三氯氢硅
三氯氢硅密度

三氯氢硅密度引言三氯氢硅是一种无机化合物,化学式为SiHCl3,也被称为氯硅烷、氯化硅烷等。
它是一种无色液体,具有刺激性气味。
三氯氢硅在许多工业领域中被广泛使用,例如有机合成、医药、涂料等。
本文将深入探讨三氯氢硅的密度及与之相关的因素。
三氯氢硅的化学性质三氯氢硅是一种不稳定的化合物,在室温下容易分解。
它在空气中迅速水解生成硅酸和盐酸,并放出大量热量。
由于其活泼性,三氯氢硅具有较强的还原性和氧化性。
它的水解反应如下:SiHCl3 + 3H2O -> Si(OH)4 + 3HCl三氯氢硅的物理性质密度三氯氢硅的密度是其物理性质之一,密度通常用来表示物质的质量与体积之间的关系。
三氯氢硅的密度与温度相关,通常在20°C下进行测量。
根据实验数据,三氯氢硅的密度约为1.26 g/cm³。
影响因素三氯氢硅的密度受多种因素的影响,主要包括温度、压力和纯度等。
温度温度对三氯氢硅的密度有显著影响。
一般来说,温度升高会导致物质的体积膨胀,密度减小;温度降低则会导致物质的体积收缩,密度增加。
因此,在进行密度测量时需要注意控制好温度条件。
压力压力对三氯氢硅的密度也有一定影响,尤其在较高压力下更为显著。
根据压力定律,当温度不变时,压力增加会使物质的体积减小,密度增加;压力降低则会使物质的体积增大,密度减小。
纯度三氯氢硅的纯度也对其密度产生一定的影响。
高纯度的三氯氢硅通常更接近理论密度,而杂质的存在可能会导致密度的变化。
因此,在实际应用中,需要选择高纯度的三氯氢硅以保证测量的准确性。
密度测量方法漂浮法漂浮法是常用的一种密度测量方法。
其原理是根据物体在测量液体中的浮沉现象,通过比较物体与液体的密度差异来推测物体的密度。
对于三氯氢硅的密度测量,可以通过选择适合的浮标材料(例如玻璃)及测量液体(例如水)来进行实验。
具体操作步骤如下:1.准备一个容器,注入一定量的测量液体(水);2.将浮标(玻璃球)放入容器中,观察其是否处于平衡状态;3.将三氯氢硅缓慢加入容器中,直至浮标浸没在液体中;4.记录浮标浸没时的三氯氢硅体积,并根据其质量计算密度。
三氯氢硅还原反应方程式

三氯氢硅还原反应方程式
摘要:
一、三氯氢硅还原法简介
二、三氯氢硅的制备反应
三、三氯氢硅氢还原法制备多晶硅的反应过程
四、氢气还原三氯化硼的反应方程式
五、总结
正文:
一、三氯氢硅还原法简介
三氯氢硅还原法,又称西门子法,是一种制备多晶硅的常用方法。
该方法以冶金级硅和氯化氢(HCl)为原料,通过催化合成反应生成三氯氢硅。
三氯氢硅在化工工业上可用于制取一系列有机硅材料,在半导体工业上则是生产多晶硅的重要原料。
二、三氯氢硅的制备反应
三氯氢硅(SiHCl3)的制备反应如下:
Si + 3HCl → SiHCl3
在这个过程中,硅粉和氯化氢在300℃和0.45mpa的条件下,经过催化合成反应生成三氯氢硅。
三、三氯氢硅氢还原法制备多晶硅的反应过程
三氯氢硅氢还原法的基本反应过程如下:
SiHCl3 + 2H2 → Si + 3HCl
在这个过程中,三氯氢硅在氢还原炉内进行CVD反应,生成高纯度多晶硅。
四、氢气还原三氯化硼的反应方程式
氢气还原三氯化硼(BCl3)的反应方程式如下:
