Visokotlačni kemijski reaktor za granulirani polikristalni silicij

Shaanxi Nonferrous Tianhong Ruike Silicon Materials Co., Ltd. (u daljnjem tekstu "Tianrui Silicon Materials") kinesko je visokotehnološko poduzeće zajedničkog ulaganja koje integrira proizvodnju, prodaju, usluge te istraživanje i razvoj ultra čistog silicija materijala. Ima vodeću svjetsku proizvodnu tehnologiju za elektronički silan plin, granulirani polisilicij i ultra čisti polisilicij. Prva faza je dovršila godišnju proizvodnju od 18 000 tona granuliranog polisilicija, 300 tona ultra čistog polisilicija Projekt industrijalizacije elektroničkih i fotonaponskih novih materijala s kapacitetom utovara od 2000 tona silanskog plina visoke čistoće, koji proizvodi ultra čist polikristalnog silicija i silan plina visoke čistoće, ispunjava domaću prazninu i značajno poboljšava razinu podrške uzvodne i nizvodne industrije u provinciji Shaanxi.

Projekt Tianrui Silicon Materials Phase I ima značajne karakteristike kao što su kontinuirana proizvodnja, zatvorena cirkulacija, čista proizvodnja, očuvanje energije i smanjenje potrošnje. Od izgradnje projekta, Tianrui Silicon Materials je implementaciju tehnologije, apsorpciju i neovisno istraživanje i razvoj uvijek činio glavnim prioritetom za tvrtku. U kolovozu 2020. organiziran je odlazak određenog broja tehničara u Sjedinjene Države na obuku za upravljanje procesima, a istraživanje i istraživanje te razvoj novih procesa i tehnologija kontinuirano su se produbljivali. Na temelju prve generacije silanske tehnologije fluidiziranog sloja REC silicijskih materijala, usvojen je razvojni model koji kombinira uvezenu tehnologiju i neovisno istraživanje i razvoj kako bi se uspješno postigla prva sveobuhvatna iteracija i nadogradnja tehnologije procesa fluidiziranog sloja silana. Tehnologija proizvodnog procesa FBR-B (druga generacija procesa s fluidiziranim slojem silana), koja je razvijena i puštena u rad, ima dulje stvarno vrijeme rada, višu kvalitetu proizvoda i bržu stopu pročišćavanja u usporedbi s projektiranom vrijednošću. Njene temeljne prednosti uključuju smanjenje smanjene potrošnje energije na 1/10 Siemensove metode, smanjenje sveobuhvatne potrošnje energije na 1/3, skraćivanje vremena pročišćavanja reaktorske jedinice s fluidiziranim slojem na oko 7 dana, probijanje kontinuiranog vremena rada jednog kemijskog reaktora opreme za 800 dana, dostižući 4 puta više od projektiranog vremena i imajući brzinu dodavanja jedne proizvodne linije koja premašuje projektiranu vrijednost za 30 posto. Istodobno je postigla stopu lokalizacije opreme od 60 posto, poboljšavajući razinu neovisne i kontrolirane industrije. U isto vrijeme, Tianrui Silicon Materials također jača neovisno istraživanje i razvoj na osnovnoj opremi i ključnim rezervnim dijelovima, prevladavajući probleme s "uskim grlom" kao što su domaće keramičke obloge, ispunjavajući domaću prazninu i smanjujući troškove proizvodnje i rada.

Iterativna nadogradnja tehnologije dovela je do značajnog skoka u proizvodnji i kvaliteti proizvoda od granuliranog polikristalnog silicija. Kapacitet proizvodnje povećan je s 10 000 tona godišnje u tehnologiji prve generacije na 20 000 tona godišnje u tehnologiji druge generacije, pri čemu je kvaliteta dosegla posebnu fotonaponsku razinu. Među njima, više od 30 posto proizvoda doseglo je elektroničku razinu, i prvi je u industriji koji je postigao učinkovitu izravnu masovnu primjenu monokristala s udjelom proizvoda do 95 posto, Uspostaviti izvanrednu stratešku poziciju u industriji i tržištu utjecaj marke Tianhong Ruike za granulirane polisilikonske proizvode.

Ulaskom u razdoblje "14. petogodišnjeg plana", Tianrui Silicon Materials pomno prati cilj "dvostrukog ugljika", iskorištava strateške mogućnosti razvoja i pravovremeno planira i organizira implementaciju projekta nadogradnje industrije granuliranog polikristalnog silicija elektroničke kvalitete od 80 000 tona. Prijavljeno je da je projekt postigao sveobuhvatnu iterativnu nadogradnju cjelokupnog operativnog sustava kroz drugu iteraciju procesne tehnologije, formirajući proizvodni i operativni sustav od 100 000 tona. Stopa lokalizacije opreme dosegla je 80 posto, vrijeme pročišćavanja reaktora skrutnulo se na manje od 7 dana, a kvaliteta proizvoda dosegnula je elektroničku razinu, s nekima dosegnuvši elektroničku razinu 2 prema 1. Nakon što je novi projekt pušten u rad, evidentno je smanjenje jedinične potrošnje i učinak učinkovitosti razmjera. Pod uvjetom proizvodnog kapaciteta od 100 000 tona, troškovi proizvodnje značajno su smanjeni za 33 posto u usporedbi s trenutnim proizvodnim kapacitetom od 18 000 tona godišnje, čime je dosegnuta vodeća globalna razina.

