氯氣于工業(yè)中用途廣泛，工業(yè)級(jí)的氯氣除一般已知添加于自來(lái)水中用以消毒，亦可用于作為鹽酸、漂白粉、聚氯乙烯塑膠PVC之制造原料。同時(shí)也運(yùn)用在制造溶劑四氯化碳CCl4及氯仿CHCl3。另外與磷，三氯化磷等磷系化合物亦可合成亞磷酸二甲酯、亞磷酸二乙酯等作為塑膠添加劑、抗氧化劑、難燃劑及農(nóng)藥等用途。電子級(jí)的氯氣，則因其具強(qiáng)氧化性且對(duì)硅、二氧化硅具良好選擇性，而使用于半導(dǎo)體之乾式蝕刻制程與熱氧化層之品質(zhì)改善工作。

  本制程為以工業(yè)級(jí)的氯氣作為原料，利用吸附，蒸餾等化工單元操作方式，使原料中雜質(zhì)與氯氣分離，達(dá)到將工業(yè)級(jí)的氯氣純化為純度更高的電子級(jí)的氯氣之目的，作為下游半導(dǎo)體業(yè)者蝕刻等用途。制程中，蒸餾塔之操作條件對(duì)產(chǎn)品純度具有關(guān)鍵之作用。反應(yīng)曲面法(Response Surface Methodology)為一實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法，此方法透過(guò)因子設(shè)計(jì)、篩選等步驟，配合所欲達(dá)成之結(jié)果或特性，利用曲面之不斷逼近方式找出試驗(yàn)，制程之適合操作點(diǎn)。

  本研究之內(nèi)容即在于以反應(yīng)曲面法針對(duì)氯氣純化制程中最關(guān)鍵之蒸餾單元，以實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方式進(jìn)行一有系統(tǒng)之試驗(yàn)，先透過(guò)因子的篩選實(shí)驗(yàn)，決定對(duì)于反應(yīng)變數(shù)具顯著影響的因子。接著進(jìn)行反應(yīng)曲面實(shí)驗(yàn)，利用數(shù)據(jù)解析與相關(guān)的統(tǒng)計(jì)技術(shù)，建立一可靠的迴歸模型，并依此找出最適化之操作變數(shù)，減少因頻繁改變因子所產(chǎn)生之系統(tǒng)擾動(dòng)，達(dá)成制程改善之目標(biāo)。

  化學(xué)小常識(shí)：

  氯氣的物理性質(zhì)：

  物態(tài)     氣態(tài)
  密度     （0 °C, 101.325 kPa） 3.2 g/L
  沸點(diǎn)時(shí)液體密度     1.5625 g·cm−3
  熔點(diǎn)     171.6 K，-101.5 °C，-150.7 °F
  沸點(diǎn)     239.11 K，-34.04 °C，-29.27 °F
  臨界點(diǎn)     416.9 K，7.991 MPa
  熔化熱     (Cl2) 6.406 kJ·mol−1
  汽化熱     (Cl2) 20.41 kJ·mol−1
  比熱容     (Cl2) 33.949 J·mol−1·K−1
 

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