SA517390631B1 - عملية لإنتاج مساحيق أكسيد الفلز بواسطة الانحلال الحراري بالرش اللهبي - Google Patents

عملية لإنتاج مساحيق أكسيد الفلز بواسطة الانحلال الحراري بالرش اللهبي Download PDF

Info

Publication number
SA517390631B1
SA517390631B1 SA517390631A SA517390631A SA517390631B1 SA 517390631 B1 SA517390631 B1 SA 517390631B1 SA 517390631 A SA517390631 A SA 517390631A SA 517390631 A SA517390631 A SA 517390631A SA 517390631 B1 SA517390631 B1 SA 517390631B1
Authority
SA
Saudi Arabia
Prior art keywords
gas
silicon
flame
reactor
oxygen
Prior art date
Application number
SA517390631A
Other languages
English (en)
Inventor
هارالد ألف،
توبياس رينجر،
ستيبان كاتوسيك،
بيتر كريس،
أرمين ويغاند،
Original Assignee
إيفونيك اوبريشنز جي ام بي اتش
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by إيفونيك اوبريشنز جي ام بي اتش filed Critical إيفونيك اوبريشنز جي ام بي اتش
Publication of SA517390631B1 publication Critical patent/SA517390631B1/ar

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B13/00Oxygen; Ozone; Oxides or hydroxides in general
    • C01B13/14Methods for preparing oxides or hydroxides in general
    • C01B13/34Methods for preparing oxides or hydroxides in general by oxidation or hydrolysis of sprayed or atomised solutions
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B33/00Silicon; Compounds thereof
    • C01B33/113Silicon oxides; Hydrates thereof
    • C01B33/12Silica; Hydrates thereof, e.g. lepidoic silicic acid
    • C01B33/18Preparation of finely divided silica neither in sol nor in gel form; After-treatment thereof
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05BSPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B1/00Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means
    • B05B1/005Nozzles or other outlets specially adapted for discharging one or more gases
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05BSPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B1/00Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means
    • B05B1/02Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means designed to produce a jet, spray, or other discharge of particular shape or nature, e.g. in single drops, or having an outlet of particular shape
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B33/00Silicon; Compounds thereof
    • C01B33/113Silicon oxides; Hydrates thereof
    • C01B33/12Silica; Hydrates thereof, e.g. lepidoic silicic acid
    • C01B33/18Preparation of finely divided silica neither in sol nor in gel form; After-treatment thereof
    • C01B33/181Preparation of finely divided silica neither in sol nor in gel form; After-treatment thereof by a dry process
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01GCOMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
    • C01G1/00Methods of preparing compounds of metals not covered by subclasses C01B, C01C, C01D, or C01F, in general
    • C01G1/02Oxides
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01PINDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2006/00Physical properties of inorganic compounds
    • C01P2006/12Surface area
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01PINDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2006/00Physical properties of inorganic compounds
    • C01P2006/80Compositional purity
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Oxygen, Ozone, And Oxides In General (AREA)
  • Silicon Compounds (AREA)
  • Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)

Abstract

يتعلق الاختراع الراهن بعملية لإنتاج مساحيق أكسيد الفلز metal oxide powders بواسطة الانحلال الحراري بالرش اللهبي flame spray pyrolysis، يتم فيها إدخال حلالة هوائية مشتملة على مركب فلزي نحو اللهب في مفاعل ما لتتفاعل فيه، ويتم فصل مسحوق أكسيد الفلز الناتج عن المواد الغازية، حيث أ) يتم تشكيل اللهب عن طريق إشعال غاز محتوي على أكسجين oxygen (1) مع غاز الوقود fuel gas، ب) يتم الحصول على الحلالة الهوائية عن طريق التذرية المشتركة لمحلول يحتوي على مركب فلزي وغاز التذرية بواسطة فوهة واحدة أو أكثر، و جـ) تبلغ نسبة مساحة الرش إلى مساحة المفاعل ذي المقطع العرضي 0.2 على الأقل.

