氯氫硅安全生產(chǎn)培訓(xùn)手冊

1、三氯氫硅安全生產(chǎn)培訓(xùn)手冊協(xié)成硅業(yè)三氯氫硅生產(chǎn)簡述三氯氫硅的生產(chǎn)大多采用沸騰氯化法，主要包括氯化氫合成、三氯氫硅合成、三氯氫硅精制等工序。氯氣和氫氣在氯化氫合成爐內(nèi)通過燃燒反應(yīng)生成氯化氫，氯化氫氣體經(jīng)空冷、水冷、深冷和酸霧捕集脫水后進(jìn)人氯化氫緩沖罐，然后送三氯氫硅合成爐。硅粉經(jīng)過干燥后加入到三氯氫硅合成爐，與氯化氫在320左右的高溫下反應(yīng)，生成三氯氫硅和四氯化硅。生成的粗三氯氫硅氣體經(jīng)沉降器，過旋風(fēng)分離和除塵過濾后，進(jìn)入列管冷凝器進(jìn)行水冷和深冷，不凝氣通過壓縮機(jī)加壓冷凝，尾氣送入洗滌塔，處理后達(dá)標(biāo)排放，冷凝液送入精餾塔分離提純，通常采用多塔連續(xù)提純方法，出來高純?nèi)葰涔璁a(chǎn)品送入還原工。一、主要原

2、材料規(guī)格及物化性質(zhì)1、氫氣（H2）分子量:2.016 標(biāo)況下的密度：0.0899kg/m3液氫的密度：0.070g/cm3 氣液容積比(15，100kPa)： 974L/L熔點(diǎn)：-259.14 沸點(diǎn)：-252.4三相點(diǎn)：-254.4 比熱熔(標(biāo)況)： 5.987m3/kg氫氣在通常狀況下為無色、無氣味的氣體。是最輕的氣體(密度最小)，微溶于水(0時，每體積水溶解0.0214體積氫氣)。氫氣有可燃性，它在空氣中燃燒生成水并放出大量的熱，H2在的爆炸極限為4.175(體積百分比)，H2和O2的爆炸極限為5.095.5%，H2和Cl2的爆炸極限為12.595.0%。氫氣的規(guī)格要求：氫含量99.0，含

3、水0.06%。2、氯氣（Cl2）氯氣分子量：70.906 標(biāo)準(zhǔn)狀況下的比重：3.214kg/m3,相對密度：(水=1)1.47 (空氣=1)2.48；熔點(diǎn)：-101 沸點(diǎn)：-34.5。蒸汽壓： 506.62kPa(10.3)Cl2和H2的爆炸范圍為：(氯中含氫）5.087.5%。常溫常壓下，Cl2是一種黃綠色氣體，具有獨(dú)特的刺鼻臭味，有劇毒。常溫時壓縮至0.81.2MPa或常壓下冷卻到-35-40即成黃綠色液體。人體吸入氯氣輕者刺激粘膜和呼吸道，重者可引起肺水腫、支氣管炎、嚴(yán)重的甚至死亡。Cl2易溶于水、堿液。主要用于漂白，制造氯化合物、鹽酸、聚氯乙烯等。危險標(biāo)記 6(有毒氣體)。氯氣規(guī)格要求

4、：本裝置采用液氯，液氯符合GB/T513896標(biāo)準(zhǔn)要求。氯含量99.6%，水份含量0.04%。3、氯化氫（HCL）氯化氫合成方程式：Cl2+H22HCl 氯化氫分子量：36.461 標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下密度：1.00045克/升 熔點(diǎn)：-114.80 沸點(diǎn)：-84.9無色有刺激性氣味，在空氣中發(fā)白霧，溶于乙醇、乙醚，極易溶于水。 氯化氫在干燥狀態(tài)下幾乎不與金屬反應(yīng)，但含水時腐蝕性很強(qiáng)，與金屬化合生成氯化物。 4、硅粉（Si）分子量：28 密度：2.33g/cm3熔點(diǎn)：1410 沸點(diǎn)：2355，水中溶解度：不溶于水。硅粉的規(guī)格要求：（符合GB/T2881-91標(biāo)準(zhǔn)要求）Si98.5%， Fe0.5%， A