Kao jedan od glavnih proizvoda Tianrui silikonskih materijala, granulirani polisilicijski proizvodi imaju prednosti primjene kao što su niski ugljični otisak, nema potrebe za drobljenjem, dobra fluidnost i snažna sposobnost punjenja, te su idealni za nizvodno RCZ (Recharged Czochralski multi loading and crystal pulling tehnologija) i CCZ (Continuous Czochalski kontinuirana tehnologija izravnog crtanja) ponovno hranjenje. Uz kontinuirano poboljšanje kvalitete i stabilnosti proizvoda tvrtke, udio visokokvalitetnog plazmida poput polikristalnog silicija koji se koristi u monokristalnom polju od strane Tianrui Silicon Materials povećao se s 5 posto u početnom testiranju na 20 posto u trenutnim serijskim primjenama, i prošao je 30 posto testa izvlačenja kristala. Uz povećanje proizvodnje i ponude, to će u budućnosti donijeti veće dobitke industrijskom lancu. U isto vrijeme, Tianrui Silicon aktivno je proširio polje primjene granuliranog polisilicija, postigao odnos suradnje s ACHIEVE CHEM i preuzeo vodstvo u realizaciji raznolike primjene čitavog niza proizvoda granuliranog polisilicija metodom fluidiziranog sloja silana.

Priprema granuliranih polisilikonskih proizvoda obično uključuje sljedećeoprema za kemijske strojeve:

Reaktor: Spremnik koji se koristi za kemijsku reakciju, koji može biti avisokotlačna reaktorska posuda od nehrđajućeg čelikaili astakleni reaktor s omotačem.

Oprema za grijanje: kao što su električna peć, grijaća ploča,grijaći plašt, cirkulator grijanja, itd., koji se koristi za postizanje temperature potrebne za reakciju.

Uređaj za miješanje: kao što jedigitalna električna miješalicailimagnetsko miješanje, koristi se za miješanje reaktanata.

Oprema za filtriranje: Koristi se za odvajanje krutih i tekućih faza, kao što je lijevak vakuumskog filtera, filter papir, filter membrana, itd.

Oprema za sušenje: kao što jepećnica za vakuumsko sušenje, ilipeć za brzo sušenje, itd., koji se koristi za uklanjanje otapala ili vlage.

Centrifuga: Koristi se za odvajanje krutine od tekućine i prikupljanje krutih proizvoda.

Čistoća Tianrui silikonskih materijala visoke čistoće silan plinskih proizvoda je 99,9999 posto, a kvaliteta je dosegla međunarodnu naprednu razinu. Osim što su naširoko priznati u poljima fotonaponskih ćelija, ravnih zaslona i proizvodnje poluvodiča, pomaci su napravljeni u primjeni novih materijala za energetske baterije. Čistoća ultra čistog zonskog topljivog polikristalnog silicija doseže 13N, a sadržaj nečistoća je samo ppt (ppt dio na trilijun) razine. Naširoko se koristi u novim energetskim vozilima, novoj proizvodnji energije, industrijskoj automatizaciji, željezničkom prijevozu, 5G i drugim područjima.

Posljednjih godina Tianrui Silicon Materials u potpunosti je implementirao novi razvojni koncept, promovirao duboku integraciju industrijskog lanca, lanca talenata i lanca inovacija, u potpunosti iskoristio Qinchuangovu originalnu novu platformu za vožnju, u kombinaciji s prednostima vlastitog talenta te surađivao s domaćim i inozemnih istraživačkih instituta za usmjeravanje na vrhunska područja i napredne tehnologije u industriji. Kroz tehnološke inovacije, Tianrui Silicon Materials osnažio je tvrtku za razvoj visoke kvalitete i osvojio je 5 znanstvenih i tehnoloških nagrada. Postoje 4 nagrade za "Tri nove i tri male" (nova tehnologija, novi proces, novi materijali i mali izumi, male kreacije i male transformacije) natječaj za inovacije, prijavljeno je 10 tehnoloških patenata, uspješno je prijavljeno 7 znanstveno-tehnoloških projekata, a 5 standarda uključeno je u nacionalni plan industrijskih standarda za 2022. Trenutačno postoji 72 tehnološka patenta. Redom su mu dodijeljene titule "Nacionalno visokotehnološko poduzeće", "Nacionalno poduzeće za intelektualno vlasništvo", "Poduzeće za prednost intelektualnog vlasništva provincije Shaanxi", "Poduzeće Gazela provincije Shaanxi", "Poduzeće poznate robne marke provincije Shaanxi 2021" i "Treće Skupina inteligentnih fotonaponskih pilot demonstracijskih poduzeća". Proizvedeni granulirani polisilicij, ultra-čisti elektronički plin silan i proizvodi elektroničkog polisilicija prepoznati su kao ključni novi proizvodi u provinciji Shaanxi.