JPH11171530A - 高純度二酸化ケイ素の製造方法 - Google Patents
高純度二酸化ケイ素の製造方法Info
- Publication number
- JPH11171530A JPH11171530A JP33585697A JP33585697A JPH11171530A JP H11171530 A JPH11171530 A JP H11171530A JP 33585697 A JP33585697 A JP 33585697A JP 33585697 A JP33585697 A JP 33585697A JP H11171530 A JPH11171530 A JP H11171530A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- silicon dioxide
- injection nozzle
- flame
- burner
- nozzle
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 106
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 title claims abstract description 54
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 title claims abstract description 53
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 12
- 238000002347 injection Methods 0.000 claims abstract description 57
- 239000007924 injection Substances 0.000 claims abstract description 57
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 claims abstract description 12
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 claims abstract description 12
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 claims abstract description 8
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims description 35
- 150000003377 silicon compounds Chemical class 0.000 claims description 13
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 claims description 12
- 150000002367 halogens Chemical class 0.000 claims description 12
- 239000007921 spray Substances 0.000 claims description 5
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 6
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 abstract description 5
- 239000010703 silicon Substances 0.000 abstract description 5
- BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N Silane Chemical compound [SiH4] BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 3
- PZPGRFITIJYNEJ-UHFFFAOYSA-N disilane Chemical compound [SiH3][SiH3] PZPGRFITIJYNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 2
- ARYZCSRUUPFYMY-UHFFFAOYSA-N methoxysilane Chemical compound CO[SiH3] ARYZCSRUUPFYMY-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 2
- 229910000077 silane Inorganic materials 0.000 abstract description 2
- UKRDPEFKFJNXQM-UHFFFAOYSA-N vinylsilane Chemical compound [SiH3]C=C UKRDPEFKFJNXQM-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 2
