PL197800B1 - Sposób i urządzenie do wytwarzania krzemionki amorficznej z materiałów w postaci cząstek stałych zawierających krzem - Google Patents
Sposób i urządzenie do wytwarzania krzemionki amorficznej z materiałów w postaci cząstek stałych zawierających krzemInfo
- Publication number
- PL197800B1 PL197800B1 PL350794A PL35079400A PL197800B1 PL 197800 B1 PL197800 B1 PL 197800B1 PL 350794 A PL350794 A PL 350794A PL 35079400 A PL35079400 A PL 35079400A PL 197800 B1 PL197800 B1 PL 197800B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- silicon
- amorphous silica
- combustion reactor
- weight
- reaction chamber
- Prior art date
Links
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 52
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 47
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 46
- 239000010703 silicon Substances 0.000 title claims abstract description 46
- 239000000463 material Substances 0.000 title claims abstract description 18
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 19
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims abstract description 18
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 17
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 17
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims abstract description 17
- 239000002002 slurry Substances 0.000 claims abstract description 15
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims abstract description 10
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 9
- 239000011236 particulate material Substances 0.000 claims abstract description 9
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims abstract description 6
- 239000003921 oil Substances 0.000 claims abstract description 5
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims abstract description 5
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 5
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims abstract description 4
- 239000000725 suspension Substances 0.000 claims abstract 2
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 claims description 7
- 239000007900 aqueous suspension Substances 0.000 claims description 5
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims description 2
- AZDRQVAHHNSJOQ-UHFFFAOYSA-N alumane Chemical class [AlH3] AZDRQVAHHNSJOQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims description 2
- 239000002270 dispersing agent Substances 0.000 claims description 2
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000011707 mineral Substances 0.000 claims description 2
- 239000006071 cream Substances 0.000 claims 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims 1
- 150000003376 silicon Chemical class 0.000 claims 1
- 239000002023 wood Substances 0.000 claims 1
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 7
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 6
- 229910052681 coesite Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910052906 cristobalite Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910052682 stishovite Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910052905 tridymite Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910002026 crystalline silica Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 2
- 239000011856 silicon-based particle Substances 0.000 description 2
- 239000011863 silicon-based powder Substances 0.000 description 2
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 2
- 235000012431 wafers Nutrition 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
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000002441 X-ray diffraction Methods 0.000 description 1
- DIZPMCHEQGEION-UHFFFAOYSA-H aluminium sulfate (anhydrous) Chemical compound [Al+3].[Al+3].[O-]S([O-])(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O DIZPMCHEQGEION-UHFFFAOYSA-H 0.000 description 1
- 229910021486 amorphous silicon dioxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000008119 colloidal silica Substances 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 229910003460 diamond Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010432 diamond Substances 0.000 description 1
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 1
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 239000013618 particulate matter Substances 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 239000000376 reactant Substances 0.000 description 1
- 150000004756 silanes Chemical class 0.000 description 1
- 150000003377 silicon compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000005049 silicon tetrachloride Substances 0.000 description 1
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 1
- 239000004034 viscosity adjusting agent Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J8/00—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
- B01J8/008—Details of the reactor or of the particulate material; Processes to increase or to retard the rate of reaction
- B01J8/009—Membranes, e.g. feeding or removing reactants or products to or from the catalyst bed through a membrane
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B33/00—Silicon; Compounds thereof
- C01B33/113—Silicon oxides; Hydrates thereof
- C01B33/12—Silica; Hydrates thereof, e.g. lepidoic silicic acid
- C01B33/18—Preparation of finely divided silica neither in sol nor in gel form; After-treatment thereof
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J19/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
