Способ получения четыреххлористого кремния

ВСРгцд,1-ГЕЕВд 4 отен рБ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ011 46899 Союз Советских Социалистических Республик(22) Заявлено 29,12.61 (21) 758267/23-4с присоединением заявки Ме(51) М. Кл. С 01 Ь 33/04 осударственныи комитет Совета Министров СССРпо делам изобретений(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЧЕ 1 ЫРЕХХЛОРИСТО РЕЯ Известен способ получения четыреххлористого кремния хлорированием ферросилиция и измельченного кремния хлором в кипящем слое.С целью снижения скорости реакции и предотвращения спекания массы кремнийсодержащее сырье разбавляют инертными материалами (уголь, кремнезем), что приводит к ухудшению процесса кипения и снижению производительности единицы реакционного объема.Предлагаемый способ отличается тем, что хлорирование в кипящем слое ведут хлором, разбавленным инертными к кремнийсодержащему сырью агентами, например четыреххлористым кремний-сырцом или полихлорсиланами, получаемыми в виде отходов при ректификации четыреххлористого водорода.Разбавление газовой фазы инертным соединением дает возможность плавно регулировать процесс хлорирования (вести процесс с различными скоростями в зависимости от соотношения разбавителя к хлору, понижать температуру в зоне реакции и повышать выход готового продукта).В реакторе непрерывно хлорируют кремний"одержащее сырье (порошкообразный кремний, ферросилиций), измельченное до 60 - 250 мк в кипящем слое при 150 - 275 С.Хлор разбавляют в определенном соотношении четыреххлористым кремний-сырцом ил тходами полихлорсиланов. П р и м е р 1. В стеклянную трубку диамет 5 ром 40 мм, имеющую центральную гильзу сподвижной термопарой и стеклянный кожухс выемкой и электрообмоткой для обогрева,загружают 600 г кремния марки Крс размером частиц 60 250 мк до толщины слоя10 40 см. При подаче 7 - 8 мл/мин четыреххлористого кремния получается псевдосжиженноесостояние.Затем включают обогрев и при 180 С подают 1 л/мин хлора, снижают подачу, а затем15 через 10 - 15 мин подачу хлора увеличиваютдо 2,5 л/мин, а четыреххлористого кремнияснижают до 1 мл/мин. В качестве хлорсиланаиспользуют кубовый остаток после разгонкичетыреххлористого кремний-сырца с содржа 20 нием высших силанхлоридов -30/о,Уменьшают электрообогрев, а в кольцевоепространство кожуха подают воздух со скоростью, необходимой для поддержания температуры реакции, равной 275 С. Температура в25 нижнем и верхнем слоях колеблется в пределах +2 - 3 С,Каждые полчаса для поддержания уровнякипящего слоя добавляют 50 г кремния. Реакционные газы проходят сепарационный объ 30 ем и поступают в водяной холодильник, где461899 Предмет изобретения Составитель С. Кокорев Редактор Е. Месропова Техред О. Гуменюк Корректор О, ТюринаЗаказ 1606/17 Изд.1299 Тираж 593 Подписног ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Типография, пр. Сапунова, 2 конденсируются и затем собираются в приемник.За 1 час получают 380 г сырца. Удаляют хлорированные примеси кремния периодически (через 10 - 20 час), продувая реактор азотом в течение 10 - 15 мин.П р и м е р 2. Процесс проводят аналогично примеру 1. В качестве кремнийсодержащего сырья загружают ферросилиций (90% кремния) с размером частиц 100 - 300 мк в железную трубу диаметром 50 мм до высоты слоя 500 мм. Температура реакции 225 С.Для удаления из реактора железа хлорирование можно вести периодически или постоянно при 320 - 330 С. Начальная подача четыреххлористого кремний-сырца, содержащего 3 - 5% высших силанхлоридов, составляет 12 мл/мин, затем она понижается до 2 мл/мин, а при окончательно установившемся процессе может быть полностью выключена (для реак.торов небольшого диаметра). Подача хлора 4 л/мин, ферросилиция 160 г/час. Охлаждают продукт воздухом, а в больших реакторах - 5 кипящей жидкостью, например, четыреххлористым кремнием,Способ получения четыреххлористого кремния путем хлорирования кремнийсодержащего сырья в кипящем слое, отличающийся тем, что, с целью плавного регулирования про цесса и повышения выхода готового продукта, хлорирование осуществляют хлором, разбавленным инертными к кремнийсодержащему сырью агентами, например полихлорсиланами или четыреххлористым кремний-сырцом,