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三氯氫硅《氣體應(yīng)用大全》

2014-3-6 23:24:15

三氯氫硅 SiHCl₃

1、三氯氫硅又稱三氯硅烷、硅氯仿

2、分子式為SiHCl₃

用于有機(jī)硅烷和烷基、芳基以及有機(jī)官能團(tuán)氯硅烷的合成，是有機(jī)硅烷偶聯(lián)劑中最基本的單體，也是生產(chǎn)半導(dǎo)體硅、單晶硅的原料，隨著有機(jī)硅烷偶聯(lián)劑工業(yè)的發(fā)展而出現(xiàn)供不應(yīng)求，生產(chǎn)量越來越大。

3、三氯氫硅的理化特性及生產(chǎn)原理

三氯氫硅是采用硅粉與氯化氫氣體在流化床反應(yīng)器中生成。它是無色液體，易揮發(fā)，易潮解，在空氣中發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生白煙，遇水分解，溶于苯、醚等有機(jī)溶劑。屬一級遇濕易燃物品，易燃易爆，遇水反應(yīng)產(chǎn)生氯化氫氣體；它與氧化劑發(fā)生強(qiáng)烈反應(yīng)，遇明火、高熱時發(fā)生燃燒或爆炸。

4、其物理特性如下：

比重：1．35；

相對氣體密度：4．7；

沸點(diǎn)：31．8℃；

飽和蒸氣壓（14．5℃）53．33Kpa；

閃點(diǎn)：－13．9℃（開杯）；

自燃溫度：175℃；

爆炸下限：6．9％；

爆炸上限：70％；

溶解性：溶于苯、醚等有機(jī)溶劑；

具有急性毒性。

5、三氯氫硅生產(chǎn)的火災(zāi)危險性分析

三氯氫硅生產(chǎn)的原料都是不燃物質(zhì)，但是其生產(chǎn)過程中的產(chǎn)物大都是易燃易爆物質(zhì)，如氫氣、三氯氫硅、氯氣等。

1、電解食鹽水的火災(zāi)危險性

（1）電解時有強(qiáng)大的電流通過，如果電氣的絕緣不良極易產(chǎn)生電火花，電解車間經(jīng)常有氫氣泄漏，遇到電火花或其它明火會發(fā)生燃燒或爆炸。

（2）如氫氣與氯氣相混，達(dá)到爆炸極限范圍，遇光也會發(fā)生爆炸。

2、三氯氫硅合成的火災(zāi)危險性
SiHCl₃的合成是在280℃～300℃的溫度下進(jìn)行的，已經(jīng)超過了SiHCl₃的自燃溫度175℃，在合成過程中如果SiHCl₃發(fā)生泄漏，或者空氣進(jìn)入反應(yīng)器，極易引起燃燒、爆炸或中毒事故。并且SiHCl₃有毒、遇水燃燒，給火災(zāi)撲救帶來一定的困難。

3、三氯氫硅貯罐的火災(zāi)危險性
SiHCl₃的貯罐如果發(fā)生泄漏，其危險性遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于工藝管道泄漏的危險性，因?yàn)槠滟A量大，一旦發(fā)生泄漏，如果不及時堵漏，影響會不斷擴(kuò)大。貯罐區(qū)因?yàn)槔鋮s用水的需要，經(jīng)常有水存在，泄漏的SiHCl₃遇水發(fā)生反應(yīng)，產(chǎn)生有毒的HCl，向四周擴(kuò)散，給搶險救援工作帶來困難。

6、防火防爆對策
在三氯氫硅生產(chǎn)的各個工序中，為防止火災(zāi)、中毒，要嚴(yán)格執(zhí)行各項消防安全制度，嚴(yán)格控制工藝指標(biāo)，嚴(yán)格操作規(guī)程。加強(qiáng)對設(shè)備管道的維護(hù)保養(yǎng)，嚴(yán)防跑、冒、滴、漏。具體預(yù)防措施如下：

1、火源管理。在生產(chǎn)中進(jìn)行檢修時使用的工具應(yīng)該是不產(chǎn)生火花的工具，嚴(yán)禁用鐵器敲打設(shè)備或管道，工作人員應(yīng)穿棉制品工作服。生產(chǎn)和貯罐區(qū)禁止明火，生產(chǎn)中動火要嚴(yán)格執(zhí)行有關(guān)安全管理制度。