5、l0.3% ，Ca0.2%，粒度：20120目。5、三氯氫硅（HSiCl3）反應(yīng)方程式為：SiHCl3+O2SiO2+HCl+Cl2；分子量：135.45 相對密度1.34kg/L，熔點(diǎn)：-128.2 沸點(diǎn)：31.8。燃點(diǎn)：-27.8 自燃點(diǎn)104.4。三氯氫硅溶于CS2、CCl4、Cl+Cl3、苯,遇水分解；易燃、在空氣中能自燃，與空氣的爆炸極限為20.233.2%。有刺激性氣味；有毒，吸入三氯氫硅氣體損傷呼吸道。6、四氯化硅（SiCl4）反應(yīng)方程式為：3SiCl4+2N2+6H2=Si3N4+12HCl分子量：169.90 相對密度：1.483kg/L熔點(diǎn)：-70 沸點(diǎn)：57.57無色透明

6、發(fā)煙液體具有難聞的窒息性氣味，濺上皮膚會壞死。在濕空氣中水釋放出HCl氣體，遇氨氣及胺劇烈反應(yīng)生成氮化硅。二、工藝過程簡述1、氫氣送入本裝置，經(jīng)阻火器、緩沖罐后和送來的干燥氯氣在氯化氫合成爐內(nèi)反應(yīng)，生成氯化氫氣體，經(jīng)冷卻和-35冷凍脫水，再經(jīng)過四氯化硅脫水和干燥預(yù)熱的硅粉在流化床進(jìn)行流態(tài)化反應(yīng)，反應(yīng)合成氣經(jīng)沉降器除塵，旋風(fēng)分離除塵和硅塵過濾器除塵后再經(jīng)空冷器去除雜質(zhì)氯化物，在低溫下冷凝的三氯氫硅粗品經(jīng)計量化驗(yàn)后，放入儲罐。尾氣經(jīng)回收系統(tǒng)加壓回收三氯氫硅粗料。2、三氯氫硅合成產(chǎn)生合成尾氣經(jīng)回收冷凝器回收后，氫氣再經(jīng)回收捕集器送入回收緩沖罐經(jīng)自動調(diào)節(jié)閥按要求送入HCI合成爐(注：尾氣主要是大量氫氣

7、及少量氯硅烷)，沉降器和硅塵收集器及硅塵過濾器的硅塵吸入收集器，大部份經(jīng)水洗塔處理合格后流入下水。氯化氫干燥生成的少量鹽酸可作產(chǎn)品出售。3、粗三氯氫硅用泵打入儲罐，供精餾用，經(jīng)精餾提純，檢驗(yàn)合格后送入還原高純?nèi)葰涔鑳?四氯化硅檢驗(yàn)合格后壓入儲罐氫化及外買出廠。4、崗位任務(wù)：公司電解氫氣站送來氫氣經(jīng)本崗位氫氣緩沖罐和阻火器，同公司液氯氣化崗位送來干燥氯經(jīng)本崗位緩沖罐后送入氯化氫合成崗位，以制取適合使用的氯化氫供三氯氫硅合成崗位。5、流程概述：電解氫氣經(jīng)總管由阻火器，緩沖罐先放空置換，然后送往氯化氫崗位。氯氣則由總管經(jīng)緩沖罐，直接送入氯化氫合成崗位。三、工藝流程簡圖四、開車前的準(zhǔn)備和檢查1、設(shè)

