DE1150955B - Method and device for cleaning highly dispersed oxides - Google Patents
Method and device for cleaning highly dispersed oxidesInfo
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Description
Verfahren und Vorrichtung zum Reinigen von hochdispersen Oxyden Die Erfindung betrifft ein Verfahren, welches es gestattet, hochdisperse Oxyde, Oxydgemische und Mischoxyde von Metallen und/oder Metalloiden, die durch pyrogene Zersetzung gewonnen worden sind und von ihrer Herstellung her Verunreinigungen enthalten, zu reinigen.Method and device for cleaning highly disperse oxides Die The invention relates to a method which allows highly disperse oxides, oxide mixtures and mixed oxides of metals and / or metalloids produced by pyrogenic decomposition have been obtained and contain impurities from their production clean.
Es ist bekannt, hochdisperse Oxyde durch Umsetzung von Metallen oder Metalloiden bzw. deren flüchtigen Verbindungen in Dampfform bei höheren Temperaturen in Gegenwart von hydrolysierend und gegebenenfalls auch oxydierend wirkenden Stoffen oder Stoffgemischen herzustellen. Die Herstellung erfolgt beispielsweise so, daß die umzusetzenden Metalle oder Metalloide bzw. deren flüchtige Verbindungen, insbesondere ihre Halogenide, in der Gasphase dem hydrolysierenden Einfluß von Wasserdampf oder diesen erzeugenden Gasgemischen ausgesetzt werden, wobei sich die entstehenden Oxyde in Form ihrer Aerosole bilden und anschließend bei Temperaturen oberhalb des Taupunktes der bei der Umsetzung entstehenden leicht kondensierbaren gasförmigen Reaktionsprodukte isoliert werden. Hierbei können die wasserdampfbildenden Gasgemische aus brennbaren, insbesondere Wasserstoff enthaltenden oder diesen bildenden und aus unbrennbaren, vorzugsweise sauerstoffhaltigen Gasen bestehen. Derartige Oxyde fallen mit einer Teilchengröße von weniger als 150 ml, an. Von den als Ausgangsstoffe in Betracht kommenden Verbindungen ist die Verwendung der flüchtigen Halogenide, insbesondere der Chloride, besonders vorteilhaft. Es ist auch möglich, gleichzeitig von verschiedenen Metallen bzw. Metalloiden oder deren flüchtigen Verbindungen auszugehen und diese zusammen der thermischen Zersetzung zuzuführen, so daß die Oxyde in Form von Mischoxyden abgeschieden werden. Ferner ist es möglich, die verschiedenen erhältlichen Oxyde nachträglich zur Herstellung von Oxydgemischen miteinander zu vereinigen.It is known to produce highly disperse oxides by reacting metals or Metalloids or their volatile compounds in vapor form at higher temperatures in the presence of hydrolyzing and possibly also oxidizing substances or to produce mixtures of substances. The production takes place, for example, that the metals or metalloids to be converted or their volatile compounds, in particular their halides, in the gas phase, the hydrolyzing influence of water vapor or exposed to these generating gas mixtures, with the resulting oxides in the form of their aerosols and then at temperatures above the dew point the easily condensable gaseous reaction products formed during the reaction to be isolated. The water vapor-forming gas mixtures can consist of flammable, in particular containing or forming hydrogen and made of non-combustible, preferably oxygen-containing gases. Such oxides fall with a Particle size less than 150 ml. Of the as starting materials into consideration Coming compounds is the use of volatile halides, in particular the chlorides, particularly advantageous. It is also possible to use different ones at the same time Metals or metalloids or their volatile compounds and these together to supply the thermal decomposition, so that the oxides in the form of mixed oxides to be deposited. It is also possible to use the various oxides available to subsequently combine with one another for the production of oxide mixtures.
