用微波等离子氢化四氯化硅制三氯氢硅和二氯氢硅的方法

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四氯化硅氢化生产三氯氢硅技术研究

四氯化硅氢化生产三氯氢硅技术研究

四氯化硅氢化生产三氯氢硅技术研究万 烨 汤传斌 肖荣辉 毋克力 严大洲(中国恩菲工程技术有限公司,北京100038)[摘 要] 改良西门子法制备多晶硅存在的技术瓶颈是大量副产物四氯化硅难以回收利用。

本文针对这一瓶颈,介绍了四氯化硅氢化生产三氯氢硅技术,并研究了反应压力、氢气与四氯化硅配比、反应温度以及硅粉层高度对该技术转化率的影响。

同时,还介绍了该技术在洛阳中硅高科技有限公司的应用实例。

[关键词] 四氯化硅;三氯氢硅;氢化[中图分类号]TN 304 [文献标识码]A [文章编号]1008-5122(2010)06-0030-03Research on Techni que of Producing Trichl orosilane byHydrogenati on of Silicon TetrachlorideWAN Y e ,TANG Chuan bin ,X I A O Rong hu,i WU Ke l,i YAN Da zhouAbst ract :It is d ifficult to recycle a large a m ount of by produc,t silicon tetrach lori d e ,w h i c h is the techn ica l bo ttleneck ex isti n g in preparati o n of po l y crysta lli n e silicon by i m proved S ie m ens process .Based on the technical bottleneck ,th is paper i n troduces the techn i q ue o f producing trich l o rosilane by hydrogenation of silicon tetrach lori d e ,and studies t h e effect o f acti o n pressure ,ration of hydrogen and silicon tetrach l o ride ,acti o n te m perature and silicon powder layer s he i g ht on the technical conversati o n rate .M ean w hile ,this paper a lso presents the application exa mp le o f the technique i n Ch i n a silicon cor poration LTD.,Luoyang .K ey w ords :sili c on tetrachlori d e ;trichlorosilane ;hydr ogena ti o n[收稿日期]2010-10-15[作者简介]万 烨(1984-),男,北京人,硕士,工程师,主要从事多晶硅生产技术研究工作。

四氯化硅制备三氯氢硅技术研究进展

四氯化硅制备三氯氢硅技术研究进展
( 1. School of Chemical Engineering and Technology,Tianjin University,Tianjin 300072 ,China; 2. Peiyang Chemical Equipment Co. ,Ltd. ,Tianjin 300192 ,China) Abstract: A general introduction of the background and status of polysilicon production is performed. The preparation of trichlorosilane by disproportionation method and hydrogenation of silicon tetrachloride which mainly includes thermal hydrogenation, catalytic hydrogenation, lowtemperaturehydrogenation, hydrochlorination, and plasma hydrogenation, is reviewed. The new catalytic hydrogenation technology is highlighted. Practical applications of these methods are also introduced. Through comprehensive classification and discussion, the advantages and disadvantages of the methods are summarized. The prospect of each method in the application is proposed as well. Key words: polysilicon; silicon tetrachloride; trichlorosilane; disproportionation; hydrogenation