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 3
- 239000000243 solution Substances 0.000 abstract 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 15
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 13
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 5
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 5
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910021418 black silicon Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 4
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 3
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 3
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 3
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 3
- 239000006200 vaporizer Substances 0.000 description 3
- ATUOYWHBWRKTHZ-UHFFFAOYSA-N Propane Chemical compound CCC ATUOYWHBWRKTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 2
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 2
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 2
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 2
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 2
- -1 silicon halide Chemical class 0.000 description 2
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 2
- VXEGSRKPIUDPQT-UHFFFAOYSA-N 4-[4-(4-methoxyphenyl)piperazin-1-yl]aniline Chemical compound C1=CC(OC)=CC=C1N1CCN(C=2C=CC(N)=CC=2)CC1 VXEGSRKPIUDPQT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OTMSDBZUPAUEDD-UHFFFAOYSA-N Ethane Chemical compound CC OTMSDBZUPAUEDD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PXGOKWXKJXAPGV-UHFFFAOYSA-N Fluorine Chemical compound FF PXGOKWXKJXAPGV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003570 air Substances 0.000 description 1
- 150000001343 alkyl silanes Chemical class 0.000 description 1
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 1
- 239000001273 butane Substances 0.000 description 1
- 238000003763 carbonization Methods 0.000 description 1
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- CWAFVXWRGIEBPL-UHFFFAOYSA-N ethoxysilane Chemical compound CCO[SiH3] CWAFVXWRGIEBPL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 1
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 229910021485 fumed silica Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 description 1
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 230000003301 hydrolyzing effect Effects 0.000 description 1