Werden für die thermische Zersetzung halogenhaltige Ausgangsstoffe, beispielsweise Siliciumtetrachlorid, verwendet, so erhält man Produkte, die infolge ihres hohen Adsorptionsvermögens größere Mengen Halogenwasserstoff und ferner direkt an das Metall- oder Metalloidatom gebundenes Halogen enthalten. Derartige Oxyde reagieren stark sauer. Ihr Gehalt an Halogenwasserstoffsäure kann beispielsweise 0, 1 % betragen, so daß sich ein p11-Wert von etwa 1,8 ergibt. Dies macht die Produkte für viele Anwendungszwecke unbrauchbar. Zur Entsäuerung der Oxyde hat man diese bisher einer Wärmebehandlung bei Temperaturen von 200 bis 500° C, gegebenenfalls in strömenden gas- und/oder dampfförmigen Medien, unterworfen. Man hat für diesen Zweck auch bereits Wasserdampf verwendet und die Behandlung stets in einem Drehrohr oder auf einem endlosen Stahlband oder in Schneckenförderern vorgenommen. Um ihre Entsäuerung auf einen pH-Wert von 4,0 zu erreichen, mußte diese Behandlung für die Dauer von etwa 8 bis 10 Minuten erfolgen. Nachteilig fiel bei dieser Behandlungsart ins Gewicht, daß stets Vorrichtungen mit mechanisch bewegten Teilen verwendet werden mußten, die bei den erforderlichen Temperaturen von etwa 500° C sehr störanfällig sind. Es ergaben sich hieraus des öfteren Unterbrechungen für die Wartung der Apparaturen. Außerdem ist mit diesem Verfahren ein beträchtlicher Energieaufwand verbunden.If starting materials containing halogen are used for the thermal decomposition, For example silicon tetrachloride, used, so one obtains products that as a result their high adsorption capacity for larger amounts of hydrogen halide and also directly contain halogen bonded to the metal or metalloid atom. Such oxides react strongly acidic. Their hydrohalic acid content can be, for example 0.1%, resulting in a p11 value of around 1.8. This is what makes the products useless for many purposes. You have this to deacidify the oxides hitherto a heat treatment at temperatures of 200 to 500 ° C, if necessary in flowing gaseous and / or vaporous media. One has for this Purpose also already used steam and the treatment always in a rotary kiln or carried out on an endless steel belt or in screw conveyors. To theirs To achieve deacidification to a pH of 4.0, this treatment had to be used for the Duration of about 8 to 10 minutes. This type of treatment was disadvantageous weight that devices with mechanically moving parts are always used had to, which are very prone to failure at the required temperatures of about 500 ° C are. This often resulted in interruptions for the maintenance of the equipment. In addition, a considerable amount of energy is associated with this process.
Es ist ferner bekannt, feinteilige, anorganische Oxyde oder Oxydgemische mit Alkoholdämpfen im Wirbelbett oder im Fließbett zu behandeln. Hierbei werden die an der Oberfläche der zu behandelnden Oxyde vorhandenen OH-Gruppen mit den Alkoholen vermutlich unter einer Veresterung umgesetzt. Die Oxyde erhalten dadurch neuartige Oberflächen und damit andere Eigenschaften, z. B. zeigen sie eine erhöhte Organophilie. Ein nennenswerter Umsatz mit den Alkoholen findet nach diesem Verfahren jedoch erst nach einer Behandlungszeit von mindestens 30 Minuten statt.It is also known to use finely divided, inorganic oxides or mixtures of oxides to be treated with alcohol vapors in a fluidized bed or in a fluidized bed. Here will be the OH groups present on the surface of the oxides to be treated with the alcohols presumably implemented under an esterification. This gives the oxides new types Surfaces and thus other properties, e.g. B. they show an increased organophilicity. A significant conversion with the alcohols only takes place after this process after a treatment time of at least 30 minutes.