8、備完好，管路通暢，電器儀表正常，無缺損件，不泄漏，氫氣,氯氣純度及壓力達(dá)到要求。2、工器具及所需備件、防護(hù)用品、記錄文具齊全，消防器材及設(shè)施隨時可用。3、氯化氫及合成崗位已作好開車準(zhǔn)備，尾氣處理系統(tǒng)正常，氯氣、氫氣能保證供給。水、電、汽、制冷、熱水、氮?dú)夤?yīng)正常。4、如系統(tǒng)新開車或維修后開車，氯氣總管用抽取硅粉的水環(huán)泵從緩沖罐壓力表接口用軟管將其中空氣抽出至真空度0.07Mpa以上。5、氫氣系統(tǒng)則從阻火器送入氮?dú)鈱偣芎秃竺嫦到y(tǒng)進(jìn)行置換。五、開車操作1、報告廠調(diào)，送入氯氣、氫氣及水、蒸汽、儀表氣等。2、先小開氯氣總閥，待氯氣緩緩?fù)ㄈ肟偣芎途彌_罐至規(guī)定壓力，檢查無泄漏后再開大氯氣總閥。3、小開氫

9、氣總閥，從阻火器、緩沖罐后排出，將氫氣排放置換10min后，再打開自動調(diào)節(jié)閥至橡膠管排出置換的氫氣，放空10-20分鐘，取樣檢查合格后，等待下一步工作完成。六、停車操作(一)正常停車不正常情況及處理1、突然停電或停氫，按緊急停車處理。2、防爆膜破裂或漏氫嚴(yán)重應(yīng)緊急停車。3、如進(jìn)口氫氣壓力低于=水柱，應(yīng)開大回流，保持進(jìn)口正壓，繼續(xù)運(yùn)行，并立即報廠調(diào)采取措施，通知氯化氫崗位，如進(jìn)口不能保持正壓，緊急停車。4、如氫氣泄漏引起燃燒，應(yīng)站上風(fēng)處用干粉或二氧化碳滅火器撲滅，如火勢大，應(yīng)關(guān)斷氫氣進(jìn)口，緊急停車，必要時，向系統(tǒng)充氮。5、氯氣泄漏，如無法堵漏，應(yīng)緊急停車，關(guān)斷總閥，系統(tǒng)余氯，設(shè)法在氯化氫合成爐內(nèi)

10、生成氯化氫，或用10%液堿吸收。6、如氯化氫崗位緊急停車，視情況，本崗位可停泵氫氣流動，并小量放空，也可關(guān)斷進(jìn)出總閥，使本崗位全部停車。七、其它1、氫氯易燃易爆，應(yīng)嚴(yán)格遵守操作規(guī)程及安全衛(wèi)生規(guī)定等制度。2、氯氣毒性較大，要做好設(shè)備維護(hù)，嚴(yán)防泄漏，如有中毒情況，應(yīng)離開現(xiàn)場，在上風(fēng)處休息，重者應(yīng)就醫(yī)。2、本崗位屬甲級防火防爆，無關(guān)人員，不要入內(nèi)。八、氯化氫制備1、崗位任務(wù)：將氯氫崗位送來的氯氣和氫氣經(jīng)本崗位合成為氯化氫氣再冷卻脫水供三氯氫硅合成崗位使用。2、流程慨述：氯氣和氫氣均按一定流量在氯化氫合成爐內(nèi)反應(yīng)生成氯化氫氣，先由空氣冷卻，再進(jìn)入石墨冷卻器分別用循環(huán)水和冷凍水冷卻后經(jīng)除霧器去除酸霧的干

11、燥氯化氫送入三氯氫硅合成崗位。九、主要指標(biāo)1、氫氣壓力0.15Mpa2、氯化壓力0.2Mpa3、氫氣流量？m3（供二臺氯化氫合成爐）4、氯化氫純度： 95%；含水量：0.1%、無游離氯。 5、硅粉Si98.5%， Fe0.5%， Al0.3% ，Ca0.2%，粒度：20120目。十、開車前的準(zhǔn)備和檢查1、同氯氫崗位1-2條2、氯氫崗位及合成崗位已作好開車準(zhǔn)備，水、電、制冷供給正常。3、如系統(tǒng)新開車或維修后開車，用水流泵抽氣和通入冷鹽水檢查系統(tǒng)有無泄漏和故障，并活動所有閥門（特別是控制流量的氯、氫主閥）。十一、開車操作1、報告廠調(diào)度和車間，并通知有關(guān)部門，送入氯氣、氫氣、冷卻水、冷凍鹽水。2、向

