Kemisk højtryksreaktor til granulært polykrystallinsk silicium

Shaanxi Nonferrous Tianhong Ruike Silicon Materials Co., Ltd. (i det følgende benævnt "Tianrui Silicon Materials") er en kinesisk udenlandsk joint venture højteknologisk virksomhed, der integrerer fremstilling, salg, service og forskning og udvikling af ultrarent silicium materialer. Det har verdens førende produktionsteknologi til elektronisk silangas, granulært polysilicium og ultrarent polysilicium. Den første fase har afsluttet en årlig produktion på 18.000 tons granulært polysilicium, 300 tons ultrarent polysilicium Industrialiseringsprojektet af elektroniske og solcelle-nye materialer med en lastekapacitet på 2000 tons højren silangas, som producerer ultraren polykrystallinsk silicium og silangas med høj renhed, udfylder den indenlandske kløft og forbedrer betydeligt støtteniveauet for upstream- og downstream-industrier i Shaanxi-provinsen.

Tianrui Silicon Materials Fase I-projektet har væsentlige funktioner såsom kontinuerlig produktion, lukket kredsløbscirkulation, ren produktion, energibesparelse og forbrugsreduktion. Siden opførelsen af ​​projektet har Tianrui Silicon Materials altid gjort teknologiimplementering, absorption og uafhængig forskning og udvikling til en topprioritet for virksomheden. I august 2020 blev en række teknikere organiseret til at tage til USA for procesdrifttræning, og udforskningen og forskningen og udviklingen af ​​nye processer og teknologier blev løbende uddybet. På grundlag af den første generation af silan fluid bed-teknologi af REC siliciummaterialer er en udviklingsmodel, der kombinerer importeret teknologi og uafhængig forskning og udvikling, blevet vedtaget for med succes at opnå den første omfattende iteration og opgradering af silan fluid bed procesteknologi. FBR-B (anden generation af silan fluid bed process) produktionsprocesteknologi, som er blevet udviklet og sat i drift, har en længere faktisk driftstid, højere produktkvalitet og hurtigere oprensningshastighed sammenlignet med designværdien. Dens kernefordele omfatter bl.a. reduktion af reduktionsstrømforbruget til 1/10 af Siemens-metoden, reduktion af det omfattende strømforbrug til 1/3, forkortelse af rensningstiden for fluid bed-reaktorenheden til omkring 7 dage, bryder gennem den kontinuerlige driftstid for en enkelt kemisk reaktor udstyr med 800 dage, når 4 gange designtiden, og har en enkelt produktionslinje-tilførselshastighed, der overstiger designværdien med 30 procent. Samtidig har den opnået en lokaliseringsrate på 60 procent, hvilket har forbedret niveauet for uafhængig og kontrollerbar industri. Samtidig styrker Tianrui Silicon Materials også uafhængig forskning og udvikling af kerneudstyr og vigtige reservedele, overvinder "flaskehals"-problemer såsom indenlandsk keramisk foring, udfylder det indenlandske hul og reducerer produktions- og driftsomkostninger.

Den iterative opgradering af teknologi har drevet et betydeligt spring i produktionen og kvaliteten af ​​granulære polykrystallinske siliciumprodukter. Produktionskapaciteten er blevet øget fra 10.000 tons/år i første generations teknologi til 20.000 tons/år i anden generations teknologi, hvor kvaliteten når solcelle-specielt niveau. Blandt dem har mere end 30 procent af produkterne nået det elektroniske niveau, og det er det første i branchen til at opnå effektiv enkeltkrystal direkte masseanvendelse med en produktandel på op til 95 procent, Etablere en bemærkelsesværdig industristrategisk position og marked indflydelse fra Tianhong Ruike-mærket for granulerede polysiliciumprodukter.

Ind i perioden med "14. femårsplan" følger Tianrui Silicon Materials tæt "dual carbon"-målet, griber strategiske udviklingsmuligheder og planlægger rettidigt og organiserer implementeringen af ​​et 80.000 tons granulært polykrystallinsk siliciumindustriopgraderingsprojekt i elektronisk kvalitet. Det rapporteres, at projektet har opnået en omfattende iterativ opgradering af det overordnede operativsystem gennem den anden iteration af procesteknologi, der danner et 100.000 tons produktions- og driftssystem. Udstyrets lokaliseringshastighed er nået op på 80 procent, reaktorrensningstiden er størknet til mindre end 7 dage, og produktkvaliteten har alle nået elektronisk niveau, hvor nogle har nået elektronisk niveau 2 til 1. Efter det nye projekt er sat i drift, reduktion i enhedsforbrug og effekten af ​​skalaeffektivitet er tydelig. Under forudsætning af en produktionskapacitet på 100.000 tons, er fremstillingsomkostningerne faldet markant med 33 procent sammenlignet med den nuværende produktionskapacitet på 18.000 tons/år, og har nået et globalt førende niveau.

