Kjemisk høytrykksreaktor for granulært polykrystallinsk silisium

Shaanxi Nonferrous Tianhong Ruike Silicon Materials Co., Ltd. (heretter referert til som "Tianrui Silicon Materials") er en kinesisk utenlandsk joint venture høyteknologisk bedrift som integrerer produksjon, salg, service og forskning og utvikling av ultrarent silisium materialer. Den har verdens ledende produksjonsteknologi for elektronisk silangass, granulært polysilisium og ultrarent polysilisium. Den første fasen har fullført en årlig produksjon på 18 000 tonn granulært polysilisium, 300 tonn ultrarent polysilisium Industrialiseringsprosjektet av elektroniske og solcelleanlegg nye materialer med en lastekapasitet på 2000 tonn høyren silangass, som produserer ultraren polykrystallinsk silisium og silangass med høy renhet, fyller det innenlandske gapet og forbedrer støttenivået til oppstrøms- og nedstrømsindustrier i Shaanxi-provinsen betydelig.

Tianrui Silicon Materials Fase I-prosjektet har betydelige funksjoner som kontinuerlig produksjon, sirkulasjon med lukket kretsløp, ren produksjon, energisparing og forbruksreduksjon. Siden konstruksjonen av prosjektet har Tianrui Silicon Materials alltid gjort teknologiimplementering, absorpsjon og uavhengig forskning og utvikling til en toppprioritet for selskapet. I august 2020 ble en rekke teknikere organisert for å dra til USA for prosessdriftstrening, og utforskning og forskning og utvikling av nye prosesser og teknologier ble kontinuerlig utdypet. På grunnlag av den første generasjonen silan fluidisert sjiktteknologi av REC silisiummaterialer, har en utviklingsmodell som kombinerer importert teknologi og uavhengig forskning og utvikling blitt tatt i bruk for å oppnå den første omfattende iterasjonen og oppgraderingen av silan fluid bed prosessteknologi. FBR-B (andre generasjons silan fluidized bed process) produksjonsprosessteknologi, som er utviklet og satt i drift, har en lengre faktisk driftstid, høyere produktkvalitet og raskere rensehastighet sammenlignet med designverdien, dens kjernefordeler inkluderer redusere reduksjonsstrømforbruket til 1/10 av Siemens-metoden, redusere det omfattende strømforbruket til 1/3, forkorte rensetiden til fluidisert sjiktreaktorenheten til ca. 7 dager, bryte gjennom den kontinuerlige driftstiden til en enkelt kjemisk reaktor utstyr med 800 dager, som når 4 ganger designtiden, og har en enkelt produksjonslinje som overskrider designverdien med 30 prosent. Samtidig har den oppnådd 60 prosent utstyrslokaliseringsgrad, noe som har forbedret nivået på uavhengig og kontrollerbar industri. Samtidig styrker Tianrui Silicon Materials også uavhengig forskning og utvikling på kjerneutstyr og viktige reservedeler, og overvinner "flaskehals"-problemene som innenlandsk keramikkfôr, fyller det innenlandske gapet og reduserer produksjons- og driftskostnader.

Den iterative oppgraderingen av teknologi har drevet et betydelig sprang i produksjonen og kvaliteten på granulære polykrystallinske silisiumprodukter. Produksjonskapasiteten er økt fra 10000 tonn/år i førstegenerasjonsteknologi til 200000tonn/år i andregenerasjonsteknologi, med kvaliteten på solcelle-spesialnivå. Blant dem har mer enn 30 prosent av produktene nådd det elektroniske nivået, og det er det første i bransjen som oppnår effektiv enkeltkrystall direkte masseanvendelse med en produktandel på opptil 95 prosent, etablere en bemerkelsesverdig industristrategisk posisjon og marked innflytelse fra Tianhong Ruike-merket for granulære polysilisiumprodukter.

Når Tianrui Silicon Materials går inn i "14th Five Year Plan"-perioden, følger "dobbelt karbon"-målet nøye, griper strategiske utviklingsmuligheter og planlegger og organiserer i tide implementeringen av et 80 000 tonn elektronisk klasse granulært polykrystallinsk silisiumindustrioppgraderingsprosjekt. Det rapporteres at prosjektet har oppnådd en omfattende iterativ oppgradering av det overordnede operativsystemet gjennom den andre iterasjonen av prosessteknologi, og danner et produksjons- og driftssystem på 100 000 tonn. Utstyrslokaliseringshastigheten har nådd 80 prosent, reaktorrensetiden har stivnet til mindre enn 7 dager, og produktkvaliteten har nådd elektronisk nivå, og noen har nådd elektronisk nivå 2 til 1. Etter at det nye prosjektet er satt i drift, reduksjon i enhetsforbruk og effekten av skaleringseffektivitet er tydelig. Under forutsetning av en produksjonskapasitet på 100 000 tonn, har produksjonskostnadene sunket betydelig med 33 prosent sammenlignet med dagens produksjonskapasitet på 18000 tonn/år, og nådde et globalt ledende nivå.