- B01J19/02—Apparatus characterised by being constructed of material selected for its chemically-resistant properties
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J19/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
- B01J19/24—Stationary reactors without moving elements inside
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J8/00—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
- B01J8/18—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with fluidised particles
- B01J8/20—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with fluidised particles with liquid as a fluidising medium
- B01J8/22—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with fluidised particles with liquid as a fluidising medium gas being introduced into the liquid
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B33/00—Silicon; Compounds thereof
- C01B33/113—Silicon oxides; Hydrates thereof
- C01B33/12—Silica; Hydrates thereof, e.g. lepidoic silicic acid
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B33/00—Silicon; Compounds thereof
- C01B33/113—Silicon oxides; Hydrates thereof
- C01B33/12—Silica; Hydrates thereof, e.g. lepidoic silicic acid
- C01B33/126—Preparation of silica of undetermined type
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J2208/00—Processes carried out in the presence of solid particles; Reactors therefor
- B01J2208/00008—Controlling the process
- B01J2208/00017—Controlling the temperature
- B01J2208/00106—Controlling the temperature by indirect heat exchange
- B01J2208/00168—Controlling the temperature by indirect heat exchange with heat exchange elements outside the bed of solid particles
- B01J2208/00212—Plates; Jackets; Cylinders
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J2208/00—Processes carried out in the presence of solid particles; Reactors therefor
- B01J2208/00008—Controlling the process
- B01J2208/00017—Controlling the temperature
- B01J2208/00327—Controlling the temperature by direct heat exchange
- B01J2208/00336—Controlling the temperature by direct heat exchange adding a temperature modifying medium to the reactants
- B01J2208/00353—Non-cryogenic fluids
- B01J2208/00362—Liquid
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J2208/00—Processes carried out in the presence of solid particles; Reactors therefor
- B01J2208/00008—Controlling the process
- B01J2208/00017—Controlling the temperature
- B01J2208/00504—Controlling the temperature by means of a burner
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
- B01J2219/00049—Controlling or regulating processes
- B01J2219/00051—Controlling the temperature
- B01J2219/00074—Controlling the temperature by indirect heating or cooling employing heat exchange fluids
- B01J2219/00087—Controlling the temperature by indirect heating or cooling employing heat exchange fluids with heat exchange elements outside the reactor
- B01J2219/00094—Jackets
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
- B01J2219/00049—Controlling or regulating processes
- B01J2219/00051—Controlling the temperature
- B01J2219/0015—Controlling the temperature by thermal insulation means
- B01J2219/00155—Controlling the temperature by thermal insulation means using insulating materials or refractories
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
- B01J2219/00049—Controlling or regulating processes
- B01J2219/00051—Controlling the temperature
- B01J2219/00157—Controlling the temperature by means of a burner
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
- B01J2219/02—Apparatus characterised by their chemically-resistant properties
- B01J2219/0204—Apparatus characterised by their chemically-resistant properties comprising coatings on the surfaces in direct contact with the reactive components
- B01J2219/0218—Apparatus characterised by their chemically-resistant properties comprising coatings on the surfaces in direct contact with the reactive components of ceramic
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Silicon Compounds (AREA)
Abstract
1. Sposób wytwarzania krzemionki amorficznej z mate- ria lów w postaci cz astek sta lych zawieraj acych krzem pier- wiastkowy w ilo sci co najmniej 50% wagowych, w którym materia l zawieraj acy krzem dostarcza si e do reaktora spalania ogrzewanego palnikiem olejowym lub gazowym i w którym krzemionka amorficzna odzyskiwana jest za wylotem reaktora spalania, znamienny tym, ze co najmniej cz esc zawieraj acych krzem materia lów w postaci cz astek sta lych dostarcza si e do reaktora spalania w formie zawie- siny wodnej. 11. Urz adzenie do wytwarzania krzemionki amorficznej z materia lów w postaci cz astek sta lych zawieraj acych krzem pierwiastkowy w ilo sci co najmniej 50% wagowych, wyposa zone w wyd luzon a komor e reakcyjn a posiadaj ac a palnik w jednym ko ncu oraz otwór wylotowy dla wytworzo- nej krzemionki amorficznej i srodki do gromadzenia krze- mionki amorficznej, znamienne tym, ze komora reakcyjna (1) ma co najmniej jeden otwór (7) umieszczony wzd luz sciany bocznej komory reakcyjnej (1) do dostarczania materia lu w formie zawiesiny wodnej zawieraj acej krzem i otwór wlotowy (10) do doprowadzenia powietrza, powie- trza wzbogaconego w tlen lub tlenu. PL PL PL
Description
Opis wynalazku
Przedmiotem wynalazku jest sposób i urządzenie do wytwarzania krzemionki amorficznej z materiałów w postaci cząstek stałych zawierających krzem pierwiastkowy w ilości co najmniej 50%. Zastrzegany sposób obejmuje spalanie płomieniowe materiałów zawierających krzem w powietrzu, w powietrzu wzbogaconym w tlen lub w tlenie.
