JPH0748119A - 高分散性ケイ酸の製造方法および該方法を実施するための装置 - Google Patents

高分散性ケイ酸の製造方法および該方法を実施するための装置

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JPH0748119A JP6176199A JP17619994A JPH0748119A JP H0748119 A JPH0748119 A JP H0748119A JP 6176199 A JP6176199 A JP 6176199A JP 17619994 A JP17619994 A JP 17619994A JP H0748119 A JPH0748119 A JP H0748119A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、高分散性ケイ酸の調製法および該
法実施のための装置に関する。 【構成】 ガス状または気化可能なケイ素化合物を燃焼
して水を生成するガスおよび空気または酸素と混合して
火炎中で反応させて高分散性ケイ酸を調製する方法は、
燃焼室内で、少なくとも１つのガス銃によつてガス放出
を行うことを特徴とする。上記方法を実施するための装
置は、好ましくは、燃焼室壁の内面のノズルと組合せて
燃焼室壁の開口を介してガス放出を行う少なくとも１つ
のガス銃が、燃焼室壁の外面に設置されていることを特
徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、高分散性ケイ酸の製造
方法および該方法を実施するための装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】ガス状または気化可能なケイ素化合物を
燃焼して水を生成するガスおよび空気または酸素と混合
して火炎中で反応させて微細な二酸化ケイ素を製造する
ことは、公知である。この方法の場合、燃焼室の壁に被
膜が生成するという問題点がある。被膜は、火炎中に生
成された二酸化ケイ素粒子が燃焼室の壁に堆積すること
によつて生じ、断熱作用によつて燃焼室の熱収支に影響
を与え、かくして、製品の重要な性質（例えば、比表面
積）の変化を招く。更に、溶解した被膜が、製品中の不
純物となり、多くの使用分野において製品の使用が不可
能となる。
【０００３】先行技術において、高分散性ケイ酸の製造
時の被膜生成を避けるため複数の装置が提案されてい
る。ドイツ国登録明細書第９００ ３３９号には、燃焼
室の通気式焼結壁が提案されているが、この場合、広汎
な技術的方策をとり多額の経費をかけなければ、結果の
改善は期待されない。ドイツ国登録明細書第３１ １５
００２号または対応する米国特許第４，２９２，２９０
号には、冷却空気流によつて火炎を包む方策が記載され
ているが、この場合、得られた高分散性ケイ酸の濃縮作
用が好ましくない影響を与える。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、燃焼
室壁に被膜を形成するという先行技術の欠点を回避し、
改善された性質を有する製品を供給する方法および装置
を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】この課題は、ガス状また
は気化可能なケイ素化合物を燃焼して水を生成するガス
および空気または酸素と混合して火炎中で反応させて高
分散性ケイ酸を製造する方法であつて、燃焼室内で、少
なくとも１つのガス銃によつてガス放出を実施すること
を特徴とする方法によつて解決される。上記方法を実施
するための本発明に係る装置は、好ましくは、燃焼室壁
の内面のノズルと組合せて燃焼室壁の開口を介してガス
放出を実施する少なくとも１つのガス銃が、燃焼室壁の
外面に設置されていることを特徴とする。
【０００６】
【作用】本発明に係る方法および本発明に係る装置は、
製品品質の改善以外に、処理能を向上する。なぜなら
ば、より高い粒子濃度においてバーナを運転できるから
である。本発明に係る方法および本発明に係る装置は、
ガス状または気化可能なケイ素化合物を燃焼して水を生
成するガスおよび空気または酸素と混合して火炎中で反