3H2 + 2BCl3 → 2BH3 + 3HCl
此反应中,氢气与三氯化硼在高温条件下反应,生成硼氢化物和氯化氢。
五、总结
综上所述,三氯氢硅氢还原法是一种制备多晶硅的高效方法。
它以冶金级硅和氯化氢为原料,经过催化合成反应生成三氯氢硅,然后在氢还原炉内进行CVD反应,最终得到高纯度多晶硅。
此外,氢气还可以用于还原其他化合物,如三氯化硼等。
三氯氢硅

三氯氢硅
三氯氢硅又称三氯硅烷、硅氯仿,英文名称:trichlorosilane 或silicochloroform ,分子式为SiHCl3,用于有机硅烷和烷基、芳基以及有机官能团氯硅烷的合成,是有机硅烷偶联剂中最基本的单体,也是生产半导体硅、单晶硅的原料,随着有机硅烷偶联剂工业的发展而出现供不应求,生产量越来越大。
无色液体,易挥发,易潮解,在空气中发生反应产生白烟,遇水分解,溶于苯、醚等有机溶剂。
属一级遇湿易燃物品,易燃易爆,遇水反应产生氯化氢气体;它与氧化剂发生强烈反应,遇明火、高热时发生燃烧或爆炸。
【CAS号】10025-78-2
【分子式】CL3-H-SI
【分子量】135.44
【比重】1.35 (0℃)
【熔点】-134 ℃
【沸点】31.8 ℃
【蒸汽压】400 毫米汞柱
【蒸汽密度】4.7
【急性毒性】口服-大鼠LD50:1030毫克/公斤;吸入-小鼠LC50:1500毫克/立方米/2小时
【毒性分级】中毒
【闪点】-13.89 ℃
【可燃性危险特性】
遇明火、高温、氧化剂易燃;遇水或高温产生有毒氯化物烟雾
【储运事项】库房通风低温干燥;与氧化剂、酸类分开存放
【灭火剂】干粉、干砂、二氧化碳、泡沫
其物理特性如下:
比重:1.35 ;
相对气体密度:4.7 ;
沸点:31.8 ℃;
饱和蒸气压(14. 5 ℃)53 .33Kpa ;
闪点:-13.9 ℃(开杯);
自燃温度:175 ℃;
爆炸下限:6. 9 %;
爆炸上限:70 %;
溶解性:溶于苯、醚等有机溶剂;
具有急性毒性。
2024年三氯氢硅市场前景分析

2024年三氯氢硅市场前景分析简介三氯氢硅是一种重要的有机硅化合物,常用于制造有机硅材料、硅基化学品和医药化学品等。
本文将对三氯氢硅市场前景进行详细分析。
市场概况三氯氢硅市场近年来持续增长,主要受到电子、化工、医药等行业的推动。
随着科技的不断进步和工业化的加速,对三氯氢硅的需求大幅增加。
市场驱动因素1. 电子行业的迅速发展随着电子产品在人们生活中的普及,电子行业对三氯氢硅的需求不断增长。
三氯氢硅作为一种重要的电子材料,广泛应用于半导体制造、光学器件、集成电路等领域。
2. 化工行业的持续需求在化工行业中,三氯氢硅被广泛用于有机硅材料的制造。
有机硅材料具有优异的耐高温、耐腐蚀性能,因此在汽车、建筑、航空航天等领域得到广泛应用。
随着这些行业的不断发展,对有机硅材料的需求也将不断增加,从而推动了对三氯氢硅的市场需求。
3. 医药化学品的快速增长三氯氢硅在医药化学品领域也有广泛的应用。
它可以作为催化剂、活性试剂和原料药等,在制药过程中发挥重要作用。
随着人们对医疗服务的需求不断增长,医药化学品市场也将持续扩大,有利于三氯氢硅市场的发展。
市场挑战1. 竞争激烈三氯氢硅市场竞争激烈,存在着大量的供应商。