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000005055 methyl trichlorosilane Substances 0.000 description 1
- JLUFWMXJHAVVNN-UHFFFAOYSA-N methyltrichlorosilane Chemical compound C[Si](Cl)(Cl)Cl JLUFWMXJHAVVNN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- IJDNQMDRQITEOD-UHFFFAOYSA-N n-butane Chemical compound CCCC IJDNQMDRQITEOD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OFBQJSOFQDEBGM-UHFFFAOYSA-N n-pentane Natural products CCCCC OFBQJSOFQDEBGM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000001294 propane Substances 0.000 description 1
- 239000005049 silicon tetrachloride Substances 0.000 description 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 1
- LFQCEHFDDXELDD-UHFFFAOYSA-N tetramethyl orthosilicate Chemical compound CO[Si](OC)(OC)OC LFQCEHFDDXELDD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Landscapes
- Silicon Compounds (AREA)
Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】 ハロゲンを含まない可燃性ケイ素化合物を用
いた二酸化ケイ素を高純度、かつ安定的に製造する方法
の提供。 【解決手段】 炭化水素の燃焼用バーナーの火焔に、
一つ以上の噴射ノズルからハロゲン成分を含まない可燃
性ケイ素化合物を噴射し、燃焼させ高分散性二酸化ケイ
素を製造する。可燃性ケイ素化合物としては、シラン、
ジシラン、メトキシシラン、ビニルシランが例示され
る。
いた二酸化ケイ素を高純度、かつ安定的に製造する方法
の提供。 【解決手段】 炭化水素の燃焼用バーナーの火焔に、
一つ以上の噴射ノズルからハロゲン成分を含まない可燃
性ケイ素化合物を噴射し、燃焼させ高分散性二酸化ケイ
素を製造する。可燃性ケイ素化合物としては、シラン、
ジシラン、メトキシシラン、ビニルシランが例示され
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は高純度二酸化ケイ素
の製造方法に関する。更に詳しくは、高分散性を有する
高純度二酸化ケイ素の製造方法に関する。高分散性を有
する二酸化ケイ素は、樹脂のフィラー等に用いられ、特
に高純度品は半導体用の樹脂フィラーとして注目されて
いる。
の製造方法に関する。更に詳しくは、高分散性を有する
高純度二酸化ケイ素の製造方法に関する。高分散性を有
する二酸化ケイ素は、樹脂のフィラー等に用いられ、特
に高純度品は半導体用の樹脂フィラーとして注目されて
いる。
【０００２】
【従来の技術】従来、二酸化ケイ素のうち、高分散性を
有する二酸化ケイ素（ヒュームドシリカ）の製造方法に
は、ハロゲン化ケイ素と蒸気を、火炎中で加水分解させ
る方法(Industrial and engneering chemistry vol51,2
32,238(1959))が広く知られている。しかし、装置の腐
食などによるメンテナンス管理が大変であり、また四塩
化ケイ素を原料とし、蒸気存在下、火炎中で加水分解さ
せる方法ではＣｌ分が残存してしまうという問題があ
る。
有する二酸化ケイ素（ヒュームドシリカ）の製造方法に
は、ハロゲン化ケイ素と蒸気を、火炎中で加水分解させ
る方法(Industrial and engneering chemistry vol51,2
32,238(1959))が広く知られている。しかし、装置の腐
食などによるメンテナンス管理が大変であり、また四塩
化ケイ素を原料とし、蒸気存在下、火炎中で加水分解さ
せる方法ではＣｌ分が残存してしまうという問題があ
る。
【０００３】また、単一の燃焼用バーナーに揮発性のケ
イ素化合物と可燃性ガスを同伴させて燃焼する方法が一
般的に用いられているが、バーナー出口にシリカが付着
し、燃焼中に閉塞し失火するという欠点があった。
イ素化合物と可燃性ガスを同伴させて燃焼する方法が一
般的に用いられているが、バーナー出口にシリカが付着
し、燃焼中に閉塞し失火するという欠点があった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、二酸
化ケイ素を安定的かつ高純度化を図り、高純度二酸化ケ