Description

عملية لإنتاج مساحيق أكسيد الفلز بواسطة الانحلال الحراري بالرش اللهبي ‎Process for Producing Metal Oxide Powders by Means of Flame Spray Pyrolysis‏ الوصف الكامل خلفية الاختراع يتعلق الاختراع بعملية لإنتاج مساحيق أكسيد الفلز ‎metal oxide‏ و/أو السليكا ‎silica‏ ‏بواسطة الانحلال الحراري بالرش اللهبي ‎flame spray pyrolysis‏ ودصف المرجع ,4105-4112 ‎Chemical Engineering Science, Vol. 53, No. 24, pp.‏ 1998 إنتاج جسيمات السليكا ‎silica particles‏ عن طريق مفاعلة السيلوكسان ‎siloxane‏ مع مخاليط الأكسجين «©0:8/النتروجين ‎nitrogen‏ وغاز الوقود ‎fuel gas‏ في مفاعل نشر اللهب ‎.flame diffusion reactor‏ وتكشف براءة الاختراع الألمانية رقم 10139320-أيه عن إنتاج جسيمات السليكا ‎silica‏ ‏الكروية ‎spherical silica particles‏ التي لها ‎ana‏ جسيمي يتراوح من 10 نانومتر إلى 10 0 ميكرومتر ومساحة سطيحة نوعية تتراوح من 3 إلى 300 م"/غم. وهذا ينطوي على تحويل سيلوكسان غير مهلجن ‎non-halogenated siloxane‏ في اللهب. وتتراوح درجة حرارة اللهب الأدياباتية هنا من 1600 إلى 5600"م. وبتم إجراء عملية حرق السيلوكسان ‎siloxane‏ عن طريق تزويد السيلوكسان ‎siloxane‏ في صورة سائلة إلى الحارقة ورش السائل بواسطة فوهة. ‎shal gig‏ عملية رش السيلوكسان ‎siloxane‏ باستخدام وسط رش ‎ie‏ الهواء أو البخار. ولا يزيد قطر القطرة 5 الأقصى عن 100 ميكرومتر. وتكشف براءة الاختراع الأوروبية رقم 1688394-أيه عن عملية لإنتاج مسحوق أكسيد الفلز له مساحة سطحية محددة وفقاً لطريقة برونار إيمت تيل ‎BET Brunauer-Emmett-teller‏ تبلغ 20 م/غم؛ عن طريق ‎dali‏ مفاعلة الحلالة الهوائية مع الأكسجين ‎oxygen‏ في حيز تفاعل عند درجة حرارة تفاعل تزيد عن 700"م. ويتم الحصول على الحلالة الهوائية عن طريق تذرية 0 المادة الأولية بواسطة فوهة متعدد الأطوار. ومن الأمور المهمة بشكل خاص هو قطر القطرة ‎Dio‏ ‏الذي يتراوح من 30 إلى 100 ميكرومتر. وهنالك أيضاً حد قدره 710 على عدد قطرات الحلالة الهوائية التي يزيد قياسها عن 100 ميكرومتر. وتكشف براءة الاختراع الأمريكية رقم 2004156773 عن عملية لإنتاج جسيمات أكسيد الفلز المولدة للحرارة ‎metal oxide particles‏ 0770801 تتضمن الخطوات التالية: تزويد تيار من
مادة أولية سائلة مكونة من مصدر أكسيد فلز قابل للتطاير غير مهلجن؛ تزويد تيار من غاز الوقود وحرق المادة الأولية السائلة؛ وحقن مصدر أكسيد الفلز السائل في تيار غاز الاحتراق. يكشف طلب براءة الاختراع الدولي رقم 2010/069675 عن مسحوق ثاني ‎wll‏ ‏السليكون ‎silicon dioxide‏ المولد للحرارة والذي له مساحة سطحية منخفضة. وبتم إنتاجه عن طريق إدخال حلالة هوائية تم الحصول عليها بواسطة تذرية سيلوكسان ‎siloxane‏ سائل واحد على الأقل مع غاز يحتوي على الأكسجين ‎oxygen‏ في اللهب. وهنالك ظروف إضافية تستخدم فيما يتعلق بنسبة استخدام الأكسجين 0©ع0«7/الطلب على الأكسجين ‎oxygen‏ لإتمام الأكسدة؛ وفيما يتعلق بنسبة الأكسجين ‎le foxygen‏ الوقود ويعملية التبريد. وينبغي أن لا يزيد قياس القطرات المتشكلة في التذرية عن 100 ميكرومتر.
وقد اختبر المرجع 419-433 )2013( 246 ‎Powder Technology‏ والمرجع ‎Chemical‏ ‎Engineering Research and Design 92 (2014) 2470-2478‏ أثر الشكل الهندسي للفوهة؛ توزيع القطرات وتبخرها بالنسبة لوسائط العملية ‎GAY!‏ في عملية الانحلال الحراري بالرش اللهبي باستخدام النماذج.
على الرغم من أن الانحلال الحراري بالرش اللهبي هو عملية ثابتة لإنتاج أكاسيد الفلز و
5 السليكا ‎silica‏ إلا أن هنالك فهماً جزئياً فقط لكيفية تحديد تفاعل وسائط العملية التي تحدد خواص الناتج اللاحق. فعلى سبيل المثال» يشكل التحول الكامل للمواد ‎Lgl‏ وخاصة المواد الأولية الكربونية؛ مع إنتاجية عالية متزامنة تحدياً خاصاً. الوصف العام للاختراع
