlenwasserstoff-Lösungsmittels, welches im Vergleich mit den Diphenylen schwach adsorbiert wird, aus dem Adsorbens-Bett entfernt werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Silane und Siloxanen mit dem
Adsorbens-Bett in Kontakt gebracht werden bis sie
gereinigt sind,
und die gereinigten Silane und Siloxane aus dem
Adsorbens-Bett entfernt werden, und daß weiterhin
unreine Silane und Siloxane durch das Adsorbens-Bett geführt
werden, bis das Adsorbens-Bett im Hinblick auf die Diphenyle einen Sättigungspunkt
erreicht,
und daß noch nicht vollständig gereinigte
Silane und Siloxane entfernt werden.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß die noch nicht vollständig gereinigten Silane und Siloxane
durch weitere Adsorbens-Betten geführt werden, bis sie
gereinigt sind.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß außerdem ein Desorbens-Kohlenwasserstoff-Lösungsmittel
durch das Adsorbens-Bett geführt wird,
welches im Vergleich mit den Diphenylen
stark adsorbiert wird und welches
das Fließmittel-Kohlenwasserstoff-Lösungsmittel aus dem Adsorbens-Bett
verdrängt, und daß ein Teil der
Silane und Siloxane aus dem Fließmittel-Kohlenwasserstoff-Lösungsmittel
gewonnen wird, der in einem
Adsorbens-Bett weiter gereinigt wird.
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß ein Desorbens-Kohlenwasserstoff-Lösungsmittel
in das Adsorbens-Bett eingegeben wird, welches
die genannten Diphenyle star aus
dem Adsorbens-Bett desorbiert und welches die
gereinigten Silane und Siloxane aus dem Absorbens-Bett
verdrängt.
6. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,
daß das Desorbens-Kohlenwasserstoff-Lösungsmittel
aus dem Adsorbens-Bett mit Hilfe von
gereinigten Silanen und Siloxanen verdrängt und ein
Teil der Silane oder Siloxane aus dem
Desorbens-Kohlenwasserstoff-Lösungsmittel zur weiteren
Reinigung in einem Absorbens-Bett entfernt wird.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,
daß die gereinigten Silane und Siloxane
aus dem Adsorbens-Bett entfernt werden, die
Silane und Siloxane als gereinigten Produkt gesammelt
werden und unreine Silane und Siloxane durch das
Adsorbens-Bett geführt werden, bis die
Silane und Siloxane gereinigt sind.
8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die unreinen Phenylchlorsilane Diphenyldichlorsilane
sind.
9. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß es bei Raumtemperatur durchgeführt
wird.
10. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß das Fließmittel-Kohlenwasserstoff-Lösungsmittel
ein gesättigtes aliphatisches Kohlenwasserstoff-Lösungsmittel
mit 4 bis 16 Kohlenstoffatomen ist.
11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet,
daß das Fließmittel-Kohlenwasserstoff-Lösungsmittel
Iso-octan ist.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet,
daß das Desorbens-Kohlenwasserstoff-Lösungsmittel
ausgewählt ist aus der Klasse, bestehend aus aromatischen
Lösungsmitteln, chlorierten aromatischen Lösungsmitteln
und chlorierten aliphatischen Lösungsmitteln.
13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet,
daß das Desorbens-Kohlenwasserstoff-Lösungsmittel
Chlorbenzol ist.
14. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Silane und Siloxane mit einer
Rate, die zwischen 2,27 kg und 227 kg pro Stunde pro
0,0929030 m² des Querschnitt des Adsorbens-Bettes variiert,
durch das Adsorbens-Bett durchgeführt werden.
15. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß ein inertes Gas durch das Adsorbens-Bett geführt
wird, um die Silane und Siloxane zu entfernen,
die die Hohlräume in dem Adsorbens-Bett ausfüllen,
und daß noch nicht vollständig gereinigte Silane und Siloxane zur weiteren
Reinigung entfernt werden.
16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet,
daß das Adsorbens-Bett für ausreichende Zeit auf
über 100°C erhitzt wird, um die genannten Diphenyle
und die Silane und Siloxane, die in dem
Adsorbens-Bett adsorbiert sind, mit einem Strom eines inerten
Gases zu entfernen, und daß die unreinen Silane
und Siloxane weiter gereinigt werden, indem sie durch
ein Adsorbens-Bett geleitet werden.
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