这导致市场价格竞争激烈,利润空间较小。
2. 环境监管加强随着环境保护要求的提高,三氯氢硅的生产过程受到更加严格的监管。
这对于一些小型企业而言可能带来更高的成本和技术压力,进一步加剧了市场竞争。
市场机遇1. 新兴领域市场的开拓随着新兴领域的不断出现,如新能源、新材料等,对三氯氢硅的需求也将增加。
这为三氯氢硅市场带来了新的机遇。
2. 品质优化随着技术的进步,对三氯氢硅品质要求也在不断提高。
提供质量可靠、稳定的产品,将有利于企业在市场竞争中脱颖而出。
总结三氯氢硅市场前景广阔,受到多个行业的驱动。
然而,市场竞争激烈和环境监管的加强也是当前面临的挑战。
因此,企业需要不断优化产品品质,开拓新兴市场,以求在竞争激烈的市场中获得更好的发展机遇。
三氯氢硅简介范文

三氯氢硅简介范文三氯氢硅(化学式:SiHCl3,英文名:Trichlorosilane),又称为氯硅烷,是一种常用的有机硅化合物。
它是由硅和氯气反应生成的,是一种无色挥发性液体,具有刺激性气味。
三氯氢硅是许多其他有机硅化合物的重要原料,广泛应用于化学、电子、光伏等领域。
下面将对三氯氢硅的性质、制备方法、应用以及安全性进行详细介绍。
一、性质:1.外观:三氯氢硅是无色的液体,具有刺激性气味。
2. 密度:三氯氢硅的密度为1.486 g/cm³。
3.熔点:三氯氢硅的熔点为-126.5℃。
4.沸点:三氯氢硅的沸点为31.8℃。
5.溶解性:三氯氢硅可溶于有机溶剂,如苯、甲苯等。
6.不稳定性:三氯氢硅在阳光或高温下易分解。
二、制备方法:1.氯化硅法:将硅与氯气反应生成三氯氢硅。
2.氢化还原法:将二氯硅烷和氢气反应生成三氯氢硅。
3.氯气氢化法:将氯气和氢气在硅表面上反应生成三氯氢硅。
三、应用:1.化学领域:三氯氢硅是合成其他有机硅化合物的重要原料。
它可以与酮、醛等化合物反应生成对硅代醇,并进一步反应生成其他有机硅化合物,如硅氧烷、硅烷等。
这些有机硅化合物广泛应用于涂料、密封剂、油墨、润滑剂等领域。
2.电子领域:三氯氢硅用于制备硅材料,如硅晶片、太阳能电池等。
它可以通过热分解或化学气相沉积的方法制备高纯度的硅材料,用于电子器件的制造。
3.光伏领域:三氯氢硅是光伏电池的重要原料。
它可以通过化学气相沉积的方法在硅基底上制备多层薄膜光伏电池。
这种电池可以将太阳能转化为电能,用于供电或储存能量。
4.其他领域:三氯氢硅还用于杀真菌剂、固化剂、阻燃剂等的制备。
它可以作为辅助材料用于改性塑料、橡胶等的生产。
四、安全性:1.毒性:三氯氢硅具有一定的毒性,可能对呼吸系统、眼睛和皮肤造成刺激和损伤。
使用时应避免吸入、接触皮肤和眼睛。
2.燃爆性:三氯氢硅是易燃液体,与空气中的氧气形成爆炸性混合物。
在储存和运输过程中,应注意防止火源。
三氯氢硅水解的化学方程式

三氯氢硅水解的化学方程式三氯氢硅是一种无机化合物,化学式为SiCl3H。
它是由硅和氯元素组成的,其中硅原子与三个氯原子相连,同时还连接一个氢原子。
当三氯氢硅与水反应时,会发生水解反应,生成硅酸和氢氯酸,化学方程式如下:SiCl3H + 3H2O → H4SiO4 + 3HCl这个方程式描述了三氯氢硅与水反应后产生的化学物质。
下面我将对这个方程式进行解释,并符合标题中心扩展的要求。