2、防止跑、冒、滴、漏。生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的大都是易燃易爆有毒物質(zhì)，生產(chǎn)設(shè)備、工藝管道和貯罐如果發(fā)生泄漏極易釀成火災(zāi)、爆炸和中毒事故。因此，日常工作中要做好安全檢查，不留死角，設(shè)備要定期檢修，發(fā)現(xiàn)問題及時采取補(bǔ)救措施，修復(fù)存在跑、冒、滴、漏的部位。

3、配置應(yīng)急工具和消防設(shè)施。應(yīng)該配備一定數(shù)量的防毒面具、自給式空氣呼吸器、手套、堵漏工具。應(yīng)急隊的人員要經(jīng)常進(jìn)行演練，熟練掌握各種情況下的堵漏方法和處置措施。貯罐區(qū)常備干砂的量最好不少于一個貯罐的容積，廠內(nèi)倉庫存放一定的水泥作應(yīng)急之用。配備一定數(shù)量的手提式二氧化碳和干粉滅火器。

4、生產(chǎn)工藝中的防火防泄漏措施。
（1）三氯氫硅的合成、除塵和精餾工段。HCl氣體緩沖罐與合成爐之間應(yīng)設(shè)止回閥，防止合成爐的SiHCl₃回到緩沖罐。應(yīng)控制HCl氣體的流量，控制合成爐內(nèi)的溫度。對設(shè)備管道要經(jīng)常進(jìn)行維護(hù)保養(yǎng)，防止三氯氫硅泄漏。在生產(chǎn)中要保持整個系統(tǒng)的密閉，用99．99％的氮?dú)膺M(jìn)行保護(hù)。

（2）三氯氫硅的儲存。三氯氫硅的沸點(diǎn)較低，需在低溫下儲存，三氯氫硅的貯罐設(shè)置低溫保護(hù)裝置和降溫措施。由于三氯氫硅有潛在的燃燒爆炸危險，所以它的貯罐應(yīng)與生產(chǎn)裝置要有一定的防火間距，并且要設(shè)防火堤，降溫水的排放管道經(jīng)過防火堤處要設(shè)閘閥。貯罐應(yīng)設(shè)靜電接地裝置和避雷裝置。貯罐內(nèi)的氣相要與氮?dú)庀到y(tǒng)相連進(jìn)行保護(hù)，貯罐的氣相與外部連通的平衡管（放空管）應(yīng)與尾氣回收系統(tǒng)相連，不能直接排空，并應(yīng)設(shè)止回閥和阻火器。貯罐區(qū)應(yīng)設(shè)一個備用罐，緊急情況下應(yīng)將泄漏的貯罐內(nèi)的物料轉(zhuǎn)移至備用罐，防止大量泄漏。

7、泄漏處理和火災(zāi)撲救
生產(chǎn)和儲存中如果發(fā)生三氯氫硅泄漏，應(yīng)根據(jù)泄漏量的大小劃出一定的警戒范圍，禁止無關(guān)人員和車輛進(jìn)入警戒區(qū)，切斷警戒區(qū)內(nèi)的所有火源，迅速撤離泄漏污染區(qū)內(nèi)的人員至安全地帶。如果是貯罐發(fā)生泄漏，又不能及時排除泄漏，就應(yīng)該將發(fā)生泄漏的貯罐內(nèi)的三氯氫硅用氮?dú)鈮喝雮溆霉迌?nèi)。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)閉有關(guān)閥門切斷物料輸送。泄漏地帶有水源時，應(yīng)用干砂土圍成隔離帶，將泄漏的三氯氫硅與水隔離開來。搶險人員進(jìn)入危險區(qū)域時應(yīng)佩戴自給式呼吸器或防毒面具。應(yīng)先查明泄漏部位的泄漏狀況。由于貯存三氯氫硅的容器為常壓容器，應(yīng)針對不同的泄漏部位采取不同的堵漏措施，切斷泄漏源，用砂土、水泥吸收殘留液。

三氯氫硅泄漏后發(fā)生燃燒時，應(yīng)采用干砂、二氧化碳、干粉、水泥滅火，禁止直接用水和泡沫撲救。

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