SU1044599A1 - Способ получени дисперсных окислов кремни и титана - Google Patents

Abstract

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ДИСПЕРСНЫХ ОКИСЛОВ КРЕМНИЯ И ТИТАНА, вкт ча1«1|ий подачу и последукхций гндцюлиэ соот. ветствующих галогенидов в пламени, образование сжиганием водорода в кислородсодержащем газе охла щение и разделение продуктов, удаление адсорбированных примесей, о т ли ч а-ю ц и И с   тем, что, с целью повы- : шени  светорассеиваюпшх свойств продукта , подачу осуществл ют путем расзпылени . галогенида в жидком виде в : количестве 0,8-1,0 кг на 1 нм смесИ водорода с кислородсодержгшим газом.

Description

гщ

9 1 i

:п

D:

Изобретение относитс  к получению пирогенных окислов металлов и металлоидов или их смесей, которые могут быть использованы в качестве загустителей дисперсионных сред, сырь  дл  получени  спецкерамики, наполнителей в полимерных материалах, лаках, в частности, дл  придани  последним повышенных светорассеивак цих свойств.

Известен способ получени  двуокиси кремни  из газообразных кремневодородов , согласно которому жидкие кремневодороды испар ют, смешивают с газообразным топливом, образуюЬшм воду при горении, н кислородсодержащим газом и сжигают. Получаема  тонкодисперсна  двуокись кремни  имеет размер зерен меньше 1. мкм и высокую удельную поверхность l3 .

Недостатками данного способа  вл ютс  низкие светорассеивающиё качества получаемого продукта, вызванные малым размером зере.н, а также сложность технологического процесса, заключающа с , в частности, в необх:одимости предварительного испарени  жидких кремневодородов.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому  вл етс  способ получени  тонкоизмельченной двуокиси кремни  ив галогенйда путем сжигани  смеси, содержащей пары галогенйда кремни , водород- и кислородсодержащие газы, в факеле при поиаиенной температуре, предпочтительно 10501100°С 2 ..

. Недостатками известного способа  вл ютс  низкие светорассеивоиощие качества продукта вследствие машых ра.змерой частиц двуокиси кремни , а также сложность технологического процесса , заключающа с , в tacTHocTH, в необходимости предварительного испарени  жидких галогенидов.

Цель изобретени  - повышение светорассеивающих свойств продукта,

Поставленна  цель достигаетс  тем, что, согласно способу, включающему подачу и последующий гидролиз галогенидов кремни  или- титана в пламени, образованном сжиганием водорода в кислородсодержащем газе, охлаждение и разделение продуктов, уда ление адсорбированных примесей, подачу осуществл ют путем распылени  галогенйда в жидком виде в количестве 0,8-1,0 кг на 1 нм смеси водорода с кислородсодержащим газом.

В соответствии с предлагаемым способом подачу газокапельной смеси,состо щей из капель жидкого ггшогенида кремни  или титана, водород- и кислородсодержащих газов, в плам  осуществл ют с помощью распылительного устройства , например эжекционной горелки . Благодар  создаваемому кислородсодержащим газом, например воздухом,

разрежению происхо ит забор и смешение жидкого галогенйда кремни  или титана с.водород- и кислородсодержащими газами. Смесь разгон ют -в эжекционной горелке до скорости 20-50.м/с и распыл ют на выходе из сопла горелки в плам , где происходит сгорание водородсодержащего газа с образованием паров.воды и гидролиз галогенидов кремни  или титана, .Процесс . гидроли-за Происходит с образованием агломерированных частиц окислов, кремни  или титана. Измен   концентрацию галогенйда в газокап льной смеси и степень его распылени , можно регулировать размер частиц агломератов соответствующих окислов,.

содержание галогенйда кремни  или титана в газ-окапельной смеси в Количестве, равном или несколько превышающем стехиометрическое по уравтнеиию реакции .гидролиза, а именно . 0,8-1,0 кг на 1 нм газовой смеси, состо щей из водород- и кислородсодержащих газов, позвол ет получать пирогенные дисперсйые окислы кремни  или титана, состо щие из частиц размеров 0,5-12 мкм, которые характеризуютс  повьииенным светорассе нием в видимой области спектра. При ко центрацЬи галогенйда в подавае юй в плам  газокапельной смеси менее 0,8 г на 1 нм® газовой смеси происходит образование преобладающего кол«;1чества неагломерированных частиц с размером 0,005-0,02 мкм, Подач а газокапельной смеси в плам  с концентрацией в ней талогенида выше 1,0 кг на 1 нм газовой смеси нецелесообразна( так как она св зана с технологическими за- . труднени гли - наслоением агломерированных частиц на внутренних поверх нйст х аппаратов-.