四氯化硅制备三氯氢硅催化剂研究

四氯化硅制备三氯氢硅催化剂研究

四氯化硅制备三氯氢硅催化剂研究
催化剂在化学合成中起着至关重要的作用,能够加速反应速率、提高产率和选择性。

近年来,人们对四氯化硅制备三氯氢硅催化剂进行了广泛的研究。

四氯化硅是一种常见的无机化合物,具有广泛的应用。

它可通过硅与氯气反应得到,反应产物为四氯化硅。

而四氯化硅是制备三氯氢硅催化剂的重要原料。

三氯氢硅是一种重要的有机硅化合物,广泛应用于有机合成领域。

在四氯化硅制备三氯氢硅催化剂的研究中,研究人员发现了一些关键影响因素。

首先,反应温度对催化剂的制备有着重要影响。

较低的反应温度可减小副反应的产生,提高产品的纯度。

其次,反应时间也是影响催化剂性能的重要因素。

适当的反应时间可以使反应充分进行,提高产率和选择性。

此外,催化剂前驱体与反应溶剂的选择也会对催化剂的性能产生影响。

研究人员在实验中发现,在适当的反应条件下,四氯化硅与反应溶剂中的氯化氢反应生成三氯氢硅。

通过对反应条件的优化,可以得到高纯度的三氯氢硅催化剂。

此外,研究人员还发现,添加适量的催化剂助剂,如碱金属盐类,可以进一步提高催化剂的活性和稳定性。

四氯化硅制备三氯氢硅催化剂的研究对于有机合成领域具有重要意义。

通过优化反应条件和添加助剂,可以制备出高性能的
催化剂,用于有机合成反应中。

这将有助于提高反应的效率和选择性,推动有机合成领域的发展。

总之,四氯化硅制备三氯氢硅催化剂的研究具有重要意义。

通过优化反应条件和添加助剂,可以得到高性能的催化剂,用于有机合成反应中。

这将为有机合成领域的发展带来新的机遇和挑战。

四氯化硅制备三氯氢硅的冷氢化工艺资料

四氯化硅制备三氯氢硅的冷氢化工艺资料

四氯化硅制备三氯氢硅的冷氢化工艺资料
一、背景
三氯氢硅(Trimethylsilyl Trichlorosilane,TMSC)是一种重要的化
学中间体,它将丙烯酰胺(Acrylamide,AM)聚合反应提供有机硅,是进行
有机植物化学研究的基础物料。

有机植物化学领域,TMSC用于合成多种
烃类、芳香族类等有机物质;在聚合反应领域,TMSC用于合成各种聚合物;在芳香类衍生物中,例如醇和烃中,TMSC可以作为反应剂用于各种氢化、缩合和取代反应;在环烃类中,TMSC可以作为内底反应用于合成各种类型
的环烃类衍生物。

二、冷氢化工艺原理
冷氢化工艺是一种利用液体氢气对卤素和有机物进行氢化反应,制备
甲基硅烷和甲基硅烷化合物的工艺。

冷氢化反应可以分为两步:第一步通
过氢气氢化有机溶剂来构建甲基硅烷;第二步就是再氢化,其反应温度一
般在室温或者100℃以下。

冷氢化反应可以去除卤素,从而使有机物受到
进一步的反应和功能化处理。

冷氢化制备三氯氢硅的反应原料为四氯化碳和氢气,反应机理如下:
(1)氢气与四氯化碳发生反应,形成甲基氯硅烷:
CHCl3+3H2→CH3Cl+3HCl
(2)甲基氯硅烷再氢化,形成三氯氢硅:
CH3Cl+H2→CH3SiCl3+HCl
三、冷氢化工艺工艺流程
1、实验设备准备。

一种四氯化硅加氢制备三氯氢硅的方法

一种四氯化硅加氢制备三氯氢硅的方法

一种四氯化硅加氢制备三氯氢硅的方法四氯化硅加氢制备三氯氢硅的方法是一种重要的化学合成方法,其主要原理是通过将四氯化硅与氢气反应,在适当的温度和压力条件下将氯原子替换成氢原子,从而得到三氯氢硅。