Es wurde gefunden, daß man hochdisperse Oxyde, Oxydgemische oder Mischoxyde von Metallen und/ oder Metalloiden, die durch thermische Zersetzung von flüchtigen Verbindungen dieser Metalle bzw. Metalloide in dampfförmigem Zustand in Gegenwart von hydrolysierend und/oder oxydierend wirkenden Gasen oder Dämpfen erhalten worden sind, durch Behandlung mit Wasserdampf, gegebenenfalls in Anwesenheit eines Inertgases, wie Luft, bei erhöhten Temperaturen reinigen, d. h.. von Halogenen und/oder Halogenwasserstoffen befreien kann, wobei die Oxyde, Oxydgemische oder Mischoxyde in einer wirbelnden Suspension gehalten werden, wenn man die Oxyde einem Behandlungsraum mit einem vorzugsweise aufsteigenden Wasserdampfstrom, der gegebenenfalls zur Regelung des Wasserdampfpartialdruckes mit einem Inertgas verdünnt -ist, kontinuierlich zuführt, die Feststoffteilchen des gebildeten Wirbelbettes, Temperaturen von etwa 450 bis etwa 800° C, vorzugsweise von etwa 500 bis etwa 650° C, aussetzt und die die Verunreinigungen enthaltenden Gase laufend entfernt. Hierbei ist es selbstverständlich möglich, die reinigende Behandlung mehrmals zu wiederholen. Besonders geeignet ist das Verfahren für die Entsäuerung von Oxyden, Oxydgemischen und Mischoxyden, die sich von den Elementen der 1I. bis IV. Gruppe des Periodensystems herleiten. Hierzu gehören insbesondere die Oxyde des Siliciums, Aluminiums, Titans und Zirkons. Die einfachen Oxyde werden innerhalb dieses Verfahrens bevorzugt eingesetzt.It has been found that highly disperse oxides, mixtures of oxides or mixed oxides can be used of metals and / or metalloids produced by thermal decomposition of volatile Compounds of these metals or metalloids in a vaporous state in the presence from hydrolyzing and / or oxidizing gases or vapors have been obtained are, by treatment with steam, optionally in the presence of an inert gas, like air, clean at elevated temperatures, d. h .. of halogens and / or hydrogen halides can free, whereby the oxides, oxide mixtures or mixed oxides in a whirling If you have a treatment room with a suspension, the oxides are preferably kept rising water vapor flow, which may be used to regulate the water vapor partial pressure Diluted with an inert gas -is, continuously supplies, the solid particles of the fluidized bed formed, temperatures from about 450 to about 800 ° C, preferably from about 500 to about 650 ° C, and those containing the impurities Gases removed continuously. It is of course possible to use the cleaning Repeat treatment several times. The method is particularly suitable for Deacidification of oxides, oxide mixtures and mixed oxides, which differ from the elements the 1I. to IV. group of the periodic table. This includes in particular the oxides of silicon, aluminum, titanium and zirconium. The simple oxides will preferably used within this process.
Die Reinigung solcher Oxyde bzw. Oxydgemische oder Mischoxyde, die Fluor oder Fluorverbindungen als Verunreinigungen enthalten, sollte im oberen Bereich der angegebenen Temperaturgrenzen, also bei etwa 700 bis 800° C, erfolgen, während bei allen anderen Verunreinigungen die Überschreitung einer Temperatur von etwa 700° C nicht notwendig und zur Vermeidung von -Strukturveränderungen an der Oberfläche der Oxydteilchen sogar nicht zweckmäßig ist.The purification of such oxides or oxide mixtures or mixed oxides that Fluorine or fluorine compounds containing impurities should be in the upper range the specified temperature limits, ie at about 700 to 800 ° C, take place while for all other impurities, exceeding a temperature of approx 700 ° C not necessary and to avoid structural changes on the surface the oxide particles are not even useful.
