DE3442370A1 - Process for producing silicon tetrachloride - Google Patents
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Abstract
Description
Verfahren zur Herstellung von Siliciumtetrachlorid Process for the production of silicon tetrachloride
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Siliciumtetrachlorid und insbesondere ein Verfahren zur Herstellung von Siliciumtetrachlorid durch Umsetzung von Siliciumdioxid, Kohlenstoff und Chlor bei hoher Temperatur.The present invention relates to a method for producing Silicon tetrachloride and, in particular, a process for the production of silicon tetrachloride by reacting silicon dioxide, carbon and chlorine at high temperature.
Siliciumtetrachlorid (SiCl4) ist ein brauchbares Ausgangsmaterial zur Herstellung von hochdisperser Kieselsäure, synthetischem Quarz, Siliciumnitrid oder verschiedenen anderen organischen Siliciumverbindungen. Es stellt darüber hinaus ein wichtiges Ausgangsmaterial für hochreines Silicium dar, welches für Solarzellen oder Halbleiter verwendet wird.Silicon tetrachloride (SiCl4) is a useful starting material for the production of highly dispersed silica, synthetic quartz, silicon nitride or various other organic silicon compounds. It also poses an important starting material for high purity silicon, which used for solar cells or semiconductors.
Es sind bisher verschiedene Verfahren zur Herstellung von SiCl4 vorgeschlagen worden. Erwähnt seien beispielsweise (i) ein Verfahren, bei dem metallurgisches Eillisfum oder eine Silicium-Eisen-Legierung mit Chlor oder Chlorwasserstoff umgesetzt wird; (2) ein Verfahren, bei dem Siliciumcarbid mit Chlor umgesetzt wird; und (3) ein Verfahren, bei dem ein Gemisch von Kieselerde (SiO2-halteiges Material) und Kohlenstoff mit Chlor umgesetzt wird.Various processes for the production of SiCl4 have been proposed so far been. Mention may be made, for example, of (i) a process in which the metallurgical Eillisfum or a silicon-iron alloy reacted with chlorine or hydrogen chloride will; (2) a method in which silicon carbide is reacted with chlorine; and (3) a process in which a mixture of silica (SiO2-containing material) and Carbon is reacted with chlorine.
Bei den Verfahren (1) und (2) sind teure Ausgangsmatelaien erforderlich, und die Herstellungskosten SiNQ daher nachteiligerweise hoch. Das Verfahren (3) ist unter wirtschaftlicher, Gesichtspunkten vorteilhafter als die Verfahren (1) und (2), und zwar deshalb, weil billiges, Si02-haltiges Material (Silica) als Siliciumquelle eingesetzt wird. Bei diesem Verfahren ist jedoch nach tenligerweise die Reaktionsgeschwindigkeit sehr klein, und es ist eine hohe Reaktionstemperatur erforderlich.Processes (1) and (2) require expensive starting materials, and the manufacturing cost of SiNQ is therefore disadvantageously high. The procedure (3) is from an economic point of view more advantageous than the process (1) and (2), because cheap, SiO2 -containing material (silica) as a silicon source is used. In this method, however, the rate of reaction is tenligly very small and a high reaction temperature is required.
Als eine Verbesserung des Verfahrens (3) hat man vorgeschlagen, ein Gemisch von 49 bis 98 Gew. Kohlenstoff, von 1 bis 49 Gew.% Siliciumdloxid und von 0,5 bis 10 Gew.% Siliciumcarbid mit Chlor in einem Fließbettreaktor bei einer Temperatur von mindestens 14540C umzusetzen (US-PS 3 173 758). Auch bei diesem Verfahren ist es zur Erzielung einer ausreichenden Reaktionsgeschwindigkeit erforderlich, die Temperatur auf ein so hohes Niveau wie mindestens 14540C zu steigern.As an improvement on the method (3), it has been proposed to use a Mixture of 49 to 98% by weight of carbon, of 1 to 49% by weight of silicon oxide and of 0.5 to 10 wt% silicon carbide with chlorine in a fluidized bed reactor at one temperature of at least 14540C (US-PS 3,173,758). This is also the case with this procedure it is necessary to achieve a sufficient reaction rate that Raise the temperature to a level as high as at least 14540C.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die oben erwähnten Nachteile der herkömmlichen Verfahren zu vermeiden.It is the object of the present invention to overcome the disadvantages mentioned above to avoid the traditional procedures.
Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren zur Herstellung von Siliciumtetrachlorid durch Umsetzung von Siliciumdioxid, Kohlenstoff und Chlor bei hoher Temperatur erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß man ein Gemisch, das im wesentlichen aus 100 Gew.Teilen Siliciumdioxid, 50 bis 60 Gew.Teilen Kohlenstoff und 1 bis 20 Gew.Teilen Siliciumcarbid besteht, mit Chlor bei einer Temperatur von mindestens 1000°C umsetzt.This object is achieved in a process for the production of silicon tetrachloride according to the invention by reacting silicon dioxide, carbon and chlorine at high temperature solved by a mixture consisting essentially of 100 parts by weight of silicon dioxide, 50 to 60 parts by weight of carbon and 1 to 20 parts by weight of silicon carbide, Reacts with chlorine at a temperature of at least 1000 ° C.
Im folgenden wird die Erfindung anhand bevorzugter Ausführungsformen erläutert.In the following the invention is based on preferred embodiments explained.
Als Siliciumdioxid kann ein SiQ2-haltiges Materal e:.-ngesetzt werden. In Frage kommen beispielsweise Silica (Kieselerdes Quarzsand), wie weißes Silica, Sabanamisilica oder opalisches Silica; ein Nebenproduktstaub, der bei der Herstellung einer Siliciumlegierung, wie z.B. Ferrosilicium, in einem elektrischen Ofen anfällt; sowie Aerosil.A SiQ2-containing material e: .- n can be used as silicon dioxide. For example, silica (silica sand), such as white silica, Sabanamisilica or opal silica; a by-product dust that occurs during manufacture a silicon alloy such as ferrosilicon is obtained in an electric furnace; as well as Aerosil.
Als Kohlenstoff seien erwähnt Kokse, Anthrazit, Holzkohle, Ruß und dergl.Coke, anthracite, charcoal, soot and carbon may be mentioned as carbon the like
Das Verhältnis des Kohlenstoffs zu dem Siliciumdioxid in dem Gemisch von Siliciumdioxid, Kohlenstoff und Sillciumcarbid ist vorzugsweise derart, daß der Kohlenstoff in einem Bereich von 30 bis 60 Gew.Teilen, bezogen auf 100 Gew.Teile Siliciumdioxid, beträgt. Falls das Verhältnis außerhalb dieses Bereichs liegt, ist der Verbrauch an Siliciumdioxid und Kohlenstoff unausgewogen, was unerwünscht ist.The ratio of the carbon to the silica in the mixture of silicon dioxide, carbon and silicon carbide is preferably such that the carbon in a range from 30 to 60 parts by weight based on 100 parts by weight Silicon dioxide. If the ratio is outside of this range, is the consumption of silica and carbon is unbalanced, which is undesirable.
Das Verhältnis des Siliciuscarbids zu dem Siliciumdioxid ist derart, daß das Siliciumcarbid 1 bis 20 Gew.Teile, bezogen auf 100 Gew.Teile Siliciumdioxid, ausmacht. Falls das Verhältnis kleiner als dieser Bereich ist, wird die Wirksamkeit gering. Andererseits ist eine Verwendung von Siliciumcarbid, die diesen Bereich übersteigt, nicht wirtschaftlich.The ratio of silicon carbide to silicon dioxide is such that the silicon carbide 1 to 20 parts by weight, based on 100 parts by weight Silicon dioxide. If the ratio is smaller than this range, will the effectiveness low. On the other hand, one use of silicon carbide is the exceeds this range, not economically.
Das Siliciumdioxid und der Kohlenstoff werden vorzugsweise pulverisiert, wobei eine Maschine, wie ein Welzenbrecher, ein Pulverisator, eine Vibrationsmühle oder eine Jetmühle, verwendet werden kann. Das Gemisch wird vorzugsweise in Form eines feinen Pulvers mit einer durchschnittlichen Teilchengröße von höchstens 200 µm e-ngeseFz. Gleichfalls wird vorzugsw-:se da Siliciumcarbid in einer pulverisierten Form mit einer Teilchengröße von höchstens 500/um verwendet.The silica and carbon are preferably pulverized, being a machine such as a Welzenbrecher, a pulverizer, a vibratory mill or a jet mill, can be used. The mixture is preferably in the form a fine powder with an average particle size of 200 or less µm regulation Likewise, it is preferred that silicon carbide be in a powdered form Form with a particle size of at most 500 / µm is used.