本文将详细介绍四氯化硅加氢制备三氯氢硅的方法。

四氯化硅加氢制备三氯氢硅的方法主要由以下几个步骤组成:四氯化硅的制备、四氯化硅脱氯及加氢反应。

首先,四氯化硅的制备。

四氯化硅是一种常用的无机化合物,它可以通过二氧化硅和氯气的反应制备而成。

反应方程式如下:SiO2 + 2Cl2 → SiCl4 + 2O2然后,四氯化硅脱氯。

四氯化硅加氢反应需要在无氧条件下进行,因此需要将四氯化硅中的氯原子脱除。

这一步可以使用一些金属还原剂来实现,如铝、锔等。

将四氯化硅与金属还原剂加热混合,反应方程式如下:2SiCl4 + 3Al → 3AlCl3 + 2Si最后,加氢反应。

在脱氯后的四氯化硅中加入氢气,并在适当的温度和压力条件下进行反应。

这一步可以在催化剂的存在下进行,常用的催化剂有铂、钯等。

反应方程式如下:SiCl4 + 2H2 → SiHCl3 + 2HCl四氯化硅加氢制备三氯氢硅的方法具有以下优点:1. 简单易操作。

该方法的操作步骤较少且简单,不需要特殊设备和条件。

2. 可控性好。

通过调整温度和压力等反应条件,可以控制反应的进行速率和产物的纯度。

3. 高产率。

该方法产物纯度高,反应产率较高,可以满足大规模工业生产的需要。

4. 经济实用。

四氯化硅和氢气是常见的原料,价格相对较低,成本较低。

然而,四氯化硅加氢制备三氯氢硅的方法也存在一些限制:1. 安全隐患。

四氯化硅具有一定的毒性,操作时需要注意安全措施,避免对人身和环境造成伤害。

2. 催化剂选择。

催化剂的选择对反应的效率和产物的纯度有重要影响,需要寻找合适的催化剂进行反应。

3. 反应条件选择。

四氯化硅加氢反应的温度、压力和反应时间等条件需要进行优化,以提高反应的效果。

总结起来,四氯化硅加氢制备三氯氢硅的方法是一种简单、可控、高产的化学合成方法。

氢热等离子体还原四氯化硅制备三氯氢硅的能耗分析

氢热等离子体还原四氯化硅制备三氯氢硅的能耗分析

· 769 ·第39卷第5期氢热等离子体还原四氯化硅制备三氯氢硅的能耗分析黄志军,覃攀,吴青友,李育亮,王子松,尚书勇,戴晓雁,印永祥(四川大学化学工程学院等离子体应用研究中心,成都 610065)摘要:利用40kW直流氢热等离子体氢化还原改良西门子(Siemens)法生产多晶硅工艺的副产物SiCl4,制备了SiHCl3 (Trichlorosilane,TCS)。

在等离子体放电功率和H2体积流量不变的条件下,考察了n(H2):n(SiCl4)摩尔比对SiHCl3单程收率和单位产品能耗的影响。

结果表明:当n(H2):n(SiCl4)=3.5时,SiHCl3最高单程收率可达62.1%,但其单位产品能耗较高[3.83(kW⋅h)/kg (TCS)];当n(H2):n(SiCl4)=2时,SiHCl3单程收率为41.5%,单位产品能耗最低为3.21(kW⋅h)/kg (TCS)。

根据热等离子体相关理论以及实验结果,对热等离子体氢化SiCl4反应机理进行分析,提出可通过改善反应器结构、调控进料比例和优化反应工艺等方式进一步降低单位产品能耗。

关键词:四氯化硅;热等离子体;三氯氢硅;多晶硅;能耗中图分类号:TQ031 文献标志码:A 文章编号:0454–5648(2011)05–0769–04Energy Consumption Analysis in Synthesis of SiHCl3 from Hydrogenation of SiCl4viathe Thermal PlasmaHUANG Zhijun,QIN Pan,WU Qinyou,LI Yuliang,WANG Zisong,SHANG Shuyong,DAI Xiaoyan,YIN Yongxiang (Center of Plasma Application, School of Chemical Engineering, Sichuan University, Chengdu 610065, China) Abstract: SiHCl3 (trichlorosilane, TCS) was prepared via 40kW hydrogen thermal plasma hydrogenation tetrachlorosilane (SiCl4) from a by-product of the improved Siemens process of producing polysilicon. The effect of mole ratio n(H2):n(SiCl4) on the SiHCl3 yield and the specific energy of the process was investigated at a constant power of plasma and a certain volume flow of hydrogen. The results show that the highest yield of SiHCl3 is 62.1% and the specific energy is 3.83(kW⋅h)/kg(TCS) at n(H2):n(SiCl4) of 3.5. However, the yield of SiHCl3 is 41.5% and the lowest specific energy is 3.21(kW⋅h)/kg (TCS) at n(H2):n(SiCl4) of 2. The mechanism of the hydrogenation reaction of SiCl4 in thermal plasma was analyzed based on the theory of thermal plasma and the experiment results. In addition, it was suggested that the specific energy of the process could be reduced via the improvement of the reactor structure, the regu-lation of the mole ratio of feed and the optimization of the process as well.Key words: tetrachlorosilane; thermal plasma; trichlorosilane; polysilicon; energy consumption太阳能作为一种清洁、可再生能源已经受到人们的广泛关注,而多晶硅作为太阳能光伏发电基板的原材料其市场需求量很大。