Wichtig für die erfolgreiche Reinigung der Oxyde bzw. der Oxydgemische oder Mischoxyde ist, daß die wirbelnden Feststoffteilchen selber auf die oben angegebenen Temperaturen gebracht werden. Wie lange sie auf diesen Temperaturen gehalten, werden, hängt im wesentlichen nur von der gewünschten Reinheit lDzw.--BeSChaffenheit der Endprodukte ab. Bei der Verwendung von intensiv wirkenden Heizvorrichtungen ist die Reinigung bereits nach wenigen Sekunden oder Minuten beendet: Verwendet man dagegen weniger wirksame Heizvorrichtungen, so muß die Verweilzeit der Teilchen entsprechend verlängert werden. Eine wirkungsvolle Beheizung des Behandlungsraumes und damit eine erfolgreiche und schnelle Reinigung der Oxyde läßt sich, wie eigene Versuche gezeigt haben, im allgemeinen- nicht durch- eine Außenbeheizung in befriedigender Weise bewerkstelligen, insbesondere dann nicht, wenn es sich um die Durchführung des Verfahrens in technischem Maßstab handelt. An sich ist es im Rahmen der vorliegenden Erfindung nicht entscheidend, auf welche Weise die erforderlichen Temperaturen erzeugt werden. Stets zum Erfolg führend und energetisch vorteilhaft ist aber die Verwendung einer Innenbeheizung, vorzugsweise unter gleichzeitiger Zufuhr von Heißluft. Die Innenbeheizung kann in an sich bekannter Weise durch Infrarotstrahler, durch Hochfrequenzfelder oder durch eine in den Behandlungsraum einbrennende Flamme erfolgen. Wegen ihrer guten Wirksamkeit und Widerstandsfähigkeit gegenüber dem Reaktionsmedium wird aber eine Innenbeheizung durch elektrische Heizkörper, die in einem isolierenden Material, beispielsweise in Quarzröhren, angeordnet sind, bevorzugt. Besonders bewährt haben sich hierbei die bekannten Heizschwerter, die leicht in einer größeren Anzahl innerhalb des Behandlungsraumes angeordnet sein können.Important for the successful cleaning of the oxides or the oxide mixtures or mixed oxides is that the swirling solid particles themselves are based on the above Temperatures are brought. How long they are kept at these temperatures depends essentially only on the desired purity or quality of the End products. When using intensive heating devices is cleaning ends after a few seconds or minutes: if you use on the other hand, less efficient heating devices, so the residence time of the particles be extended accordingly. Effective heating of the treatment room and thus a successful and quick cleaning of the oxides can be, like your own Experiments have shown, in general - not by - an external heating in more satisfactory Do it wisely, especially not when it comes to performing of the process on an industrial scale. In itself it is within the scope of the present The invention does not determine the way in which the required temperatures are generated will. However, its use always leads to success and is energetically advantageous internal heating, preferably with the simultaneous supply of hot air. the Internal heating can be done in a manner known per se by infrared radiators, by high-frequency fields or by a flame burning into the treatment room. Because of her good effectiveness and resistance to the reaction medium will however internal heating by means of electric radiators, which are made of an insulating material, for example in quartz tubes, are preferred. Have proven particularly effective Here the well-known heating swords, which easily in a larger number within the treatment room can be arranged.
Der verwendete Wasserdampf kann gegebenenfalls mit einem inerten Gas, wie Luft, Stickstoff od. dgl., verdünnt werden. Hierdurch wird eine Regulierung des Wasserdampfpartialdruckes im Behandlungsraum ermöglicht. Seine Einstellung kann innerhalb weiter Grenzen variiert werden und hängt nur von den jeweiligen Erfordernissen für die Herstellung von Produkten bestimmter Beschaffenheit ab. Im allgemeinen empfiehlt es sich, keinen gesättigten Wasserdampf zu verwenden.The water vapor used can optionally with an inert gas, such as air, nitrogen or the like., Are diluted. This creates a regulation the water vapor partial pressure in the treatment room. His attitude can can be varied within wide limits and depends only on the respective requirements for the manufacture of products of a certain nature. Generally recommends make sure not to use saturated water vapor.