Som et af hovedprodukterne fra Tianrui siliciummaterialer har granulære polysiliciumprodukter anvendelsesfordele såsom lavt kulstoffodaftryk, intet behov for knusning, god flydeevne og stærk påfyldningsevne og er ideelle til nedstrøms RCZ (Recharged Czochralski multi loading og krystaltrækning) teknologi) og CCZ (Continuous Czochalski continuous direct drawing technology) re fodring. Med den kontinuerlige forbedring af kvaliteten og stabiliteten af ​​virksomhedens produkter er andelen af ​​højkvalitets plasmid som polykrystallinsk silicium brugt i enkeltkrystalfeltet af Tianrui Silicon Materials steget fra 5 procent i indledende test til 20 procent i nuværende batchapplikationer, og har bestået 30 procent af krystaltrækningstesten. Med stigningen i produktion og udbud vil det give større gevinster til den industrielle kæde i fremtiden. Samtidig udvidede Tianrui Silicon aktivt anvendelsesområdet for granulært polysilicium, nåede et samarbejdsforhold med ACHIEVE CHEM og tog føringen med at realisere den diversificerede anvendelse af et komplet udvalg af granulære polysiliciumprodukter ved silan fluid bed-metode.

Fremstillingen af ​​granulære polysiliciumprodukter involverer sædvanligvis følgendekemiske maskiner udstyr:

Reaktor: En beholder, der bruges til kemisk reaktion, som kan være enhøjtryksreaktorbeholder i rustfrit ståleller aglasreaktor med kappe.

Opvarmningsudstyr: Såsom elektrisk ovn, varmeplade,varmekappe, varmecirkulationspumpeetc., anvendes til at tilvejebringe den temperatur, der kræves til reaktionen.

Blandeapparat: Som f.eksdigital elektrisk omrørerellermagnetisk omrøring, bruges til at blande og omrøre reaktanter.

Filtreringsudstyr: Bruges til at adskille faste og flydende faser, såsom vakuumfiltertragt, filterpapir, filtermembran osv.

Tørreudstyr: Som f.eksvakuumtørreovn, ellerblæsetørreovnosv., bruges til at fjerne opløsningsmiddel eller fugt.

Centrifuge: Bruges til at adskille fast stof fra væske og opsamle faste produkter.

Renheden af ​​Tianrui siliciummateriale med høj renhed silangasprodukter er 99,9999 procent, og kvaliteten har nået det internationale avancerede niveau. Ud over at være bredt anerkendt inden for fotovoltaiske celler, fladskærme og halvlederfremstilling, er der sket gennembrud i anvendelsen af ​​nye energibatterimaterialer. Renheden af ​​ultraren zone-smeltende polykrystallinsk silicium når 13N, og urenhedsindholdet er så lavt som ppt (ppt part per billion) niveau. Det er meget udbredt i nye energikøretøjer, ny energiproduktion, industriel automation, jernbanetransit, 5G og andre områder.

I de seneste år har Tianrui Silicon Materials fuldt ud implementeret det nye udviklingskoncept, fremmet den dybe integration af industrikæden, talentkæden og innovationskæden, fuldt udnyttet Qinchuangs originale nye køreplatform kombineret med virksomhedens egne talentfordele og samarbejdet med indenlandske og udenlandske forskningsinstitutter for at målrette banebrydende felter og fremadskuende teknologier i industrien. Gennem teknologisk innovation har Tianrui Silicon Materials bemyndiget virksomheden til at udvikle høj kvalitet og har vundet 5 videnskabelige og teknologiske priser. Der er 4 priser for "Tre nye og tre små" (ny teknologi, ny proces, nye materialer og små opfindelser, små kreationer og små transformationer) innovationskonkurrence, 10 teknologipatenter er ansøgt, 7 videnskabs- og teknologiprojekter er blevet ansøgt med succes, og 5 standarder er inkluderet i den nationale industristandardplan for 2022. I øjeblikket er der 72 teknologipatenter. Det er successivt blevet tildelt titlerne "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 af intelligente fotovoltaiske pilotdemonstrationsvirksomheder". De producerede granulerede polysiliciumprodukter, ultraren elektronisk silangas og polysiliciumprodukter af elektronisk kvalitet er blevet anerkendt som nøglenye produkter i Shaanxi-provinsen.