Przedmiotem wynalazku jest sposób odzyskiwania chlorosilanów z mieszaniny gazowej zawierajacej wodór i chlorowodór pochodzacej z procesu redukcji chlorosilanów wodorem, w celu otrzymania czystego krzemu, lub z syntezy chlorosilanów na drodze reakcji krzemu technicznego z chlorowodorem, metoda absorpcji.Gazy odlotowe odprowadzane z instalacji redukcji lub syntezy zawieraja wodór chlorosilany oraz chlorowo¬ dór. Dotychczas znane sposoby wydzielania chlorosilanów polegaja na wymywaniu ich z gazów poreakcyjnych na drodze mokrej kondensacji niskotemperaturowej absorpcji, za pomoca odpowiednich srodków myjacych oraz adsorpcji na stalych adsorbentach o dobrze rozwinietej powierzchni.Najczesciej do wymywania stosuje sie wode, przy czym w procesie tym chlorowodór rozpuszcza sie w wo¬ dzie a chlorosilany wydzielane sa w postaci produktów hydrolizy. Proces ten jest jednak bardzo niedogodny ze wzgledu na wydzielanie sie zelu kwasu krzemowego, zbrylajacego sie w duze konglomeraty i mozliwosc odzysku tylko wodoru i chloru.Z opisu patentowego RFN nr 1185593 znany jest sposób wydzielania produktów hydroksylowych chlorosi¬ lanów, w którym zapobiega sie zbrylaniu zelu kwasu krzemowego dzieki zastosowaniu odpowiedniej konstrukcji urzadzenia do wymywania za pomoca wody. W sposobie tym wymywanie prowadzi sie przeciwpradowo kierujac strumienie do urzadzenia posiadajacego szereg odpowiednio uksztaltowanych przegród, umozliwiajacych prze¬ prowadzenie procesu wymywania w ruchu wirowym. Wodór odprowadzany jest z aparatu przez górne zamkniecie wodne, a woda myjaca zawierajaca produkty hydrolizy, zbiera sie w kolejnej po wymywaniu strefie mieszania, które nastepnie poddawane sa reakcji wtórnej.Ze szwajcarskiego opisu patentowego nr 390887 znany jest sposób i urzadzenie do odzyskiwania chlorosila¬ nów z mieszaniny gazowej wychodzacej z reaktora, w którym prowadzono redukcje chlorosilanów wodorem, polegajacy na niskotemperaturowej kondensacji. W procesie tym mieszanine wodoru, chlorosilanów i chlorowo¬ doru oziebia sie w pluczce chlodzonej stalym dwutlenkiem wegla do temperatury okolo -85°C, przy której chlorosilany w wiekszosci ulegaja skropleniu.2 94 337 Pozostala mieszanine kieruje sie na co najmniej dwa absorbery z adsorbentem o dobrze rozwinietej po¬ wierzchni chlodzonej równiez za pomoca dwutlenku wegla, wydzielajac reszte chlorosilanów. W procesie tym po oddzieleniu chlorosilanów wymywa sie chlorowodór woda odzyskujac produkty uzytkowe w postaci cieklej latwej do rozdzialu.Celem wynalazku bylo znalezienie prostego w technicznej realizacji rozwiazania, które pozwoliloby na ilosciowe odzyskanie chlorosilanów z gazów pochodzacych z procesu redukcji chlorosilanów wodorem do krzemu polikrystalicznego oraz syntezy chlorosilanów na drodze reakcji krzemu technicznego z chlorowodorem.Stwierdzono, ze cel ten moze byc osiagniety na drodze selektywnej absorpcji chlorosilanów za pomoca etylobenzenu, a nastepnie rozdzielenie zaabsorbowanych chlorosilanów od etylobenzenu przez rektyfikacje* Sposobem wedlug wynalazku wydzielanie chlorosilanów z mieszaniny gazowej pochodzacej z procesu re¬ dukcji chlorosilanów wodorem, prowadzi sie na kolumnie absorpcyjnej z wypelnieniem, np. wypelnionej pier¬ scieniami Raschiga, zraszanej etylobenzenem przeciwpradowo w stosunku do kierunku mieszaniny gazowej.Proces absorpcji prowadzi sie w temperaturze +10 do -30°C z recyrkulacja etylobenzenu. Faze