Пример 1, J6 кг/ч жидкробразного четыреххлористого кремни  смешивают в эжекционной горелке шириной на просвет 18 мм с 34 сухого воздуха и 11 имV4 сухого водорода . Гетерогенна  гаэокапельна  смесь, выход ща  из сопла горелки со скоростью сколо м/с, образует при сжиганииплам  с температурой, , продукты горейи  которого содержат дисперсную двуокись кремни . Продукты высокотемпературно га гидролиза охлаждают до 400-450 c в теплообменнике типа труЬа в трубе и подают на разделение твердой и газовой Фаз в циклонах, Отделенную двуокись кремни  освобождают от адсорбированных примесей хлористого водорода в аппарате кип щего сло ,. .

Полученна  таким образом двуокись кремни  в количестве. 12,5 кг/ч содержит 60% частиц размером 0,5-12 мкм и имеет удельную поверхность

123 MVr (БЭТ). Пример 2, 45 кг/ч жидкофазного четыреххлористого кремни  смешивают в эжекционной горелке шириной на просвет 18 мм с 34 нм/ч сухого воздуха и 11 сухого водорода. Гетерогенна  газокапельна /смесь,, выkoд Iцa  из сопла горелки со скоростью около 50 м/с, образует при сжигании; плам  с температурой 890°С, продукты горени  которого содержат дисперсную двуокись кремни . Продукты высокотем пературного гидролиза охлаждают до . 400-430 с в теплообменнике типа , труба в трубе и подают на разделение твердой и газовой фаз в циклонах Отделенную двуокись кремни  освобож дают от адсорбированных примесей хлористого водорода в аппарате кип щего сло . , Полученна  такрм образой двуокись кремни  в количестве 15,6 кг/ч содержит 95% частиц размером 0,5-12 мкм и имеет удельную поверхность 60 (БЭТ). . . , ; Пример 3, 40,5 кг/ч жидко-; фазного четыреххлори.стого кремни  смешивают в зжекционной горелке диаметром на просвет 18 мм с 34 HMV4. . сухого воздуха и 11 сухого водородаГ Гетерогенна  газокапельна  смесь, выход ща  из сопла горелки ео скоростью около 50 м/с, -Образует при- сжигании плам  с температурой 900 С, продукты горени  которого ррдержат дисперсную двуокись кремни . Продукты высокотемпературного гидролиза рхлаждгцот до 400-450с в Tenj oобменнике типа тру.ба в трубе и подшот на разделение твердой и jraapУслови  получени  дисперсных окислов

Свойства полученных окислов вой фаз в циклонах. Отделенную двуокись кремни  освобождают от адсорбированных примесей хлористого водорода в аппарате кип щего сло . Полученна  таким образом двуокись кремни  в количестве 14 кг/ч содержит 72% частиц размером 0,5-li2 мкм и имег ет удельную поверхность 95 (БЭТ). Пример 4. 40 кг/ч-жидкробразного четыреххлористого титана смешивают в эжекционной горелке шириной .на просвет 18 мм с 34 сухого воздуха и 11 нм.ч сухого водорода. Гетерогенна  тазокапельна  смесь, выход ща  из српла горелки со скоростью ркоЛо 50 м/с, образует при сжигании плам  с температурой 920 С, продукты горени  которого содержат дисперсную двуокись титана. Продукты высокотемпературного гидролиза охлаждают до 400-450с.в теплообменнике типа труба в трубе и подают на разделение твердой и газовой фаз в циклонах . Отделенную двуокись титана осврбождают от адсорбированных примесей хлориртогр водорода в аппарате кип щего сло . Полученна  таким образом двуокись титана, в количе.стве 16,1 кг/ч содержит 80% частиц размером 0,5-12 мкм и имеет удельную поверхность 8,2 (БЭТ), . , В таблице приведены сравнительные хар актеристики окислов кремни  и титана , полученных по предлагаемому и известному способам. Как видно из таблицы, предлагаемый способ по,сравнению с известным позвол ет получать (тирогенные окислы кЕ емни  и тит-ана с повышеннь1ми светорассеивающими свойствами.

П р е д л 4 г el а м ы и 34 11 0,8 12,5 Жидкока- 36 пельное 45 . 34 40,S 34 15,6 14,0 п о с о б 123 0,,0 60 0,5-12,0 95 60 0,5-12,0 72 95 Т1СЬ Жидкока- 40,5 пельное i SicЦ Пар

Продолжение таблицы Предлагаемый способ 34 11 0,9 16,1 8,2 0,5-12,0 80 0,88 ИэВёстный способ 44 13 0,7 14,0 310 0,Q05-0,0290 0,42

Claims (1)

1. СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ДИСПЕРСНЫХ 'ОКИСЛОВ КРЕМНИЯ И ТИТАНА, включающий подачу и последующий гидролиз соответствующих галогенидов в пламени, образованном сжиганием водорода в кислородсодержащем газе; охлаждение и разделение продуктов, удаление адсорбированных примесей, о т ли чающий с я тем, что, с целью повышения светорассеивающих свойств продукта, подачу осуществляют путем распыления галогенида в жидком виде в : /количестве 0,8-1,0 кг на 1 нм⁵ смеси водорода с кислородсодержащим газом.) за