RU2314254C1 - High-dispersity silicon dioxide powder preparation method - Google Patents
High-dispersity silicon dioxide powder preparation method Download PDFInfo
- Publication number
- RU2314254C1 RU2314254C1 RU2006117081/15A RU2006117081A RU2314254C1 RU 2314254 C1 RU2314254 C1 RU 2314254C1 RU 2006117081/15 A RU2006117081/15 A RU 2006117081/15A RU 2006117081 A RU2006117081 A RU 2006117081A RU 2314254 C1 RU2314254 C1 RU 2314254C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- oxygen
- gas
- silicon dioxide
- plasma
- silicon
- Prior art date
Links
Landscapes
- Silicon Compounds (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области химической технологии и может быть использовано для упрощения процесса получения высокодисперсного порошка диоксида кремния и повышения его качества.The invention relates to the field of chemical technology and can be used to simplify the process of producing highly dispersed silicon dioxide powder and improve its quality.
Из уровня техники известен способ получения дисперсных частиц диоксида кремния, в котором производят смешение летучего кремнийсодержащего компонента - тетрахлорида кремния (SiCl4) с водородообразующим газом (например, H2, CH4) и кислородсодержащим газом, подачу этой смеси в реактор, разложение летучего кремнийсодержащего компонента и окисление продуктов разложения (US 6352679, С 01 В 33/12, 2002). При этом в пламени реактора при температуре от 1000°С до 2100°С, поддерживаемой за счет энергии экзотермических реакций, происходит разложение SiCl4 и окисление продуктов разложения с образованием диоксида кремния - SiO2, а также соляной кислоты - HCl и влаги - Н2О, наличие которых в продуктах реакции снижет качество диоксида кремния, усложняет процесс его получения и аппаратурное оборудование.The prior art method for producing dispersed particles of silicon dioxide, in which a volatile silicon-containing component is mixed - silicon tetrachloride (SiCl 4 ) with a hydrogen-generating gas (for example, H 2 , CH 4 ) and an oxygen-containing gas, feeding this mixture into a reactor, decomposition of a volatile silicon-containing component and oxidation of decomposition products (US 6352679, C 01 B 33/12, 2002). Moreover, in the flame of the reactor at a temperature of 1000 ° C to 2100 ° C, supported by the energy of exothermic reactions, the decomposition of SiCl 4 and oxidation of the decomposition products with the formation of silicon dioxide - SiO 2 , as well as hydrochloric acid - HCl and moisture - H 2 O, the presence of which in the reaction products will reduce the quality of silicon dioxide, complicates the process of its preparation and equipment.
Изобретение направлено на упрощение процесса получения и повышение качества высокодисперсного порошка диоксида кремния.The invention is aimed at simplifying the process of obtaining and improving the quality of highly dispersed silicon dioxide powder.
Решение поставленной задачи обеспечивается тем, что способ получения высокодисперсного порошка диоксида кремния, согласно изобретению, включает генерацию газовой плазмы, введение в поток газовой плазмы тетрахлорида кремния и последующее окисление кислородом или кислородсодержащим газом при температуре 1000÷2100°С и при соотношении молярных расходов тетрахлорида кремния и кислорода от 1,0 до 3,0.The solution to this problem is provided by the fact that the method of producing a highly dispersed silicon dioxide powder, according to the invention, includes generating a gas plasma, introducing silicon tetrachloride into the gas plasma stream and subsequent oxidation with oxygen or an oxygen-containing gas at a temperature of 1000 ÷ 2100 ° C and with a molar ratio of silicon tetrachloride and oxygen from 1.0 to 3.0.
При этом в качестве плазмообразующего газа используют кислород или кислородсодержащий газ.In this case, oxygen or an oxygen-containing gas is used as a plasma-forming gas.
Кроме того, тетрахлорид кремния вводят в поток газовой плазмы в виде тонкораспыленной жидкости или в виде смеси паров тетрахлорида кремния и кислородсодержащего газа.In addition, silicon tetrachloride is introduced into the gas plasma stream as a finely divided liquid or as a mixture of vapors of silicon tetrachloride and an oxygen-containing gas.