لذلك كان الغرض من الاختراع الحالي تزويد عملية بديلة لإنتاج أكاسيد الفلز و/أو ثاني
0 أكسيد السليكون ‎silicon dioxide‏ بواسطة الانحلال الحراري بالرش اللهبي؛ الذي يتغلب على هذه
المشاكل.
ويزود الاختراع عملية لإنتاج مساحيق أكسيد فلز و/أو ثاني أكسيد السليكون ‎silicon‏ ‎dioxide‏ عن طريق الانحلال الحراري بالرش اللهبي» حيث يتم إدخال حلالة هوائية تحتوي على مركب فلزي و/أو المركب السليكوني ‎silicon‏ و/أو في لهب في مفاعل وبتم مفاعلتها فيه وبتم
5 فصل مسحوق أكسيد الفلز و/أو ثاني أكسيد السليكون ‎silicon dioxide‏ الذي تم الحصول عليه من المواد الغازية؛ حيث
أ) يتم تشكيل اللهب عن ‎Gob‏ إشعال غاز محتوي على الأكسجين ‎oxygen‏ (1) مع غاز وقود؛ ب) يتم الحصول على الحلالة الهوائية عن طريق التذرية المشتركة لمركب فلزي و/أو مركب
سليكوني ‎silicon‏ وغاز تذرية بواسطة فوهة واحدة أو أكثر و ج) تبلغ النسبة بين مساحة الرش إلى مساحة المقطع العرضي للمفاعل 0.2 على الأقل؛ ‎(Sig‏ مفضل من 0.8-0.2 وبشكل أكثر تفضيلاً من 0.7-0.3. ومن المعروف أن مساحة الرش تعني المنطقة التي تشغلها الحلالة الهوائية 30 سم تحت مخارج الفوهة. وتعتمد النسبة الابتكارية لمساحة الانتشار إلى مساحة المقطع العرضي للمفاعل على التذرية الدقيقة ‎Tas‏ والتغطية السطحية الكبيرة التي لها تأثير مرغوب على تحويل الحلالة الهوائية في اللهب. ويفضل أن يكون شكل التذرية للحلالة الهوائية مخروط دائري له منطقة تبعثر تتراوح من 1309-0. ويفضل أن يكون متوسط ‎ana‏ قطرات الحلالة الهوائية المرذذة من150-10 0 ميكرومتر ‎.um micrometre‏ وفي تجسيد محدد؛ يتم إنتاج الحلالة الهوائية بواسطة المحلول المحتوي على ‎Call‏ ‏الفلزي و/أو المركب السليكوني ‎silicon‏ وغاز التذرية المتدفق إلى حجرة الخلط داخل الفوهة وأجزاء داخلية مزودة داخل حجرة الخلط التي تقسم المحلول إلى قطرات فردية تحت تأثير غاز التذرية والحلالة الهوائية من حجرة الخلط التي يتم إدخالها من خلال ثقوب إلى المفاعل.
وفي العملية وفقاً للاختراع» يتم استخدام غاز يحتوي على الأكسجين ‎oxygen‏ (1). ويكون هذا مطلوب جنباً إلى جنب مع غاز الوقود لإضاءة اللهب. وبالإضافة إلى ذلك؛ يمكن إدخال غاز يحتوي على الأكسجين ‎oxygen‏ (2) في المفاعل. وتكون الغازات التي تحتوي على الأكسجين ‎oxygen‏ (1) و(2) هي عموماً الهواء. وبشار إلى الغاز المحتوي على الأكسجين ‎oxygen‏ )1( بالهواء الأولي؛ والغاز المحتوي على الأكسجين ‎oxygen‏ )2( بالهواء الثانوي. ‎log‏ نحو مفضل؛
0 يتم ضبط مقدار الغاز المحتوي على الأكسجين ‎oxygen‏ (2) بحيث تكون نسبة الغاز المحتوي على الأكسجين ‎oxygen‏ (2)/الغاز المحتوي على الأكسجين ‎oxygen‏ )1( = 2-0.1. ويعطى تفضيل خاص إلى المدى من 1-0.2. ويكون مقدار الغاز المحتوي على الأكسجين ‎oxygen‏ )1( + )2( بحيث يمكن تحويل غاز الوقود والمركب الفلزي و/أو المركب السليكوني ‎silicon‏ بالكامل. ويفضل أن يكون غاز الوقود المستخدم هيدروجين ‎‘hydrogen‏
وقد يكون غاز التذرية المستخدم في العملية وفقاً للاختراع ‎Ble‏ عن هواء؛ هواء غني بالأكسجين ‎oxygen‏ و/أو غاز خامل ‎die‏ النتروجين 0100860. وبشكل عام؛ يتم استخدام الهواء كغاز تذرية. وفي ما يتعلق بمقدار غاز التذرية؛ في العملية وفقاً للاختراع» يفضل أن تتراوح نسبة إنتاجية المركب الفلزي/مقدار غاز التذرية 10-0.1 كغم/ م3 عند درجة حرارة وضغط العياربين ‎STP Standard Temperature and Pressure‏ والأكثر تفضيلاً من 5-0.25 ‎RVR‏ عند ‎STP‏
ويمكن استخدام المركب الفلزي و/أو المركب السليكوني ‎silicon‏ كما هو في صورته السائلة
أو على شكل محلول. ومن المذيبات المفيدة الماء والمذيبات العضوبة. ويفضل اختيار المكون الفلزي و/أو المكون السليكوني ‎silicon‏ المركب الفلزي ‎Sls‏ ‏المركب السليكوني ‎silicon‏ من المجموعة المكونة من لف ‎¢Fe «Cu «Cr «Co‏ لكل مل ‎«Li‏ مال مكل ‎«V (Ti «Ta «Sn «Si «Ni «Nb‏ لا ‎Zn‏ و«2. وفي سياق الاختراع؛ سيتم اعتبار ‎(Si‏ الذي
