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SiCl4物理特性Cl4在室温下为无色液体，易挥发，有强烈的刺激性，因在潮湿空气中水解而产生白色酸雾，常用作烟雾剂。 熔点：203.2K 沸点：330.8K 分子量： 169.89 熔点(101.325kPa)： -70 沸点(101.325kPa)： 57.6 液体密度(0)： 1524kg/m (20)： 1480kg/m 气体密度(0)： 7.58kg/m 相对密度(气体，空气=1)： 5.90 临界温度： 233.6 临界压力： 3728.76kPa 临界密度： 530kg/m 气化热： 514.9kJ/kg 比热容(20，液体)： 79505J/kgC 蒸气压(-4.0)： 8.0kPa (5.4)： 13.3kpa (20)： 2503kPa 折射率(20)： 10412 SiCl4化学特性回目录单键键能：381 kJ/mol 制备：SiCl4可由Si直接加热氯化或将SiO2与焦炭、氯一起加热来制备： Si+2Cl2 = SiCl4 SiO2+2C+2Cl2 = SiCl4+2CO 潮湿空气中水解反应：SiCl4+3H2O = H2SiO3+4HCl 别名英文名 四氯化硅、氯化硅；Silicon tetrachloride、Tetrachlorosilane 用途及使用注意回目录1.用途 有机合成、制造烟幕、战场上用刺激性毒气、单晶硅原料、光导纤维、外延、蚀刻、化学气相淀积。 四氯化硅在常温常压下为具有窒息性刺激臭的无色透明有毒液体。能放出有毒蒸气。热稳定。空气中不燃烧，大于400时能与空气中的氧反应生成SiO2。在潮湿空气中水解时生成蒸气的固态粒子(XSiO2YH2O)，可发烟。遇水激烈反应生成硅酸和盐酸。同许多金属氧化物反应生成氯化物，与氨作用生成四氨基硅并产生烟雾。与格利雅试剂反应生成有机氯硅烷。与醇类反应生成硅酸酯。具有腐蚀性，能腐蚀铝和黄铜。能与苯、三氯甲烷混溶，能溶于氯仿、醚等有机溶剂。 以SiCl4制取纯硅：SiCl4+2H2=高温=Si+4HCl 2.毒性 大鼠一吸入LC50:8000ppm4小时 最高容许浓度： 5ppm 在四氯化硅的烟雾中含有其水解产物盐酸。所以四氯化硅的毒作用主要表现在其强烈的刺激性和腐蚀性。它会刺激并腐蚀皮肤、眼睛及呼吸道粘膜，可引起流泪、咳嗽、结膜炎、上呼吸道炎症，气管、支气管及肺的炎症。能腐蚀破坏细胞(参见HCl和CCl4)。 3.安全防护 液体可用玻璃瓶盛装，但必须外加箱皮保护，轻装轻卸严防碰损。雨天不宜运输。容器要存放在阴凉干燥通风良好之处，要防潮，远离火种与热源，要与食品添加剂、碱类物品隔开。 泄漏时，在地面洒上苏打石灰后用大量水冲洗，洗水经稀释后排入废水系统。也可直接用水或苛性钾等碱性溶液冲洗。灭火时可用干砂、干石粉，不可用水。 可以使用碳钢、低合金钢、不锈钢、镍、镍钢、铜镍合金，不能用铝、铝合金和黄铜。可以使用聚四氟乙烯、聚乙烯、聚三氟氯化乙烯聚合体、玻璃，不能用尼龙。 如果您想添加一个新词条，请安全发门的计算实例全阀计算实例6 b7 W) P3 k9 N* 3 p一安全阀计算实例) I$ M. 1 yb$ 8 p4 y: 我们在压力容器设计和定期检验中均要求对安全阀的安全排放能力进行选型或校验计算。基于以往资料不齐全,往往以大代小,造成不必要的浪费。现拟以GB150附录B-B5.1 b)为依据，用不同介质、压力、温度对安全阀的安全排放量进行选型计算。: L+ T+ R) b6 f; Y0 t7 e4 c) d例1：有一空气储罐,DN1000，容积V=5m3最高工作压力为0.8MPa，工作温度为30进口管为57X3.5,确定安全阀尺寸. M% m M( a7 T; S8 P解1)确定气体的状态条件 ?3 g+ v) F- F$ |9 e2 L 设Po安全阀出口侧压力（绝压）0.103MPa（近似为0.1MPa）) u. S4 U0 o3 ?% h- d; * Z) L 则Pd安全阀泄放压力（绝压）为# Qr6 Y! ?* m; i; CPd=1.1Pw+0.1+10%P=1.068MPa（GB150附录B4.2.1）1 B u$ d2 . 3 o3 O 当安全阀出口侧为大气时: Po/Pd=0.103/1.068=0.09363 E1 7 Y4 P; H/ d1 R. 