イ素を安定的に提供することにある。
化ケイ素を安定的かつ高純度化を図り、高純度二酸化ケ
イ素を安定的に提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、二酸化ケ
イ素の製造方法について鋭意検討を重ねた結果、特定す
る可燃性ケイ素化合物を、火焔に向けて噴射し、高純度
の二酸化ケイ素のできることを知見し、本発明を完成さ
せるに至った。
イ素の製造方法について鋭意検討を重ねた結果、特定す
る可燃性ケイ素化合物を、火焔に向けて噴射し、高純度
の二酸化ケイ素のできることを知見し、本発明を完成さ
せるに至った。
【０００６】即ち、本発明は炭化水素の燃焼用バーナー
の火焔に、一つ以上の噴射ノズルを用いハロゲン成分を
含まない可燃性ケイ素化合物を噴射し、燃焼させて高分
散性二酸化ケイ素を製造することを特徴とする高純度二
酸化ケイ素の製造方法に関するものである。
の火焔に、一つ以上の噴射ノズルを用いハロゲン成分を
含まない可燃性ケイ素化合物を噴射し、燃焼させて高分
散性二酸化ケイ素を製造することを特徴とする高純度二
酸化ケイ素の製造方法に関するものである。
【０００７】
【発明の実施の形態】以下、本発明を詳細に説明する。
本発明でいうハロゲン成分を含まない可燃性ケイ素化合
物（以下、非ハロゲン可燃性ケイ素化合物という）と
は、塩素、フッ素を含まない可燃性ケイ素化合物をい
い、これらを例示するとシラン、ジシラン、アルコキシ
シラン、アルキルシシラン、ビニルシラン等が挙げられ
る。そして、これらは噴射ノズルから、炭化水素の燃焼
用バーナーの火焔に噴射し燃焼する。
本発明でいうハロゲン成分を含まない可燃性ケイ素化合
物（以下、非ハロゲン可燃性ケイ素化合物という）と
は、塩素、フッ素を含まない可燃性ケイ素化合物をい
い、これらを例示するとシラン、ジシラン、アルコキシ
シラン、アルキルシシラン、ビニルシラン等が挙げられ
る。そして、これらは噴射ノズルから、炭化水素の燃焼
用バーナーの火焔に噴射し燃焼する。
【０００８】火焔は、炭化水素と空気または酸素の混合
気を燃焼用バーナーにて、燃焼させた火焔が好ましく、
通常の場合、メタン、エタン、ブタン、プロパンが使用
される。尚、炭化水素の内、都市ガスやＬＰＧには臭い
の成分を含むので、これらの使用を避けることがより高
純度二酸化ケイ素を得る上で好ましい。
気を燃焼用バーナーにて、燃焼させた火焔が好ましく、
通常の場合、メタン、エタン、ブタン、プロパンが使用
される。尚、炭化水素の内、都市ガスやＬＰＧには臭い
の成分を含むので、これらの使用を避けることがより高
純度二酸化ケイ素を得る上で好ましい。
【０００９】バーナー及び噴射ノズルは、反応管内に設
置される。反応管内には、通常一つバーナーとその周囲
に噴射ノズルを配置し、噴射ノズルの数量は、バーナー
の大きさや生産量によって異なり、特に限定されるもの
でないが、通常２〜６程度で均等に配置されることが好
ましい。
置される。反応管内には、通常一つバーナーとその周囲
に噴射ノズルを配置し、噴射ノズルの数量は、バーナー
の大きさや生産量によって異なり、特に限定されるもの
でないが、通常２〜６程度で均等に配置されることが好
ましい。
【００１０】本発明に使用される噴射ノズルには、液体
を高圧で噴霧するノズルと、気体あるいは蒸気を射出す
るノズルの２種のノズルのいずれかを選択することがで
きる。通常、粒径の大きい二酸化ケイ素を得る場合は液
体高圧噴霧ノズル、また微粒の二酸化ケイ素を得る場合
は気体射出ノズルが用いられる。また、メトキシシラン
やエトキシシラン等の室温で液体のものを、気化器を用
い沸点以上に加熱して、気体射出ノズルを使用し燃焼さ
せることもできる。あるいは、Ｈｅ、Ｎ２、Ａｒ等の不
活性なガスを同伴させて混合気となし、噴射することも
できる。
を高圧で噴霧するノズルと、気体あるいは蒸気を射出す
るノズルの２種のノズルのいずれかを選択することがで
きる。通常、粒径の大きい二酸化ケイ素を得る場合は液
体高圧噴霧ノズル、また微粒の二酸化ケイ素を得る場合
は気体射出ノズルが用いられる。また、メトキシシラン
やエトキシシラン等の室温で液体のものを、気化器を用
い沸点以上に加熱して、気体射出ノズルを使用し燃焼さ
せることもできる。あるいは、Ｈｅ、Ｎ２、Ａｒ等の不
活性なガスを同伴させて混合気となし、噴射することも
できる。
【００１１】このようにして得られる二酸化ケイ素は、
特に半導体用途に嫌われるＣｌを殆ど含まないことから
高純度な二酸化ケイ素となる。しかし充分な燃焼条件で
燃焼しなければ、二酸化ケイ素中に有機物が残存し、純
度の低下を招くことになる。そこで本発明者らは、更に
安定的な燃焼の持続と、高純度な二酸化ケイ素を得るた
めに、噴射ノズルの位置を以下に記す条件に配置するこ
とで、その目的を達成することを見いだした。
特に半導体用途に嫌われるＣｌを殆ど含まないことから
高純度な二酸化ケイ素となる。しかし充分な燃焼条件で
燃焼しなければ、二酸化ケイ素中に有機物が残存し、純
度の低下を招くことになる。そこで本発明者らは、更に
安定的な燃焼の持続と、高純度な二酸化ケイ素を得るた
めに、噴射ノズルの位置を以下に記す条件に配置するこ
とで、その目的を達成することを見いだした。
【００１２】以下、図１を用いて詳細に説明する。燃焼
用バーナー１の火焔６の中心に対する噴射ノズル４の入