Diese Pulver aus Siliciumdioxid, Kohlenstoff und Siliciumcarbid werden anschließend mittels einer Mischvorrichtung vermischt, z.B. mittels einer Allzweck-Mischmaschlne, eines Kneters oder einer Vibratonsmuhle. Das dabeI erhaltene Gemisch wird vorzugsweise pelletisiert, und zwar mit oder ohne Einsatz eines Bindemittels. Falls ein Bindemittel verwendet wird, kann man als derartiges Bindemittel Wasser oder ein wasserlösliches Bindemittel, wie Polyvinylalkohol, Methylcellulose, Carboxymethylcellulose oder Melasse, oder ein Bindemittel, wie Teer oder Pech, verwenden. Das Gemisch wird dann mittels eines herkömmlichen Formverfahrens geformt. Dazu kann z.B.These powders are made up of silicon dioxide, carbon and silicon carbide then mixed by means of a mixing device, e.g. by means of an all-purpose mixer, a kneader or a vibraton mill. The resulting mixture is preferred pelletized, with or without the use of a binder. If a binder is used, water or a water-soluble binder can be used as such a binder Binders such as polyvinyl alcohol, methyl cellulose, carboxymethyl cellulose or Use molasses or a binding agent such as tar or pitch. The mixture is then molded using a conventional molding process. For this purpose, e.g.
eine Preßformmaschine, wie eine Brikettiermaschine oder ein Scheibenpelletisator, eine Formmaschine vom Roll-TEp, wie eine Granuliermaschine vom Pfannen-Typ, oder ein Extruder eingesetzt werden. Die Form der Pellets ist vorzugsweise derart, daß nur wenige konvexe und konkave Bereiche vorliegen. Bevorzugte Formen sind z.B. eine Blockform, eine zylindrische Form oder eine sphärische Form.a compression molding machine, such as a briquetting machine or a disc pelletizer, a Roll-TEp molding machine such as a pan-type granulating machine, or an extruder can be used. The shape of the pellets is preferably such that there are only a few convex and concave areas. Preferred forms are, for example Block shape, a cylindrical shape or a spherical shape.
Die Größe der Pellets liegt vorzugsweise in einem Bereich von höchstens 1/2 des engsten Durchgangs für die Pellets, der beispielsweise in dem Reaktor oder in der Einspeisungsvorrichtung vorliegt.The size of the pellets is preferably in a range of at most 1/2 of the narrowest passage for the pellets, for example in the reactor or is present in the feed device.
Als Chlor kann man außer Chlor selbst auch ein chlorhaltiges Gas, wie Phosgen, einsetzen.In addition to chlorine itself, a chlorine-containing gas can also be used as chlorine, like phosgene.
Die Umsetzung wird in einem Reaktor durchgeführt, bei dem es sich um einen Reaktor vom Festbett-Typ oder um einen Reaktor vom Fließbett-Typ handeln kann. Vorzugsweise wird bei der vorliegenden Erfindung jedoch ein Reaktor vom Festbett-Typ eingesetzt.The reaction is carried out in a reactor, which is be a fixed bed type reactor or a fluidized bed type reactor can. However, a fixed bed type reactor is preferred in the present invention used.
In einem Festbett-Typ-Reaktor kann die Umsetzung als Chargensystem oder als kontinuierliches System erfolgen.In a fixed bed type reactor, the reaction can be carried out as a batch system or as a continuous system.