Заявленный технический результат достигается за счет того, что диоксид кремния образуется в процессе окисления тетрахлорида кремния в высокотемпературном кислородосодержащем плазменном потоке по реакции:The claimed technical result is achieved due to the fact that silicon dioxide is formed during the oxidation of silicon tetrachloride in a high-temperature oxygen-containing plasma stream by the reaction:
SiCl4+O2=SiO2+2Сl2.SiCl 4 + O 2 = SiO 2 + 2Cl 2 .
При этом в продуктах реакции отсутствуют побочные компоненты (например, соляная кислота или влага), а введение тетрахлорида кремния в поток газовой плазмы в виде паров в смеси с кислородсодержащим газом обеспечивает высокую скорость процесса, что способствует формированию частиц высокодисперсного порошка диоксида кремния с малыми размерами и равномерным гранулометрическим составом.Moreover, the reaction products do not have side components (for example, hydrochloric acid or moisture), and the introduction of silicon tetrachloride into the gas plasma stream in the form of vapors mixed with oxygen-containing gas ensures a high process speed, which contributes to the formation of particles of highly dispersed silicon dioxide powder with small sizes and uniform particle size distribution.
На чертеже представлена технологическая схема устройства для реализации заявленного способа.The drawing shows a process diagram of a device for implementing the inventive method.
Устройство содержит последовательно включенные плазмотрон 1 с патрубком 2 для ввода плазмообразующего газа, плазмохимический реактор 3 с патрубком 4 для ввода тетрахлорида кремния, закалочную камеру 5, теплообменник 6 и блок осаждения, содержащий циклон 7 и тканевый фильтр 8.The device contains serially connected plasmatron 1 with a nozzle 2 for introducing a plasma-forming gas, a plasma-chemical reactor 3 with a nozzle 4 for introducing silicon tetrachloride, a quenching chamber 5, a heat exchanger 6 and a deposition unit containing a cyclone 7 and a fabric filter 8.
Способ получения высокодисперсного порошка диоксида кремния реализуется следующим образом.A method of obtaining a fine powder of silicon dioxide is implemented as follows.
В плазмотроне 1 плазмообразующий газ (преимущественно кислород или воздух, или, например, азот) нагревают до плазменного состояния. Поток плазмы из плазмотрона с температурой 1000÷2100°С поступает в плазмохимический реактор 3, куда по патрубку 4 подают тетрахлорид кремния, предпочтительно, в виде смеси паров тетрахлорида кремния и кислородсодержащего газа при температуре 60÷100°С. В плазмохимическом реакторе происходит окисление тетрахлорида кремния с образованием диоксида кремния и хлора. Продукты реакции охлаждают в закалочной камере 5 и в теплообменнике 6 и в виде пылегазового потока направляю в блок осаждения: циклон 7 и тканевый фильтр 8. Уловленные в тканевом фильтре 8 частицы диоксида титана возвращаются в циклон 7, а газовая фаза по патрубку 10 направляется на регенерацию для технологических нужд, готовый продукт - частицы высокодисперсного порошка диоксида титана отводят из циклона 7 по патрубку 9.In plasmatron 1, a plasma-forming gas (mainly oxygen or air, or, for example, nitrogen) is heated to a plasma state. The plasma stream from the plasma torch with a temperature of 1000 ÷ 2100 ° C enters the plasma chemical reactor 3, where silicon tetrachloride is fed through pipe 4, preferably in the form of a mixture of silicon tetrachloride vapor and oxygen-containing gas at a temperature of 60 ÷ 100 ° C. In a plasma chemical reactor, silicon tetrachloride is oxidized to form silicon dioxide and chlorine. The reaction products are cooled in the quenching chamber 5 and in the heat exchanger 6 and sent to the deposition unit in the form of a dust and gas stream: cyclone 7 and fabric filter 8. The titanium dioxide particles trapped in fabric filter 8 are returned to cyclone 7, and the gas phase is sent through pipe 10 for regeneration for technological needs, the finished product - particles of finely dispersed titanium dioxide powder is removed from cyclone 7 through pipe 9.
