JP6808659B2 - 火炎溶射熱分解を用いて金属酸化物粉末を製造する方法 - Google Patents
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Description
a) 酸素を含むガス(1)を、燃料ガスと共に点火することにより火炎を形成させ、
b) 1つ以上のノズルを用いて、金属化合物と噴霧ガスとを一緒に噴霧することによりエアロゾルを得て、かつ
c) 噴霧面積の反応器横断面積に対する比率が、少なくとも0.2、好ましくは0.2〜0.8、特に好ましくは0.3〜0.7である。
この際、
a) 酸素を含むガス(1)を、燃料ガスと共に点火することにより火炎を形成させ、
b) ケイ素含有化合物を、シラン、ポリシロキサン、環状ポリシロキサン、シラザン、およびこれらの任意の混合物からなる群から選択し、
c) 1つ以上のノズルを用いて、ケイ素含有化合物を含む溶液と噴霧ガスとを一緒に噴霧することによりエアロゾルを得て、かつ噴霧面積の反応器横断面積に対する比率が、少なくとも0.2、好ましくは0.2〜0.8、特に好ましくは0.3〜0.7であり、かつ
d) 付加的に、酸素を含むガス(2)を反応器中に導入し、ここで、酸素を含むガス(2)/酸素を含むガス(1)の比率=0.1〜2である。
実施例1:
D4 1.0kg/hおよび噴霧空気4.0kg/hから、内部混合型の二流体ノズル、Schlick社のモデル0/60-0/64を用いてエアロゾルを製造し、このエアロゾルを反応器中で火炎内へ噴霧する。0.88dm2の噴霧面積が生じる。噴霧面積/反応器横断面積の比率は0.5である。反応器中で、水素(2Nm3/h)と一次空気(20Nm3/h)からなる爆鳴気火炎を燃焼させ、この火炎内でエアロゾルを反応させる。付加的に、二次空気(5Nm3/h)を反応器中へ導入する。冷却後に、フィルターでガス状の物質からケイ酸を分離する。反応器中での反応混合物の平均滞留時間は、1.67秒である。火炎の0.5m下の温度は642℃である。ケイ酸は、202m2/gのBET表面積および0.04質量%の炭素含有率を有する。
Claims (8)
- 火炎溶射熱分解を用いた、0.05質量%未満の炭素含有率を有する金属酸化物粉末の製造方法において、
金属化合物を含むエアロゾルを反応器中で火炎内に導入し、かつここで反応させ、かつ得られた前記金属酸化物粉末をガス状の物質から分離し、ここで、
a) 酸素を含むガス(1)を、燃料ガスと共に点火することにより火炎を形成させ、
b) 1つ以上のノズルを用いて、金属化合物を含む溶液と噴霧ガスとを一緒に噴霧することにより前記エアロゾルを得て、かつ
c) 噴霧面積の反応器横断面積に対する比率が、少なくとも0.2であり、
前記金属化合物の金属成分は、Al、Co、Cr、Cu、Fe、Hf、In、Li、Mn、Mo、Nb、Ni、Si、Sn、Ta、Ti、V、Y、Zn、およびZrからなる群から選択され、
前記金属化合物は、前記金属成分の他に炭素を含むことを特徴とする、金属酸化物粉末の製造方法。 - 前記エアロゾルの噴霧形状は、70〜130°の散乱範囲を有する円錐形であることを特徴とする、請求項1記載の方法。
- 噴霧された前記エアロゾルの平均液滴サイズは、10〜150μmであることを特徴とする、請求項1または2記載の方法。
- 前記金属化合物を含む溶液と前記噴霧ガスとを前記ノズル内の混合室内へ流入させ、かつ前記混合室内に配置された組込部材が、前記噴霧ガスの作用下で前記溶液を個々の液滴に分割し、かつ前記エアロゾルを前記混合室から穿孔を介して前記反応器中へ導入することにより、前記エアロゾルを製造することを特徴とする、請求項1から3までのいずれか1項記載の方法。
- 反応器壁部の1つ以上の箇所を介して、前記火炎を取り囲む酸素を含むガス(2)を前記反応器中へ導入することを特徴とする、請求項1から4までのいずれか1項記載の方法。
- 酸素を含むガス(2)/酸素を含むガス(1)=0.1〜2であることを特徴とする、請求項1から5までのいずれか1項記載の方法。
- 前記金属化合物は、シラン、ポリシロキサン、環状ポリシロキサン、シラザン、およびこれらの任意の混合物からなる群から選択されるケイ素含有化合物であることを特徴とする、請求項1から6までのいずれか1項記載の方法。
- ケイ素含有化合物を含むエアロゾルを反応器中で火炎内に導入し、かつここで反応させ、かつ得られたケイ酸粉末を、ガス状の物質から分離する、火炎溶射熱分解を用いた、少なくとも50m2/gのBET表面積および0.05質量%未満の炭素含有率を有するケイ酸粉末の製造方法において、
a) 酸素を含むガス(1)を、燃料ガスと共に点火することにより火炎を形成させ、
b) 前記ケイ素含有化合物を、シラン、ポリシロキサン、環状ポリシロキサン、シラザン、およびこれらの任意の混合物からなる群から選択し、
c) 1つ以上のノズルを用いて、前記ケイ素含有化合物を含む溶液と噴霧ガスとを一緒に噴霧することにより前記エアロゾルを得て、かつ噴霧面積の反応器横断面積に対する比率が、少なくとも0.2であり、かつ
d) 付加的に、酸素を含むガス(2)を反応器中に導入し、ここで、酸素を含むガス(2)/酸素を含むガス(1)の比率=0.1〜2であり、
前記ケイ素含有化合物は、さらに炭素を含むことを特徴とする、ケイ酸粉末の製造方法。
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