12、石墨冷凝器送入冷卻水。除霧器小開冷凍鹽水，關(guān)閉所有排酸閥。3、開水流泵用水，氯化氫爐門閥，及氯化氫分配臺去水流泵閥，對氯化氫爐用空氣置換30分鐘，并從爐門檢查氣體應(yīng)暢通。4、擦凈窺孔鏡片。取出點(diǎn)火棒，用膠塞封住點(diǎn)火口，關(guān)爐門閥。5、氣小量放空10分鐘后，取樣檢驗(yàn)，合格后小開進(jìn)爐氫氣，用點(diǎn)火器將氫點(diǎn)燃。6、觀察火焰顏色、亮度，逐漸加大和調(diào)整氯、氫量，HCL純度85-90%，正常后，再將氫轉(zhuǎn)子逐漸提高，供兩臺合成爐使用。7、運(yùn)行正常后，經(jīng)常觀察窺孔火焰，氯、氫壓力及流量，供水、供冷情況。每小時檢查一次設(shè)備運(yùn)行狀況和冷卻溫度，每班排放1-2次鹽酸。十二、停車操作（一）正常停車：、按車間及廠調(diào)指令停車

13、，并待合成及氯氫崗位已作好停車準(zhǔn)備后，進(jìn)行本崗位停車。、開水流泵用水，再開氯化氫分配臺去水流泵閥，同時關(guān)進(jìn)合成爐閥。、先關(guān)緊氯化氫爐氯氣閥，并立即關(guān)緊氫氣閥，在水流泵運(yùn)行下，爐冷卻1小時后，開爐門置換30分鐘以上。（二）緊急停車：、立即關(guān)閉氯氣和氫氣到三氯氫硅合成爐的氯化氫閥門，開到水流泵閥門和水流泵進(jìn)水。、如短期不能恢復(fù)，按正常停車處理。十三、不正常情況處理、停氯、停氫、停水、系統(tǒng)泄漏，防爆膜破裂，氫氣燃燒等應(yīng)緊急停車。、氯氣或氫氣壓力波動較大，流量不穩(wěn)定，短期能恢復(fù)正常，可降低氯、氫流量，氯化氫放空到水流泵，進(jìn)行不熄火處理。如短期不能恢復(fù)，則停爐。、冷凍鹽水不正常短期不能恢復(fù)，應(yīng)停爐。、如

14、合成崗位緊急停車，視情況本崗位停車，或?qū)⒙然瘹浞趴杖胨鞅?。小流量維持爐內(nèi)不熄火，保持反應(yīng)。十四、安全及其他、同氯化氫崗位-條。、氯化氫對呼吸器官和粘膜有強(qiáng)烈刺激，副產(chǎn)鹽酸濃度較高，腐蝕性較強(qiáng)。要作好設(shè)備維護(hù)，防止泄漏，操作時應(yīng)配戴眼鏡，膠手套等必需防護(hù)用具。、點(diǎn)火棒不能對人和物，點(diǎn)火時應(yīng)戴皮手套，在上風(fēng)處側(cè)后點(diǎn)火，若點(diǎn)火未成功，應(yīng)打開爐門閥，抽空置換30小時以上。十五、主要工藝指標(biāo)：、氯化氫流量（3600-4000）？格、硅粉干燥時間2小時，后期溫度10010、硅粉每次加入量600公斤、合成爐反應(yīng)溫度32010。pa、過濾器阻力0.03 Mpa、粗三氯氫硅純度80%以上。、冷凍鹽水溫度-30