يفضل بشكل خاص؛ كفلز و/أو المكون السليكوني ‎silicon‏
ومن حيث المبداًء لا يوجد أي قيود أخرى في طبيعة المركبات الفلزية و/أو مركبات السليكون ‎silicon‏ شريطة أن تكون قابلة للتحلل في الماء أو قابلة للتأكسد في ظروف التفاعل لتشكيل أكاسيد الفلز و/أو ثاني أكسيد السليكون ‎silicon dioxide‏ وعلى سبيل المثال؛ من الممكن
0 استخدام مركبات الكلوريد ‎cchlorides‏ مركبات النترات ‎nitrates‏ المركبات العضوية الفلزية ‎organometallic compounds‏ ومن الممكن ‎Lad‏ أن يحتوي المحلول على مركبات مختلفة من فلز أو سليكون ‎silicon‏ أو عدة مركبات بها فلزات مختلفة و/أو سليكون ‎silicon‏ وفي الحالة الأخيرة ¢ يتم تشكيل أكاسيد فلز مختلطة و/أو أكاسيد سليكون ‎oxides‏ 11000:»مختلطة.
وتعتبر العملية وفقاً للإختراع لائمة تحديداً لاستخدام المركبات الفلزية و/أو مركبات
5 السليكون ‎silicon‏ التي؛ بالإضافة إلى المكون الفلزي و/أو المكون السليكوني ‎silicon‏ تحتوي أيضاً على الكربون «0:000. وتسمح هذه العملية بإنتاج أكاسيد فلز و/أو مركبات ثاني أكسيد السليكون ‎silicon dioxide‏ منخفضة الكريون ‎carbon‏ ويقصد ب 'منخفضة الكريون ‎"carbon‏ أنه يقل محتوى الكربون ‎carbon‏ في أكاسيد الفلز و/أو مركبات ثاني أكسيد السليكون ‎silicon dioxide‏ عن 70.1 بالوزن؛ ويفضل أن يكون أقل من 70.05 بالوزن.
وعلى وجه الخصوص» قد يكون المركب الفلزي و/أو المركب السليكوني ‎silicon‏ عبارة عن مركب يحتوي على سليكون ‎silicon‏ مختار من المجموعة المكونة من مركبات سيلان ‎silanes‏ ‏مركبات متعدد سلوكسان ‎cpolysiloxanes‏ مركبات متعدد سلوكسان حلقي ‎«cyclic polysiloxanes‏ مركبات سيلازان ‎silazanes‏ وأي مخاليط مرغوية منها. وتشتمل هذه صراحة على رباعي مثوكسي سيلان ‎eb) ctetramethoxysilane‏ إتوكسي ‎detraethoxysilane (Daw‏ مثيل ثلاثي إثوكسي
‎Su «methyltriethoxysilane (Sw 5‏ مثيل ثنائي متوكسي سيلان ‎«dimethyldimethoxysilane‏ ‎AUS‏ مثيل ثنائي إثوكسي سيلان ‎dimethyldiethoxysilane‏ ثلاثي مثيل مثوكسي سيلان ‎ctrimethylmethoxysilane‏ ثلاثي ‎Jie‏ إثوكسي سيلان ‎crimethylethoxysilane‏ ثنائي ‎Jil‏ ‎Jug»‏ إثوكسي ‎cu) cdiethylpropylethoxysilane (Slaw‏ السليكون اذه ‎Jie Sd silicone‏ رياعي سلوكسان حلقي ‎(D4) octamethyleyclotetrasiloxane‏ عشاري مثيل خماسي سلوكسان
‏0 حلقي ‎Jie Saga cdecamethyleyclopentasiloxane‏ سداسي سلوكسان حلقي
‎«dodecamethylcyclohexasiloxane‏ سداسي مثيل ثلاثي سلوكسان حلقي ‎hexamethylcyclotrisiloxane‏ وسداسي مثيل ثناتي سيلازان ‎-hexamethyldisilazane‏ ‏ويجسد تجسيد محدد للاختراع إنتاج مسحوق سليكا ‎silica‏ يحتوي على مساحة سطحية 7 تبلغ 50 م /غم؛ وبفضل أن يتراوح من 300-70 ‎aif a‏ ومحتوى كربون ‎carbon‏ يقل عن 70.1 بالوزن» ويفضل أن يتراوح من 70.05-70.01 بالوزن» عن طريق الانحلال الحراري بالرش اللهبي» الذي يتم فيه إدخال الحلالة الهوائية المحتوية على مركب يحتوي على سليكون ‎silicon‏ ‏لهب في مفاعل وتتفاعل ‎ad‏ ويتم فصل مسحوق السليكا ‎silica‏ الذي ‎dad‏ عليه من المواد الغازية؛ حيث أ) يتم تشكيل اللهب بإشعال غاز ‎sine‏ على الأكسجين ‎oxygen‏ (1) باستخدام غاز وقود؛ ب) يتم اختيار مركب الذي يحتوي على سليكون ‎silicon‏ من المجموعة المكونة من مركبات ‎silanes (Slaw‏ مركبات متعدد سلوكسان ‎¢polysiloxanes‏ مركبات متعدد سلوكسان حلقي ‎cyclic‏ ‎polysiloxanes‏ مركبات سيلازان ‎silazanes‏ وأي مخاليط مرغوية منهاء ج) يتم الحصول على ‎Dall‏ الهوائية بواسطة تذرية مشتركة لمحلول محتوي على مركب يحتوي على السليكون ‎silicon‏ وغاز تذرية بواسطة فوهة واحدة أو أكثر تبلغ نسبة مساحة الرش 5 إلى نسبة المقطع العرضي للمفاعل 0.2 على الأقل؛ ويفضل من 0.8-0.2؛ وبشكل أكثر تفضيلا من 7-0.3و د) ويتم إدخال ‎Sle‏ محتوي على الأكسجين ‎oxygen‏ (2) بشكل إضافي إلى المفاعل؛ حيث تكون نسبة الغاز المحتوي على الأكسجين ‎oxygen‏ (2)/الغاز المحتوي على الأكسجين ‎oxygen‏ )1( = 2-1. 