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时间:2020-04-07
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1、氯硅烷的分离提纯硅氯化物分离提纯方法简介在半导体材料多晶硅的生产中,三氯氢硅或四氯化硅提纯是一个重要的关键工序。提纯效果的优劣直接影响多晶硅的内在质量,提纯的方法主要有:精馏提纯法、部分水解吸附法、络合物形成法等等。这些方法各有特点,但在多晶硅工业生产中,目前应用最多的仍然是精馏提纯法。精馏提纯法,也称简单精馏法,是一种最重要的提纯方法。该法以其简单有效,又避免引进任何试剂污染,绝大部分杂质均能被完全分离(三氯氢硅与绝大多数杂质挥发度相差较大,除硼、磷两种有害杂质也并不十分困难),而得到广泛使用,所以
2、本章将重点介绍精馏提纯法1一.精馏提纯的基本概念1.汽化、液化和沸点2.饱和蒸汽压3.挥发度与相对挥发度4.露点5.泡点6.潜热和显热7.绝对压力、表压和真空度21.汽化、液化和沸点汽化:物质从液态变为气态的过程。液化:与汽化相反,即物质由气态变为液态的过程。什么是沸点?答:当纯液体物质的饱和蒸汽压等于外压时,液体就会沸腾,此时的温度叫做该液体在指定压力下的沸点。纯物质的沸点是随外界压力的变化而改变的。当外界压力增大时,沸点升高,外界压力降低时,沸点降低。32.饱和蒸汽压1.7、何为饱和蒸汽压?答
3、:在一定的温度下,与同种物质的液态(或固态)处于平衡状态的蒸汽所产生的压强叫饱和蒸汽压,它随温度的升高而增加。众所周知,放在杯子里的水,会因不断蒸发变得愈来愈少。如果把纯水放在一个密闭容器里,并抽走上方的空气,当水不断蒸发时,水面上方气相的压力,即水的蒸汽所具有的压力就不断增加。但是,当温度一定时,气相压力最中将稳定在一个固定的数值上,这时的压力称为水在该温度下的饱和蒸汽压。应当注意的是,当气相压力的数值达到饱和蒸汽压力的数值是,液相的水分子仍然不断地气化,气相中的水分子也不断地冷凝成液体,只是由于
4、水的气化速度等于水蒸汽的冷凝速度,液体量才没有减少,气体量也没有增加,气体和液体达到平衡状态。所以,液态纯物质蒸汽所具有的压力为其饱和蒸汽压时,气液两相即达到了相平衡。43.挥发度与相对挥发度挥发度通常用来表示某种纯物质(液体或固体)在一定温度下蒸汽压的大小。相对挥发度:溶液中两组分挥发度之比,称为相对挥发度54.露点什么是露点?答:把气体混合物在压力不变的条件下降温冷却,当冷却到某一温度时,产生的第一个微小的液滴,此温度叫做该混合物在指定压力下的露点温度,简称露点。处于露点温度下的气体称为饱和气体
5、。从精馏塔顶蒸出的气体温度,就是处在露点温度下。65.泡点什么是泡点?答:液体混合物在一定压力下加热到某一温度时,液体中出现的第一个很小的气泡,即刚开始沸腾时的温度叫该液体在指定压力下的泡点温度,简称泡点。处于泡点温度下的液体称为饱和液体,即精馏塔的釜温温度。应该说明,这第一个很小的气泡,也不是纯组分,它的组成也是有相平衡关系决定的。76.潜热和显热什是潜热?答:单位重量的纯物质在相变(在没有化学反应的条件下,物质发生了相态的改变,称相变。如水结成冰或水汽化成水蒸气等成为相变过程。)过程吸收或放出
6、的热叫潜热。如1公斤水由液态受热变成水蒸气的过程中所吸收的热叫水的汽化潜热,常用单位为千卡/公斤。值得注意的是,在相变时温度和压力都是不变的,否则不能称之为潜热。因此,在说潜热数值时,要说明在什么温度什么压力下,进行何种相变过程。如1公斤水在760毫米汞柱压力,100摄氏度下汽化,汽化潜热为539.6千卡。混合物的潜热可以实测或计算,其数值的大小除了和组分的性质有关外,还和组分的含量有关,不是一个固定的数值。什么是显热?答:纯物质在不发生相变和化学反应的条件下,因温度的改变而吸收或放出的热量叫显热
7、。87.绝对压力、表压和真空度绝对压力:以绝对真空为基准测得的压力称为绝对压力,是流体的真实压力。表压:以外界大气压为基准测得的压力,称为表压。工程上用压力表测得的流体压力,就是流体的表压。它是流体的绝对压力与外界大气压力的差值,表压=绝对压力-大气压力真空度:表压为正值时,称为正压;为负值时,则称为负压。通常把其负值改为正值,称为真空度。真空度与绝对压力的关系为真空度=大气压力-绝对压力测量负压的压力表,又称为真空表。9二精馏原理1.精馏基本概念2.传质、传热3.回流比4.最小回流5.全回流6.最适
8、宜回流比的确定7.精馏塔的压力降8.液泛9.雾沫夹带10.液体泄漏11.操作弹性10精馏:将由挥发度不同的组分所组成的混合液,在精馏塔中同时多次进行部分气化和部分冷凝,使其分离成几乎纯态组分的过程。1.精馏原理左图是以筛板塔为例介绍精馏塔的基本概念。图精馏塔的一段112.传质、传热传质过程:也就是质量传递过程,是因为物质在流体内部存在浓度差,物质从浓度高处向浓度低处传递的过程。传热过程:也就是热量传递过程,是流体内部因温度不同,有热量从温度高处向温度低处
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