Som et av hovedproduktene til Tianrui silisiummaterialer har granulære polysilisiumprodukter bruksfordeler som lavt karbonavtrykk, ikke behov for knusing, god flyt og sterk fyllingsevne, og er ideelle for nedstrøms RCZ (Recharged Czochralski multiloading og crystal pulling) teknologi) og CCZ (Continuous Czochalski continuous direct drawing technology) re fôring. Med den kontinuerlige forbedringen av kvaliteten og stabiliteten til selskapets produkter, har andelen høykvalitets plasmid som polykrystallinsk silisium brukt i enkeltkrystallfeltet av Tianrui Silicon Materials økt fra 5 prosent i innledende testing til 20 prosent i nåværende batchapplikasjoner, og har bestått 30 prosent av krystalltrekketesten. Med økningen i produksjon og tilbud vil det gi høyere gevinster til industrikjeden i fremtiden. Samtidig utvidet Tianrui Silicon aktivt bruksområdet for granulært polysilisium, nådde et samarbeidsforhold med ACHIEVE CHEM og tok ledelsen i å realisere den diversifiserte anvendelsen av et komplett spekter av granulære polysilisiumprodukter ved silan fluidisert sjiktmetode.

Fremstillingen av granulære polysilisiumprodukter involverer vanligvis følgendekjemisk maskineri utstyr:

Reaktor: En beholder som brukes til kjemisk reaksjon, som kan være enhøytrykks reaktorbeholder i rustfritt ståleller amantlet glassreaktor.

Oppvarmingsutstyr: For eksempel elektrisk ovn, varmeplate,varmemantel, varmesirkulatoretc., brukt for å tilveiebringe temperaturen som kreves for reaksjonen.

Blandeapparat: Som f.eksdigital elektrisk røreverkellermagnetisk omrøring, brukes til å blande og røre reaktanter.

Filtreringsutstyr: Brukes til å skille faste og flytende faser, som vakuumfiltertrakt, filterpapir, filtermembran, etc.

Tørkeutstyr: Som f.eksvakuum tørkeovn, ellertørkeovn, etc., brukes til å fjerne løsemiddel eller fuktighet.

Sentrifuger: Brukes til å skille fast stoff fra væske og samle faste produkter.

Renheten til Tianrui silisiummateriale med høy renhet silangassprodukter er 99,9999 prosent, og kvaliteten har nådd det internasjonale avanserte nivået. I tillegg til å være allment anerkjent innen fotovoltaiske celler, flatskjermer og halvlederproduksjon, har det blitt gjort gjennombrudd i bruken av nye energibatterimaterialer. Renheten til ultraren sonesmeltende polykrystallinsk silisium når 13N, og urenhetsinnholdet er så lavt som ppt (ppt del per trillion) nivå. Det er mye brukt i nye energikjøretøyer, ny energiproduksjon, industriell automasjon, jernbanetransport, 5G og andre felt.

De siste årene har Tianrui Silicon Materials implementert det nye utviklingskonseptet fullt ut, fremmet dyp integrasjon av industrikjede, talentkjede og innovasjonskjede, fullt utnyttet Qinchuangs originale nye kjøreplattform, kombinert med selskapets egne talentfordeler, og samarbeidet med innenlandsk og utenlandske forskningsinstitutter for å målrette banebrytende felt og fremtidsrettet teknologi i industrien. Gjennom teknologisk innovasjon har Tianrui Silicon Materials styrket selskapet til å utvikle høy kvalitet, og har vunnet 5 vitenskapelige og teknologiske priser. Det er 4 priser for "Three New and Three Small" (ny teknologi, ny prosess, nye materialer og små oppfinnelser, små kreasjoner og små transformasjoner) innovasjonskonkurranse, 10 teknologipatenter er søkt om, 7 vitenskapelige og teknologiske prosjekter er søkt med suksess, og 5 standarder er inkludert i den nasjonale industristandardplanen for 2022. For tiden er det 72 teknologipatenter. Det har suksessivt blitt tildelt titlene "National High tech Enterprise", "National Intellectual Property Enterprise", "Shaanxi Province Intellectual Property Advantage Enterprise", "Shaanxi Province Gazelle Enterprise", "Shaanxi Province 2021 Famous Brand Enterprise" og "Third" Batch of Intelligent Photovoltaic Pilot Demonstration Enterprises". Produsert granulert polysilisium, ultraren elektronisk silangass og polysilisium av elektronisk kvalitet har blitt anerkjent som viktige nye produkter i Shaanxi-provinsen.