三氯氫硅合成工藝-文庫(kù)吧
2025-10-28 22:35 本頁(yè)面
【正文】 中毒受傷人員， 切斷警戒區(qū)內(nèi)的所有火源 ，盡量切斷泄露氣源 ，迅速將泄漏污染區(qū)內(nèi)的人員轉(zhuǎn)移至安全地帶。 （ 2） 如果是貯罐發(fā)生泄漏，又不能及時(shí)堵漏，就應(yīng)該將貯罐內(nèi)剩余的三氯氫硅用氮?dú)鈮喝雮?用罐內(nèi)。 （ 3） 如果是生產(chǎn)中的設(shè)備和管道發(fā)生泄漏，應(yīng)立即停止生產(chǎn)，并迅速關(guān)閉相關(guān)閥門，切斷物料輸送。 （ 4） 泄漏地帶有水源時(shí)，應(yīng)用于砂土圍成隔離帶，將泄漏的三氯氫硅與水隔離開(kāi)來(lái) ； 搶險(xiǎn)人員進(jìn)入危險(xiǎn)區(qū)域時(shí)應(yīng)佩戴自給式呼吸器或防毒面具，先查明泄漏情況 ； 由于貯存三氯氫硅的容器為常壓容器，應(yīng)針對(duì)不同的泄漏部位采取不同的堵漏措施，切斷泄漏源，用砂土、水泥吸收殘液 。 （ 5） 氯氫硅泄漏后發(fā)生燃燒時(shí)，應(yīng)用干砂、二氧化碳、干粉、水泥滅火，禁止直接用水和泡沫撲救。 3 三氯氫硅合成原理及工藝 三氯氫硅合成原理 三氯氫硅合 成一般采用硅氫氯化法：該方法是用冶金級(jí)硅粉作原料，與氯化氫氣體反應(yīng)，使用銅或鐵基催化劑，反應(yīng)在 280— 320℃和 — 3MPa下進(jìn)行反應(yīng)，HCI和硅粉只有在溫度達(dá)到 280— 320℃時(shí)所發(fā)生的反應(yīng)才是本工藝流程所需要的反應(yīng)，其反應(yīng)式如下： m o lKCHCSHCS / 23320280 ????? ??? ? ℃ 此反應(yīng)為放熱反應(yīng)，為保持爐內(nèi)反應(yīng)穩(wěn)定在上述 溫度 范圍內(nèi)變化以提高產(chǎn)品質(zhì)量和實(shí)收率，必須 利用相應(yīng)的冷媒 將 FBR中的 反應(yīng)熱及時(shí)帶 走 。隨著溫度 的不斷升高 ， SiCl4 的 生成 量 會(huì) 不斷變大， 合成產(chǎn)物中 SiHCl3的含量會(huì)下降， 當(dāng)溫度超過(guò)或大于 350℃后，生成大量的 SiCl4。 m o lKCHCSHCS / 24350 ????? ??? ℃高于 此反應(yīng)還產(chǎn)生各種氯硅烷， Fe、 C、 P、 B 等的聚鹵化合物， CaCl AgCl、MnCl2 AlCl ZnCl TiCl FeCl BCl PCl3 等，若溫度過(guò)低，將生成二氯二氫硅等低沸物 。 m o lKCCHSHCS /al25lil2i 22280 ???? ??? ℃低于 因此，在 合成三氯氫硅過(guò)程中，溫度的精確控制是保證 合成三氯氫硅 質(zhì)量 、得率和產(chǎn)量 的關(guān)鍵 [5]。 4 三氯氫硅合成工藝 生產(chǎn)三氯氫硅的工藝流程包括 :氯化氫 合成 和 三氯氫硅合成等工序。 HCl合成 工序 HCl 合成工序主要包括液氯汽化脫水工段和 HCl 合成工段兩個(gè)工段。 液氯汽化脫水工段 該 工段 的目的是將液氯 通過(guò) 汽化 脫水 后得到更純的氯氣，以滿足 HCl 合成對(duì)氯氣的品質(zhì)要求。液氯汽化是利用 鋼瓶出來(lái)的 液氯與熱水 進(jìn)行 間接換熱，液氯吸收熱水的熱量而汽化成氯氣送 至純化器脫水，經(jīng)兩級(jí)純化器脫水后的 Cl2送至 HCl 合成工段使用， 其液氯汽化脫水工藝流程見(jiàn)圖 1。 液氯汽化脫水工段主 要包括三個(gè)系統(tǒng)，即液氯汽化系統(tǒng)、汽化氯脫水系統(tǒng)、尾氣處理系統(tǒng)。 （ 1）液氯汽化系統(tǒng) 當(dāng)需要液氯汽化時(shí)，液氯由外界液氯鋼瓶經(jīng)計(jì)量和流量調(diào)節(jié)后，從液氯汽化器上部進(jìn)入盤管式液氯汽化器的換熱盤管內(nèi)，被管外的熱水加熱，沿?fù)Q熱管盤下部進(jìn)入中心筒，在中心筒內(nèi)緩沖和閃蒸分離，汽化氯從中心筒上部排出。出汽化器的汽化氯經(jīng)汽化氯緩沖罐送至氯氣脫水單元。 汽 化 器E001ab 汽化氯緩沖罐 V001 V0721B V0722A V0722B V0721A 氯氣緩沖罐 V0723 熱水槽V002 熱水循環(huán)泵P001ab 中和槽 01V0104 排污槽01V0103 堿 液 循 環(huán) 槽01V0105ab 中和液排放泵 01P0106 廢氣處理塔01T0101 堿液循環(huán)泵01P0104ab 氯氣緩沖罐01V0302 低壓蒸汽 液氯來(lái)自鋼瓶 生產(chǎn)上水 次氯酸鈉儲(chǔ)槽01V0107 一級(jí)純化器 二級(jí)純化器 圖 1 液氯汽化脫水工藝流程圖 抽空 Cl安全閥 Cl2 定期排放 NCl3 貯槽 Cl2 Cl2 熱水 5 （ 2）汽化氯脫水系統(tǒng) 氯氣從汽化單元送入脫水單元，經(jīng)過(guò)相關(guān)閥門進(jìn)入到純化器中使氯氣經(jīng)過(guò)脫水純化，再經(jīng)緩沖罐送出至氯化氫合成工序。 （ 3）尾氣處理系統(tǒng) 鋼瓶區(qū)來(lái)的抽空氯氣、超壓排空 氯氣、排污槽來(lái)的氯氣及各單元來(lái)的事故氯氣進(jìn)入廢氣處理塔中，用堿液循環(huán)槽來(lái)的堿液（ 15% NaOH 溶液）洗滌，洗滌后的尾氣達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)，通過(guò)廢氣處理塔出口風(fēng)機(jī)抽出排放。 HCl合成工段 由液氯氣化脫水工段送來(lái)的高純氯氣進(jìn)入氯氣緩沖罐緩沖穩(wěn)壓，所需氫氣主要來(lái)自水電解制氫站、 H2 緩沖罐 90D122B、尾氣回收 CDI3，此三股氫氣進(jìn)入氫氣緩沖罐緩沖穩(wěn)壓。將氯氣和氫氣按 1:（ H2： Cl2 體積比）配比，送入石墨二合一氯化氫合成爐進(jìn)行合成反應(yīng)。氯化氫合成爐點(diǎn)火時(shí)，部分氫氣通過(guò)點(diǎn)火噴頭， 與一定量的裝置空氣進(jìn)行點(diǎn)火燃燒。點(diǎn)火成功后，通入一定比例氯氣進(jìn)入氯化氫合成爐，在爐內(nèi)進(jìn)行燃燒，反應(yīng)生成氯化氫氣體，氯氣和氫氣的合成反應(yīng)式如下： 反應(yīng)式： ?? ??? ℃50022 lCH 2HCl+ KCal/mol 反應(yīng)壓力為 ，溫度為 500℃ 。反應(yīng)生成的熱量通過(guò)合成爐夾套中的循環(huán)冷卻水帶走，反應(yīng)生成的氯化氫氣體以低于 45℃的溫度進(jìn)入石墨極冷器、石墨除霧器 ， 用 25℃ 冷油進(jìn)一步冷卻除水 (此時(shí)氯化氫氣體的溫度應(yīng)低于12 ℃ )， 隨后送至 HCl緩沖罐（壓力低于 ）儲(chǔ)存；當(dāng)要進(jìn)行三氯氫硅合成時(shí)，將緩沖罐中的 HCl經(jīng)壓縮機(jī)加壓后送至 總 HCl氣體緩沖罐（壓力為 ），以便進(jìn)入 三氯氫硅合成工序 HCl合成工藝流程圖見(jiàn)圖 2。 該工段主要包括 HCl合成系統(tǒng)、 HCl開(kāi)車吸收系統(tǒng)和。 （ 1） HCl開(kāi)車吸收系統(tǒng) 開(kāi)停車階段產(chǎn)生的不合格氯化氫混合氣體經(jīng)一級(jí)降膜吸收器、二級(jí)降膜吸收器、尾氣吸收塔后，大量的氯化氫氣體被吸收
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