低温等离子体还原四氯化硅生产三氯氢硅方法及其装置

低温等离子体还原四氯化硅生产三氯氢硅方法及其装置

低温等离子体还原四氯化硅生产三氯氢硅方法及其装置文档下载说明Download tips: This document is carefully compiled by this editor. I hope that after you download it, it can help you solve practical problems. The document 低温等离子体还原四氯化硅生产三氯氢硅方法及其装置can be customized and modified after downloading, please adjust and use it according to actual needs, thank you! In addition, this shop provides you with various types of practical materials, such as educational essays, diary appreciation, sentence excerpts, ancient poems, classic articles, topic composition, work summary, word parsing, copy excerpts, other materials and so on, want to know different data formats and writing methods, please pay attention!低温等离子体还原四氯化硅生产三氯氢硅是一种重要的化学工业过程,本文将介绍其方法及装置,并展开相关讨论。

低温等离子体还原四氯化硅制备三氯氢硅的方法主要包括以下步骤。

1. 四氯化硅供给。

将四氯化硅供给到反应室中,通常采用固体四氯化硅作为原料,并通过加热转化成气态的四氯化硅,然后引入反应室。

四氯化硅氢化生产三氯氢硅的方法

四氯化硅氢化生产三氯氢硅的方法

四氯化硅氢化生产三氯氢硅的方法SiCl4+H2→HSiCl3+HCl该反应是在高温下进行的,一般反应温度为300-400℃。

在该温度下,四氯化硅和氢气反应生成三氯氢硅和氢氯酸。

该反应是一个放热反应,因此需要控制反应温度和反应速度,以确保反应安全进行。

步骤一:原料准备和预处理首先,需要准备四氯化硅和氢气作为反应的原料。

四氯化硅是常见的无机化合物,可以通过硅矿石经过多步反应得到。

氢气可以通过水电解或者通过天然气蒸气重整来制备。

步骤二:反应装置准备反应装置通常采用反应釜,具有耐腐蚀性能和高温承受能力。

反应釜内部需要安装搅拌器以确保反应均匀进行。

反应釜应具备加热和冷却系统,以控制反应温度。

步骤三:反应控制在将四氯化硅和氢气加入反应釜后,需要控制反应温度和反应速度。

反应温度通常在300-400℃之间,可以通过加热或冷却来调节。

反应速度应根据实际情况决定,过快的反应速度可能导致不稳定的状况。

步骤四:分离和纯化反应结束后,需要将生成的三氯氢硅和副产物氢氯酸进行分离。

通常采用蒸馏或萃取的方法进行分离。

分离后的产物可以通过进一步处理来提高纯度。

1.该方法无需使用昂贵的催化剂,反应条件较为温和,操作较为简单。

2.该方法产物纯度较高,可以直接用于许多应用领域。

3.该方法反应速度较快,反应效率较高。

然而,四氯化硅氢化生产三氯氢硅也存在一些挑战和需要注意的问题:1.四氯化硅本身具有强烈的刺激性和腐蚀性,对操作人员的安全性要求较高。

2.反应釜和操作设备需要具备耐腐蚀性和高温承受能力,增加了生产成本。

3.反应过程中需要严格控制反应温度和反应速度,避免产生副产物或不稳定的状况。

综上所述,四氯化硅氢化生产三氯氢硅是一种重要的化工生产方法,具有许多优点和挑战。

在实际应用中,需要根据具体情况进行优化和改进,以提高产物的纯度和反应的效率。

四氯化硅冷氢化生产三氯氢硅的系统及方法

四氯化硅冷氢化生产三氯氢硅的系统及方法

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