応させて高分散性ケイ酸を製造するすべての方法におい
て普遍的に使用できる。従って、出発材料（例えば、ガ
ス状または気化可能なケイ素化合物、燃焼して水を生成
するガス）、バーナおよび燃焼室の構造および操作パラ
メータに関して、例えば、下記刊行物が挙げられる。
【０００７】ドイツ国登録明細書第９００ ３３９号；
ドイツ国登録明細書第３１ １５００２号または対応す
る米国特許第４，２９２，２９０号；ドイツ国特許公開
第２９ ０９ ８１５号または対応するイギリス国特許
第２０４９６４１号；ドイツ国特許公開第２１ ５３
６７１号または対応するイギリス国特許第１４１２４７
２号；ドイツ国特許公開第２７ ０２ ８９６号または
対応するイギリス国特許第１５６３２７２号；ドイツ国
特許公開第２０ ４８ ２２０号または対応する米国特
許第３，６６３，２８３号；ドイツ国特許公開第３３
３８ ８８８号。
【０００８】上記公報は、有利な選択をなすものであ
り、従って、本発明に係る方法および本発明に係る装置
の使用可能性を制限するものではない。
【０００９】本方法の場合、通常、ガス状または気化可
能なシラン、例えば、クロルシラン（例えば、ＳｉＣｌ
4,ＳｉＨＣｌ3,ＳｉＨ2 Ｃｌ）またはオルガノクロルシ
ラン（例えば、ＣＨ3 ＳｉＣｌ3,ＣＨ3 ＳｉＨＣｌ2,
（ＣＨ3 ）2 ＳｉＣｌ2 ）を燃焼して水を生成するガス
（例えば、水素、メタン、プロパン、空気または酸素）
と混合して火炎中で反応させる。この燃焼操作は、円筒
形のまたは流動方向へ円錐形に拡張する、好ましくは、
アルミニウムまたは高合金特殊鋼からなる燃焼室におい
て行う。燃焼室の過熱を防止するため、燃焼室を水冷す
るのが有利である。ガス混合物は、１つまたは複数のバ
ーナノズルによつて、好ましくは垂直に配置せる燃焼室
の頭部に供給される。火炎中に生ずる固形物を含むプロ
セスガスは、燃焼室の他端から吸引され、目標製品が燃
焼される。
【００１０】本発明にもとづき使用するガス銃は、例え
ば、ＶＳＲ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ＧｍｂＨ社（Ｍ
ｕｅｈｌｈｅｉｍ ａ. ｄ. Ｒｕｈｒ）から登録商標
「ＢＩＧ ＢＬＡＳＴＥＲ」なる名称で市販されてお
り、特殊な開閉機構によつて含まれるガスを急激に放出
できるガス貯蔵部からなる。貯蔵部容積、貯蔵部圧力、
燃焼室における配置および個数、使用ガスおよびトリガ
に関して上記ガス銃を変更することによつて、当該の運
転条件に清浄度を最適に適合させることができる。
【００１１】燃焼室の外壁に設置するガス銃の数は、使
用する燃焼室の寸法およびジオメトリに依存する。本発
明に係る方法または本発明に係る装置において通常使用
される燃焼室の場合、好ましくは４〜８ｂａｒの貯蔵部
圧力、好ましくは２０〜１５０ｌの貯蔵部容積およびガ
ス銃当り好ましくは３〜４回／ｈのガス放出頻度の条件
において３〜４のガス銃を使用するのが好ましい。ガス
としては、高圧空気または窒素を使用するのが有利であ
る。
【００１２】使用したノズルは、ガス銃から急激に放出
されるガスを燃焼室内壁にわたつて均一に分布させるの
に役立つ。ガス銃から来るガスを燃焼室内壁の方向へ好
ましくは９０〜１１０度（特に、９０〜９５度）だけ方
向変更し、好ましくは１〜４（特に、３〜４）の開口を
介して燃焼室内壁にわたつて均一に分布させるノズル
が、特に有利である。燃焼室内の温度におけるノズルの
焼損を避けるため、特に頭部範囲において、ノズルを冷
却するのが好ましい。冷却媒体としては、脱塩処理せる
水を使用するのが好ましい。
【００１３】
【実施例】成分の水素、希ガス、空気およびメチルクロ
ルシランを、混合物として、垂直に配置された燃焼室内
に突出する同心に配置されたノズルに供給した。反応を
行うための火炎を生成させた。火炎温度は、１０００℃
の範囲にある。反応時、目標製品ＳｉＯ2 が生じた。
【００１４】燃焼室に、燃焼室の壁に対するＳｉＯ2 粒
子の堆積を阻止する４つのガス銃を設けた。バーナ下部
範囲において不活性成分および過剰の酸素とともに反応
生成物のＳｉＯ2 、ＨＣｌおよび水蒸気を取出し、熱回
収部または固形物分離部に送つた。
【００１５】比表面積は、ｍ2 ／ｇで示した（ＤＩＮ６