Krzemionka amorficzna o małych rozmiarach cząstek i dużej powierzchni właściwej jest obecnie wytwarzana głównie w reakcji lotnych związków krzemu, w szczególności czterochlorku krzemu z zawierającym tlen gazem w płomieniu. Produkt ten, zwany „zmatowioną koloidalną krzemionką, ma szereg zastosowań, w szczególności jako wypełniacz w tworzywach sztucznych i kauczuku. Wiadomo też, że podobne produkty krzemionkowe mogą być wytwarzane w piecach plazmowych i piecach elektrycznych, gdzie reagentami są kwarc i węgiel lub krzemionka i kwarc. Produkty te są jednakże kosztowne i nie znalazły szerszego zastosowania.
Z publikacji EP-B-151490 i US 4 755 368 znane są sposoby płomieniowego spalania krzemu, gdzie krzem w postaci cząstek stałych fluidyzowanych w gazie, takim jak powietrze lub tlen, doprowadzany jest do reaktora, gdzie spalany jest w płomieniu w celu wytworzenia cząstek SiO2.
Z norweskiego patentu nr 304366 znany jest też sposób wytwarzania krzemionki amorficznej z zawierających krzem materiałów w postaci cząstek stałych, gdzie cząstki krzemu doprowadzane są w postaci fluidyzowanej do reaktora spalania z wykorzystaniem zawierającego tlen gazu fluidyzacyjnego doprowadzany jest dodatkowy gaz zawierający tlen, przez co krzem w postaci cząstek stałych spalany jest do SiO2 bez dostarczania dodatkowej energii cieplnej.
Wadą znanego sposobu spalania proszku krzemowego do postaci amorficznego SiO2 jest to, że trudno jest uzyskać wyrównany i spójny proces. Uważa się, że głównym tego powodem jest to, że trudno jest uzyskać równomierne i spójne doprowadzenie proszku krzemowego do reaktora, gdy krzem dostarczany jest do reaktora w postaci proszku fluidyzowanego w gazie. Ponadto, jak wiadomo z norweskiego patentu nr 304366, uzyskuje się SiO2 o polu powierzchni właściwej jedynie około 20 m2/g pola, podczas gdy w wielu zastosowaniach wymagana jest krzemionka amorficzna posiadająca znacznie większe pole powierzchni właściwej, wynoszące 80 m2/g lub więcej.
W obecnym wynalazku krzem dostarczany jest do reaktora spalania bardzo równomiernie i stabilnie, a otrzymywana krzemionka ma zaskakująco dużą powierzchnię właściwą.
Zgodnie z niniejszym wynalazkiem sposób wytwarzania krzemionki amorficznej z materiałów w postaci cząstek stałych zawierających krzem pierwiastkowy w ilości co najmniej 50% wagowych, w którym materiał zawierający krzem dostarcza się do reaktora spalania ogrzewanego palnikiem olejowym lub gazowym i w którym krzemionka amorficzna odzyskiwana jest za wylotem reaktora spalania, charakteryzuje się tym, że co najmniej część zawierających krzem materiałów w postaci cząstek stałych dostarcza się do reaktora spalania w formie zawiesiny wodnej.
W korzystnym wykonaniu do reaktora spalania dostarcza się krzem w formie zawiesiny wodnej zawierającej od 20 do 80% wagowych materiału zawierającego krzem, a korzystnie 40-60% wagowych tego materiału.
W innym korzystnym wykonaniu, do zawiesiny wodnej dodaje się środek regulujący lepkość, taki jak kwas mineralny lub organiczne środki dyspergujące.
W celu modyfikacji powierzchni wytworzonej krzemionki amorficznej, do zawiesiny wodnej można dodać środki modyfikujące powierzchnię, takie jak na przykład sole glinu, korzystnie siarczan glinu.
