Chemischer Hochdruckreaktor für granuliertes polykristallines Silizium

Shaanxi Nonferrous Tianhong Ruike Silicon Materials Co., Ltd. (im Folgenden „Tianrui Silicon Materials“ genannt) ist ein chinesisch-ausländisches Joint-Venture-Hightech-Unternehmen, das die Herstellung, den Vertrieb, den Service sowie die Forschung und Entwicklung von hochreinem Silizium integriert Materialien. Das Unternehmen verfügt über die weltweit führende Produktionstechnologie für Silangas in Elektronikqualität, granuliertes Polysilizium und hochreines Polysilizium. In der ersten Phase wurde eine jährliche Produktion von 18.000 Tonnen körnigem Polysilizium und 300 Tonnen hochreinem Polysilizium abgeschlossen. Das Industrialisierungsprojekt für neue elektronische und photovoltaische Materialien mit einer Ladekapazität von 2.000 Tonnen hochreinem Silangas, das hochreines Silangas produziert polykristallines Silizium und hochreines Silangas füllen die inländische Lücke und verbessern das Unterstützungsniveau der vor- und nachgelagerten Industrien in der Provinz Shaanxi erheblich.

Das Phase-I-Projekt Tianrui Silicon Materials zeichnet sich durch wesentliche Merkmale wie kontinuierliche Produktion, geschlossenen Kreislauf, saubere Produktion, Energieeinsparung und Verbrauchsreduzierung aus. Seit dem Bau des Projekts hat Tianrui Silicon Materials stets die Technologieimplementierung, -absorption sowie unabhängige Forschung und Entwicklung zur obersten Priorität des Unternehmens gemacht. Im August 2020 wurde eine Reihe von Technikern organisiert, die zur Schulung im Prozessbetrieb in die USA gingen, und die Erforschung sowie Forschung und Entwicklung neuer Prozesse und Technologien wurde kontinuierlich vertieft. Auf der Grundlage der Silan-Wirbelschichttechnologie der ersten Generation der REC-Siliziummaterialien wurde ein Entwicklungsmodell übernommen, das importierte Technologie und unabhängige Forschung und Entwicklung kombiniert, um die erste umfassende Iteration und Modernisierung der Silan-Wirbelschicht-Prozesstechnologie erfolgreich zu erreichen. Die FBR-B-Produktionsprozesstechnologie (Silan-Fließbettverfahren der zweiten Generation), die entwickelt und in Betrieb genommen wurde, weist im Vergleich zum Auslegungswert eine längere tatsächliche Betriebszeit, eine höhere Produktqualität und eine schnellere Reinigungsrate auf. Zu ihren Hauptvorteilen gehören Reduzierung des Reduzierungsstromverbrauchs auf 1/10 der Siemens-Methode, Reduzierung des Gesamtstromverbrauchs auf 1/3, Verkürzung der Reinigungszeit der Wirbelschichtreaktoreinheit auf etwa 7 Tage, wodurch die kontinuierliche Betriebszeit eines einzelnen chemischen Reaktors durchbrochen wird Ausrüstung um 800 Tage, Erreichen des Vierfachen der Designzeit und eine einzelne Produktionslinien-Vorschubrate, die den Designwert um 30 Prozent übersteigt. Gleichzeitig wurde eine Gerätelokalisierungsrate von 60 Prozent erreicht, wodurch das Niveau der unabhängigen und kontrollierbaren Industrie verbessert wurde. Gleichzeitig stärkt Tianrui Silicon Materials auch die unabhängige Forschung und Entwicklung für Kernausrüstung und wichtige Ersatzteile, um „Engpass“-Probleme wie die Keramikauskleidung im Inland zu überwinden, die Lücke im Inland zu schließen und die Produktions- und Betriebskosten zu senken.

Die iterative Weiterentwicklung der Technologie hat zu einem erheblichen Sprung in der Produktion und Qualität granularer polykristalliner Siliziumprodukte geführt. Die Produktionskapazität wurde von 10.000 Tonnen/Jahr in der Technologie der ersten Generation auf 20.000 Tonnen/Jahr in der Technologie der zweiten Generation erhöht, wobei die Qualität das Photovoltaik-Sonderniveau erreicht. Unter ihnen haben mehr als 30 Prozent der Produkte das elektronische Niveau erreicht, und es ist das erste in der Branche, das eine effiziente Einkristall-Direktmassenanwendung mit einem Produktanteil von bis zu 95 Prozent erreicht und eine bemerkenswerte strategische Position und Marktposition in der Branche etabliert hat Einfluss der Marke Tianhong Ruike für körnige Polysiliziumprodukte.

Zu Beginn des „14. Fünfjahresplans“ verfolgt Tianrui Silicon Materials das „Dual Carbon“-Ziel genau, nutzt strategische Entwicklungschancen und plant und organisiert rechtzeitig die Umsetzung eines 80.000 Tonnen schweren Projekts zur Modernisierung der granularen polykristallinen Siliziumindustrie in elektronischer Qualität. Berichten zufolge hat das Projekt durch die zweite Iteration der Prozesstechnologie eine umfassende iterative Aktualisierung des gesamten Betriebssystems erreicht und so ein 100.000 Tonnen schweres Produktions- und Betriebssystem geschaffen. Die Gerätelokalisierungsrate hat 80 Prozent erreicht, die Reaktorreinigungszeit hat sich auf weniger als 7 Tage verfestigt und die Produktqualität hat alle das elektronische Niveau erreicht, einige sogar das elektronische Niveau 2 zu 1. Nachdem das neue Projekt in Betrieb genommen wurde, wird das Die Reduzierung des Geräteverbrauchs und der Effekt der Skaleneffizienz sind offensichtlich. Bei einer Produktionskapazität von 100.000 Tonnen sind die Herstellungskosten im Vergleich zur aktuellen Produktionskapazität von 18.000 Tonnen/Jahr deutlich um 33 Prozent gesunken und haben ein weltweit führendes Niveau erreicht.