0 الوصف التفصيلي: الأمثلة المثال 1: تم استخدام 04 بمعدل 1.0 كغم/ ساعة و هواء تذرية بمعدل 4.0 كغم/ ساعة لإنتاج؛ عن طريق ‎dash‏ ثنائية الأطوار داخلية ‎(halal)‏ نموذج سكليك ‎0-60/0Schlick‏ /64؛ و تم تذرية 5 حلالة هوائية في لهب في مفاعل. و النتيجة هي مساحة رش 0.88 ‎Pans‏ وتبلغ نسبة مساحة الرش/مساحة المقطع العرضي للمفاعل 0.5. ويحترق داخل المفاعل لهب غاز هيدروجين ‎oxygen (wanSihydrogen‏ يتكون من هيدروجين ‎hydrogen‏ )2 م (درجة ‎She‏ وضغط معياريين)/ساعة) و هواء أولي (20 م2 (درجة حرارة وضغط معياريين)/ساعة)؛ حيث تفاعلت حلالة هوائية. وبالإضافة إلى ذلك؛ تم إدخال هواء ثانوي بمعدل )5 م" (درجة حرارة وضغط 0 معياربين)/ساعة) في المفاعل. بعد التبريد؛ يتم فصل السليكا ‎silica‏ من المواد الغازية في مرشح.
‎ab‏ متوسط زمن المكوث لخليط ‎Je lal)‏ في المفاعل 67 1 ثانية. ‎cali‏ درجة الحرارة 5 0 م تحت اللهب 642 "م. للسليكا ‎silica‏ مساحة ‎BET‏ مقدارها 202 ‎LER‏ ومحتوى ‎carbon (9S‏ 4 بالوزن. أجربت الأمثلة 2- 8 على نحو مماثل. وترد المقادير المستخدمة فى الجدول.
وتتراوح نسبة مساحة الرش/مساحة المقطع العرضي للمفاعل بين 0.62-0.35. للسليكا ‎silica‏ التي تم الحصول عليها مساحة سطحية وفقاً ‎BET J‏ من 293-5 م /غم؛ مع محتوى كريون ‎carbon‏ منخفض باستمرار من 70.01 -70.04 بالوزن.
كما أجريت الأمثلة المقارنة ج1-ج4 على نحو مماثل للمثال 1؛ إلا أنه تم استخدام فوهة ثنائية الأطوار داخلية الخلط» نموذج سكليك ‎Schlick‏ 09-02؛ هنا. والنتيجة مساحات رش أصغر 0 بوضوح وبالمقابل نسب أقل بكثير من مساحة الرش/مساحة المقطع العرضي للمفاعل. للسليكا ‎silica‏ التي تم الحصول عليها مساحة سطحية وفقاً ‎BET J‏ من 70-6 م /غم؛ مع محتوى الكربون ‎carbon‏ زائد بوضوح من 3 -70.16 بالوزن. الجدول : خامات التغذية وظروف التفاعل؛ الخصائص ‎Abul)‏ ‎[ws‏ ا اد ‎os] a‏ ‎day) Ca‏ حرارة معدل هواء وضغط 4.0 34 30 30 15 30 التذرية معياريين)/ساعة . 3 ‎Jel‏ هواء كلغم/م - (درجة حرارة 5 |0.58 0 |1.00 | 0.50 تدرية وضغط معياريين) مساحة الرش/ مساحة المة لمقطع 0.50 0.50 ]0.45 0.5 5 ]045 العرضي للمفاعل ‎day) Ca‏ حرارة هيدروجين وضغط 20 |40 24 20 22 30 معياريين)/ساعة م (درجة حرارة هواء أولي وضغط 20 0 110 100 معياريين)/ساعة
‎a‏ (درجة حرارة هواء ‎gl‏ | وضغط 5 5 |40 |45 50 معياريين)/ساعة وات ا لدان تنه أ تا تا نم ل ‎Lug‏ درجة 0 642 |664 |413 |681 |826 | 750 الحرارة - سط ‎OY‏ ‏و ثانية 167 ]102 ]196 ]178 140 |145 المكوث المساحة السطحية وفقاً ل أ م”/غم 202 ]128 |85 اوقد |197 | 203 ‎BET‏ ‏ا ل اتا ‎IE ES ES‏ معدل اء ‎١‏ م3 (درجة حرارة وضغط هواء ام ‎EY‏ حراة فض ‎so| s5|‏ ]358 ]173 ]120 ]700 التذرية معياريين)/ساعة 8 3 ‎Jel‏ هواء كلغم/م ‎sia dnp) .‏ وضغط|2.00 |240 |698 |1387 | 0.83 ]214 التذرية معياربين) مساحة الرش/ مساحة ‎١‏ لمقطع 0.62 ]062 |0005 |005 ]002 ]0.02 العرضي للمفاعل 3 (درجة حرارة وضغط هيدروجين ) 7 او ‎sof‏ |0 اقه |27 27 معياريين)/ساعة 3 (درجة حرارة وضغط هواء أولى ) ‎com‏ 800 |5000 |5100 |152 152 ل معياريين)/ساعة 3 (درجة حرارة وضغط هوم يني ام ‎TN)‏ وو | ووو معياريين)/ساعة ‎PPP‏ ان نحن 5 ا ا ‎Lug‏ درجة 0 695 |752 |950 |1030 | 869 | 974 الحرارة
- سط 0 . و 77 | ثانية 059 ]052 ]004 |004 131 ]111 المكوث المساحة المطحية وفقاً ل | م”/غم 120 | 200 70 |25 |16 ‎BET‏ ‏*محتوىق 775-04 بالوزن» خفف بكحول بترولي؛ ' 30 سم أسفل الفوهة.

