Способ получения высокодисперсной двуокиси кремния или титана

(5 01 В 33 18 ОБРЕТЕНИ САН ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(71) Калушское опытное производствоСпециального конструкторско-технологического бюро Института физическойхимии АН УкССР и Калушское производственное объединение "Хлорвинил"им. 60-летия Великой Октябрьской социалистической революции(56) Авторское свидетельство СССРУ 1247340, кл. С 01 В 33/18, 1984.Авторское свидетельство СССРУ 1044599, кл. С 01 В 33/18, 1982.(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ВЫСОКОДИСПЕРСНОЙ ДВУОКИСИ КРЕМНИЯ ИЛИ ТИТАНА(57) Изобретение относится к способам получения пирогенной высокодисперсной двуокиси кремния или титана, приме-,няемых в качестве наполнителей в полиИзобретени получения выс кремния или т способа относится и двуокиняемых в кодисперсн тана, прим нителей в олимерныхдисперсных спецкерами ачестве наполатериалах,агуститвлеи я получения сред, сыр ние прокращение высокого ния - повыш ь изобрет тельности затрат пр ва целево способа и с сохранении эводи энерго качестП р о продукта170 кг/ч псмешивают ов тетра 22,6 нм/ е ния орид ОСУДАРСТ 8 ЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР мерных материалах, за густителеи дисперсных сред, сырья для получения спецкерамики,и позволяет повысить производительность способа и сократить энергозатраты. Гомогенную газовую смесь,полученную смешением паров галогенида металла или кремния с водород- икислородсодержащими газами, подаютна сжигание через горелку. На выходеиз устья горелки смесь поджигают фитилем. Скорость выпета газовой смесииз устья горелки 30-50 м/с и зависитот соотношения исходных компонентовв смеси и ее количества. Содержаниев смеси галогенида кремния или титана поддерживают в пределах соответственно 4, 2-7,5 кг/нм водорода или4, 75-6,3 нм /нм водорода, а содержание кислорода в кислородсодержащемгазе поддерживают не менее 35 об.Епри получении окислов кремния или неменее 40 об.Е при получении окисловтитана. Температура пламени при этомравна 900-1600 С. 4 табл. водорода и 25 нм/ч кислорода. Полученная таким образом гомогенная газовая смесь, концентрация галогенида и кислорода в которой соответственноэсоставляет 7,5 кг/нм водорода и 1,1 нм/нм водорода, подается на сжигание через горелку с диаметром сопла 34 мм и площадью сечения 9,07 х 10 фм . Скорость выпета реакционной смеси из сопла горелки 30 м/с. Смесь поджигается фителем, образуется пламя, температура которого 1000 С, Образовавшиеся продукты веТаблица 1 ТСпо РасходСодеркание компонентовСкорость51 С 1Кислород ,вылетаэ снеси,кг/нм Я ,в кислородсо- в исход 1 н/сдеркащем тазеной смеси,эоб. Х нм /нм НЭ Температура, С в факела на стадии , яа стадии разделенияочистки 5.014кг/ч Водород, Кислородсодеркащийнм 3/ч газ, нм /ч 1 редлага"ен 41 попримеру170 500 30 1000 915 1,10 100 7,5 22,6 25(кислород) 33,6 25(кислород) 2 170 3 170 170 5 170 6 170 170 8 170 11 17034 - 250 500 0,74 30 100 5,1 1490 135 500 0,62 100 4,2 25(кислород) 40,6 500 4 С 1550 0,59 00 4,0 42,5 25(кислород) 500120 0,7 71(обогащенньаэвоздух)71(обогащенныйВоздух)80(обогащенныйвоздух)36(обогащенныйвоздух)25(кислород) 35 4,9 35,0 500 950 105 1, 10 35 7,5 22,6 500 105 890 0,96 30 6,8 25,0 500 170180 40 0,84 70 57 30,0 500 10 5 900 29 1,25 8,5 20,0 Известпй 500 053 45 080 120 21 3,3 75(воздух) 30,0 1 100 2 110 46 150 20 0,49 З,О 36, 0 70(воздух) 21 з145акции коагулируют при охлаждении ипри 115 С разделяют в циклонах. Уловленную таким образом высокодисперсную двуокись кремния очищают от адсорбированных примесей НС 1 э С 1при 500 С.В результате получают 58,5 кг/чвысокодисперсной двуокиси кремния судельной поверхностью 277,4 м /г83.0 о э содержащей(0 э 001 мас.% примесей Ге 209 и отвечающей требованиямГОСТа.Тепловые потери на нагрев избыточных кислородсодержащих газов составляют 0,0178 кВт ч/кг Б 3.02 Производительность при этом равна 0,83 бкг83.0/нм исходной смеси.В табл. 1 и 2 приведены основныепараметры реализации предлагаемогои известного способов получениявысокодисперсных окислов кремния ититана,В табл. 3 и 4 приведены сравнительные данные, характериующие производительность и энергоемкостьпредлагаемого и известного способовполучения высокодисперсных окисловкремния и титана.Как видно из приведенных данных,предлагаемый способ позволяет повысить в 1,5-2,5 раза производительность при сохранении геометрическихразмеров оборудования и скоростныххарактеристик потоков. Кроме того,6359 4по предлагаемому способу расходуется меньшее количество теплотворноговодородсодержащего газа, снижаетсяколичество избыточного кислородсодержащего газа и содержащегося в нембалластна например азота. Это позволяет снизить энергоемкость процессаи значительно уменьшить тепловые по"терн, возникающие при подогреве избыточных газов, не принимающих участияв реакции гидролиэа. Формула изобретения15 Способ получения высокодисперснойдвуокиси кремния или титана, включающий сжигание смеси, содержащей парытетрахлорида кремния или титана,кислород- и водородсодержащие газыв факеле, охлаждение, отделение продукта и удаление из него адсорбированных примесей, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения про иэводительности способа и сокращенияэнергозатрат при сохранении высокогокачества целевого продукта, на сжигание подают смесь, содержащую 4,27,5 кг тетрахлорида кремния на 1 нмэводорода или 4,75-6,3 тетрахлоридатитана на 1 нмводорода при концентрации кислорода в кислородсодержащем газе не менее 35 об.% при получении окислов кремния или не менее40 об.% при получении окислов титана.,0 97 Продукт ие соответствуеттребоваиикн ГОСТа,оог о,о,О,ООГ 9 влипание, забивка траков, продукт ве соотввтстует требозаииви ГОСТе 1 ог О,8 66 о,о 3,4,7 о,оог Яалипаииа забивка оборудО" и трактов продукт ответствует требоввГОСТа,6 97,0 0,002 Табли пловые потена нагрев тнзпс квт чгк ОзВиход продукт Спос ери в при пнии, иа кгlч процент от тети 4 вского Пр и Евзй Ру 748,52 З 92,9 З,о вес Составитель ИВеденееваТехред А.Кравчук Корректор Н.Корол ор НБобкова при ГКНТ С ическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 оиэводственно-поли аказ 7487/17НИИПИ Государственн1130 О, 0268 О, 0280 О,З 4 ОО 0,2841 одерканнрниесейе 01, нас 0,0020 0,0025 Тираж 435о комитетапо изобр Москва, Ж, Рау Подписноеениям и открыткая наб д. 4 ронзводиелъноств г Т 402/н 74 сходной смеси