而（2/(k+1)）k/(k-1) =（2/(1.4+1)）1.4/(1.4-1)=0.538 z- I7 f3 k& q Po/Pd（2/(k+1)）k/(k-1)是属于临界状态条件, 安全阀排放面积A按（B5）计算1 k: q$ S9 S kAmm（B5）, W+ d) z% z. F# U5 h G% f式中: C气体特性系数,查表B1或C=520k（2/(k+1)(k+1)/(k-1)）$ T- 0 / h8 c* F+ 7 EK安全阀额定泄放系数,K=0.9倍的泄放系数(泄放系数由制造厂提供,一般为0.75);或按容规附件五第二节有关规定中选取.: h# - C. w$ I; V% c0 o4 q& o* W2)容器安全泄放量的计算:/ _2 h( _; M5 f3 r盛装压缩气体或水蒸汽的容器安全泄放量,按下列规定来确定5 P6 ) j0 H& E, A( I$ D4 ax. Ha.对压缩机贮罐或水蒸汽的容器,分别取压缩机和水蒸汽发生器的最大产气量;) J1 |% N! t9 q$ Z5 _b.气体储罐等的安全泄放量按(B1)式计算% s1 g* n- qWs=2.8310-3d2 /h (B1)& ?+ K( + 6 式中为排放压力下的气体密度. A4 - A( % L/ S2 |=M（分子量）Pw(排放绝对压力)273/(22.4(273+t)# n7 B( 7 qu/ j- o- k6 u空气M=28.95( t W/ Y2 p+ S; H/ p排放绝对压力Pw=10.68/24 P* j9 L6 U* b- k z0 8 1 X代入上式得=28.9510.68273/22.4303=12.44/m3, o8 o2 R* f; U3 j$ p8 |容器在工作压力下的进口管的气体流速m/s;查表2得=1015m/s6 V- G, B: y* J; D3 G G一些常用气体流速范围0 0 J1 N2 G8 o4 V) ?8 R 表21 A; i) q+ S : o$ p; _- O 流体名称/输送压力MPa流速范围m/s 流体名称/输送压力MPa流速范围m/s5 p5 h5 q) o7 _: G5 w压缩空气00.1 0.10.60.61.01.02.02.03.0一般气体（常压）氧气 0.60.050.6饱和水蒸汽（主管）（支管）低压蒸汽1.0低压蒸汽1.0低压蒸汽1.01015102010158103.06.010205.010.07.08.030402030152020404060饱和水蒸汽（主管）（支管）煤气（初压）2KPa （初压）6KPa氨气 0.6 1.02.0液氨氮气 510乙炔气氢气自来水（主管）（支管）易燃气体406035400.753.031210203.08.00.31.02.05.02.08.08.01.53.51.01.51.0 n% H- M* # k) V$ h0 4 a. D 取=10m/s.将上述、d代入得Ws=2.8310-312.4415502 =1320.2/h则A=205.4mm2若采用带板手全启式安全阀A=0.785d02=205.4mm2 d0=(205.4/0.785)1/2=16.2根据统计概算,全启式安全阀的喉径d0与公称直径DN之比约为0.625,而微启式安全阀的喉径d0与公称直径DN之比约为0.8.选用公称直径DN32的全启式带板手安全阀. 安全阀公称直径与喉径关系 表3 安全阀公称压力公称直径DN15、20、25、32、40、50、80、100) y; O6 D) |6 Y( 6 p. / ; T% b全启式PN (MPa)1.0、2.5、4.0、6.4do 20、25、32、50、65: A! w+ J+ M5 O* EPN (MPa)10.0 20、25、32、40、50+ E* ) i; e% A$ q- 0 F7 n: mPN (MPa)16、32 12、20! ! t Te0 Y( i/ c/ zV4 Q9 微启式PN (MPa)1.6、2.5、4.0、6.4do12、16、20、25、32、40、65、80! B# J/ t# * C$ pPN (MPa)16、32do8 12* z n6 Z0 z+ X; F- sPN (MPa)16、32 14/16- g2 6 r( J: C$ J 例2.将例题1的介质改为蒸汽。解：在压力容器中，绝大多数安全阀的出口侧压力与它的泄放压力之比即Po/pd都小于理论值0.528。（此值由空气作试验介质求得Po/pd=0.528）属于临界状态。Pd安全阀的泄放压力（绝压）Pd=1.1P0.1MPa=1.11.1Pw0.1=1.210.80.1=1.068MPa查得=5.388Kg/m3. K=455(t=182)WS=2.8310-3d2=2.8310-35.38825502=953Kg最小排放面积AA=其中蒸汽在工作温度和压力下的压缩系数Z。可根据高鸿华主编压力容器安全技术问题第71问中的公式进行计算：（注1）Z=0.93式中：R848Kgm/KmolKT蒸汽绝对温度K蒸汽比容M分子量。 蒸汽k=1.135A= =245.7mm2do=17.7取DN=32的安全阀。