甲基氯硅烷单体合成反应中CuCl催化剂改性研究

针对甲基氯硅烷单体直接合成反应,提出了一种采用甲基三氯硅烷(M1)对CuC l催化剂改性的新方法。由湿法制备的CuC l催化剂表面具有大量的羟基,通过M1改性后,采用红外光谱表征,其表面羟基大幅度减少。采用反应热重的实验方法对CuC l和硅粉共同形成活性中心的反应进行了评价,结果表明改性后的催化剂能够降低形成活性中心的引发温度,为评价单体合成反应找到了一种更为简便的方法。甲基氯硅烷合成反应评价装置上的催化反应结果表明,使用改性后的CuC l催化剂,反应活性提高了大约50%,选择性大约提高了3%,同时S i粉的最大转化率也有很大提高。     

添加Al粉对直接法合成甲基氯硅烷的影响及其机理研究

针对直接合成法合成甲基氯硅烷单体,系统考察了添加微量Al粉对该反应的影响及其作用机理.分别在4%和10%铜浓度下,通过在线色谱分析的方法研究了添加Al粉对反应速率和M2选择性的影响.实验结果表明,添加Al粉可以很大程度上增加反应速率,缩短反应诱导期,但是Al粉的添加量超过一定量后会急剧降低反应选择性.建议工业中添加Al粉的量不应超过0.25%.通过SEM观察反应触体,发现添加铝粉可以改变触体反应活性中心的形貌,推测Al粉的作用主要是去除Si颗粒表面的氧化层,形成更多的缺陷,有利于催化剂与Si颗粒更好地结合.通过XRD对触体进行分析,发现添加Al粉后形成了更多的活性组分η相,从而加速了反应的进行.     

Fluidization Characteristics of Silicon Particles with a Wide Size Distribution

Fluidization characteristics of silicon particle system are studied by the pressure fluctuation method. The existence of fine particles in the system can improve fluidization. Silicon particles with a wide size distribution, preferably with some fines, behave as Group A particles according to Geldart classification, although the system belongs to Group B actually. The system is also approved to be suitable for organochlorosilane monomer production using a fluidized bed reactor. Experimental data obtained in this work are important for the design and operation of commercial fluidized bed reactors for the production of organochlorosilane monomers.     

宽筛分硅粉颗粒的流化特性

Fluidization characteristics of silicon particle system are studied by the pressure fluctuation method.The existence of fine particles in the system can improve fluidization. Silicon particles with a wide size distribution,preferably with some fines, behave as Group A particles according to Geldart classification, although the system belongs to Group B actually. The system is also approved to be suitable for organochlorosilane monomer production using a fluidized bed reactor. Experimental data obtained in this work are important for the design and operation of commercial fluidized bed reactors for the production of organochlorosilane monomers.     

直接法合成DDS过程中催化剂的分散及其影响

引　言有机硅材料是半无机、半有机结构的一类高分子化合物 ,具有优良的耐温特性、介电性、生理惰性和低表面张力等性能 ,因此被广泛地应用在航空航天、军事技术、电子电气工业、纺织造纸、建筑工业、化学工业、金属和油漆工业、医药医疗等领域 .甲基氯硅烷是制造有机硅材料的重要原料 ,而二甲基二氯硅烷 (DDS)则是其中需求量最大的一种[1] .目前普遍采用由美国通用电气公司的罗乔(RochowEG)和康宁玻璃厂的海德 (HydeJF)发明的“直接法”生产有机硅单体 ,其主反应为[2 ]Si+2CH3Cl Cu(CH3) 2 SiCl2 ( 1)此过程的主要副反应是[2 ]Si+C…     

反应压力对甲基氯硅烷合成过程的影响

实验研究了反应压力对甲基氯硅烷合成反应中反应速度和二甲基二氯硅烷(M2)选择性的影响. 结果表明,随着反应压力的升高,反应速度显著增加,硅粉的转换率基本不变,但是压力过高会导致M2选择性下降. 因此,实际生产中反应压力不宜太高,推荐在0.3 MPa以下操作. 通过实验还发现,反应压力波动对反应的影响是可逆的.     

流化床直接法合成甲基氯硅烷的实验研究

在f 24mm的实验室流化床装置上,对金属硅与氯甲烷在CuCl催化剂作用下直接合成二甲基二氯硅烷(DDS)的气-固-固相催化反应进行了实验研究。结果表明,为获得较高的DDS选择性,反应应在300℃以下进行,实验测得反应速率达到70gCH3Cl(kgSi)-1h-1,主副反应的活化能分别为92kJmol-1和254kJmol-1。将流化床实验的结果与固定床实验结果进行了对比,流化床反应器在反应活性和DDS选择性上均远优于固定床,是最适用于有机硅单体合成的反应器型式。根据文献资料和气-固-固催化反应机理对实验中观察到的现象进行了解释。     

反应温度对甲基氯硅烷合成的影响

实验研究了直接法流化床合成甲基氯硅烷过程中反应温度对反应活性和二甲基二氯硅烷（DDS）选择性的影响。研究结果表明，随着反应温度升高，催化反应的活性有所升高，但是DDS的选择性逐渐降低。因此，该气－固－固催化反应有一个适宜的反应温度范围（约280－300℃）。在较高温度下触体会失去活性，此时反应活性和DDS选择性都会明显变差，再降低反应温度后失活的触体也不会恢复活性，温度波动造成的这种影响是不可逆的。