Claims (1)

  1. — 0 1 — عناصر الحماية 1- عملية لإنتاج مساحيق أكسيد الفلز ‎metal oxide‏ و/أو أكسيد السليكون ‎silicon oxide‏ بواسطة الانحلال الحراري بالرش اللهبي ‎flame spray pyrolysis‏ حيث أنه يتم إدخال حلالة هوائية مشتملة على مركب فلزي و/أو المركب السليكوني ‎silicon‏ نحو اللهب في مفاعل ما لتتفاعل ‎cad‏ ويتم فصل مسحوق أكسيد الفلز و/أو أكسيد السليكون ‎silicon oxide‏ الناتج عن المواد الغازية؛ حيث أ) يتم تشكيل اللهب عن طريق إشعال غاز محتوي على أكسجين ‎oxygen‏ (1) مع غاز الوقود ‎fuel gas‏ ب) يتم الحصول على الحلالة الهوائية عن طريق التذرية المشتركة لمحلول يحتوي على مركب فلزي و/أو المركب السليكوني ‎silicon‏ وغاز التذرية بواسطة فوهة واحدة أو أكثر؛ و
    ج) تبلغ نسبة مساحة الرش إلى مساحة المفاعل ذي المقطع العرضي 0.8-0.2.
    2- العملية ‎Gy‏ لعنصر الحماية 1؛ حيث أن شكل التذرية ‎ADA‏ الهوائية يكون على شكل مخروط دائري به منطقة نثر قياسها 130-70".
    5 3- العملية وفقاً لعنصر الحماية 1 أو 2» حيث أن متوسط حجم القطرة للحلالة الهوائية التى تم تذريتها يتراوح من 10 إلى 150 ميكرومتر ‎-um micrometre‏
    4- العملية وفقاً لعنصر الحماية 1؛ حيث أنه يتم إنتاج الحلالة الهوائية بواسطة المحلول المحتوي على المركب الفلزي و/أو المركب السليكوني ‎silicon‏ وغاز التذرية المتدفق نحو حجرة الخلط
    ضمن الفوهة والمكونات الداخلية المزودة ضمن حجرة الخلط ‎mixing chamber‏ التي تجزاً المحلول إلى قطرات منفردة تحت تأثير غاز التذرية ‎Aug atomization gas‏ إنتاج الحلالة الهوائية من حجرة الخلط من خلال الثقوب فى المفاعل.
    5- العملية وفقاً لعنصر الحماية 1 حيث أنه يتم إدخال الغاز المحتوي على الأكسجين ‎oxygen‏
    (2) المحيط باللهب إلى المفاعل من خلال نقطة واحدة أو أكثر في جدار المفاعل.
    6- العملية وفقاً لعنصر الحماية 1؛ ‎Gus‏ أن نسبة الغاز المحتوي على الأكسجين ‎oxygen‏ ‏(2)/الغاز المحتوي على الأكسجين ‎oxygen‏ )1(= 0.1 - 2.
    0 | 7- العملية وفقاً لعنصر الحماية 1؛ حيث أنه؛ يتم اختيار بالنسبة للمكون الفلزي الموجود في المركب الفازي و/أو المكون السليكوني ‎silicon‏ الموجود في المركب السليكوني 5111600» يتم اختيار الفلز من المجموعة المكونة من ألومنيوم ‎(Al Aluminum‏ كوبلت ‎«Co Cobalt‏ كروم ‎«Cr Chromium‏ نحاس ‎«Cu Copper‏ حديد ‎«Fe Iron‏ هفنيوم ‎Hafnium‏ 117 إنديوم ‎Indium‏
    ‏_نيوديوم‎ «Mo Molybdenum ‏10ل موليبدتوم‎ Manganese ‏منغنيز‎ «Li Lithium ‏ليثيوم‎ In ‏تيتانيوم‎ «Ta Tantalum ‏تنتالم‎ «Sn Stannum ‏قصذين‎ «Ni Nickel ‏نيكل‎ «Nb Niobium ‏و زركونيوم‎ Zn Zine ‏خارصين‎ ¢Y Yttrium ‏إيتريوم‎ ¢V Vanadium ‏فاناديوم‎ «Ti Titanium .Zr Zirconium 5
    8- العملية وفقاً لعنصر الحماية ‎Cuno]‏ أن المركب الفلزي و/أو المركب السليكوني ‎silicon‏