６ １３１／６６ １３２に規定のＮ2 吸着法）。粗粒
測定は、ＤＩＮ- ＩＳＯ ７８７／１８にもとづき実施
した。下記数値を有するＳｉＯ2 が得られた。 比表面積［ｍ2 ／ｇ］：１３０ 粗粒［重量％］：０, ００２±０, ００１
【００１６】比較例 本発明に係るガス銃を使用せず、ガス放出を行わずに、
実験を反復した。下記数値を有するＳｉＯ2 が得られ
た。 比表面積［ｍ2 ／ｇ］：１３０ 粗粒［重量％］：０, ００８±０, ００１
【００１７】以下、本発明の好適な実施態様を例示す
る。 １． ガス状または気化可能なケイ素化合物を燃焼して
水を生成するガスおよび空気または酸素と混合して火炎
中で反応させて高分散性ケイ酸を製造する方法におい
て、燃焼室内で、少なくとも１つのガス銃によつてガス
放出を実施することを特徴とする方法。
【００１８】２． 前記１に記載の方法を実施する装置
において、燃焼室の壁の開口を介してガス放出を実施す
る少なくとも１つのガス銃が、燃焼室の壁の外面に設置
されていることを特徴とする装置。
【００１９】３． ３つまたは４つのガス銃を使用する
ことを特徴とする前記１の方法または前記２に記載の装
置。
【００２０】４． ガス銃のガス貯蔵部の容積が、２０
〜１５０ｌであることを特徴とする前記２または３に記
載の装置。
【００２１】５． ガス銃を燃焼室の壁の内面のノズル
と組合せて使用することを特徴とする前記２〜４の何れ
か１に記載の装置。
【００２２】６． ノズルが、１〜４個の開口を有する
ことを特徴とする前記５に記載の装置。
【００２３】７． ガス銃のガス貯蔵部内の圧力が、４
〜８ｂａｒであることを特徴とする前記１〜６の何れか
１に記載の方法または装置。
【００２４】８． ノズルが、ガス銃から来るガスを９
０〜１１０度だけ方向変更することを特徴とする前記５
〜７の何れか１に記載の方法または装置。
【００２５】９． ガス銃当り３〜４回／ｈのガス放出
を実施することを特徴とする前記１，３，７，８の何れ
か１に記載の方法または装置。
【００２６】１０． 高圧空気または窒素をガスとして
使用することを特徴とする前記１，３，７，８，９の何
れか１に記載の方法または装置。
【００２７】
【発明の効果】以上のとおり、本発明により、ガス状ま
たは気化可能なケイ素化合物を燃焼して水を生成するガ
スおよび空気または酸素と混合して火炎中で反応させて
高分散性ケイ酸を製造する方法であつて、燃焼室内で、
少なくとも１つのガス銃によつてガス放出を実施するこ
とにより、燃焼室壁に被膜を形成するという先行技術の
欠点を回避し、改善された性質を有する製品を供給する
方法および装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】燃焼室におけるガス銃の配置を説明するための
実施例の図面である。
【図２】燃焼室におけるガス銃の配置を説明するための
実施例の図面である。
【符号の説明】
１ 燃焼室 ２ａ〜ｃ ガス銃 ３ ガス供給路 ４ 制御ユニツト
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ヨハン・フーバー ドイツ連邦共和国 ブルクハウゼン、カル ル−グロス−シュトラーセ ６

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ガス状または気化可能なケイ素化合物を
    燃焼して水を生成するガスおよび空気または酸素と混合
    して火炎中で反応させて高分散性ケイ酸を製造する方法
    において、燃焼室内で、少なくとも１つのガス銃によつ
    てガス放出を実施することを特徴とする方法。
  2. 【請求項２】 請求項１に記載の方法を実施する装置に
    おいて、燃焼室の壁の開口を介してガス放出を実施する
    少なくとも１つのガス銃が、燃焼室の壁の外面に設置さ
    れていることを特徴とする装置。
JP6176199A 1993-07-08 1994-07-06 高分散性ケイ酸の製造方法および該方法を実施するのための装置 Expired - Lifetime JP2645639B2 (ja)

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