W jeszcze innym wykonaniu, krzemionkę amorficzną oziębia się przez dodanie wody w obszarze wyjścia reaktora spalania.
Urządzenie według wynalazku do wytwarzania krzemionki amorficznej z materiałów w postaci cząstek stałych zawierających krzem pierwiastkowy w ilości co najmniej 50% wagowych, wyposażone w wydłużoną komorę reakcyjną posiadającą palnik w jednym końcu oraz otwór wylotowy dla wytworzonej krzemionki amorficznej i środki do gromadzenia krzemionki amorficznej, charakteryzuje się tym, że komora reakcyjna (1) ma co najmniej jeden otwór (7) umieszczony wzdłuż ściany bocznej komory reakcyjnej (1) do dostarczania materiału w formie zawiesiny wodnej zawierającej krzem i otwór wlotowy (10) do doprowadzenia powietrza, powietrza wzbogaconego w tlen lub tlenu.
Stwierdzono nieoczekiwanie, że przez dostarczenie krzemu w formie zawiesiny wodnej uzyskuje się stabilne działanie reaktora, wytwarzając krzemionkę amorficzną o zaskakująco dużym polu powierzchni właściwej, wynoszącym ponad 100 m2/g.
PL 197 800 B1
Jako zawierający krzem materiał użyty być może każdy materiał w postaci cząstek stałych o zawartości krzemu pierwiastkowego wynoszącej co najmniej 50%. Przykładowymi materiałami tego rodzaju są: krzem metalurgiczny w postaci cząstek stałych, krzem o wysokiej czystości w postaci cząstek stałych, krzem atomizowany, opiłki pochodzące z cięcia płytek krzemowych dla elektroniki i ogniw słonecznych, filtrowany pył pochodzący z kruszenia krzemu i pozostałości z reaktorów służących do wytwarzania organohalosilanów i silanów nieorganicznych.
Przedmiot wynalazku przedstawiony jest w przykładzie wykonania na rysunku, na którym uwidoczniono urządzenie według wynalazku w przekroju.
Zgodnie z rysunkiem cylindryczny reaktor spalania 1 zawiera zewnętrzny cylinder stalowy 2 posiadający wewnętrzną okładzinę ogniotrwałą 3. W jednym końcu, reaktor 1 posiada olejowy lub gazowy palnik 4. W drugim końcu, reaktor 1 posiada otwór wylotowy. Na zewnątrz cylindra stalowego 2 znajduje się komora chłodzenia 5 służąca cyrkulacji powietrza chłodzącego. Komora chłodzenia 5 posiada otwór wlotowy 6. Reaktor 1 wyposażony jest ponadto w co najmniej jeden otwór wlotowy 7 do dostarczania zawierającego krzem materiału w formie zawiesiny wodnej.
Powietrze chłodzące doprowadzane przez otwór wlotowy 6 do komory chłodzenia 5, opuszcza komorę chłodzenia 5 i wpływa do komory 8, która przez otwór wylotowy 9 połączona jest z filtrem lub podobnym urządzeniem służącym do gromadzenia wytworzonej krzemionki amorficznej. Zainstalowany jest również otwór wlotowy 10 do dostarczania do reaktora 1 powietrza, powietrza wzbogacanego w tlen lub tlenu.
Na początku procesu reaktor 1 podgrzewa się palnikiem olejowym lub gazowym 4. Następnie rozpoczyna się proces dostarczania krzemu, poprzez doprowadzenie zawiesiny wodnej zawierającej krzem przez otwór wlotowy 7 oraz doprowadzenie powietrza, powietrza wzbogacanego w tlen lub tlenu przez otwór 10. Przy przejściu przez reaktor 1, cząstki krzemu ulegają zapłonowi i spaleniu do krzemionki amorficznej.
P r z y k ł a d 1
Pył krzemowy zbierany z instalacji do kruszenia krzemu metalurgicznego zmieszano z wodą z wytworzeniem zawiesiny zawierającej 60% wagowych krzemu. Po ogrzaniu reaktora do temperatury około 1550°C przy jego wlotowym końcu, zawiesinę doprowadzono do reaktora, jak przedstawiono na rysunku. Zawiesinę wpompowano do otworu wlotowego 7 reaktora w ilości 0,2 kg/min razem z 500 litrami tlenu na minutę. Wytworzoną krzemionkę amorficzną gromadzono w jednostce filtra przyłączonej do otworu wylotowego 9 w komorze 8.