Bei dem Chargensystem besteht die Möglichkeit, lediglich die anfänglich in den Reaktor gepackten Pellets umzusetzen. Man kann jedoch auch das Verfahren so führen, daß das Ausgangsmaterial wElrend des Betriebs ergänzt wird, um verbrauchtes Material zu ersetzen. Bei dem kontinuierlichen System kann man das Verfahren beispielsweise so führen, daß die Pellets von oben eingefüllt werden und ein chlorhaltiges Gas kontinuierlich von unten zugeführt wird, wobei das durch die Reaktion gebildete Gas oben abgezogen wird und der Reaktionsrückstand unten entnommen wird.In the case of the batch system, it is possible to only use the initially to implement pellets packed into the reactor. However, one can also use the procedure In such a way that the starting material is supplemented during the operation with used material Replace material. In the case of the continuous system, the method can be used, for example lead so that the pellets are filled in from above and a chlorine-containing gas is fed continuously from below, the formed by the reaction Gas is withdrawn from above and the reaction residue is withdrawn from below.
Der Reaktor besteht aus einem Material, welches in einer Chloratmosphäre bei hoher Temperatur beständig ist. Als solches Material kommt insbesondere Graphit in Betracht.The reactor consists of a material which is in a chlorine atmosphere is stable at high temperature. Graphite in particular is used as such a material into consideration.
Die Umsetzung wird bei einer Temperatur von mindestens 10000C, vorzugsweise von 1100 bis 14500C, durchgeführt.The reaction is carried out at a temperature of at least 10000C, preferably from 1100 to 14500C.
Falls die Temperatur geringer als 1000°C ist, ist die Reaktionsgeschwindigkeit unzureichend. Falls andererseits die Temperatur 14500C übersteigt, wird der Betrieb unter therm~chen Gesichtspunkten unwirtschaftlich, und es kommt darüber hinaus zu einer Verkürzung der Lebensdauer des Ofens.If the temperature is less than 1000 ° C, the reaction rate is insufficient. On the other hand, if the temperature exceeds 14500C, the operation is stopped uneconomical from a thermal point of view, and there is also a reduction in the life of the furnace.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform wird somit, wie oben erwähnt, ein Pulvergemisch von Siliciumdioxid, Kohlenstoff und Siliciumcarbid pelletisiert, die erhaltenen Pellets werden in einen Reaktor gepackt und mit Chlor bei hoher Temperatur ungesetzt, um Siliciumtetrachlorid herzustellen. Auf diese Weise wird die Reaktionsgeschwindigest verbessert, die Menge an nichtumgesetztem Chlor kann verringert werden und die Bildung von Phosgen wird minimiert.In a preferred embodiment, as mentioned above, a powder mixture of silicon dioxide, carbon and silicon carbide pelletized, the pellets obtained are packed in a reactor and treated with chlorine at high temperature set to produce silicon tetrachloride. In this way, the reaction speed becomes faster improved, the amount of unreacted chlorine can be reduced and the formation phosgene is minimized.
Gemäß einer weiteren, bevorzugten Ausführungsform wird opalisches Silica als Quelle für das Siliciumdioxld eingesetzt. In diesem Fall braucht das Gemisch nicht zu Pellets verformt zu werden. Das opalische Silica umfaßt 30 bis 50% einer Cristobalit-Phase, 5 bis 20 Gew.% einer Tridymit-Phase und eine Restmenge, die hauptsächlich aus einer amorphen Substanz zusammengesetzt ist. In diesem Fall kann man ein Gemisch von 100 Gew.Teilen opalwsches Silica, 30 bis 60 Gew.Teilen Kohlenstoff und 1 bis 20 Gew.Teilen, vorzugsweise 5 bis 15 Gew.Teilen, Siliciumcarbid so, wie es ist, d.h. ohne Pelletisierung, für die Reaktion mit Chlor verwenden. Das opalische Silica und Kohlenstoff werden gewöhnlich in Form von Pulvern mit einer durchschnittlichen Teilchengröße von 500/um eingesetzt, wohingegen das Siliciumcarbid vorzugsweise ein Pulver mit einer durchschnittlichen Teilchengröße von höchstens 50/um ist.According to a further, preferred embodiment, opal Silica is used as a source for the silicon dioxide. In this case you need that Mixture does not get deformed into pellets. The opal silica ranges from 30 to 50% of a cristobalite phase, 5 to 20% by weight of a tridymite phase and a remainder, which is mainly composed of an amorphous substance. In this case you can use a mixture of 100 parts by weight of opal silica, 30 to 60 parts by weight Carbon and 1 to 20 parts by weight, preferably 5 to 15 parts by weight, silicon carbide Use it as it is, i.e. without pelletizing, for reaction with chlorine. The opal silica and carbon are usually in the form of powders with a average particle size of 500 μm used, whereas the silicon carbide preferably a powder with an average particle size of at most 50 / µm.