Es ist weiter für die erfolgreiche Durchführung des Verfahrens wesentlich, daß die Abgase, die die Verunreinigungen enthalten, laufend abgezogen werden, d. h. daß sie bereits vor der Abkühlung der Oxyde auf solche Temperaturen, bei denen eine merkliche, beispielsweise adsorptive Wiederaufnahme der Verunreinigungen stattfindet, von den Feststoffteilchen getrennt sein müssen.It is also essential for the successful implementation of the procedure, that the exhaust gases containing the contaminants are continuously withdrawn, d. H. that they are already before the cooling of the oxides to such temperatures at which a noticeable, for example adsorptive, uptake of the impurities takes place, must be separated from the solid particles.
Besonders vorteilhaft ist es, das erfindungsgemäße Verfahren kontinuierlich durchzuführen. Dies kann entweder im Gegenstrom oder, was zweckmäßiger ist, im Gleichstromverfahren erfolgen. Bei der Durchführung der Reinigung im Gegenstromverfahren kann beispielsweise so vorgegangen werden, daß man in einen Reaktionsraum, der zweckmäßigerweise eine röhrenförmige Gestalt hat, die feinteiligen Oxyde oben einträgt und von unten her in den Raum den gegebenenfalls verdünnten Wasserdampf einleitet und gleichzeitig für eine Beheizung auf die erforderlichen Temperaturen sorgt. Hierbei wandern die Oxyde entgegen dem aufsteigenden Wasserdampf in wirbelnder Bewegung nach unten. Sie können sodann aus dem unteren Teil des Ofens mit Hilfe von an sich bekannten Vorrichtungen ausgetragen werden.It is particularly advantageous to carry out the process according to the invention continuously perform. This can be done either in countercurrent or, which is more expedient, in cocurrent process take place. When carrying out the cleaning in the countercurrent process, for example be proceeded so that one in a reaction chamber, which is expediently a has a tubular shape that enters the finely divided oxides from above and from below introduces the possibly diluted water vapor into the room and at the same time ensures heating to the required temperatures. Here the migrate Oxides counter to the rising water vapor in a whirling movement downwards. You can then from the lower part of the furnace with the help of known ones Devices are discharged.
Bei der bevorzugten Reinigung im Gleichstromverfahren geht man zweckmäßigerweise so vor, daß man die Behandlung in einem Behandlungsraum vornimmt, der so dimensioniert ist, daß die wirbelnde Suspension ständig nach oben wandert und aus dem oberen Teil des Raumes, vorzugsweise nach Durchlaufen einer Beruhigungszone, laufend abfließen kann. Im oberen Teil des Behandlungsraumes werden ebenfalls die Abgase abgezogen. Die hierin befindlichen Halogenwasserstoffe bzw. die mitgerissenen Oxydteilchen können einer Weiterverwertung zugeführt werden. Eine Beruhigungszone kann in einfacher und bekannter Weise durch eine Vergrößerung des Ofenquerschnittes erreicht werden. Diese Art ist insbesondere für eine vollkontinuierliche Durchführung geeignet.The preferred method of purification using the cocurrent process is expedient in such a way that the treatment is carried out in a treatment room that is dimensioned in this way is that the swirling suspension is constantly traveling up and out of the upper part of the room, preferably after passing through a calming zone, flow away continuously can. The exhaust gases are also drawn off in the upper part of the treatment room. The hydrogen halides contained therein or the entrained oxide particles can be recycled. A calming zone can be in simpler and, as is known, can be achieved by enlarging the furnace cross-section. This type is particularly suitable for a fully continuous implementation.
Die Oxyde werden in den Behandlungsraum vorzugsweise zusammen mit dem Wasserdampf eingespeist und befinden sich in diesem bis zu ihrem Austritt ständig in einer wirbelnden Bewegung, also auch in einer Relativbewegung zu dem Wasserdampf. Sie wandern aber, insgesamt betrachtet, ständig zur oberen Austrittsöffnung des Behandlungsraumes hin.The oxides are preferably in the treatment room together with fed into the water vapor and are in this constantly until they exit in a whirling movement, i.e. also in a movement relative to the water vapor. However, viewed as a whole, they constantly migrate to the upper outlet opening of the Treatment room.
