Способ получения высокодисперсной двуокиси кремния

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК 9С 01 В 33/1 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ПАТЕНТУ ЫС клю щии И //1/:Ь ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ(72) Йозеф Шмид, Людвиг ЛангХанс Клебе и Дитер Шутте (ПЕ(54)(57) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ВПЕРСНОЙ ДВУОКИСИ КРЕМНИЯ, в высокотемпературное разложение тетрахлорида кремния и восстановлениевыделяющегося элементарного хлораводородом, вводимым в участок охлаждения продуктов взаимодействия при500-700 С по одинарной трубе, о т -л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью упрощения способа и предотвращения оседания целевого продукта наодинарной трубе, водород подают всмеси с инертным газом в количествеобеспечивающем содержание водородав отходящем газе 1,6-2,0 об.7 прискорости подачи инертного газа20-200 м /ч.Изобретение относится к способам;получения пирогенной высокодисперсной двуокиси кремния.Целью изобретения является упрощение способа и предотвращение оседания целевого продукта на одинарнойтрубе.Способ осуществляется следующимобразом,Испаряемое галогенное соединениекремния сжигается в присутствии водо рода, при этом получается БдО и элементарный галоген,который превращается в галовеноводород во времяохлаждения продуктов реакции дополнительно введенным газообразным водородом и содержащимся в отходящихгазообразных продуктах реакции кислородом, причем газообразный водородсмешивается с инертным газом и вво.дится в участок охлаждения с помощьюодинарной трубы, водорода добавляется столько, чтобы в отходящем газеего количество равнялось 1,6-2,0 об,В качестве вводной трубы можетприменяться труба с несколькими отверстиями. Подача смеси водорода иинертного газа при скорости 20200 м/ч может осуществляться по всему участкУ охлаждения в нескольких, 30например, в 3-6 местах, причем вкаждом месте используется одна оди.нарная труба,В предпочтительной форме осуществления изобретения смесь из водорода и инертного газа вводится вучасток охлаждения при 500-700 С,в частности между 550 и 630 С.В качестве инертного газа можноприменять благородные газы, углекислый газ или, в частности, азот.Его можно использовать в количестве20-200 м /ч, предпочтительно 50150 м/ч.В качестве исходного материала 45для получения других окислов металлов или металлоидов можно применятьиспаряемые галогенные соединенияметаллов алюминия или титана илиметаллоидов (металлов 2-го рода) 50кремния или германия,Для получения смеси окислов различных элементов может использовать.ся в качестве исходного материаласмесь испаряемых галогенных соединекий соответствующих элементов,В предпочтительной форме осуществления в качестве галогенного соединения как исходного материала может использоваться соответствующий хлорид металлов или металлоидов. Но также могут применяться и органические галогенные соединения. Так, для получения двуокиси кремния возможно применение ЯдС 1 , БдС 1 Н, ЯдС 14, СНэ-БдС 1, (СНэЯдС 1 (СН) -ЯдС 1, СНз-СНБдС 1.э или (СН -СН ) БдС 1Путем одновременной подачи инертного газа с водородом можно влиять на температуру в месте ввода, так что при изменениях скорости потока можно избегать переноса места ввода. Так, ввод смеси водорода и инертного газа может осуществляться в месте, в котором температура отходящих газообразных продуктов реакции так высока, что происходит моментальное сгорание водорода с кислородом, беэ возникновения этого нежелательного сгорания. Преимущество заключается еще в том, что благодаря подаче инертного газа охлаждается труба для ввода водорода и тем самым она становится более долговечной и может заглушаться коррозия. Благодаря подаче инертного газа дополнительно предотвращается оседание окисла металла или металлоида на вводной трубе.П р и м е р 1. 2000 кг.ЫС 1, 648 мз/ч водорода и 1900 м/ч воз-. духа подают в аэрозольную горелку, а также 22 м /ч водорода через кожух для освобождения влета горелки (известный принцип работы), причем получают 705 кг/ч высокодисперсной кремниевой кислоты с удельной поверхностью 200 м /ч. 7,57 расчетного количества хлористого водорода обнаружены как свободный хлор в реакцион" ном газе.70 м /ч водорода и 20-200 м /ч инертного газа вводится в участокоохлаждения при 500-700 С по одинарной трубе.На чертеже схематически показана труба для ввода смеси водорода и инертного газа.Вводная труба 1 закреплена в стенке участка 2 охлаждения таким образом, что ее длина соответствует диаметру участка охлаждения. Вводная труба 1 имеет на стенке два ряда отверстий 3. Смесь водорода и азота подается в вводную трубу 1 по трубоВодород в смесигорючего газаРубашка Н дляосвобождения влета горелкиДобавка водородаВесь водородАзот 227074020-200 Составитель Л.ЧиликинаТехред М,Кузьма Корректор Л.Бескид Редактор С.Тимохина Заказ 4718/56 Тираж 462 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП "Патент",. г. Ужгород, ул. Проектная, 4 3 11проводу, который закреплен на фланца,4, и поступает в участок охлаждениячерез отверстие 3.Затем полученную тонкодисперсную810 отДеляют от реакционного газа,причем в окончательно полученномотходящем газе замеряется количествоводорода 1,6-2,0 об,7.Согласно предлагаемому способуполучают следующие результаты, м/ч: Видно, что согласно изобретению можно работать с небольшими затратами исходных веществ.П р и м е р 2. Осуществляют процесс аналогично примеру 1, причем 70966 4после осуществления химическогопревращения 70 мэ /ч водорода и20 м /ч инертного газа вводится вучасток охлаждения при 500 С по одинарной трубе.Количество водорода в .отходящемгазе составляет 1,6 об.7П р и м е р 3. Осуществляют процесс аналогично примеру 1, причем 1 О после осуществления химическогопревращения 70 м/ч водорода и115 м/ч инертного газа вводится вучасток охлаждения при 628 С по одинарной трубе.15 Количество водорода в отходящемгазе составляет 1,75 об.Х.П р и м е р 4. Осуществляют процесс аналогично примеру 1, причемпосле осуществления химического пре О вращения 200 мз/ч инертного газа вво;дится в участок охлаждения при 700 Спо одинарной трубе.Количество водорода. в отходящемгазе составляет 2 об.7,