В таблице приведены режимные параметры примеров процесса реализации заявленного способа и основной показатель качества целевого продукта - удельная поверхность частиц диоксида кремния, которая определялась по методу БЕТ.The table shows the operational parameters of examples of the implementation process of the claimed method and the main indicator of the quality of the target product is the specific surface area of silicon dioxide particles, which was determined by the BET method.
Claims (3)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2006117081/15A RU2314254C1 (en) | 2006-05-18 | 2006-05-18 | High-dispersity silicon dioxide powder preparation method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2006117081/15A RU2314254C1 (en) | 2006-05-18 | 2006-05-18 | High-dispersity silicon dioxide powder preparation method |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2314254C1 true RU2314254C1 (en) | 2008-01-10 |
Family
ID=39020134
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2006117081/15A RU2314254C1 (en) | 2006-05-18 | 2006-05-18 | High-dispersity silicon dioxide powder preparation method |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2314254C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2588208C1 (en) * | 2015-04-23 | 2016-06-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Томский государственный архитектурно-строительный университет" (ТГАСУ) | Method of producing silicon dioxide nanopowder |
-
2006
- 2006-05-18 RU RU2006117081/15A patent/RU2314254C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2588208C1 (en) * | 2015-04-23 | 2016-06-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Томский государственный архитектурно-строительный университет" (ТГАСУ) | Method of producing silicon dioxide nanopowder |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4440157B2 (en) | Silicon dioxide powder produced by pyrolysis method | |
| JP4550804B2 (en) | Pyrolytic silicon dioxide powder and dispersion thereof | |
| JP2009184923A (en) | Method of manufacturing approximately nano-degree oxide obtained by thermal decomposition method for metal | |
| JP6808659B2 (en) | Method for Producing Metal Oxide Powder Using Flame Spraying Pyrolysis | |
| KR20050074289A (en) | Silicon-titanium mixed oxide powder produced by flame hydrolysis | |
| CN1182456A (en) | Fast quench reactor and method | |
| JPH10167717A (en) | Oxide obtained by thermal decomposition and doped | |
| RU2195427C1 (en) | Method and device for production of amorphous silica from silicon and silicon-containing materials | |
| JPH09142829A (en) | Pyrolysis process silicic acid, method for preparing the same and filler, rheology modifier, catalyst carrier, quartzmaterial, electronic packaging material and dispersion-forming material containing the same | |
| JP2012512132A (en) | Process and system for producing silicon tetrafluoride from fluorosilicate in a fluidized bed reactor | |
| JP2015516958A (en) | Method and apparatus for producing acetylene using plasma technology | |
| CN106698509B (en) | Composite Nano zirconium oxide, continuous preparation method and its equipment of even particle size distribution | |
| US20120152724A1 (en) | Method for preparing a powder comprising carbon, silicon and boron, the silicon being in silicon carbide form and the boron being in boron carbide form and/or boron alone | |
| WO2013089014A1 (en) | Method for producing high-purity chloropolysilane | |
| RU2314254C1 (en) | High-dispersity silicon dioxide powder preparation method | |
| JP6223565B2 (en) | Method for producing metal oxide | |
| RU2537172C1 (en) | Method of obtaining hydrogen fluoride | |
| RU2327639C2 (en) | Method of producing high purity silicon | |
| WO2016031362A1 (en) | Trichlorosilane production method | |
| RU2309120C1 (en) | Organosilica preparation method | |
| RU2321543C1 (en) | Titanium nanoxide synthesis method | |
| KR20010051410A (en) | Polyesters | |
| JPH06226085A (en) | Device for producing oxide fine particles and its production | |
| Barinova et al. | Combustion of silicon powders containing organic additives in nitrogen gas under pressure: 1. Effect of dopants on combustion phenomenology | |
| RU2599659C1 (en) | Method of monosilane formation |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PC43 | Official registration of the transfer of the exclusive right without contract for inventions |
Effective date: 20141030 |
|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20160519 |