Способ получения высокодисперсной двуокиси кремния

и 948881 ОП ИКАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Сотоз СоветскикСоцыаписткческикРеспубттик(5 т)М, Кл. с присоединением заявки Ж С 01 В 33/18 Ьоударстоанный комнтвт СССР оо делам нзобретекнй н открытнй(72) Авторы изобретения ко, А т "ф в-г:,жеиетэно4 ИМЫЫ;. а Трудового нститут и И Киевский о строител ьнь 1 расного Знамени ститут коллоидно Укр ской ССР 71) Заяв аин и химии водь СПОСОБ ПОЛ УЧЕНИЯ ВЫСОКОДИСПЕРСНОЙ ДВУОКИСИ КРЕМНИЯИзобретение относится к областц получения высокодисперсной двуокиси кремния и может найти применение в химической промышленности и в других отрас лях народного хозяйства, применяющих активные высокодисперсные наполнители,5 усилители каучуков, загустители и т, и.Известен способ получения высокодисперсной двуокиси кремния, вклточающий сжигание смеси, содержащей пары трихлорсилана и водород- и кислородсодержащих газов, в факеле при температуре 1050 1100 оС, охлаждение продуктов сгорания, содержащих кремниевую кислоту в виде аэрозоля, и отделение последней пос 15 ле коагуляции от адсорбированных примесей известным способом. Сжигание ведут в присутствии газа-носителя азота 1 ,Однако при введении в реакционную зону дополнительного инертного компо- го нента, не входящего в химический состав конечного продукта и требующего для своего разогрева до температуры реакции значительных энергозатрат, эффекть способа производства двуокиси ния снижается,вестен также способ,включатощий ние смеси, содержащей четыреххлорисемний, водород и кислородсодержашиев факеле при 1100-1400 оС, охлажпродуктов реакции и отделение цетивно крем сжига тый кр азы, ение вого одук Недостатком известного способа является ведение технологического процесса при высоких температурах, повышенный расход водорода, по авнению с тем, который необходим согласно стеклометрии реакции 81 СЯ,+2 Н +О ЯО+4 НСР, а также невозможность регулирования температуры в пламенной зоне (зоне горения) с точностью до 10 С путем изменения состава газа аили скорости истечения реакционной смеси из сопла горелки.Цель изобретения - снижение температуры процесса, и расхода водорода, а также обеспечение возможности регулирования температуры с точностью 10-15 оС.Основные парам Температурапламенной зоны(зоны горения),о 30 30 000 109 8 сход водорода 81 е 7 Точность регулирования температ ры, С 20 25 Не более 10-1 5", % .ехнические характеристики полученного аэросила Удельная поверхность, м Ъг 397 364 39 3 Размер частиц,нм-10 3 04888Поставленная цель достигается тем, что исходные компоненты реакционной смеси перед введением в зону горения подвергают воздействию электрического поля напряжением 150-1 70 кВ. 5Сущность изобретения заключается в том, что исходные компоненты реакционной смеси, включающие, например, Я СО, ,Н О перед введением в зону горения, подвергают атомизации и/или ионизации 10 в алектрическом поле высокого напряже ния.Технология способа состоит в следующем.Исходные компоненты - четыреххлорио 15 тый кремний, водород и кислород падаются в зону горения по трем магистралям без предварительного смещения. На раостоянии, например, 55 см от ввода магистралей в реакционную печь движущие о ся газовые потоки исходных компонентов реакционной смеси проходят через алектрическое поле высокого напряження, при этом каждый иэ газов, до заданного объемного соотношения, атомиэируется и/или 25 ионизируется. Степень атомизации или ионизации, каждого из исходных компонентов реакционной смеси регулируется напряженностью алектрического поля, массовым расходом газов и коьструктивными Зр особенностями устройства.В представленной таблице приведены сравнительные характеристики двуокиси кремния, полученной по известному и 1 4предлагаемому способам, и основныепараметры технологических процессов.Степень атомизации или ионизации (обычно ати процессы существуютсовместно) при обработке исходных компонентов реакционной смеси в поле высокого напряжения в первую очередьзависит от напряженности и геометрииэлектрического поля высокого напряжения,Исходные компоненты реакционной смеси, существующие в газообразном соотоянии, проходя поля высоких напряжений,способны к разрушению внутримолекулярных связей и последующему отрыву электронов, приводящему к существованию вещества в ионизированном состоянии.Атомнзация (ионизация) исходныхкомпонентов позволяет подготовить ихк проведению реакции гидролиэа, т, е,в зоне горения начинается ведение процесса не на молекулярном, а на атомарном или ионном уровне, в результатечего температура пламенной зоны (эоныгорения) может быть снижена с 1100до 980 ОС, а расход водородного топливауменьшен на 19% беэ снижения качествапродукта,Кроме того, повышается тсчность регулирования температуры с точностьюдо 10-15 оС, в результате чего возможно получение ааросила с высокой степенью однородности структуры и диспероности. технологического процесс948881 Продолжение таблицы Результаты испытаний. по способу ХарактеристикиИзвестнму Предлагаемому при напряжения О ), кВ 55 1 50 170 0 ГСодержание % О,42 Способ получения высокодисперсной двуокиси кремния, включающий сжигание смеси, содержащей четыреххлористый кремний, водород и кислородсодержащие газы, в факеле при повышенной температуре, охлаждение продуктов реакции и отделение целевого продукта, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью снижения температуры процесса и расхода водорода, а также обеспечения возможности регулирования температуры с точностью 10-15 С, исходные компонентыоЭО Составитель Л. АндруцкаяРедактор М, Петрова Техред М. Надь Корректор Г. Решетник Заказ 5687/1 Тираж 509 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Рашская наб., д. 4/5 Филиал ППП "Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 формула изобретения перед введением в зону горения подвергают воздействию электрического полянапряжением 150-1 70 кВ. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР М 457208, кл. С 01 В 33/18, 1975.