Файл: Андрианов К.А. Технология элементоорганических мономеров и полимеров учеб. пособие.pdf

76

Гл. 1. Получение

органохлорсиланов

потоком

холодного

хлористого ал-

кила. Низкая температура газа тор­

Лар—Ы

мозит

синтез

и исключает коксова­

ние сплава на решетке 6. Скорость

вращения

решеток

3

составляет

20—60 оборотов в минуту. Основной

поток

хлористого алкила,

нагретого

до 150—200 °С, поступает в аппарат

снизу под решетку 6. Продукты

реакции

покидают

аппарат через

сепарационную зону 7. Выделяю­

щееся

тепло

отводится

в] теплооб-

Вода

~Лар

Пар

Отработанная

/

f

контактная

°

э

Контактная

-г—^Хлористый

масса

о о о а

Хлористьш

алкил

масса

—II

алкил

Рис. 27.

Пятисекционньій реактор с вращающимися решетками:

а — р а з р е з ;

б — н и ж н я я

часть;

1 — к о р п у с ; 2 — р у б а ш к а ; 3 — п е р е р а с п р е д е л и т е л ь н ы е р е ш е т к и ;

4 — ш п о н к а ; 5 —

о п о р а вала; б — в р а щ а ю щ а я с я р а с п р е д е л и т е л ь н а я р е ш е т к а ; 7 —

вал; « — н а с а д к а .

менниках 2,

через которые пропускают жидкий дитолилметан.

Для

прямого

синтеза может быть использован также

пятисекцион-

ный

реактор

(диаметром 300 мм) без неподвижной

поддержива­

ющей решетки (рис. 27). В последней секции — коническом

днище,

снабженном

охлаждающей рубашкой, расположены

опора

вала 5

следующие, — с

целью

улучшения

гидродинамических

условий

в секциях

с максимальной

концентра-

продукта/

цией реагентов. На рис. 28 изображен

такой

реактор — конический

трехсек-

ционный аппарат с вращающейся бес­

провальной

распределительной решет­

кой

4.

Неподвижные

перераспредели­

тельные

решетки 3

имеют

долю

«жи­

вого» сечения 20—30%. Для

вращаю­

Отработанная

щихся решеток доля

«живого»

сечения

контактная

играет гораздо меньшую роль в форми­

масса

ровании слоя, чем для неподвижных

ре­

шеток, но в первом случае соответ­

ственно возрастает важность правиль­

ного

расположения

отверстий. Приме­

нение вращающихся решеток исключает

закупоривание распределительного

ус-

Контактная

І

*

г

г

*

J

тройства

крупными

агломератами,

так

т

с с а

как поверхность газораспределения

не­

прерывно

обновляется.

Хлористый

Эффективным

средством

повышения

алкил

выхода целевых продуктов и увеличе­

ния степени конверсии алкил- и арил-

хлоридов

оказалось

применение

двух

спаренных

реакторов

синтеза.

В табл. 13 приведены некоторые

Рис. 28. Реактор

с

неподвиж­

теплофизические

показатели

различных

ными перераспределительными

реакторов

для прямого

синтеза орга­

решетками

и

вращающейся

нохлорсиланов. Как

видно из

таблицы,

распределительной

решеткой:

при

приблизительно

равной

удельной

1 — к о р п у с ;

2 — р у б а ш к а ; 3 —

п е р е р а с п р е д е л и т е л ь н ы е

р е ш е т к и ;

поверхности в реакторах

с

псевдоожи-

4

— р а с п р е д е л и т е л ь н а я

р е ш е т к а ;

женным слоем и механическим переме­

s

— в а л .

шиванием

средние

теплонапряженности,

соответствующие факти­

78

Гл.

1. Получение

органохлорсиланов

Таблица

13. Тепло-физические показатели

реакторов

прямого

синтеза

органохлорсиланов

Р е а к т о р с п с е в д с -

В р а щ а ю щ и й ­

с я б а р а б а н

о ж и ж е н н ы м с л о е м

с м е х а н и ч е с ­

П о к а з а т е л и

к и м п е р е м е ­

д и а м е т р

д и а м е т р

ш и в а н и е м

( д и а м е т р

400 мм

600 мм

1600 мм)

Реакционный

объем,

0,38

0,87

22

Поверхность

теплообмена, м%

1,4

-

3,2

48

Удельная поверхность, м2/м$

3,70

3,64

2,18

Теплонапряженность, ккал/(м2 • ч)

средняя

17 000

30 000

3 200

максимальная

20 000

50 000

3 400

Общий

коэффициент

теплонапряженности,

ккал/(м2

• ч-град)

50-80

180—220

10—18

по

сравнению

с металлоорганическим синтезом

более эффективен,

в

особенности

при производстве метилхлорсиланов. Что же каса­

ется непредельных

хлорсиланов

(винил-

и

аллилхлорсиланы)

кремния (гидридорганохлорсиланы),

например:

H 3 C N

С 2 Н

CeH5 s

>SiCl2

N ä i C l ,

S i C l .

H

Замещение

водорода

в гидридхлорсиланах

органическими

радикалами

79

2) метод,

основанный на дегидрировании гидридхлорсиланов

при

их взаимодействии

с ароматическими

углеводородами;

3) метод,

основанный на присоединении непредельных углево­

дородов к гидридхлорсиланам.

Для получения

многих органохлореиланов,

содержащих

не­

четыреххлористого кремния

и

дихлорсилана

Si +

4HC1 — V

S i C l 4

- 2 H ,

Si + 2HC1

— •

S i H 2 C l 2

-

H

C l

"

n S i + 2 n H C l

I

I

^ S i — S i -

C l

H

Большое

влияние на

процесс прямого

синтеза

трихлорсилана

оказывает температура.

Оптимальной

величиной является 280—

320 °С; при

повышении

температуры

более

320 °С

увеличивается