工业气体作为工业的“血液” ，在化工行业阐扬着不成代替的作用。电子特气作为其细分领域 ，更是被誉为工业气体领域的“皇冠上的明珠”。近年来 ，我国工业气体产业驶入了发展“快车路” ，在资源、技术、设备、产品等各个方面获得了显著进取 ，自给率不休提升。在获得成就的同时 ，该产业也出现了一些发展瓶颈。正如近日中国工程院院士、浙江大学株洲钻研院院长任其龙指出的 ，工业气体造作在能耗和品质等方面的局限性日益凸起 ，开发清洁高效的气体合成与分离新技术火烧眉毛。
乙炔是我国沉要的化工原料 ，年需要量达900万吨 ，不仅是“有机化工之母” ，还可利用于芯片造作等前沿领域。但“传统乙炔出产选取电石工艺 ，不仅亏损大量优质石灰石和兰炭资源 ，出产1吨乙炔还会产生16.7吨二氧化碳 ，资源亏损大且产生废渣。”
为此 ，任其龙钻研团队于今年4月研发出利用等离子体造乙炔技术。该技术以风电、光伏等绿电为引领 ，以等离子体极度规反映介质为主题 ，将整个乙炔出产流程绿色再造 ，实现煤、天然气一步转化造乙炔气体 ，且副产品都可二次利用。该技术成功解决了传统电石工艺高资源亏损、高碳排放等问题 ，为乙炔、半导体等产业链的迭代升级提供了革命性的技术路线 ，也为构建零排放绿色乙炔产业链奠定了基础。
据悉 ，该技术已通过兆瓦级中试和十兆瓦级工业示范装置的运行验证 ，单套装置可年产5000吨乙炔。任其龙算了一笔绿色生态账 ，未来若是将电石工艺全数代替为等离子体造乙炔技术 ，全国每年至少可减排1.4亿吨二氧化碳 ，相当于我国二氧化碳年排放量的1%。
含氟特衷禅体在集成电路晶圆造作各环节表演关键角色 ，但目前国内企业因循国表寂仔的技术路线 ，无法形成后发竞争优势 ，研发自主可控且绿色高效的含氟特气造作新技术火烧眉毛。
基于分子辨识分离道理 ，任其龙钻研团队开发了含氟特气净化专用吸附剂 ，构筑了有序的亚纳米超微孔路结构 ，可能专一性地捕获含氟特气中的微量杂质 ，产品纯度可达6N ，处置能力较现有吸附剂提升2倍 ，能耗比传统精馏技术降落80%。
面对含氟拔除物处置问题 ，任其龙团队选取等离子体技术裂解工业副产三氟甲烷 ，成功地将含氟拔除物转化为高转化、高收率、高附加值的以四氟甲烷、六氟乙烷为重要产品的产品。
“该反映能耗降低90% ，气相产品收率可达90% ，产品转化率达90%～99.5% ，并且无需使用氟气 ，绿色、安全、高效。”任其龙说。
高纯气体在现代工业中需要量巨大 ，无论是电子工业中的高纯氮气、航天中的高纯惰性气体 ，还是医疗领域的高纯氧气、新能源的高纯氢气 ，“高纯”字眼的出现都意味着对分离技术提出了更高的要求。
“随着芯片集成密度的增长 ，先进造程对气体纯度和杂质的要求更高 ，工艺的复杂和难度也随之提升。”任其龙指出。
对于状态类似、尺寸相当、性质相近的气体 ，吸附是有效的分离伎俩。以超高纯含氟电子特气纯化为例 ，任其龙团队设计造备了拥有临界孔径和静电势互补特点的辨识资料 ，强化对痕量杂质辨识能力 ，实现极性相近含氟气体的筛分分离 ，解决了含氟电子特气痕量杂质超深度脱除难题。
此表 ，任其龙团队还开发了变温吸附分离工艺及设备 ，产品纯度从4N提升至6N ，每立方米吸附剂可获得8吨以上高纯产品 ，单程回收率高达95% ，处置能力远高于传统吸附剂 ，目前在巨化集团已利用 ，与原精馏工艺相比 ，出产能力提升4倍 ，能耗降低80%以上。
在职其龙看来 ，电子特气行业远景辽阔 ，但国内电子气体行业还需在技术层面加以突破。在资料方面 ，气体终端净化器的主题资料 ，如净化用的催化剂、吸附剂等仍有改进空间 ；在设备方面 ，与高纯气体接触的各类器材必须满足干净的尺度 ，不然开释出来的微量杂质将传染电子气体 ；在检测技术上 ，我国需在超痕微量杂质、高精度分析检测技术以及专用仪器方面持续攻关 ；此表 ，电子特气出产用的容器、管路、阀门等也亟待自主钻研开发。
客服1