15、-35四、開車前的準(zhǔn)備和檢查、同氯化氫崗位-條。、氯化氫崗位已運(yùn)行或準(zhǔn)備開車，水、電、汽、冷凍系統(tǒng)、及真空、熱水、氮?dú)獾认到y(tǒng)正常，粗品貯罐容積不少于20m3，硅粉貯量不少于5噸。、硅粉已按規(guī)定干燥，可隨時使用。、啟閉各主要物料管線球閥2-3次，使其松活，防止卡死。、新開車或檢修后開車需從合成爐底部通入氮?dú)?-10m3，從水洗塔排出，對系統(tǒng)置換。十六、開車操作、關(guān)閉干燥器放空、真空、進(jìn)料等閥門，將器內(nèi)硅粉用氯化氫送入合成爐內(nèi)，每次為300公斤。、將合成爐內(nèi)硅粉加熱到40020。、開通系統(tǒng)物料氣到水洗塔所有球閥，開冷凝器冷凍鹽水，水洗塔洗滌水并檢查關(guān)閉其他閥門。、將已達(dá)要求的氯化氫送入合成爐內(nèi)，并

16、關(guān)緊到水流泵的球閥。、開始反應(yīng)，由于放熱，合成爐內(nèi)溫度開始上升，應(yīng)及時小開降溫?zé)崴?，仔?xì)將爐溫控制在32010。六、正常操作、和氯化氫崗位密切配合，使各臺合成系統(tǒng)HCL流量保持均衡和穩(wěn)定。、調(diào)節(jié)好降溫?zé)崴３趾铣蔂t溫度在32010。、補(bǔ)充硅粉時，同時吹掃過濾器，、正常運(yùn)行時，應(yīng)經(jīng)常觀察系統(tǒng)壓力，溫度及HCL流量，每小時巡回檢查一次出料情況，冷凝器，計量罐，水洗塔的運(yùn)行狀況。十七、停車操作：（一）正常停車：、將合成爐內(nèi)硅粉盡量反應(yīng)干凈。、氯化氫氣去水流泵，關(guān)進(jìn)合成爐氯化氫，停止熱水供應(yīng)。、關(guān)閉系統(tǒng)物料氣管所有球閥、及冷卻水，冷鹽水，蒸汽，尾氣等閥門。、視情況吹掃過濾器及硅粉過濾器。、如停車時間

17、較長，可將合成爐內(nèi)硅渣放出，并清洗噴板，復(fù)位后，用氮?dú)庵脫Q系統(tǒng)5-10m3 保壓0.02Mpa不能是負(fù)壓。（二）緊急停車、立即將氯化氫氣排入水流泵，關(guān)進(jìn)入合成爐閥門，停降溫?zé)崴?，并通知有關(guān)部門。、如能短期恢復(fù)，應(yīng)開合成爐電加熱。如短期不能恢復(fù)，參照正常停車處理。十八、硅粉干燥操作：、向合成爐加入硅粉后，應(yīng)盡快向干燥器補(bǔ)充硅粉。、啟動真空，關(guān)干燥器放空閥，開進(jìn)料，真空閥，待真空度達(dá)-0.05Mpa時，開抽料球閥，吸入硅粉，每次300公斤。、硅粉吸入后，停真空，關(guān)真空及進(jìn)料閥，開放空閥。、開干燥器電加熱，溫升到10010。保溫待用。十九、不正常情況及處理、停氯、停氫、或較長時間停電、停水及冷凍鹽水，或系統(tǒng)嚴(yán)重泄漏，著火爆炸，均應(yīng)緊急停車，通知有關(guān)單位。、如上述停車事出有因時間較短，可視情況對合成爐加熱保溫，或降低氯、氫量作維持性生產(chǎn)（如短期停水、停電）。、合成爐內(nèi)溫度異常，如溫度差距較大，應(yīng)檢查床層壓差，如溫度過高，可加大降溫水量，或降低HCL氣純度。如溫度均低，應(yīng)減少或關(guān)閉降溫水。如溫度已低于280，應(yīng)該開電熱，或提高HCL純度，應(yīng)檢查HCL是否過量。二十、安全及其他、三氯氫硅燃點(diǎn)