Falls die Menge an Siliciumcarbid kleiner ist als 1 Gew.%, wird die Silic iumtetrachlorid-Ronzentration in dem resultierenden Gas geringer als 10 Vol-96 und die Reaktionsgeschwindigkeit wird somit schlecht. Andererseits erzielt man selbst dann, wenn man mehr als 20 Gew.Teile Siliciumcarbid zusetzt, keine weitere merkbare Verbesserung bei der Reaktionsgeschwindigkeit. Eine solche Betriebsweise ist unwirtschaftlich, da das Siliciumcarbid ziemlich teuer ist. Tn der Praxis wird es bevorzugt, das Chlor mit einer derartigen Strömungsgeschwindigkeit zuzuführen, daß die Menge des nichtumgesetzten Chlors 1% nicht übersteigt, das Gemisch nicht aus dem Reaktor herausgeblasen wird und der Druck in dem Reaktor nicht ansteigt.If the amount of silicon carbide is less than 1% by weight, the Silicon tetrachloride concentration in the resulting gas less than 10 vol-96 and the response speed thus becomes poor. On the other hand, you achieve yourself then, if more than 20 parts by weight of silicon carbide are added, no further noticeable Improvement in response speed. Such a mode of operation is uneconomical, since the silicon carbide is quite expensive. In practice it is preferred to use chlorine at such a flow rate that the amount of unreacted Chlorine does not exceed 1%, the mixture is not blown out of the reactor and the pressure in the reactor does not rise.
Im folgenden wird die Erfindung anhand von Beispielen näher erläutert, ohne die Erfindung dadurch zu beschränken.In the following the invention is explained in more detail by means of examples, without thereby limiting the invention.
Beispiel 1 Silica (SiO2-Geh< = mindestens 90%) mit einer durchschnittlichen Teilchengröße von 30/um und Koks mit einer durchschnittlichen Teilchengröße von 160/um werden in einem Verhältnis von 40 Gew.Teilen Koks/100 Gew.Teile Silica vermischt und das Gemisch wird 1 h in einer Vibrationsmühle gemischt und pulverisiert, um ein Pulvergemisch mit einer durchschnittlichen Teilchengröße von 50/um zu erhalten.Example 1 Silica (SiO2 content & lt = at least 90%) with an average Particle size of 30 µm and coke with an average particle size of 160 µm are mixed in a ratio of 40 parts by weight of coke / 100 parts by weight of silica and the mixture is mixed and pulverized for 1 hour in a vibration mill to to obtain a powder mixture with an average particle size of 50 µm.
Nachfolgend werden 22 Gew.Teile Wasser und 3,5 Gew.Teile Siliciumcarbid mit einer Teilchengröße von höchstens 35/um zu 100 Gew.Teilen des pulverisierten Gemisches gegeben, und das Gemisch wird weitere 5 min mittels eines Kneters gemischt.This is followed by 22 parts by weight of water and 3.5 parts by weight of silicon carbide having a particle size of at most 35 µm to 100 parts by weight of the pulverized one Given mixture, and the mixture is further 5 min using a Kneader mixed.
Das Gemisch wird nachfolgend pelletisiert, wobei ein Scheibenpelletisator verwendet wird. Man erhält Pellets von 1G mm Durchmesser x 10 mm. Die Pellets werden 24 h in einem Trockner bei einer Temperatur von 1800C getrocknet. Anschließend werden die getrockneten Pellets in einen Reaktor mit einem Reaktionsvolumen von 5 1 gepackt.The mixture is subsequently pelletized using a disc pelletizer is used. Pellets with a diameter of 1G mm × 10 mm are obtained. The pellets will be Dryed in a dryer at a temperature of 1800C for 24 hours. Then be the dried pellets packed in a reactor with a reaction volume of 5 liters.