    يحتوي على الكريون ‎carbon‏ بالإضافة إلى المكون الفلزي و/أو المكون السليكوني ‎silicon‏ ‏9- العملية وفقاً لعنصر الحماية 1 حيث أن المركب الفلزي و/أو المركب السليكوني ‎silicon‏
    10 يكون عبارة عن مركب سليكوني ‎silicon compound‏ يتم اختياره من المجموعة المكونة من مركبات السيلان ‎silanes‏ مركبات متعدد سيلوكسان ‎polysiloxanes‏ مركبات متعدد سيلوكسان حلقي ‎«cyclic polysiloxanes‏ مركبات سيلازان ‎silazanes‏ وأية مخاليط مرغوية منها.
    10- العملية وفقاً لعنصر الحماية 1 لإنتاج مسحوق سليكا ‎silica‏ له مساحة سطحية محددة وفقاً لطريقة برونار إيمت تيلر ‎BET Brunauer-Emmett-teller‏ تبلغ 300-50 م /غم ‎m?/g‏ ‏ومحتوى كربون ‎carbon‏ يبلغ 70.1-0.01 وزناً بواسطة الانحلال الحراري بالرش اللهبي؛ يتم فيها إدخال حلالة هوائية محتوية على مركب سليكوني ‎silicon‏ في اللهب في مفاعل ما والتفاعل فيه؛ ويتم فصل مسحوق السليكا ‎silica‏ الناتج عن المواد الغازية؛ حيث أنه: 1 يتم
    تشكيل اللهب عن طريق إشعال غاز محتوي على أكسجين ‎oxygen‏ (1) مع غاز الوقود ‎fuel‏ ‎«gas‏ ب) يتم اختيار المركب السليكوني ‎silicon‏ من المجموعة المكونة من مركبات السيلان ‎silanes‏ مركبات متعدد سيلوكسان ‎polysiloxanes‏ مركبات متعدد سيلوكسان حلقي ‎cyclic‏ ‎cpolysiloxanes‏ مركبات سيلازان ‎silazanes‏ وأية مخاليط مرغوية منهاء ج) يتم الحصول على الحلالة الهوائية عن طريق التذرية المشتركة لمحلول يحتوي على المركب السليكوني
    ‎silicon 25‏ وغاز التذرية عن طريق فوهة واحدة أو أكثر وتبلغ نسبة مساحة الرش إلى مساحة المفاعل ذي المقطع العرضي 0.8-0.2؛ و د) يتم إدخال غاز محتوي على الأكسجين ‎oxygen‏ )2( بشكل إضافي إلى المفاعل؛ حيث نسبة الغاز المحتوي على الأكسجين ‎oxygen‏ ‏(2)/الغاز المحتوي على الأكسجين ‎oxygen‏ )1(= 0.1 - 2
    لاله الهيلة السعودية الملضية الفكرية ا ‎Sued Authority for intallentual Property‏ ‎RE‏ .¥ + \ ا 0 § 8 ‎Ss o‏ + < م ‎SNE‏ اج > عي كي الج ‎TE I UN BE Ca‏ ‎a‏ ةا ‎ww‏ جيثة > ‎Ld Ed H Ed - 2 Ld‏ وذلك بشرط تسديد المقابل المالي السنوي للبراءة وعدم بطلانها ‎of‏ سقوطها لمخالفتها ع لأي من أحكام نظام براءات الاختراع والتصميمات التخطيطية للدارات المتكاملة والأصناف ع النباتية والنماذج الصناعية أو لائحته التنفيذية. ‎Ad‏ ‏صادرة عن + ب ب ‎٠.‏ ب الهيئة السعودية للملكية الفكرية > > > فهذا ص ب ‎101١‏ .| لريا ‎1*١ v=‏ ؛ المملكة | لعربية | لسعودية ‎SAIP@SAIP.GOV.SA‏
SA517390631A 2015-06-29 2017-12-27 عملية لإنتاج مساحيق أكسيد الفلز بواسطة الانحلال الحراري بالرش اللهبي SA517390631B1 (ar)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP15174259.0A EP3112319A1 (de) 2015-06-29 2015-06-29 Verfahren zur herstellung von metalloxidpulvern mittels flammenspraypyrolyse