Die Geschwindigkeit, mit der die zu behandelnden Teilchen durch den Behandlungsraum fließen, muß mindestens so groß sein, daß die Fließbedingungen erfüllt sind. Bei der Behandlung von hochdispersen Oxyden ist dies bereits der Fall, wenn eine Strömungsgeschwindigkeit des tragenden Mediums von etwa 2,0 cm/Sek. erreicht wird. Es ist ferner zweckmäßig, neben dem Wasserdampf auch Heißluft bzw. ein anderes heißes inertes Gas für die erfindungsgemäße Behandlung mitzuverwenden, und zwar so, daß die Heißluft die für die Behandlung benötigte Wärmemenge zumindest teilweise liefert. Die Heißluft wird zweckmäßigerweise zusammen mit dem Wasserdampf dem Behandlungsraum zugeführt. Dies kann beispielsweise durch Einspritzen von Wasser mit Hilfe einer Dosierpumpe in einen Lufterhitzer geschehen.The speed at which the particles to be treated pass through the Flow treatment room must be at least large enough to meet the flow conditions are. In the treatment of highly dispersed oxides, this is already the case, if a flow velocity of the supporting medium of about 2.0 cm / sec. achieved will. It is also useful to use hot air in addition to the steam or to use another hot inert gas for the treatment according to the invention, in such a way that the hot air at least the amount of heat required for the treatment partially delivers. The hot air is expediently together with the steam fed to the treatment room. This can be done, for example, by injecting water done with the help of a metering pump in an air heater.
Eine besonders günstige Variante des Verfahrens sieht vor, die Wasserdampf- und Wärmeerzeugung zu koppeln. Dies kann beispielsweise in bekannter Weise durch das Abbrennen einer oder mehrerer Knallgasflammen erfolgen.A particularly favorable variant of the process provides for the steam and to couple heat generation. This can be done, for example, in a known manner the burning down of one or more oxyhydrogen gas flames take place.
Es war überraschend, daß die Reinigung mit Wasserdampf, für die man bisher beispielsweise bei Verwendung von aus SiC14 hergestellter Kieselsäure Verweilzeiten von 8 bis 10 Minuten benötigte, mit erheblich kürzeren Verweilzeiten durchgeführt werden kann, wobei sich ebenfalls ein pH-Wert des Endproduktes von 4,0 bis 4,3 einstellt. Vorteilhaft fällt bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ins Gewicht, daß mit einem geringen Energieaufwand eine gründliche Reinigung erreicht werden kann und daß hierbei Vorrichtungen verwendet werden können, die keine mechanisch bewegten Teile aufweisen. Es kommen also neben metallischen Baustoffen auch keramische Baustoffe in Frage, wodurch wiederum eine höhere Reinheit der Produkte gewährleistet ist. Ferner fällt hierbei vorteilhaft ins Gewicht, daß bei dem erfindungsgemäßen Verfahren die Gritbildung erheblich vermindert ist und daß die Gritabscheidung nicht durch gesonderte Maßnahmen bewerkstelligt werden muß. Sie kann durch ein einfaches periodisches Ablassen am unteren Ende des Behandlungsraumes, beispielsweise durch Öffnen einer Klappe, erfolgen.It was surprising that the steam cleaning for which one so far, for example, residence times when using silica made from SiC14 of 8 to 10 minutes required, carried out with considerably shorter dwell times can be, whereby a pH of the end product of 4.0 to 4.3 is also established. It is advantageous in the method according to the invention that with a low energy consumption a thorough cleaning can be achieved and that here Devices can be used that have no mechanically moving parts. In addition to metallic building materials, ceramic building materials are also possible, which in turn ensures a higher purity of the products. Further falls advantageous in this respect that in the method according to the invention the formation of grit is considerably reduced and that the grit separation is not carried out by special measures must be done. It can be removed by simply draining it periodically on the lower end of the treatment room, for example by opening a flap.