Die Reaktion wird bei einer Temperatur von 13000C durchgeführt, wobei man Chlor vom unteren Bereich her mit einer Rate von 22 1/min einführt.The reaction is carried out at a temperature of 13000C, whereby chlorine is introduced from the bottom at a rate of 22 l / min.
Mit fortschreitender Reaktion nimmt die Menge der Pellets ab. Um das Niveau der Pellets auf einem vorbestimmten Niveau zu halten, werden vom oberen Bereich des Reaktors Pellets zuführt. Auf diese Weise wird die Umsetzung 3 Tage fortgesetzt. Wahrend dieses Zeitraums ist die Menge an nichtumgesetztem Chlor in dem gebildeten Gas nicht größer als 0,2% und man beobachtet keine Bildung von Phosgen.As the reaction proceeds, the amount of pellets decreases. To that To keep the level of pellets at a predetermined level, are from the top area the reactor feeds pellets. In this way the implementation will continue for 3 days. During this period, the amount of unreacted chlorine is in that formed Gas not greater than 0.2% and no formation of phosgene is observed.
VergleichsbeisPiel 1 Es werden Pellets auf gleiche Weise wie in Beispiel 1 hergestellt. Dabei wird jedoch kein Siliciumcarbid zugesetzt. Die Pellets werden in einen Reaktor mit einem Reaktionsvolumen von 5 1 gepackt. Die Umsetzung erfolgt bei einer Temperatur von 13000C durchgeführt,bei man Chlor von einem unteren Bereich mit einer Rate von 22 1/min zuführt.COMPARATIVE EXAMPLE 1 Pellets are made in the same manner as in Example 1 manufactured. However, no silicon carbide is added. The pellets will be packed in a reactor with a reaction volume of 5 liters. The implementation takes place carried out at a temperature of 13000C, with one chlorine from a lower range at a rate of 22 1 / min.
Im Verlauf der Umsetzung nimmt die Menge der Pellets ab.In the course of the reaction, the amount of pellets decreases.
Um das Niveau der Pellets auf einem vorbestimmten Niveau zu halten, werden Pellets vom oberen Bereich des Reaktors zuaefUhrt. Die Umsetzung wird auf diese Weise 24 h fortgesetzt. Während dieses Zeitraums beträgt die Menge an nichtumgesetztem Chlor in dem gebildeten Gas 0,2 bis 5,0% und die Menge an Phosgen 1,02 bis 11,5%.To keep the level of the pellets at a predetermined level, are pellets from the top of the reactor feeds. The implementation is continued in this way for 24 hours. During this period the amount is of unreacted chlorine in the gas formed 0.2 to 5.0% and the amount of phosgene 1.02 to 11.5%.
Beispiel 2 Es werden Pellets auf gleiche Weise wie in Beispiel 1 hergestellt. Die Menge an Siliciumcarbid wird jedoch auf 6,5 Gew.Teile geändert. Die Pellets werden in einen Reaktor mit einem Reaktionsvolumen von 5 1 gepackt. Die Umsetzung wird bei einer Temperatur von 13000C durchgeführt, wobei man Chlor von einem unteren Bereich mit einer Rate von 35 lfmin zuführt.Example 2 Pellets are produced in the same manner as in Example 1. However, the amount of silicon carbide is changed to 6.5 parts by weight. The pellets are packed in a reactor with a reaction volume of 5 liters. The implementation is carried out at a temperature of 13000C, whereby one chlorine from a lower Area feeds at a rate of 35 running minutes.
Im Verlauf der Umsetzung nimmt das Niveau der Pellets ab.In the course of the implementation, the level of the pellets decreases.
Um das Niveau der Pellets aufrechtzuerhalten, werden Pellets vom oberen Bereich des Reaktors ergänzt. Auf diese Weise wird die Umsetzung 3 Tage fortgesetzt. Während dieses Zeitraums beträgt die Menge an nichtumgesetztem Chlor in dem gebildeten Gas nicht mehr als 0,295 und man beobachtet keine Bildung von Phosgen.In order to maintain the level of the pellets, pellets are removed from the top Area of the reactor added. In this way the implementation will continue for 3 days. During this period, the amount of unreacted chlorine is in that formed Gas not more than 0.295 and no phosgene formation is observed.
