多晶硅副产物四氯化硅制备气相法白炭黑工业化技术
发布人: 发布时间: 2012-10-10 作者: 访问次数: 235

 

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,华东理工大学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。