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应用集成热化学数据库FactSage软件中reaction和equlib模块研究了与SiHCl3合成有关的"Si-H-Cl"三元系的复杂化学反应及化学平衡。计算了平衡在不同条件下(T=373.15-873.15K,P=0.1-1.0atm,进料比nHCL0/nHSI0=1/1-12/1)的标准吉布斯自由能、标准平衡常数、平衡成分、气体中SiHCl3的摩尔百分含量及产率等。还计算了加压合成、加H2稀释、加SiCl4等工艺对硅粉转化率、气体中SiHCl3的摩尔百分含量及产率的影响。以表格的形式给出了主要部分的计算结果,主要是:不同温度下17个化学反应的△rGmθ和Kaθ值表,不同条件下气相平衡成分表,气体中SiHCl3的摩尔百分含量表以及SiHCl3产率表。绘制了17个反应的△rGmθ—T图和ka—T图,不同压力和进料比nHCl0/nSii时的气相平衡成分图,硅粉转化率、SiHCl3随温度、压力和进料比nHCl0/nSi0的变化图,以及温度、压力和进料比nHCl0/nSi0对SiHCl3产率的影响图。还绘制了加压合成、加H2稀释和加SiCl4对SiHCl3产率的影响图。通过对SiHCl3合成的热力学分析得到以下结论:(1)包括主反应在内的大部分反应的△r,Gmθ随温度的升高而逐渐升高,表明升高温度不利于SiHCl3合成;大部分反应的△rGmθ值远小于零(△,aθ<-41.84kJ·mol-1),表明硅粉和HCl气体能够完全反应;副反应(2)的△rGmθ远小于主反应(1),表明气体中SiHCl3的摩尔百分含量低于SiCl4,这是气体中SiHCl3的摩尔百分含量不高的主要原因。(2)当进料比nHCl0/Si0≤3时,SiHCl3转化率随温度升高而逐渐降低;当进料比nhCl0/nSi0≥4时,SiHCl3转化率随温度升高逐渐升高。(3)当进料比nHCl0/nSi0≤3时,SiHCl3产率随温度升高而逐渐降低,随压力增大而逐渐升高,随进料比nHCl0/nSi0增大而逐渐增大;当进料比nhCl0/nSi0≥4时,随温度升高而逐渐升高,随压力增大而不发生改变,随进料比nHCl0/nSi0增加而逐渐降低。综合考虑最佳SiHCl3合成条件是:573.15K、0.5atm、进料比nHCl0/nSi0=3.4。(4)改进型三氯氢硅合成工艺,对于加压工艺,SiHCl3产率随着压力增加而逐渐增加,最佳压力应取20atm;对于加H2稀释工艺,综合考虑nHCl0/nH20对SiHCl3平衡摩尔分数及产率的影响,最佳nHCl0/nH20应取4;对于加SiCl4工艺,综合考虑nHCl0/nH20对SiHCl3平衡摩尔分数及产率的影响,最佳nHCl0/nSicl40应取12。