Als eines der Hauptprodukte von Tianrui-Siliziummaterialien bieten körnige Polysiliziumprodukte Anwendungsvorteile wie einen geringen CO2-Fußabdruck, keine Notwendigkeit der Zerkleinerung, gute Fließfähigkeit und starke Füllfähigkeit und sind ideal für nachgeschaltete RCZ (Recharged Czochralski Multi Loading und Kristallziehen). Technologie) und CCZ (Continuous Czochalski Continuous Direct Drawing Technology) Nachspeisung. Mit der kontinuierlichen Verbesserung der Qualität und Stabilität der Produkte des Unternehmens ist der Anteil an hochwertigem plasmidähnlichem polykristallinem Silizium, das Tianrui Silicon Materials im Einkristallbereich verwendet, von 5 Prozent bei ersten Tests auf 20 Prozent bei aktuellen Batch-Anwendungen gestiegen. und hat den Kristallziehtest zu 30 Prozent bestanden. Mit der Steigerung von Produktion und Angebot wird die Industriekette in Zukunft höhere Gewinne erzielen. Gleichzeitig erweiterte Tianrui Silicon aktiv den Anwendungsbereich von granuliertem Polysilizium, ging eine Kooperation mit ACHIEVE CHEM ein und übernahm die Führung bei der Verwirklichung der vielfältigen Anwendung einer vollständigen Palette granulierter Polysiliziumprodukte durch das Silan-Wirbelschichtverfahren.

Die Herstellung körniger Polysiliziumprodukte umfasst normalerweise FolgendesAusrüstung für chemische Maschinen:

Reaktor: Ein Behälter, der für chemische Reaktionen verwendet wirdHochdruck-Reaktorbehälter aus Edelstahloder einummantelter Glasreaktor.

Heizgeräte: Wie Elektroofen, Heizplatte,Heizmantel, Heizungsumwälzpumpeusw., die verwendet werden, um die für die Reaktion erforderliche Temperatur bereitzustellen.

Mischgerät: Wie zdigitaler elektrischer Rührerodermagnetisches Rühren, zum Mischen und Rühren von Reaktanten.

Filtrationsausrüstung: Wird zur Trennung von festen und flüssigen Phasen verwendet, z. B. Vakuumfiltertrichter, Filterpapier, Filtermembran usw.

Trocknungsgeräte: Wie zVakuumtrockenofen, oderLufttrockenofenusw., die zum Entfernen von Lösungsmittel oder Feuchtigkeit verwendet werden.

Zentrifuge: Wird verwendet, um Feststoffe von Flüssigkeiten zu trennen und feste Produkte zu sammeln.

Die Reinheit der hochreinen Silangasprodukte aus Tianrui-Siliziummaterial beträgt 99,9999 Prozent und die Qualität hat das internationale Spitzenniveau erreicht. Neben der weiten Anerkennung in den Bereichen Photovoltaikzellen, Flachbildschirme und Halbleiterfertigung wurden auch Durchbrüche bei der Anwendung neuer Energiebatteriematerialien erzielt. Die Reinheit von ultrareinem zonenschmelzendem polykristallinem Silizium erreicht 13 N und der Verunreinigungsgehalt liegt bei nur ppt (ppt part per trillion). Es wird häufig in Fahrzeugen mit neuer Energie, bei der Stromerzeugung mit neuer Energie, in der industriellen Automatisierung, im Schienenverkehr, bei 5G und in anderen Bereichen eingesetzt.

In den letzten Jahren hat Tianrui Silicon Materials das neue Entwicklungskonzept vollständig umgesetzt, die tiefe Integration von Industriekette, Talentkette und Innovationskette gefördert, die ursprüngliche neue Antriebsplattform von Qinchuang vollständig genutzt, mit den unternehmenseigenen Talentvorteilen kombiniert und mit inländischen Unternehmen zusammengearbeitet und ausländische Forschungsinstitute, um Spitzenfelder und zukunftsweisende Technologien in der Branche ins Visier zu nehmen. Durch technologische Innovation hat Tianrui Silicon Materials das Unternehmen in die Lage versetzt, qualitativ hochwertige Produkte zu entwickeln, und hat fünf wissenschaftliche und technologische Auszeichnungen gewonnen. Es gibt vier Auszeichnungen für „Drei Neue und Drei Kleine“ (neue Technologie, neues Verfahren, neue Materialien und kleine). Erfindungen, kleine Kreationen und kleine Transformationen) Innovationswettbewerb, 10 Technologiepatente wurden angemeldet, 7 Wissenschafts- und Technologieprojekte wurden erfolgreich beantragt und 5 Standards wurden in den nationalen Industriestandardplan für 2022 aufgenommen. Derzeit gibt es solche 72 Technologiepatente. Es wurde nacheinander mit den Titeln „Nationales High-Tech-Unternehmen“, „Nationales Unternehmen für geistiges Eigentum“, „Intellectual Property Advantage Enterprise der Provinz Shaanxi“, „Gazelle-Unternehmen der Provinz Shaanxi“, „Berühmtes Markenunternehmen der Provinz Shaanxi 2021“ und „Third“ ausgezeichnet Reihe von Pilot-Demonstrationsunternehmen für intelligente Photovoltaik“. Das produzierte körnige Polysilizium, hochreines Silangas in elektronischer Qualität und Polysiliziumprodukte in elektronischer Qualität wurden als wichtige neue Produkte in der Provinz Shaanxi anerkannt.