Es empfiehlt sich, das erfindungsgemäße Verfahren in einer Vorrichtung durchzuführen, die an sich bekannt ist und im wesentlichen aus einem aufrecht stehenden Ofen mit Zuführungsorganen für die Oxyde, den Wasserdampf und die Luft und einer an seinem oberen Ende befindlichen trichterartigen Erweiterung, die einen Abfluß für die behandelten Oxyde und einen Austritt für die Abgase besitzt, besteht.It is advisable to use the method according to the invention in one device perform, which is known per se and consists essentially of an upright standing Furnace with supply organs for the oxides, the water vapor and the air and one at its upper end is a funnel-like extension that has a drain for the treated oxides and an outlet for the exhaust gases.
Der Reaktionsraum kann selbstverständlich auch eine andere Form, beispielsweise die eines Kegelmantels, aufweisen.The reaction space can of course also have a different shape, for example that of a cone jacket.
Für die Innenbeheizung hat sich besonders die Anwendung stabförmiger, vorzugsweise durch elektrischen Strom betriebener Heizungsorgane, die im Innern des Ofens etwa senkrecht zu seiner Längsachse angeordnet sind, bewährt. Zweckmäßigerweise werden diese Heizungsorgane so angebracht, daß sie in ihrer Längsachse jeweils um etwa 60° gegeneinander verstellt sind. Beispiele 1. In eine Vorrichtung, die ein Wirbelbettvolumen von 100 1 aufweist, werden stündlich 28 kg hochdisperse Kieselsäure mit einem p" -Wert von 1,8 zusammen mit 4,5 m3 Wasserdampf und 5 m3 Druckluft von etwa 1 atü eingespeist. Die Druckluft wird vorher in einem Lufterhitzer auf 140° C erhitzt. Im Innern des Ofens wird eine Temperatur von 520 bis 570° C mit Hilfe einer elektrischen Innenheizung aufrechterhalten. Die Fließgeschwindigkeit der wirbelnden Suspension beträgt etwa 10 bis 12 cm/Sek., die Verweilzeit insgesamt 90 Sekunden. Das Volumengewicht der Kieselsäure im Ofen beträgt 7 bis 8 g/1. Nach Austritt- aus dem Ofen weist die Kieselsäure einen- pH-Wert von 4,0 auf.The use of rod-shaped, heating elements powered by electricity, preferably inside of the furnace are arranged approximately perpendicular to its longitudinal axis, proven. Appropriately these heating elements are attached so that they are each around in their longitudinal axis are adjusted about 60 ° against each other. Examples 1. In a device that has a Has a fluidized bed volume of 100 1, 28 kg per hour of highly disperse silica with a p "value of 1.8 together with 4.5 m3 of water vapor and 5 m3 of compressed air of fed in about 1 atm. The compressed air is previously in an air heater to 140 ° C heated. Inside the furnace, a temperature of 520 to 570 ° C is used maintained by an electrical interior heating. The flow rate of the swirling Suspension is about 10 to 12 cm / sec., The total residence time is 90 seconds. The volume weight of the silica in the furnace is 7 to 8 g / l. After exit The silica has a pH of 4.0 in the oven.