ciekla skladajaca sie z etylobenzenu i 3-5% wagowych chlorosilanów odprowadza sie z dolnej czesci kolumny absorp¬ cyjnej i rozdziela przez rektyfikacje w temperaturze 35-40°C. Z górnej czesci kolumny rektyfikacyjnej odprowa¬ dza sie odzyskane chlorosilany i zawraca do procesu redukcji wodorem.Natomiast etylobenzen zawierajacy do 0,1% chlorosilanów zawraca sie do zraszania kolumny absorpcyjnej.Uchodzaca z górnej czesci kolumny absorpcyjnej mieszanine gazowa wodoru i chlorowodoru pochlania sie w wo¬ dzie otrzymujac kwas solny, wzglednie stosuje sie jako mieszanine redukujaca w procesie redukcji silanów.Metoda wedlug wynalazku pozwala na ilosciowe odzyskanie produktów uzytkowych z mieszaniny gazowej, pochodzacej z procesu redukcji chlorosilanów wodorem, stosowanej podczas wytwarzania krzemu polikrystalicz¬ nego oraz usuniecia zanieczyszczen nizej wrzacych od chlorosilanów.Przyklad I. Mieszanine gazowa pochodzaca z procesu redukcji chlorosilanów wodorem skladajaca sie z 10 kg H2, 2 kg HC1, 30 kg SiHCl3 oraz 20 kg SiCl4 przepuszcza sie w ciagu 1 godziny przez kolumne absorpcyj¬ na zraszana etylobenzenem. Kolumna wypelniona jest pierscieniami Raschiga i chlodzona do temperatury -30°C. Z górnej czesci kolumny odprowadza sie w ciagu 1 godziny 2 kg HC1 oraz 10 kg H2 .Natomiast z dolnej czesci kolumny odbierany jest roztwór chlorosilanów w etylobenzenie zawierajacy 5% wagowych chlorosilanów.Roztwór ten przechodzi do wymiennika ciepla, w którym mieszany jest z etylobenzenem zawierajacym do 0,1% wagowych chlorosilanów o temperaturze 140°C zawracanym do obiegu z kolumny rektyfikacyjnej. W wymienni¬ ku ciepla nastepuje odparowanie roztworu chlorosilanów w etylobenzenie, który w postaci gazowo-parowej prze¬ chodzi do kolumny rektyfikacyjnej wypelnionej pierscieniami Raschiga, rozdzielonej na dwie czesci, górna o temperaturze 40°C i dolna o temperaturze 140°C. Strumien mieszaniny z wymiennika wchodzi do przestrzeni znajdujacej sie miedzy górna i dolna strefa kolumny rektyfikacyjnej. Strumien wydzielonych chlorosilanów zawierajacy 29,9 kg SiHCl3 oraz 20 kg SiCl4 odprowadza sie z górnej czesci kolumny, a etylobenzen zawierajacy sladowe ilosci chlorosilanów o temperaturze 140°C odprowadzany jest z dolnej czesci kolumny poprzez wymien¬ nik ciepla na kolumne absorpcyjna do zraszania surowych gazów.Przyklad II. Wydzielanie prowadzi sie podobnie jak w przykladzie I, wprowadzajac do kolumny absorpcyjnej w ciagu 1 godziny 76 kg mieszaniny gazowej skladajacej sie z 2 kg H2, 8 kg HC1, 26 kg SiHCl3 oraz 40 kg SiCl4. Absorpcje w etylobenzenie prowadzi sie w temperaturze — 10°C, otrzymujac absorbat chlorosilanów o stezeniu 4% wagowych.Mieszanina odprowadzana wciagu 1 godziny z górnej czesci kolumny absorpcyjnej zawiera 8kgHCl il0kgH2 a strumien chlorosilanów odprowadzany z kolumny rektyfikacyjnej zawiera 26kgSiHCl3 oraz 40 kg SiCl4. Rozdzial przebiega selektywnie z calkowitym odzyskiem chlorosilanów.Przyklad III. 51 kg mieszaniny pochodzacej z reakcji krzemu technicznego z chlorowodorem sklada¬ jacej sie z 1 kgH2, 5kgHCl; 40kgSiHCl3 oraz 5kgSiCl4 przepuszcza sie wciagu 1 godziny przez kolumne absorpcyjna zraszana w temperaturze +10°C etylobenzenem. Z kolumny rektyfikacyjnej odprowadza sie 40 kg SiHCl3 oraz 5 kg SiCl4. Natomiast z kolumny absorpcyjnej odprowadza sie mieszanine gazowa zawierajaca 5 kg H2 i 1 kg HC1. Stezenie chlorosilanów w etylobenzenie wynosi 4% wagowych. PL