Beispiel 3 Ein Gemisch, umfassend 100 Gew.Teile opalisches Silica (Cristobalit-Phase = 40%, Tridymit-Phase = 10%, amorphe Substanz = 50%) mit einer durchschnittlichen Teilchengröße von 30/um, 40 Gew Teile Koks mit einer durchschnittlichen Teilchengröße von 50/um und 9,1 Gew.Teile Siliciumcarbid mit einer durchschnittlichen Teilchengröße von 30/um, wird in einer Menge von 400 g in einen Reaktor mit einer Kapazität von 400 ml gepackt. Die Umsetzung wird bei einer Temperatur von 1300°C durchgeführt, wobei man Chlor von einem unteren Abschnitt des Reaktors mit einer Rate von 80 ml/min zuführt. 5 h nach Beginn der Reaktion wird das Reaktionsprodukt-Gas mittels Gaschromatographie analysiert. Das Gas enthält 66,6 Voi-% Kohlenmonoxid, 0,2 Vol-% Chlor und 33,2 Vol-% Siliciumtetrachlorid.Example 3 A mixture comprising 100 parts by weight of opal silica (Cristobalite phase = 40%, tridymite phase = 10%, amorphous substance = 50%) with a average particle size of 30 µm, 40 parts by weight of coke with an average Particle size of 50 μm and 9.1 parts by weight of silicon carbide with an average Particle size of 30 µm, in an amount of 400 g in a reactor with a Packed capacity of 400 ml. The reaction is carried out at a temperature of 1300 ° C carried out taking chlorine from a lower section of the reactor with at a rate of 80 ml / min. 5 hours after the start of the reaction, the reaction product becomes gas analyzed by gas chromatography. The gas contains 66.6% by volume of carbon monoxide, 0.2% by volume of chlorine and 33.2% by volume of silicon tetrachloride.
Vergleichsbeisniel 2 Die Umsetzung von Beispiel 3 wird wiederholt. Dabei wird jedoch Siliciumcarbid bei dem Gemisch der Ausgangsmaterialien weggelassen. Das gebildete Gas wird analysiert.Comparative Example 2 The implementation of Example 3 is repeated. However, silicon carbide is omitted from the mixture of the starting materials. The gas formed is analyzed.
Man findet Kohlenmonoxid in einer Menge von 5,7%, Chlor 85,7%, Phosgen 3,8% und Siliciumtetrachlorid 4,8%.Carbon monoxide is found in an amount of 5.7%, chlorine 85.7%, phosgene 3.8% and silicon tetrachloride 4.8%.
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Country Status (1)
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Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006053675A1 (en) * | 2004-11-18 | 2006-05-26 | Wacker Chemie Ag | Method for producing elemental halides |
| WO2006053676A1 (en) * | 2004-11-18 | 2006-05-26 | Wacker Chemie Ag | Process for preparing element halides |
| WO2007129903A1 (en) * | 2006-05-09 | 2007-11-15 | Norsk Hydro Asa | Method for the manufacture of silicon tetrachloride |
| WO2008133525A1 (en) * | 2007-04-25 | 2008-11-06 | Norsk Hydro Asa | A process for the recycling of high purity silicon metal |
| EP2222602A1 (en) * | 2007-12-05 | 2010-09-01 | Institut National de la Recherche Scientifique | Gecl4 and/or sicl4 recovery process from optical fibers or glassy residues and process for producing sicl4 from sio2 rich materials |
| EP3309126A1 (en) * | 2016-10-11 | 2018-04-18 | Evonik Degussa GmbH | Method for producing silicon tetrachloride by means of carbochlorination |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE1170382B (en) * | 1961-12-15 | 1964-05-21 | Cabot Corp | Process for the production of silicon tetrachloride |
-
1984
- 1984-11-20 DE DE19843442370 patent/DE3442370C2/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE1170382B (en) * | 1961-12-15 | 1964-05-21 | Cabot Corp | Process for the production of silicon tetrachloride |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006053675A1 (en) * | 2004-11-18 | 2006-05-26 | Wacker Chemie Ag | Method for producing elemental halides |
| WO2006053676A1 (en) * | 2004-11-18 | 2006-05-26 | Wacker Chemie Ag | Process for preparing element halides |
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