让我们来了解一下三氯氢硅的结构。
三氯氢硅是一个四面体分子,硅原子位于中心,周围连接着三个氯原子和一个氢原子。
这种结构使得三氯氢硅具有较高的反应活性,容易与其他物质发生反应。
当三氯氢硅与水反应时,水分子中的氢和氧原子会与三氯氢硅分子中的氯和氢原子发生反应。
具体来说,水分子的氢原子会与三氯氢硅分子中的氯原子结合,形成氢氯酸(HCl)分子。
而水分子中的氧原子会与三氯氢硅分子中的硅原子结合,形成硅酸(H4SiO4)分子。
这个反应过程可以用化学方程式来表示。
方程式中的系数表示反应物和生成物的摩尔比例。
根据方程式,我们可以看到,一个三氯氢硅分子与三个水分子反应,生成一个硅酸分子和三个氢氯酸分子。
这个水解反应是一个放热反应,即反应过程中会释放出热量。
这是因为在反应中,较强的硅-氧键和氢-氯键被破坏,而较弱的硅-氢键和氧-氢键被形成。
这种能量释放使得反应过程具有较高的反应速率。
水解反应是三氯氢硅的常见反应之一。
由于三氯氢硅的结构特点,它还可以与许多其他物质发生反应,如醇、酮、醚等。
这些反应可以产生不同的化合物,具有不同的化学性质和用途。
因此,三氯氢硅在化工领域有着广泛的应用。
总结起来,三氯氢硅水解的化学方程式是SiCl3H + 3H2O → H4SiO4 + 3HCl。
这个方程式描述了三氯氢硅与水反应后产生的硅酸和氢氯酸。
这个反应是一个放热反应,由于三氯氢硅的结构特点,它还可以与其他物质发生多种反应。
三氯氢硅在化工领域有着广泛的应用,并且对环境和人体健康有一定的影响,因此在使用和处理时需要注意安全和环保。
三氯氢硅

三氯氢硅三氯氢硅SiHCl31.别名•英文名硅氯仿、硅仿、三氯硅烷;Trichlorosilane、Silicochloroform.2.用途单晶硅原料、外延成长、硅液、硅油、化学气相淀积、硅酮化合物制造、电子气。
3.制法(1)在高温下Si和HCl反应。
(2)用氢还原四氯化硅(采用含铝化合物的催化剂)。
4.理化性质分子量: 135.43熔点(101.325kPa):-134℃;沸点(101.325kPa):31.8℃;液体密度(0℃):1350kg/m3;相对密度(气体,空气=1): 4.7;蒸气压(-16.4℃):13.3kPa;(14.5℃):53.3kPa;燃点:-27.8℃;自燃点:104.4℃;闪点:-14℃;爆炸极限:6.9~70%;易爆性级别:2;毒性级别:3;易燃性级别:4;三氯硅烷在常温常压下为具有刺激性恶臭,易流动易挥发的无色透明液体。
在空气中极易燃烧,在-18℃以下也有着火的危险,遇明火则强烈燃烧,燃烧时发出红色火焰和白色烟,生成SiO2、HCl和Cl2:SiHCl3+O2→SiO2+HCl+Cl2;三氯硅烷的蒸气能与空气形成浓度范围很宽的爆炸性混合气,受热时引起猛烈的爆炸。
它的热稳定性比二氯硅烷好,在900℃时分解产生氯化物有毒烟雾(HCl),还生成Cl2和Si。
遇潮气时发烟,与水激烈反应:2SiHCl3+3H2O—→ (HSiO)2O+6HCl;在碱液中分解放出氢气:SiHCl3+3NaOH+H2O—→Si (OH)4+3NaCl+H2;与氧化性物质接触时产生爆炸性反应。
