Способ получения высокодисперсной двуокиси кремния или титана Советский патент 1989 года по МПК C01B33/18 

1

Изобретение относится к способам получения высокодисперсной двуокиси кремния или титана, применяемых в качестве наполнителей в полимерных материалах, загустителей дисперсных сред, сырья для получения спецкерамики.

Цель изобретения - повьпиение производительности способа и сокращение энергозатрат при сохранении высокого качества целевого продукта.

Пример. 170 кг/ч паров тетра- хлорида кремния смешивают с 22,6 нм/ч

водорода и 25 кислорода. Полу- ченная таким образом гомогенная газовая смесь, концентрация галогенида и кислорода в которой соответственно составляет 7,5 кг/нм водорода и 1,1 нм /нм водорода, подается на сжигание через -горелку с диаметром сопла 34 мм и площадью сечения 9,07« . Скорость вылета реакционной смеси из сопла горелки 30 м/с. Смесь поджигается фителем, образуетод

ся пламя, температура которого . Образовавшиеся продукты ре-.

акции коагулируют при охлаждении и при 115°С разделяют в циклонах. Уловленную таким образом высокодисперс- нум двуокись кремния очищают от адсорбированных примесей ИС1, Cl-j при 500°С.

В результате получают 58,5 кг/ч высокодисперсной двуокиси кремния с удельной поверхностью 277,4 м /г SiO, содержащей О,001 мас.% примесей и отвечающей требованиям ГОСТа.

Тепловые потери на нагрев избыточных кислородсодержащих газов составляют 0,0178 кВт-ч/кг Sid.Производительность при этом равна 0,836кг 810-2/нм исходной смеси.

В табл. 1 и 2 приведены основные параметры реализации предлагаемого и известного способов получения высокодисперсных окислов кремния и титана.

В табл.-3 и 4 приведены сравнительные данные, характериующие производительность и энергоемкость предлагаемого и известног р способов получения высокодисперсных окислов кремния и титана.

Как видно из приведенных данных, предлагаемьш способ позволяет повысить в 1,5-2,5 раза производительность при сохранении геометрических размеров оборудования и скоростных характеристик потоков. Кроме того.

по предлагаемому способу расходуется меньшее количество теплотворного Бодородсодержащего газа, снижается количество избыточного кислородсо держащего газа и содержащегося в нем балласта, например азота. Это позволяет снизить энергоемкость процесса и значительно уменьшить тепловые тери, возникающие при подогреве избыточных газов, не принимающих участия в реакции гидролиза.

Формула изобретени

Способ получения высокодисперсной двуокиси кремния или титана, включающий сжигание смеси, содержащей пары тетрахлорида кремния или титана,

кислород- и водородсодержащие газы в факеле, охлаждение, отделение продукта и удаление из него адсорбированных примесей, отлич ающий- с я тем, что, с целью повьшения производительности способа и сокращения энергозатрат при сохранении высокого качества целевого продукта, на сжигание подают смесь, содержащую 4,2- 7,5 кг тетрахлорида кремния на 1 нм водорода или 4,75-6,3 тетрахлорида титана на 1 нм водорода при концентрации кислорода в кислородсодержащем газе не менее 35 об.% при получении окислов кремния или не менее 40 об.% при получении окислов титана.

Изобретение относится к способам получения пирогенной высокодисперсной двуокиси кремния или титана,приме-, няемых в качестве наполнителей в поли- мерных материалах, загустителей дисперсных сред, сырья для получения спецкерамики,и позволяет повысить производительность способа и сократить энергозатраты. Гомогенную газовую смесь, полученную смешением паров галогени- да металла или кремния с водород- и кислородсодержащими газами, подают на сжигание через горелку. На выходе из устья горелки смесь поджигают фитилем. Скорость вылета газовой смеси из устья горелки 30-50 м/с и зависит от соотношения исходньсх; компонентов в смеси и ее количества. Содержание в смеси галогенида кремния или титана поддерживают в пределах соответственно 4,2-7,5 кг/нм водорода или 4,75-6,3 водорода, а содержание кислорода в кислородсодержащем газе поддерживают не менее 35 об.% при получении окислов кремния или не менее 40 об.% при получении пкислов титана. Температура пламени при этом равна 900-1600°С. 4 табл. «е

Известный

1100

2tlO

, , 7, О 53 45 080 120 500 30,0 ТЗСвозаух) 3.3 21 ,

V/ ч 10 21 0.49 46 120 500 36.0 ТОСвоэдух) 3.0.

Известный 1

34,0 96,5 37,6 97,0

Способ

Выход продукта

кг/ч

процент от теоретического

74,8

74,3 43,0

93,4 93,1 92,9

Э

0,836 0,723 0,669 0,6&9 0,456 0,500 0,426

0,661 0,809

Продукт « соот1втст «т трМокяпт ГОСТ

Ваяялшя, ««ею ТРЮ1- TQB, продужт н« уст требоааяшш ГОСТа

Валтигас, эавтка оОортяо- ишм в трактов, продукт ва соответствует трвбова- шит ГОСТа

Таблиц

Содержание примесей FejOj, Mac.J

1,35 0,0224 0,855 1,28 0,2699 0,607 1,30 0,5237 -0,364