химический каталог




Технология полупроводникового кремния

Автор Э.С.Фалькевич, Э.О.Пульнер, И.Ф.Червоный, Л.Я.Шварцман и др.

ства полупроводникового кремния, так как при этом получается весьма чистый продукт.

Получаемый электролизом воды водород содержит 5 - Ю_э— 2,5-КГ* кг/м3 водяных паров, которые необходимо удалять. Чаще всего удаление влаги из водорода проводят адсорбционными методами, которые основаны на способности сорбироваться (поглощаться) паров или газов на поверхности раздела фаз или в объеме пор твердого тела. Для сушки водорода наиболее часто применяют следующие адсорбенты: силикагель, активированный оксид алюминия, шариковый алюмогель, молекулярные сита (цеолиты). В общем случае (за исключением цеолитов, для которых требуются высокие температуры регенерации) оборудование и схема процесса совпадают при любых адсорбентах.

Процесс сушки, как правило, проводят в двух попеременно работающих адсорберах-осушителях. В одном из адсорберов удаляют влагу из газа, в другом регенерируют адсорбент.

При нормальной сушке и своевременной регенерации содержание водяных паров в газе обычно < 3 • 10"' кг/м3 (точка росы ~ 206 К).

Для обеспечения высокой чистоты водорода в общей схеме его полу34»

: Диффузионный метод очистки водорода основан на способности водорода при повышенных температуре и давлении относительнослегко диффундировать в металлах. При пропускании водорода через металлическую мембрану из сплава палладия с благородными металлами коэффициент диффузии водорода на несколько порядков выше коэффициента диффузии примесей, чем и достигается высокая степень . очистки газа.

Процесс проникновения водорода через мембрану можно разделить на следующие этапы [272]: адсорбция загрязненного примесями водорода на поверхности мембраны; поглощение молекул водорода палла-диевым сплавом; диссоциация молекул водорода на атомы; ионизация атома водорода с образованием протона и электрона, которые растворяются в поверхностном слое палладиевой мембраны; диффузия протонов и электронов через толщу мембраны в сторону чистого водорода; рекомбинация протонов и электронов на поверхности мембраны со стороны чистого водорода с образованием атомов водорода; рекомбинация атомов водорода с образованием молекул водорода; десорбция молекул водорода с палладиеврй мембраны в поток чистого водорода.

В области очищаемого газа водород постепенно загрязняется за счет примесей, не проходящих через мембрану, поэтому часть очищаемого газа выводится на продувку. Количество выводимого газа зависит от качеста исходного (очищаемого) водорода и обычно не превышает 4- 5 % от общего потока (рис. 159).

Эффективность очистки колеблется в зависимости от температуры палладиевой мембраны и давления очищаемого (исходного) водорода:

0 = УДРе-в/*т,

где Q - объем пропускаемого газа; Т - температура; ДР - перепад давления между исходным (очищаемым) и очищенным водородом; R-газовая постоянная; В-энергия активации диффузии.

С увеличением перепада давления и ростом температуры мембраны объем получаемого водорода возрастает, но срок эксплуатации мембраны уменьшается.* При росте давления очищаемого водорода ухудшается качество получаемого очищенного газа.

342

Конструкция аппаратов диффузионной очистки довольно проста и обеспечивает чистоту водорода 99,99999 % (об-ьемн.) при точке росы ~ 153 К [272]. Однако невысокая производительность установки (10-50 м /ч) ограничила их использование в промышленном производстве поликристаллического кремния, где потребляются большие объемы очищенного водорода. Рост числа эксплуатируемых установок

помощью гидридообразующих сплавов типа LaN4 8A10J; TiMnj s; ZrFeV0| ,-„,,; TiFe5e6Mn0il4 и др. Поступающий технический водород предварительно очищают и осушают. Затем под давлением до 4 МПа он поступает в батареи, заполненные гидридообразующим сплавом. Водород при невысоких температурах поглощается сплавом с образованием металлогидридов, а примеси, находящиеся в нем, концентрируются в газовой фазе и удаляются. При повышении температуры до 573 К из сплава выделяется очищенный водород, который направляется потребителям. Установки, основанные на этом принципе, имеют производительность до 400 м3/ч. Важным их достоинством являются простота и надежность, а также то, что в них не используется жидкий азот.

Конструкция ряда установок предусматривает дополнительную очистку водорода от субмикронных частиц размером до 0,05 мкм на специальных фильтрах.

99,9999

0,8

0,1

0,01

0,01

0,1

Следует отметить, что все установки, несмотря на различные принципы их действия, обеспечивают высокую чистоту водорода. Наиболее чистые сорта водорода содержат:

Основное вещество (не менее), %

Микропримеси (ие более), ррт V, в том числе:

пары воды

кислород

оксид углерода

диоксид углерода

углеводороды

Доля, %

Таблица ' 2. Состав сухого атмосферного воздуха

Основные компоненты воздуха

Азот (N2) 78,084

Кислород (Од) 20,95

Аргон (Аг) 0,93

Диоксид углерода

(COj) 0,03

Heon(Ne) 18 • 10"4

Гелий (Не) ^ 5,24 ? 10"4

Ацетон и другие углеводороды 2,03 ? Ю-4

Метан (СН4) 1,5-10-*

Криптон (Кг) 1,14-Ю-4

Водород (На)

страница 99
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119

Скачать книгу "Технология полупроводникового кремния" (4.95Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
коттеджный поселок каменный цветок
3dобучение
40958-240
Кликните на ссылку, закажите еще выгодней по промокоду "Галактика" - HP ProBook 440 G4 Y7Z62EA - офис продаж на Дубровке.

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(09.12.2016)