（do=20）注1、介质压缩系数可按GB150附录B章进行计算，一些常用介质的临界特性，由表4查得某些气体的主要物理特性 表4 名称分子量临界温度t临界压力Patm(绝压)K=Cp/Cv1 F* S9 a% y; M- 7 p/ F+ D# X氢 H22.02-239.912.81.407& Y. W+ G. t4 ?, V* r2 氧 O232-118.849.711.4 L. T( e1 X4 M空气29-140.837.251.4, - C O1 |8 q5 G j9 P! p2 M氧化氮NO30-9467.21.4+ o; E: A1 W9 f g: W* q二氧化碳CO24431.172.91.302 d1 , y& B7 J, M. za9 |水蒸汽 H2O18.2374.1225.41.3(过热)1.135* S8 q% c4 R( c; b氨NH317.03132.4111.51.29/ M1 j$ s$ z) s& o2 x. |硫化氢 H2S34.09100.488.91.32 j, q, Q. y?: g; c6 i氟-12 CF2Cl2120.09111.739.61.149 ( h9 S5 d; | S d! / x+ s氯 Cl270.91144.076.11.36+ D$ n; j3 d& jz ( vD* 丙烷 C3H844.0996.8442.011.133- Y6 h+ I2 1 I4 d9 丁烷C4H1058.12152.0137.471.0940 ?3 J+ Qbe! 苯C6H678.11287.648.71.18( b, g) N, k0 |3 S, 8 G乙炔 H2C226.0436.361.61.238 r i, z6 S4 ?0 l$ % w异丁烷58.1258.1236.001.079+ |0 U7 p8 A3 _2 4 i C* ! A 上述的工况。同样可以用（B7）式进行计算。该式在计算时略去繁锁系数Z的计算，当Pd10Mpa时A=242.8mm2do=17.6众所周知，压缩系数Z是反映了真实气体在压力、温度和比容之间的关系上和理想气体的差异。在常温及压力不太高的情况下，真实气体与理想气体的差异不大。即压缩系数Z1，而一般常用的二原子气体，如空气、氧、氮、氢及一氧化碳等气体的绝热指数K均为1.4。因此，安全阀排量计算公式简化为下式： W=27KPdA用例题1的工况，代入后即得A=205.4mm2Do=16.2与例题1的详细计算相差极小，另一方面应注意的是，如合成氨的循环机的安全阀，由于出口侧的压力很大。因而压力比Po/Pd(2/(k+1) )k/(k-1)属于处在亚临界状态，则应用式(B6)来计算安全阀泄放量。但锅炉系统的安全阀选型计算要以锅规所给出的公式及系数进行计算。 例3：液化石油气贮罐，筒体内径Di=1600,长度L=6000，壁厚n=16,V=13.3m3,封头形式为椭圆，介质组分为:丙烯50%、丙烷15%、正异丁烯15%、正异丁烷15%、残液5%.液化石油气组分见表5。 液化石油气单一成分组分及汽化潜热 表5 重量组分X1丙烷C3H8丙烯C3H6正异丁烯正异丁烷残液1 n5 H H6 Y+ Q/ H9 B- Q( G- k8 q50汽化潜热kJ/kg285.5285.96343.7317.8337- l2 c3 Y, M( a8 p 液化石油气贮罐，一般不设保温且夏日均配备水喷淋予以冷却。解：对无绝热材料保冷层的压力容器其安全泄放量按（B3）计算。 W=2.55105FAt0.82/qkg/h式中：F系数，对于地面上的容器，F=1 At容器受热面积，椭圆封头的卧式贮罐 At=D0(L+0.3 D0)=3.141.632（6.916+0.31.632）=37.950汽化潜r=Xiri=285.50.15285.960.5343.70.15317.80.153370.05=301.9KJ/ 安全泄放量W=16640/h安全阀的泄放能力计算 对于贮罐的筒体长度6m时，应设置两个安全阀。在一般情况下分半值来计算较为合理。这样才不致于使安全阀选得过于大型而造成浪费。安全阀的最小排气面积A为A=577.3mm2式中Pd=1.1P0.1=1.11.80.1=2.08MPaM分子量=44 (以主要成分丙烷) do=27.12选用DN40A42H4.0的全启式安全阀两只。（此档安全阀最小公称直径为40）由两台或两台以上的装置集中输气到一个贮罐（集中罐）。或由一台设备分别输气到几个贮罐（分气罐）时。贮罐的安全泄放量的计算见例4。 例4、由两台空气压缩机同时向体积为V=100m3的集气罐输气。其输气压力为Pw=1.0MPa；t为常温。进气管为1084。此时贮罐的安全泄放量。在Pw=1.0