与乙炔、烃等碳氢化合物反应产生有机氯硅烷:SiHCl3+CH≡CH一→CH2CHSiCl3 、SiHCl3+CH2=CH2—→CH3CH2SiCl3在氢化铝锂、氢化硼锂存在条件下,SiHCl3可被还原为硅烷。
容器中的液态SiHCl3当容器受到强烈撞击时会着火。
可溶解于苯、醚等。
无水状态下三氯硅烷对铁和不锈钢不腐蚀,但是在有水分存在时腐蚀大部分金属。
三氯氢硅合成工艺有关书

三氯氢硅合成工艺有关书一、三氯氢硅概述三氯氢硅(Trichlorosilane,简称TCS)是一种重要的有机硅原料,化学式为SiHCl3。
在化学工业中,三氯氢硅广泛应用于有机硅化合物的研究与生产。
此外,它还具有半导体材料、光导纤维等方面的应用价值。
二、三氯氢硅合成工艺原理三氯氢硅的合成主要采用硅粉与氢气在催化剂作用下,通过高温反应生成。
反应方程式为:Si + 3H2 -> SiHCl3。
在合成过程中,催化剂的选取、反应温度、压力等因素对三氯氢硅的产率和纯度有重要影响。
三、三氯氢硅合成工艺流程1.硅粉准备:选用高纯度的硅粉作为原料,并进行干燥处理,以保证反应的顺利进行。
2.催化剂制备:选择合适的催化剂,如镍、铑等,并进行预处理,使其具有较高的活性。
3.反应釜准备:将硅粉、催化剂和氢气放入反应釜中,并进行密封。
4.反应过程:将反应釜加热至指定温度,保持一定的压力,使硅粉与氢气在催化剂的作用下发生反应。
5.产品分离与提纯:反应生成的三氯氢硅与其他副产品通过分离装置进行分离,然后对三氯氢硅进行提纯,以满足不同应用领域的需求。
6.循环利用与处理:对反应产生的废弃物进行合理处理,遵循环保原则。
四、三氯氢硅的应用领域三氯氢硅在有机硅行业具有广泛的应用,如硅橡胶、硅油、硅树脂等产品的生产。
此外,它还用于制备硅烷偶联剂、硅醇等化学品,广泛应用于建筑、汽车、电子、化工等领域。
五、我国三氯氢硅产业现状与展望近年来,我国三氯氢硅产业发展迅速,产能不断提高,产品质量和应用领域不断拓展。
然而,与国际先进水平相比,我国在三氯氢硅研发、生产等方面仍有一定差距。
未来,我国应加大技术创新力度,提高产业整体水平,满足国内外市场需求。
六、环保与安全措施在三氯氢硅合成工艺中,应重视环保与安全问题。
采取有效措施,如严格控制排放指标、降低能耗、加强设备安全管理等,确保生产过程绿色、安全。
综上所述,三氯氢硅合成工艺具有广泛的应用前景,我国应抓住产业发展机遇,加大研发力度,提高产业竞争力。
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一、三氯氢硅的市场发展前景三氯氢硅是合成有机硅的重要中间体,也是制备多晶硅的主要原料,目前国内市场上三氯氢硅供不应求,缺口较大。
有机硅产品是一类性能优异而独特的新型化工材料,应用范围遍及国防、国民经济乃至人们日常生活的各个领域,已发展成为技术密集、资金密集、附加值高、在国民经济中占有一定地位的新型工业体系,并使相关行业获得了巨大的经济效益。
硅烷偶联剂的可水解基团可使非交联树脂实现交联固化或改性,使近年来硅烷偶联剂在玻璃纤维、铸造、高级油漆、轮胎橡胶等行业得到广泛应用,产品出口量和国内需求量较大。
