多晶硅副产物四氯化硅制备气相法白炭黑工业化技术
发布时间:2012-10-10   访问次数:571   作者:信息员

 

项目简介:
       光伏电池和有机硅产业的迅猛发展,极大地推进了我国气相法白炭黑的工业化渗产和应用。一方面,我国开工建设和筹建的多晶硅产能已超过5.5万吨,而1吨多晶硅生产中将有近10吨的四氯化硅副产物,其综合利用水平决定着多晶硅的生产效率和成本,以及多晶硅将来的发展。另一方面,气相法白炭黑具有卓越的补强性、增稠性、触变性、消光性、分散性、绝缘性、防粘性等特异性能,广泛应用于橡胶、涂料、医药、油墨、化妆品、航空航天、建筑、食品卫生和农业等领域。目前,全球白炭黑需求量已达到150余万吨,其中气相法白炭黑的需求量超过20万吨。为了满足亚洲地区对气相法白炭黑的长期需求,抢占市场,几家主要的生产厂家竞相在亚洲投资设厂。
       开发的多重射流燃烧反应器,为气相法白炭黑生成提供了更为均匀的温度场和浓度场分布。解决了燃烧水解反应器的“放大”效应,改善了该水解反应器防止“结疤”性能和操作的安全性。在工业生产装置上制备了不同比表面的纳米二氧化硅颗粒,其比表面在80-400m2/g之间可控,而且具有典型的链状网络结构特征。设计开发的流态化脱酸装置,解决了纳米SiO2颗粒的分离和输送难题,研究了空气喷射泵输送SiO2颗粒的操作性能,实现了系统压力控制与协调。
       开发制备的白炭黑产品在产品形貌、分散性、理化指标和应用性能等方面都达到了国外同类产品水平。中试产品从原生粒径、颗粒的均匀程度、颗粒的表面圆整度、链状和网络结构都已经达到了国外的同类产品水品,远优于国内的同类产品。气相法白炭黑主要应用于硅橡胶领域。中试产品在硅橡胶制品中的应用性能已经达到国外同类产品水平,远超过国内同类产品。
项目成熟度:
       该项目是一个面向应用开发的项目,产学研合作对推进项目的实施及其重要。为此,针对火焰燃烧合成纳米二氧化硅的工业制备技术,英国威廉希尔唯一官网与上海氯碱化工股份有限公司建立了良好的合作关系,合作建立了200-500吨/年规模的工业化试生产线,目前已经实现了连续化操作。
应用前景:
       气相燃烧合成纳米材料不但产能高,过程连续,而且成本低,污染少。本项目开发的技术和设备具有良好的推广空间,为功能纳米材料的工业化生产提供一种有效的新方法,也必将带动相关行业的发展。该项目1000吨/年规模产业化估计投资2000万元,年产值:3000-3500万元,估计利税: ≥1000万元。年产5000吨规模化估计可以占领国内1/5的市场份额,在国内形成竞争优势企业;估计投资5000万元,年产值1.5-2.0亿元,估计利税超过6000万元。
知识产权及项目获奖情况:
       申请了20余项中国发明专利,其中9项获得授权,气相法白炭黑制备技术及装置授权专利3项。
合作方式:

       技术开发、技术转让均可。