射角度Ａ、外焔７と噴射ノズル４の先端の距離Ｂ、噴射
ノズル４の先端と燃焼用バーナー１の先端との距離Ｃが
不適であると短時間で噴射ノズル４の先端部に二酸化ケ
イ素が付着し、閉塞してしまったり、非ハロゲン可燃性
ケイ素化合物の一部が不完全な燃焼によって、炭化し黒
っぽい二酸化ケイ素ができてしまうなどの問題が生じる
ことを知見した。
用バーナー１の火焔６の中心に対する噴射ノズル４の入
射角度Ａ、外焔７と噴射ノズル４の先端の距離Ｂ、噴射
ノズル４の先端と燃焼用バーナー１の先端との距離Ｃが
不適であると短時間で噴射ノズル４の先端部に二酸化ケ
イ素が付着し、閉塞してしまったり、非ハロゲン可燃性
ケイ素化合物の一部が不完全な燃焼によって、炭化し黒
っぽい二酸化ケイ素ができてしまうなどの問題が生じる
ことを知見した。
【００１３】まず、燃焼用バーナー１の火焔６の中心に
対し、噴射ノズル４の入射角度Ａを１０〜６０度、好ま
しくは１５〜４５度とすることである。噴射ノズル４の
先端部の二酸化ケイ素付着を防止し、安定的かつ高収率
で二酸化ケイ素を製造することができることを見出し
た。
対し、噴射ノズル４の入射角度Ａを１０〜６０度、好ま
しくは１５〜４５度とすることである。噴射ノズル４の
先端部の二酸化ケイ素付着を防止し、安定的かつ高収率
で二酸化ケイ素を製造することができることを見出し
た。
【００１４】この入射角度Ａを１０度未満とすると、非
ハロゲン可燃性ケイ素化合物の一部が不完全な燃焼によ
って、炭化し黒っぽい二酸化ケイ素ができてしまい、収
率への悪化にもなるので好ましくない。また、入射角度
Ａが６０度を越えた場合、火焔が不安定となり失火や不
完全な燃焼によって、黒っぽい二酸化ケイ素ができてし
まうので好ましくない。更に９０度を越えると短時間で
噴射ノズルの先端部の二酸化ケイ素が付着し、閉塞して
しまうので好ましくない。
ハロゲン可燃性ケイ素化合物の一部が不完全な燃焼によ
って、炭化し黒っぽい二酸化ケイ素ができてしまい、収
率への悪化にもなるので好ましくない。また、入射角度
Ａが６０度を越えた場合、火焔が不安定となり失火や不
完全な燃焼によって、黒っぽい二酸化ケイ素ができてし
まうので好ましくない。更に９０度を越えると短時間で
噴射ノズルの先端部の二酸化ケイ素が付着し、閉塞して
しまうので好ましくない。
【００１５】次に噴射ノズル４の先端は、火焔中にあっ
てはならない。火焔中に噴射ノズルの先端があると、噴
射ノズルの先端部に二酸化ケイ素が付着し、長時間運転
では先端部が閉塞してしまい好ましくない。従って、燃
焼用バーナー１の火焔６の外焔７と噴射ノズル４の先端
の距離Ｂが１〜５０ｍｍ、好ましくは２〜３０ｍｍであ
り、更に好ましくは３〜２０ｍｍが好適である。
てはならない。火焔中に噴射ノズルの先端があると、噴
射ノズルの先端部に二酸化ケイ素が付着し、長時間運転
では先端部が閉塞してしまい好ましくない。従って、燃
焼用バーナー１の火焔６の外焔７と噴射ノズル４の先端
の距離Ｂが１〜５０ｍｍ、好ましくは２〜３０ｍｍであ
り、更に好ましくは３〜２０ｍｍが好適である。
【００１６】また、噴射ノズル４の先端と炭化水素の燃
焼用バーナー１の先端との距離Ｃは０〜２０ｍｍ下端、
好ましくは１〜１０ｍｍ下端に位置とするのが好適であ
る。以上のように、噴射ノズルの位置を適切に配置する
ことで先端部の二酸化ケイ素付着を防止し、安定的かつ
高収率で二酸化ケイ素を製造することができるのであ
る。
焼用バーナー１の先端との距離Ｃは０〜２０ｍｍ下端、
好ましくは１〜１０ｍｍ下端に位置とするのが好適であ
る。以上のように、噴射ノズルの位置を適切に配置する
ことで先端部の二酸化ケイ素付着を防止し、安定的かつ
高収率で二酸化ケイ素を製造することができるのであ
る。
【００１７】このように、非ハロゲン可燃性ケイ素化合
物を燃焼するが、バーナーの火焔温度や非ハロゲン可燃
性ケイ素化合物の種類、供給方法及び供給量によって任
意の粒径をコントロールすることが出来得る。非ハロゲ
ン可燃性ケイ素化合物を燃焼することにより、反応管内
で二酸化ケイ素が生成され、これの捕集にはサイクロン
またはバグフィルター等の集塵装置が用いられる。
物を燃焼するが、バーナーの火焔温度や非ハロゲン可燃
性ケイ素化合物の種類、供給方法及び供給量によって任
意の粒径をコントロールすることが出来得る。非ハロゲ
ン可燃性ケイ素化合物を燃焼することにより、反応管内
で二酸化ケイ素が生成され、これの捕集にはサイクロン
またはバグフィルター等の集塵装置が用いられる。
【００１８】本発明で使用する反応管５や集塵機等の材
質は、ハロゲン成分を含まないので、腐食などの問題は
なく、装置コストがハロゲン化ケイ素化合物を原料とし
た場合に比べ安価である。燃焼排ガスと接触する部分
は、鉄またはステンレス鋼が使用され、中でも鉄分など
のコンタミを防止する上でステンレス鋼が好適に使用さ
れる。更には反応管５は、燃焼によって温度が高温とな
るので、金属の内面をシリカやアルミナを溶射し被覆し
たものも使用できる。バグフィルターを用いる際の濾布
の材質も、特に限定されるものではない。
質は、ハロゲン成分を含まないので、腐食などの問題は
なく、装置コストがハロゲン化ケイ素化合物を原料とし
た場合に比べ安価である。燃焼排ガスと接触する部分
は、鉄またはステンレス鋼が使用され、中でも鉄分など
