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20世紀90年代初期化學工業(yè)營業(yè)額的半數(shù)以上與氯有關;化學工業(yè)人員中有1/4左右從事與氯有關的活動。自從60年代以來,一個國家的氯產(chǎn)量常被看做是化學工業(yè)發(fā)展水平的重要標志。氯氣純度 99.999%稱之為高純氯氣,其在電子工業(yè)干刻、光導纖維、光伏等產(chǎn)業(yè)有重要應用,但其受限于提純技術限制,國內仍需大量依賴進口。
1. 高純氯氣制取方法
高純氯的生產(chǎn)方法仍以工業(yè)氯為原料,吸附凈化。工業(yè)液氯中的雜質含量較多,欲制得高純氯必須把原料氯中的H2O、O2、N2、CO2、CO、H2、CH4等除去,除H2O外其余雜質的沸點均低于氯,故用物理吸附法除去H2O和CO2;冷凝分離法除去O2、N2、H2、CO、CH4等。但氯不僅劇毒,且具有強氧化、強腐蝕的異常活潑的化學性質,除少數(shù)稀有氣體外,幾乎能與所有元素形成化合物。因此要篩選不受氯腐蝕、不與氯起化學反應的干燥劑、吸附劑,以及這些吸附劑的化學處理、再生等。
2. 高純氯氣應用
高純氯氣主要用于液晶平板顯示器、光纖和半導體行業(yè),被用作蝕刻氣體和脫水劑,而其中光纖行業(yè)用量較大。光纖最主要參數(shù)是損耗,無論是石英光纖還是浮化玻璃光纖中的損耗,主要是由OH-陰離子、過渡金屬離子和稀土金屬離子引起的。因為光散射、光吸收主要是由OH-產(chǎn)生的,所以必須脫除光纖中的OH-離子。為了降低損耗,處需要光纖制造系統(tǒng)精良和所有原材料純度高外,其關鍵是在制造光纖工藝中通入高純氯氣,有效除去OH-離子。因此,高純氯氣是生產(chǎn)光纖不可或缺的原材料。
迄今,在MVCD、VAD、OVD、PLCV 4種光纖制造方法中,無一不需要通入高純氯氣的。可見,沒有高純氯氣就沒有光導纖維通訊技術的發(fā)展。高純氯氣用在光導纖維生產(chǎn)線的氣相沉積燒棒工藝中,其作用是脫除光導纖維中的羥基,降低損耗,故對高純氯氣中的水等雜質含量要求極為苛刻。
為滿足我國大規(guī)模集成電路、光導纖維等需要,20世紀80年代在大連近郊建設了一套年產(chǎn)5t電子級高純氯生產(chǎn)裝置,其產(chǎn)品銷往全國各地,雖然目前國內高純氯氣產(chǎn)量有所增加,但仍大部分依賴進口,后期隨著國內大規(guī)模集成電路及光導纖維的不斷發(fā)展,高純氯氣需求量會進一步擴大,同時我們相信國內也將進一步打破國外企業(yè)的壟斷。
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