三氯氢硅是生产有机硅烷偶联剂的重要原料,将三氯氢硅与氯乙烯或氯丙烯进行合成反应,再经精馏提纯,得到乙烯基或丙烯基系列硅烷偶联剂产品。
硅烷偶联剂几乎可与任何一种材料交联,包括热固性材料、热塑性材料、密封剂、橡胶、亲水性聚合物以及无机材料等,在太阳能电池、玻璃纤维、增强树脂、精密陶瓷纤维和光纤保护膜等方面扮演着重要角色,并在这些行业中发挥着不可或缺的重要作用。
四氯化硅是三氯氢硅生产中极为重要的原辅料,同样具有广阔的市场需求空间。
二、产业政策的符合性及行业准入条件分析我国有机硅工业是在近几年才有所发展,有机硅产品生产厂家如雨后春笋般出现,遍布全国.国内对硅烷偶联剂产品的需求增长很快,每年均有新建企业投产,老厂也纷纷扩大规模,有机硅产业的迅猛发展,对三氯氢硅的需求量激增,。
而受技术条件等的限制,目前国内仅有几家三氯氢硅生产企业,产量不能满足市场需求,产品呈现供不应求的局面。
由此可见,三氯氢硅是氯碱企业可规划的一个产值高,有发展前途的产品.三、工艺技术方案三氯氢硅(SiHCl3)又名硅氯仿、硅仿、三氯硅烷;1、工艺制法(1)在高温下Si和HCl反应。
(2)用氢还原四氯化硅(采用含铝化合物的催化剂)。
2、三氯氢硅性质1)理化性质分子量:135.43熔点(101.325kPa):-134℃;沸点(101.325kPa):31.8℃;液体密度(0℃):1350kg/m3;相对密度(气体,空气=1): 4.7;蒸气压(-16.4℃):13.3kPa;(14.5℃):53.3kPa;燃点:-27.8℃;自燃点:104.4℃;闪点:-14℃;爆炸极限:6.9~70%;毒性级别:3;易燃性级别:4;易爆性级别:2)化学性质三氯硅烷在常温常压下为具有刺激性恶臭易流动易挥发的无色透明液体。
在空气中极易燃烧,在-18℃以下也有着火的危险,遇明火则强烈燃烧,燃烧时发出红色火焰和白色烟,生成SiO2、HCl和Cl2:SiHCl3+O2→SiO2+HCl+Cl2;三氯硅烷的蒸气能与空气形成浓度范围很宽的爆炸性混合气,受热时引起猛烈的爆炸。
它的热稳定性比二氯硅烷好,在900℃时分解产生氯化物有毒烟雾( HCl),还生成Cl2和Si。
遇潮气时发烟,与水激烈反应:2SiHCl3+3H2O—→ (HSiO)2 O+6HCl;在碱液中分解放出氢气:SiHCl3+3NaOH+H2O—→Si (OH)4 +3NaCl+H2;与氧化性物质接触时产生爆炸性反应。
与乙炔、烃等碳氢化合物反应产生有机氯硅烷:SiHCl3+CH≡CH一→CH2CHSiCl3 、SiHCl3+CH2=CH2—→CH3CH2SiCl3在氢化铝锂、氢化硼锂存在条件下,SiHCl3可被还原为硅烷。
容器中的液态SiHCl3当容器受到强烈撞击时会着火。
可溶解于苯、醚等。
无水状态下三氯硅烷对铁和不锈钢不腐蚀,但是在有水分存在时腐蚀大部分金属。
毒性小鼠-吸入LC50:1.5~2mg/L最高容许浓度:1mg/m3三氯硅烷的蒸气和液体都能对眼睛和皮肤引起灼伤,吸入后刺激呼吸道粘膜引起各种症状(参见四氯化硅)。
安全防护液体用玻璃瓶或金属桶盛装,容器要存放在室外阴凉干燥通风良好之处或在易燃液体专用库内,要与氧化剂、碱类、酸类隔开,远离火种、热源,避光,库温不宜超过25℃。
可用氨水探漏。
火灾时可用二氧化碳、干石粉、干砂,禁止用水及泡沫。