のコンタミを防止する上でステンレス鋼が好適に使用さ
れる。更には反応管５は、燃焼によって温度が高温とな
るので、金属の内面をシリカやアルミナを溶射し被覆し
たものも使用できる。バグフィルターを用いる際の濾布
の材質も、特に限定されるものではない。
【００１９】
【実施例】以下、本発明を実施例をもって説明する。 実施例１ 内径３インチのＳＵＳ製反応管５の上部に燃焼用バーナ
ーを固定し、供給管２よりＡｉｒ５００ｃｃ／ｍｉｎ、
供給管３よりＣ３Ｈ８ガス１５０ｃｃ／ｍｉｎを各々供
給し着火して火焔を作った。噴射ノズル４は、に高圧噴
霧型のノズル２つを用い、この火焔６に対して噴射ノズ
ルの入射角度Ａを１５度、そして外焔７と噴射ノズル４
の先端の距離Ｂを５ｍｍ、噴射ノズルの先端と炭化水素
の燃焼用バーナーのノズルとの距離Ｃは３ｍｍ下端と
し、この２つの噴射ノズルはバーナーを中心に対角線上
に設置した。次いで、（ＣＨ３Ｏ）４Ｓｉ（テトラメト
キシシラン）を、吐出圧５０ｋＰａで２．４ｇ／ｍｉｎ
をそれぞれの噴射ノズルより噴射した。（ＣＨ３Ｏ）
４Ｓｉは、反応管内で安定して５時間程燃焼し、この間
得られた二酸化ケイ素は、バグフィルターで捕集した。
尚、５時間燃焼した後、燃焼用バーナーと噴射ノズルを
点検したところ、二酸化ケイ素の付着は見られなかっ
た。また、得られた二酸化ケイ素の比表面積は９３ｍ２
／ｇと微細なものであった。
ーを固定し、供給管２よりＡｉｒ５００ｃｃ／ｍｉｎ、
供給管３よりＣ３Ｈ８ガス１５０ｃｃ／ｍｉｎを各々供
給し着火して火焔を作った。噴射ノズル４は、に高圧噴
霧型のノズル２つを用い、この火焔６に対して噴射ノズ
ルの入射角度Ａを１５度、そして外焔７と噴射ノズル４
の先端の距離Ｂを５ｍｍ、噴射ノズルの先端と炭化水素
の燃焼用バーナーのノズルとの距離Ｃは３ｍｍ下端と
し、この２つの噴射ノズルはバーナーを中心に対角線上
に設置した。次いで、（ＣＨ３Ｏ）４Ｓｉ（テトラメト
キシシラン）を、吐出圧５０ｋＰａで２．４ｇ／ｍｉｎ
をそれぞれの噴射ノズルより噴射した。（ＣＨ３Ｏ）
４Ｓｉは、反応管内で安定して５時間程燃焼し、この間
得られた二酸化ケイ素は、バグフィルターで捕集した。
尚、５時間燃焼した後、燃焼用バーナーと噴射ノズルを
点検したところ、二酸化ケイ素の付着は見られなかっ
た。また、得られた二酸化ケイ素の比表面積は９３ｍ２
／ｇと微細なものであった。
【００２０】実施例２ 内径３インチのＳＵＳ製反応管５の上部に燃焼用バーナ
ーを固定し、供給管２よりＡｉｒ３００ｃｃ／ｍｉｎ供
給管３よりＣ３Ｈ８ガス１００ｃｃ／ｍｉｎを各々供給
し着火して火焔を作った。噴射ノズル４には、気体用の
直進射出ノズルを２つ用い、この火焔６に対して噴射ノ
ズルの入射角度Ａを４０度、そして外焔７と噴射ノズル
４の先端の距離Ｂを４０ｍｍ、噴射ノズルの先端と炭化
水素の燃焼用バーナーのノズルとの距離Ｃは１５ｍｍ下
端とし、この２つの噴射ノズルはバーナーを中心に対角
線上に設置した。次いで、ＳｉＨ４（モノシラン）２０
０ｃｃ／ｍｉｎをそれぞれの噴射ノズルより噴射した。
ＳｉＨ４は、反応管内で安定して５時間程燃焼し、この
間得られた二酸化ケイ素は、バグフィルターで捕集し
た。尚、５時間燃焼した後、燃焼用バーナーと噴射ノズ
ルを点検したところ、二酸化ケイ素の付着は見られなか
った。また、得られた二酸化ケイ素の比表面積は２６０
ｍ２／ｇと微細なものであった。
ーを固定し、供給管２よりＡｉｒ３００ｃｃ／ｍｉｎ供
給管３よりＣ３Ｈ８ガス１００ｃｃ／ｍｉｎを各々供給
し着火して火焔を作った。噴射ノズル４には、気体用の
直進射出ノズルを２つ用い、この火焔６に対して噴射ノ
ズルの入射角度Ａを４０度、そして外焔７と噴射ノズル
４の先端の距離Ｂを４０ｍｍ、噴射ノズルの先端と炭化
水素の燃焼用バーナーのノズルとの距離Ｃは１５ｍｍ下
端とし、この２つの噴射ノズルはバーナーを中心に対角
線上に設置した。次いで、ＳｉＨ４（モノシラン）２０
０ｃｃ／ｍｉｎをそれぞれの噴射ノズルより噴射した。
ＳｉＨ４は、反応管内で安定して５時間程燃焼し、この
間得られた二酸化ケイ素は、バグフィルターで捕集し
た。尚、５時間燃焼した後、燃焼用バーナーと噴射ノズ
ルを点検したところ、二酸化ケイ素の付着は見られなか
った。また、得られた二酸化ケイ素の比表面積は２６０
ｍ２／ｇと微細なものであった。
【００２１】実施例３〜８ 内径３インチのＳＵＳ製反応管５の上部に燃焼用バーナ
ーを固定し、供給管２よりＡｉｒ、供給管３よりＣ３Ｈ
８ガスを各々供給し着火して火焔を作った。噴射ノズル
４には、気体用の直進射出ノズルを２つ用い、バーナー
を中心に対角線上に設置した。尚、噴射ノズルの位置は
表１に記す。次いで、（ＣＨ３Ｏ）４Ｓｉ１．２ｇ／ｍ
ｉｎとＮ２ガス１００ｃｃ／ｍｉｎを気化器（図１には
なし）に供給し２００℃の混合気を作りこれを噴射ノズ
ルより噴射し燃焼した。結果は表１に記す如く、種々の
大きさの二酸化ケイ素が得られた。また二酸化ケイ素中
に含まれるＣｌは、１ｗｔｐｐｍ以下であった。
ーを固定し、供給管２よりＡｉｒ、供給管３よりＣ３Ｈ
８ガスを各々供給し着火して火焔を作った。噴射ノズル
４には、気体用の直進射出ノズルを２つ用い、バーナー
を中心に対角線上に設置した。尚、噴射ノズルの位置は
表１に記す。次いで、（ＣＨ３Ｏ）４Ｓｉ１．２ｇ／ｍ
