Способ получения высокодисперсной двуокиси кремния
Изобретение касается получения пирогенной двуокиси кремния, применяемой в качестве наполнителя в полимерных материалах, загустителя жидкофазных композиций, при получении адсорбентов и носителей катализаторов, и позволяет понизить энергоемкость процесса. Продукты реакции гидролиза галогенида кремния в воздушноводородном пламени после выхода из реактора с температурой 450°С и выше поступают на первую стадию разделения, где при температуре не менее 400°С улавливается основная часть SIO<SB POS="POST">2</SB>, не требующая последующей очистки. Оставшаяся часть SIO<SB POS="POST">2</SB> вместе с газообразными продуктами реакции гидролиза поступает на стадию охлаждения и коагуляции частиц SIO<SB POS="POST">2</SB>. Температура аэрозольной смеси после стадии охлаждения и коагуляции составляет 120-175°С. Окончательное разделение аэрозольной смеси осуществляют на второй стадии разделения в циклонах при температуре 100-150°С. Уловленная на второй стадии разделения двуокись кремния подвергается очистке от адсорбированных примесей хлора и хлористого водорода при повышенных температурах (400-700°С), а газообразные продукты поступают на стадию абсорбции хлористого водорода и хлора. 1 табл.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
„„SU„„1472444 А1 (5D 4 С 01 В 33/12 33/18
Л-17 1 Я
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К A BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
IlQ ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР (21) 4198947/23-26 (22) 05.01.87 (46) 15.04.89. Бюл. У 14 ,(71) Калушское опытное производство
Специального конструкторско-техноло гического бюро Института физической . химии АН УССР и Калушское производственное объединение "Хларвинил" им. 60-летия Великой Октябрьской социалистической революции (72) P.В.Сушко, Б.М.Романюк, А.А.Чуйко, Н.В.Хабер, Б.Г.Мельничук и В.И.Ватаманюк (53) 661.183.7 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР
Ф 1247340, кл. С 01 В 33/18, 1984. (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ И1СОКОДИСПЕРСНОИ ДВУОКИСИ КРЕМНИЯ (57) Изобретение касается получения пирогенной двуокиси кремния, применяемой в качестве наполнителя в полимерикх материалах, эагустителя жидкофаэных композиций, при получении адсорбентов и носителей катализаторов, и позволяет понизить энергоеьгИзобретение относится к получению пиро генной двуокиси кремния, которая
I может быть использована в качестве наполнителя в полимерных материалах, загустителя жидкофазных композиций, а также при получении адсорбентов и носителей катализаторов.
Цель изобретения — снижение энергоемкости процесса.
Пример. 110 кг/ч паров четыреххлористого кремния смешивают с кость процесса. Продукты реакции гидролиза галогенида кремния в воздушно-водородном пламени после выхода из реактора с температурой 450 С и вьппе поступают на первую стадию разделения, где при температуре не ме° нее 400 С улавливается основная часть 8 00, не требующая последующей очистки. Оставшаяся часть SiOq вместе с газообразными продуктами реакции гидролиэа поступает на стадию охлаждения и коагуляцы.= частиц
Si0y. Температура аэрозольной смеси после стадии охлаждения и коагуляции составляет 120-175 С. Окончательное разделение аэроэольной смеси осуществляют на второй стадии разделения в циклонах при температуре !00150 С. Уловленная на второй стадии разделения двуокись кремния подверraется очистке от адсорбированных примесей хлора и хлористого водорода при повышенных температурах (400700 C), а газообразные продукты поступают на стадию абсорбции хлористого водорода и хлора. 1 табл.
34 нм /ч водорода и 90 нм /ч воздуха.
Полученная таким обраэом гомогенная газовая смесь поджигается на выходе из устья горелки фитилем и образует пламя с температурой 1100 С, :в котором происходит образование высокодисперсной двуокиси кремния.
Аэрозольная смесь продуктов горения охлаждается в реакторе подсасываемых извне вторичным воздухом и имеет на выходе иэ реактора температуру
1472444 условия реалнзвлгя н характеристики предлагаемого и известного способов получения высокодисперсной двуокиси кренния ргораъъ31 т-ч/кг
01 на 1 равд кг/ч
Предлагаеный
1 100 30 85
350 100 28,7 84,3 5,4 15,7
4,15
Требуется дополн териообра-.. ботка после
1 стадии разделения
Не требуетса тернообработки е после 1 стадии разделен.
2 / 110 34 90
400 105 29,9 80 1 7,5 19,5
3,68
150 45 120
250 75 210
50О 115 392 76@9 11,8 23 ° 1
700 150 59i6 70t6 24 ° 9 29s4
3,26
3 19
То ие я
Первая ста дия разде пения осутствует
Известный (выполнен в условиях прототипа
Р 1247340) 220 - 150 - - . 84,6 100 0 4 03
250 72
445оC. Далее смесь поступает в циклон на первую стадию разделения.
Температура смеси в циклоне 400oÑ.
В результате, на первой стадии разделения получают 29,9 кг/ч (80,1% от общего количества1 высокодисперсной двуокиси кремния, соответствующей требованиям ГОСТ 14922-77 и не требующей дополнительных затрат на очистку от адсорбированных примесей
HCl и С1 .
Газообразные продукты реакции гидролиза и неуловленная в циклоне двуокись кремния проходят через стадию коагуляции и охлаждения смеси до 105ОС. При этой температуре осуществляют в циклоне вторую стадию разделения. В результате получают
7,5 кг/ч 19,9Х от общего количества высокодисперсной двуокиси кремния, которую подвергают дополнительной очистке от адсорбированных примесей хлористого водорода и .хлора путем термообработки при 500 С.
Газообразные продукты гидролиза (азот, кислород, хлористый водород, хлор, пары воды) поступают на стадию адсорбции хлористого водорода и хлора.
Удельные энергозатраты составляют З,б8 кВт-ч/кг SiOg, в том числе энергозатраты на термообработку—
О,?5 кВт-ч/кг SiOg.
В таблице приведены условия реализации предлагаемого и известно10 ro способов получения высокодисперсной двуокиси кремния и значения удельных энергозатрат по каждому из при-.еров .
Формула изобретения
Способ получения высокодисперсной двуокиси кремния, включающий сжигание смеси, содержащей пары тетрахлорида кремния, водород и кислород20 содержащие газы, в факеле, охлаждение, отделение образовавнейся двуокиси кремния, в циклоне при 100-150 С и ее очистку, о т л и ч а ю щ и й— с я тем, что, с целью снижения энергозатрат, до стадии охлаждения пред- варительно отделяют образовавшуюся двуокись кремния при температуре не менее 400 С. г