废气可用水或碱液吸收。
三氯硅烷有水分时腐蚀性极强。
可用铁、镍、铜镍合金、镍钢、低合金钢,不能用铝、铝合金。
可以用聚四氟乙烯、聚三氟氯乙烯聚合体、氟橡胶、聚氯乙烯、聚乙烯、玻璃等。
改良西门子法是用氯和氢合成氯化氢(或外购氯化氢),氯化氢和工业硅粉在一定的温度下合成三氯氢硅,然后对三氯氢硅进行分离精馏提纯,提纯后的三氯氢硅在氢还原炉内进行CVD反应生产高纯多晶硅。
国内外现有的多晶硅厂绝大部分采用此法生产电子级与太阳能级多晶硅。
(1)石英砂在电弧炉中冶炼提纯到98%并生成工业硅,其化学反应SiO2+C→Si+CO2↑(2)为了满足高纯度的需要,必须进一步提纯。
把工业硅粉碎并用无水氯化氢(HCl)与之反应在一个流化床反应器中,生成拟溶解的三氯氢硅(SiHCl3)。
其化学反应Si+HCl→SiHCl3+H2↑ 反应温度为300度,该反应是放热的。
同时形成气态混合物(Н2,НС1,SiНС13,SiC14,Si)。
(3)第二步骤中产生的气态混合物还需要进一步提纯,需要分解:过滤硅粉,冷凝SiНС13,SiC14,而气态Н2,НС1返回到反应中或排放到大气中。
然后分解冷凝物SiНС13,SiC14,净化三氯氢硅(多级精馏)。
(4)净化后的三氯氢硅采用高温还原工艺,以高纯的SiHCl3在H2气氛中还原沉积而生成多晶硅。
其化学反应SiHCl3+H2→Si+HCl。
三氯氢硅氢还原工序详解:经氯硅烷分离提纯工序精制的三氯氢硅,送入本工序的三氯氢硅汽化器,被热水加热汽化;从还原尾气干法分离工序返回的循环氢气流经氢气缓冲罐后,也通入汽化器内,与三氯氢硅蒸汽形成一定比例的混合气体。
从三氯氢硅汽化器来的三氯氢硅与氢气的混合气体,送入还原炉内。
在还原炉内通电的炽热硅芯/硅棒的表面,三氯氢硅发生氢还原反应,生成硅沉积下来,使硅芯/硅棒的直径逐渐变大,直至达到规定的尺寸。
氢还原反应同时生成二氯二氢硅、四氯化硅、氯化氢和氢气,与未反应的三氯氢硅和氢气一起送出还原炉,经还原尾气冷却器用循环冷却水冷却后,直接送往还原尾气干法分离工序。
还原炉炉筒夹套通入热水,以移除炉内炽热硅芯向炉筒内壁辐射的热量,维持炉筒内壁的温度。
出炉筒夹套的高温热水送往热能回收工序,经废热锅炉生产水蒸汽而降温后,循环回本工序各还原炉夹套使用。
还原炉在装好硅芯后,开车前先用水力射流式真空泵抽真空,再用氮气置换炉内空气,再用氢气置换炉内氮气(氮气排空),然后加热运行,因此开车阶段要向环境空气中排放氮气,和少量的真空泵用水(可作为清洁下水排放);在停炉开炉阶段(约5-7天1次),先用氢气将还原炉内含有氯硅烷、氯化氢、氢气的混合气体压入还原尾气干法回收系统进行回收,然后用氮气置换后排空,取出多晶硅产品、移出废石墨电极、视情况进行炉内超纯水洗涤,因此停炉阶段将产生氮气、废石墨和清洗废水。
氮气是无害气体,因此正常情况下还原炉开、停车阶段无有害气体排放。
废石墨由原生产厂回收,清洗废水送项目含氯化物酸碱废水处理系统处理。
三氯氢硅用于有机硅烷和烷基、芳基以及有机官能团氯硅烷的合成,是有机硅烷偶联剂中最基本的单体,也是生产半导体硅、单晶硅的原料。
我国经济的飞速发展,尤其是精细化工、有机硅产业、电子产品、光纤通讯等行业的快速发展,为三氯氢硅的生产和下游产品的开发提供了巨大的市场空间和机遇。