ｉｎとＮ２ガス１００ｃｃ／ｍｉｎを気化器（図１には
なし）に供給し２００℃の混合気を作りこれを噴射ノズ
ルより噴射し燃焼した。結果は表１に記す如く、種々の
大きさの二酸化ケイ素が得られた。また二酸化ケイ素中
に含まれるＣｌは、１ｗｔｐｐｍ以下であった。
【００２２】比較例１ メチルトリクロルシラン１．２ｇ／ｍｉｎ とＮ２ガス
１００ｃｃ／ｍｉｎを気化器に供給し２００℃の混合気
を作りこれを噴射ノズルより噴射し燃焼した以外は、実
施例３と同様に行った。この結果、得られた二酸化ケイ
素中に含まれるＣｌは、２２６ｗｔｐｐｍ含まれている
ことが判明した。
１００ｃｃ／ｍｉｎを気化器に供給し２００℃の混合気
を作りこれを噴射ノズルより噴射し燃焼した以外は、実
施例３と同様に行った。この結果、得られた二酸化ケイ
素中に含まれるＣｌは、２２６ｗｔｐｐｍ含まれている
ことが判明した。
【００２３】比較例２ 実施例１と同様の反応管と燃焼用バーナーを用い、供給
管２よりＡｉｒ３００ｃｃ／ｍｉｎ、供給管３よりＣ３
Ｈ８ガス１００ｃｃ／ｍｉｎ．とＳｉＨ４ガス２００ｃ
ｃ／ｍｉｎ を各々供給し着火して、反応管内で燃焼し
た。しかし、２時間経過したところで失火した。この燃
焼用バーナーを点検したところ、バーナーの出口付近に
二酸化ケイ素の付着が見られ、これによって閉塞したこ
とが確認された。
管２よりＡｉｒ３００ｃｃ／ｍｉｎ、供給管３よりＣ３
Ｈ８ガス１００ｃｃ／ｍｉｎ．とＳｉＨ４ガス２００ｃ
ｃ／ｍｉｎ を各々供給し着火して、反応管内で燃焼し
た。しかし、２時間経過したところで失火した。この燃
焼用バーナーを点検したところ、バーナーの出口付近に
二酸化ケイ素の付着が見られ、これによって閉塞したこ
とが確認された。
【００２４】比較例３〜５ 噴射ノズルの位置を表１に記す以外は、実施例３と同様
の方法で燃焼した。その結果、比較例３は、燃焼後、数
十分で噴射ノズルが閉塞したため、（ＣＨ３Ｏ）４Ｓｉ
の供給を中止した。また比較例３〜４は、不完全な燃焼
によって黒っぽい二酸化ケイ素となり、分析した結果、
二酸化ケイ素中に含まれるトータルＣは５００ｐｐｍを
越えるものであった。
の方法で燃焼した。その結果、比較例３は、燃焼後、数
十分で噴射ノズルが閉塞したため、（ＣＨ３Ｏ）４Ｓｉ
の供給を中止した。また比較例３〜４は、不完全な燃焼
によって黒っぽい二酸化ケイ素となり、分析した結果、
二酸化ケイ素中に含まれるトータルＣは５００ｐｐｍを
越えるものであった。
【００２５】
【表１】
【００２６】
【発明の効果】本発明は、炭化水素の燃焼用バーナーの
火焔に、一つ以上の噴射ノズルからハロゲン成分を含ま
ない可燃性ケイ素化合物を噴射し、燃焼させて高分散性
二酸化ケイ素を製造することで、ハロゲン成分を含まな
い高純度な二酸化ケイ素の製造方法を確立した。これに
より、半導体用の樹脂フィラー等の用途に適した二酸化
ケイ素を提供することが可能となった。
火焔に、一つ以上の噴射ノズルからハロゲン成分を含ま
ない可燃性ケイ素化合物を噴射し、燃焼させて高分散性
二酸化ケイ素を製造することで、ハロゲン成分を含まな
い高純度な二酸化ケイ素の製造方法を確立した。これに
より、半導体用の樹脂フィラー等の用途に適した二酸化
ケイ素を提供することが可能となった。
【００２７】
【００２８】
【図１】 本発明の燃焼装置の概略図
【００２９】
Ａ 燃焼用バーナー１の火焔の中心に対する噴射ノズ
ル４の入射角度 Ｂ 噴射ノズル４と外焔７の距離 Ｃ 噴射ノズル４の先端と燃焼用バーナー１の先端ノ
ズルとの距離 １ 燃焼用バーナー ２ Ａｉｒ／酸素供給管 ３ 炭化水素ガス供給管 ４ 噴射ノズル ５ 反応管 ６ 火焔 ７ 外焔
ル４の入射角度 Ｂ 噴射ノズル４と外焔７の距離 Ｃ 噴射ノズル４の先端と燃焼用バーナー１の先端ノ
ズルとの距離 １ 燃焼用バーナー ２ Ａｉｒ／酸素供給管 ３ 炭化水素ガス供給管 ４ 噴射ノズル ５ 反応管 ６ 火焔 ７ 外焔
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小野 隆 山口県下関市彦島迫町七丁目１番１号 三 井化学株式会社内 (72)発明者 角 哲雄 山口県下関市彦島迫町七丁目１番１号 三 井化学株式会社内
Claims (4)
- 【請求項１】 炭化水素の燃焼用バーナーの火焔に、
一つ以上の噴射ノズルからハロゲン成分を含まない可燃
性ケイ素化合物を噴射し、燃焼させて高分散性二酸化ケ
イ素を製造することを特徴とする高純度二酸化ケイ素の
製造方法。 - 【請求項２】 噴射ノズルが、液体用高圧噴霧ノズル
である請求項１記載の高純度二酸化ケイ素の製造方法。 - 【請求項３】 噴射ノズルが、気体用射出ノズルであ
る請求項１記載の高純度二酸化ケイ素の製造方法。 - 【請求項４】 噴射ノズルが炭化水素の燃焼用バーナ
ーの火焔に対し、入射角度が５〜６０度で、燃焼用バー
ナーの火焔の外焔と噴射ノズルの先端の距離が１〜５０
ｍｍであり、かつ噴射ノズルの先端が燃焼用バーナーの
ノズルの０〜２０ｍｍ下端にある請求項１記載の高純度