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SA517390631B1 true SA517390631B1 (ar) 2021-04-05

Family

ID=53525065

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SA517390631A SA517390631B1 (ar) 2015-06-29 2017-12-27 عملية لإنتاج مساحيق أكسيد الفلز بواسطة الانحلال الحراري بالرش اللهبي

Country Status (8)

Country Link
US (1) US10384940B2 (ar)
EP (2) EP3112319A1 (ar)
JP (1) JP6808659B2 (ar)
KR (1) KR102583009B1 (ar)
CN (1) CN107810166B (ar)
SA (1) SA517390631B1 (ar)
UA (1) UA119295C2 (ar)
WO (1) WO2017001366A1 (ar)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7101681B2 (ja) 2017-01-09 2022-07-15 エボニック オペレーションズ ゲーエムベーハー 噴霧熱分解による金属酸化物の製造方法
EP3424883A1 (de) 2017-07-05 2019-01-09 Evonik Degussa GmbH Sprühverdampfung eines flüssigen rohstoffes zur herstellung von siliciumdioxid und metalloxiden
EP3495321A1 (de) 2017-12-07 2019-06-12 Evonik Degussa GmbH Herstellung von pulverförmigen, porösen kristallinen metallsilikaten mittels flammensprühpyrolyse
EP3628642A1 (en) * 2018-09-25 2020-04-01 Evonik Operations GmbH Process for the manufacture of pulverulent, porous crystalline metal silicates employing flame spray pyrolysis
CN109052469A (zh) * 2018-10-16 2018-12-21 东北大学秦皇岛分校 一种可电场控制的喷雾热解合成纳米材料的装置
CN111821996B (zh) * 2019-04-18 2022-11-29 清华大学 高效抗水热和抗硫性能的脱汞催化剂及其制备方法与应用
CN112588295B (zh) * 2020-12-23 2023-01-03 甄崇礼 用于有机废水处理的催化剂及其制备方法

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1149502A (ja) * 1997-08-01 1999-02-23 Toyota Central Res & Dev Lab Inc 酸化物粉末の製造方法
JP3796565B2 (ja) 2000-08-15 2006-07-12 信越化学工業株式会社 球状シリカ微粒子の製造方法
CN1738766B (zh) * 2002-11-26 2010-10-27 卡伯特公司 热解金属氧化物颗粒及其制造方法
DE102004024500A1 (de) * 2004-05-18 2005-12-15 Degussa Ag Flammenhydrolytisch hergestelltes Silicium-Titan-Mischoxidpulver
DE102005029542A1 (de) 2005-02-05 2006-08-10 Degussa Ag Verfahren zur Herstellung von Metalloxidpulvern
CN101233078B (zh) 2005-06-02 2013-02-27 Mecs公司 用于含硫液体燃烧的方法和装置
US8663380B2 (en) * 2007-11-16 2014-03-04 Cristal Usa Inc. Gas phase production of coated titania
CN101234751B (zh) * 2008-03-05 2011-03-30 中国科学院化学研究所 火焰燃烧制备纳米材料的方法
DE102008064284A1 (de) 2008-12-20 2010-06-24 Evonik Degussa Gmbh Niedrigoberflächiges, pyrogen hergestelltes Siliciumdioxidpulver
GB2478307A (en) * 2010-03-02 2011-09-07 Heraeus Quartz Uk Ltd Manufacture of silica glass
CN104107702B (zh) * 2014-07-07 2017-02-08 中国科学院过程工程研究所 一种整体式金属基催化剂、制备方法及其用途

Also Published As

Publication number Publication date
EP3313783B1 (de) 2020-10-21
CN107810166B (zh) 2021-03-19
UA119295C2 (uk) 2019-05-27
JP6808659B2 (ja) 2021-01-06
CN107810166A (zh) 2018-03-16
KR102583009B1 (ko) 2023-09-27
WO2017001366A1 (de) 2017-01-05
US20180194627A1 (en) 2018-07-12
KR20180022845A (ko) 2018-03-06
EP3313783A1 (de) 2018-05-02
JP2018526309A (ja) 2018-09-13
EP3112319A1 (de) 2017-01-04
US10384940B2 (en) 2019-08-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
SA517390631B1 (ar) عملية لإنتاج مساحيق أكسيد الفلز بواسطة الانحلال الحراري بالرش اللهبي
JP5489466B2 (ja) 混合金属酸化物粉末の製造法
JP7021091B2 (ja) 酸化タングステンおよびタングステン混合酸化物の製造方法
CN1738766B (zh) 热解金属氧化物颗粒及其制造方法
CN107001038B (zh) 通过喷雾热解制备金属氧化物的方法
US20060034745A1 (en) Ceria composition and process for preparing same
TW200640787A (en) Process for the production of metal oxide powders
CN101466640A (zh) 制备混合金属氧化物粉末的方法
CN101784342A (zh) 具有可调节涂层的SiO2涂覆的二氧化钛颗粒的制备
Kammler et al. Synthesis of silica‐carbon particles in a turbulent H2‐air flame aerosol reactor
TW201509807A (zh) 氧化銅-二氧化矽複合物
US20030101659A1 (en) Nanoscalar pyrogenically produced yttrium-zirconium mixed oxide
ES2963657T3 (es) Evaporación por pulverización de una materia prima líquida para la preparación de dióxido de silicio y óxidos metálicos
US9963354B2 (en) Process for producing metal oxides
CN101242894B (zh) 光催化剂
Jodhani et al. Flame spray pyrolysis processing to produce metastable phases of metal oxides
EP0476050A1 (en) ALUMINUM OXIDE FOAMS AND METHOD FOR PRODUCING THE SAME.
Yeh et al. COMBUSTION SYNTHESIS OF SiO, IN PREMIXED FLAMES