2. In einen Wirbelschichtreaktor werden stündlich 28 kg hochdisperse, unter Verwendung von SiF4 als Ausgangsstoff hergestellte Kieselsäure mit einem pH-Wert von 2;0 entsprechend einem Gehalt an Fluor von 5 bis 6-14 zusammen mit 4,5 m3 Wasserdampf und 5 m3 Druckduft von etwa 1 atü eingespeist. Das Fließbett weist ein Volumen von 3001 auf. Im Innern des Ofens wird eine Temperatur von 750 bis 800° C mit Hilfe einer elektrischen Beheizung aufrechterhalten. Das Volumengewicht der Kieselsäure im Ofen beträgt 7 bis 8 g/1. Nach Austritt aus dem Ofen weist die Kieselsäure einen pH-Wert von 3,8 auf. Die Fließgeschwindigkeit der wirbelnden Suspension beträgt etwa 8 bis 10 cm/Sek., die Verweilzeit etwa 4 bis 5 Minuten.2. In a fluidized bed reactor, 28 kg of highly dispersed, Silica with a pH value produced using SiF4 as the starting material of 2; 0 corresponding to a fluorine content of 5 to 6-14 together with 4.5 m3 of water vapor and 5 m3 of compressed fragrance of about 1 atm. The fluidized bed has a volume of 3001 on. Inside the furnace, a temperature of 750 to 800 ° C is used maintained by electrical heating. The volume weight of the silica in the oven is 7 to 8 g / 1. After exiting the furnace, the silica has a pH value of 3.8. The flow rate of the whirling suspension is about 8 to 10 cm / sec., the dwell time about 4 to 5 minutes.
Eine Behandlung dieser unter Verwendung von SiF4 gewonnenen Kieselsäure nach einem der bisher bekannten Verfahren würde einen bedeutend größeren Zeitaufwand benötigen, da diese Produkte schwieriger zu reinigen sind als jene, die unter Verwendung von SiCld als Ausgangsstoff erhalten worden sind. Der benötigte Zeitaufwand liegt höher als beispielsweise 10 Minuten.A treatment of this silica obtained using SiF4 using one of the previously known methods would require a significantly greater amount of time as these products are more difficult to clean than those that are using have been obtained from SiCld as a starting material. The time required is higher than, for example, 10 minutes.
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Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3253889A (en) * | 1964-06-30 | 1966-05-31 | Du Pont | Process for removing chloride impurity from tio2 product |
| DE2240014A1 (en) * | 1972-08-14 | 1974-05-22 | Degussa | PROCESS FOR HYDROPHOBIZATION OF HIGHLY DISPERSE OXIDES |
| EP0709340A1 (en) * | 1994-10-27 | 1996-05-01 | Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. | Method for purifying fine particulate silica |
| US5855860A (en) * | 1994-10-27 | 1999-01-05 | Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. | Method for porifying fine particulate silica |
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|---|---|---|---|---|
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| US4083946A (en) * | 1977-03-23 | 1978-04-11 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Process for removing chloride impurities from TiO2 |
| US4363792A (en) * | 1980-05-19 | 1982-12-14 | The Dow Chemical Company | Defluorination of fumed silica |
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| DE10342827A1 (en) * | 2003-08-20 | 2005-03-17 | Degussa Ag | Purification of finely divided, pyrogenically prepared metal oxide particles |
| WO2005019107A1 (en) * | 2003-08-20 | 2005-03-03 | Degussa Ag | Purification of finely divided, pyrogenically prepared metal oxide particles |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE762723C (en) * | 1942-02-28 | 1952-07-28 | Degussa | Process for cleaning finely divided oxides from metals or metalloids |
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Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE762723C (en) * | 1942-02-28 | 1952-07-28 | Degussa | Process for cleaning finely divided oxides from metals or metalloids |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3253889A (en) * | 1964-06-30 | 1966-05-31 | Du Pont | Process for removing chloride impurity from tio2 product |
| DE2240014A1 (en) * | 1972-08-14 | 1974-05-22 | Degussa | PROCESS FOR HYDROPHOBIZATION OF HIGHLY DISPERSE OXIDES |
| EP0709340A1 (en) * | 1994-10-27 | 1996-05-01 | Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. | Method for purifying fine particulate silica |
| US5855860A (en) * | 1994-10-27 | 1999-01-05 | Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. | Method for porifying fine particulate silica |
| WO2021121557A1 (en) | 2019-12-17 | 2021-06-24 | Wacker Chemie Ag | Fluidized-bed reactor for the control of the dwell time distribution in continuously operated fluidized beds |
Also Published As
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