二酸化ケイ素の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33585697A JPH11171530A (ja) | 1997-12-05 | 1997-12-05 | 高純度二酸化ケイ素の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33585697A JPH11171530A (ja) | 1997-12-05 | 1997-12-05 | 高純度二酸化ケイ素の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11171530A true JPH11171530A (ja) | 1999-06-29 |
Family
ID=18293158
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33585697A Pending JPH11171530A (ja) | 1997-12-05 | 1997-12-05 | 高純度二酸化ケイ素の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11171530A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006507212A (ja) * | 2002-11-26 | 2006-03-02 | キャボット コーポレイション | ヒュームド金属酸化物粒子及びその製造方法 |
-
1997
- 1997-12-05 JP JP33585697A patent/JPH11171530A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006507212A (ja) * | 2002-11-26 | 2006-03-02 | キャボット コーポレイション | ヒュームド金属酸化物粒子及びその製造方法 |
| JP2011105597A (ja) * | 2002-11-26 | 2011-06-02 | Cabot Corp | ヒュームド金属酸化物粒子及びその製造方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101652607B (zh) | 有害物质的燃烧式消除 | |
| JP5347183B2 (ja) | ガス流からフッ素を除去するための方法及び装置 | |
| US5510093A (en) | Combustive destruction of halogenated compounds | |
| US3954945A (en) | Process for the production of finely divided oxides | |
| JP4089922B2 (ja) | 液状反応物の燃焼により溶融シリカを作成する方法および装置 | |
| JP3234160B2 (ja) | 熱分解法珪酸、その製法ならびにそれからなる充填剤、レオロジー調節剤、触媒担体、石英原料、電子包装材料及び分散液原料 | |
| KR20070086017A (ko) | 프로세스 저감 동안 입자 침착을 감소시키는 반응 장치 | |
| US9138679B2 (en) | Systems and methods to prevent back-flash in an abatement system | |
| CN1153795A (zh) | 纯化聚烷基硅氧烷的方法及所得产物 | |
| CN100548445C (zh) | 气体减排 | |
| JP2020503490A (ja) | 改良された排ガス削減のためのシステムおよび方法 | |
| CN1431427A (zh) | 用于分解不可燃材料的燃烧器 | |
| KR102588038B1 (ko) | 이산화규소 및 금속 산화물의 제조를 위한 액체 원료의 분무 증발 | |
| JP6162793B2 (ja) | 二重同軸処理モジュール | |
| EP1605203A2 (en) | Burner and process for combustion of a gas capable of reacting to form solid products | |
| ATE480499T1 (de) | Pyrogen hergestelltes siliciumdioxidpulver | |
| US20020111526A1 (en) | Removal of noxious substances from gas streams | |
| JPH11171530A (ja) | 高純度二酸化ケイ素の製造方法 | |
| JPS6387519A (ja) | 半導体製造装置の排ガス燃焼方法 | |
| NO306056B1 (no) | Fremgangsmåte til fremstilling av et produktpulver omfattende en karbidforbindelse | |
| CN110139830B (zh) | 生产气相二氧化硅的方法 | |
| JP3993686B2 (ja) | 排ガス除害装置 | |
| CN1341478A (zh) | 全氟化碳或全氟化物的除害方法及除害装置 | |
| JPH0989224A (ja) | 球状シリカ微粒子製造用バーナー | |
| TW200819683A (en) | Decomposing burner for inflammability material |