三氯氢硅是采用硅粉与氯化氢气体在流化床反应器中生成。
在生产中消耗大量的氯气和氢气,是氯碱企业的一种很好的平衡氯气提高经济效益的产品。
3)氯氢硅的合成合成三氯氢硅可在沸腾床和固定床两类型设备中进行,与固定床相比,用沸腾床合成三氯氢硅的方法,具有生产能力大,能连续生产,产品中三氯氢硅含量高,成本低以及有利于采用催化反应等优点,因此目前已被国内外广泛采用。
沸腾床与固定床比较其优点为:1、生产能力大,每平方米反应器横截面积每小时能生产2.6~6Kg冷凝产品,而固定床每升反应容积每小时只能生产10克左右。
2、连续生产,生产过程中不致因加料或除渣而中断。
3、产品中SiHCl3含量高,至少有90%以上,而固定床通常仅75%左右。
3、成本低,纯度高,有利于采用催化反应,原料可以采用混有相同粒度氯化亚铜(Cu2Cl2)粉的硅粉,不一定要使用硅铜合金,因而成本低,原料可以预先用酸洗法提纯,故产品纯度较高。
4)、三氯氢硅制备原理在沸腾床中硅粉和氯化氢按下列反应生成SiHCl3.Si+3HCl→(280~320℃)SiHCl3+H2+50千卡/克分子此反应为放热反应,为保持炉内稳定的反应温度在上述范围内变化以提高产品质量和实收率,必须将反应热实时带出,随着温度增高,SiCl4的生成量不断增大当温度超过350℃后,按下列反应生成大量的SiCl4。
Si+4HCl→(>350℃)SiCl4+2H2+54.6千卡/克分子若温度控制不当,有时产生的SiCl4甚至高达50%以上,此反应还产生各种氯硅烷,硅、碳、磷、硼的聚卤化合物,CaCl2、AgCl2、MnCl3、AlCl3、ZnCl2、TiCl4、PbCl3、FeCl3、NiCl3、BCl3、CCl3、CuCl2、PCl3等。
从反应方程式看出,在合成三氯氢硅过程中,反应是复杂的,因此我们要严格地控制一定的操作条件。
5)、工艺流程生产三氯氢硅的工艺流程包括,氯化氢合成,氯氢硅合成,三氯氢硅分离等工序。
1、氯化氢合成,我公司已经有氯化氢合成炉,工艺成熟,不在一一赘述。
2、三氯氢硅合成,将硅粉卸至转动圆盘,通过管道用气体输送至硅粉仓,再加入硅粉干燥器,经过圆盘给料机并计量后加入三氯氢硅合成炉。
在三氯氢硅合成炉内,温度控制在哦280-310℃,硅粉和氯化氢发生反应,生成三氯氢硅和四氯化硅,反应方程式如下:Si+HCL→SiHCL+H2Si+HCL→SiCL4++2H2生成的三氯氢硅和四氯化硅气体经沉降器、旋风分离器和袋式过滤器除去粉尘及高氯硅烷,经水冷却后经隔膜压缩机加压,再用-35℃冷媒冷液为液体。
不凝性气体通过液封罐进入尾气淋洗塔,经淋洗达标后排放。
3、三氯氢硅分离,三氯氢硅和四氯化硅混合料(三氯氢硅含量0%—85%)进入加压塔,采用两塔连续提纯分离,通过控制一定的回流比,最终得到三氯氢硅含量为99%以上的产品和四氯化硅含量为95%以上的副产物。
四、资源保障情况产品所需要的原料,硅粉可以从市场采购,氯化氢气体我公司就有产品,氯化氢气体主要是利用烧碱副产的氯气和氢气在氯化氢合成炉中燃烧制的。
三氯氢硅是即消耗氯气又消耗氢气的产品,投资小,见效快,项目具有很好的经济效益,市场开发潜力大。