Powierzchnię właściwą krzemionki amorficznej zmierzono zgodnie z normą DIN 66132 (jednopunktowy pomiar BET). Wytworzona krzemionka amorficzna miała powierzchnię właściwą 114,2 m2/g.
Krzemionkę amorficzną zbadano w celu zmierzenia zawartości krzemionki krystalicznej przy użyciu aparatu do dyfrakcji rentgenowskiej Philips PW1710, posiadającego miedzianą anodę w lampie rentgenowskiej. Nie stwierdzono obecności krzemionki krystalicznej.
P r z y k ł a d 2
Powtórzono test z Przykładu 1, z tą różnicą, że zawiesinę dostarczano do reaktora z prędkością 0,4 kg/min. Wytworzona krzemionka amorficzna miała powierzchnię właściwą 213,6 m2/g.
P r z y k ł a d 3
Powtórzono test z Przykładu 1, z tą różnicą, że użyto zawiesinę zawierającą 50% wagowych krzemu. Wytworzona krzemionka amorficzna miała powierzchnię właściwą 117,9 m2/g.
P r z y k ł a d 4
Powtórzono test z Przykładu 1, z tą różnicą, że użytym materiałem zawierającym krzem były opiłki z diamentowego cięcia płytek krzemowych przeznaczonych na ogniwa słoneczne, które poddano mieleniu przez 15 minut w młynie kulowym. Wytworzona krzemionka amorficzna miała powierzchnię właściwą 103,2 m2/g.
Przykłady 1-4 wskazują, że sposobem według wynalazku otrzymuje się krzemionkę amorficzną o bardzo dużym polu powierzchni właściwej w porównaniu do krzemionki amorficznej wytworzonej według norweskiego patentu nr 304366.
Claims (11)
- Zastrzeżenia patentowe1. Sposóbwytwarzaniakrzemionki amorficznej z matenatów w postaci cząstek stałych zawierających krzem pierwiastkowy w ilości co najmniej 50% wagowych, w którym materiał zawierający krzemPL 197 800 B1 dostarcza się do reaktora spalania ogrzewanego palnikiem olejowym lub gazowym i w którym krzemionka amorficzna odzyskiwana jest za wylotem reaktora spalania, znamienny tym, że co najmniej część zawierających krzem materiałów w postaci cząstek stałych dostarcza się do reaktora spalania w formie zawiesiny wodnej.
- 2. Sposób według zastrz. 1, znnmieeny tym, że krzem dostarcca się do reektora spplania w formie zawiesiny wodnej zawierającej od 20 do 80% wagowych materiału zawierającego krzem.
- 3. Sposób według ζθιΤζ. 2, znamienny tym, że kreem dossarcza się do reaktora spalania w formie zawiesiny wodnej zawierającej od 40 do 60% wagowych materiału zawierającego krzem.
- 4. Spρsρówedług zastrz. 1, zznmieeny tym, żż dozawiesiny woodej mareriaruzawiererącegg krzem dodaje się środek regulujący lepkość.
- 5. Sposób według zastre. 4, znamienny tym, że do zawiesiny wodnej dodaje się kwas mineralny.
- 6. Sposób według zastrz. 4, znamienny tym, że do zawiesiny wodnej dodaje się organiczne środki dyspergujące.
- 7. Spρsρówodług zastrz. 1, zznmieenn tym, żż dci zawiezinewoSoejdoSojasię iro-dó π^-οfikujące powierzchnię.
- 8. Sposρówodług zastrz.7, zzna^en}/ tym, żż j aao śreSokmoSofikujący powiejzzhrιiędoSoje się sole glinu.
- 9. Sposρówodług zastrz.8, zn^nr^^^en^ żż j jak śreSokmoSofikojacy powiejzzhrιiędoSoje się siarczan glinu.
- 10. Sposśó wodług śastrz. 1, tym, śż śrzamioseo śmorficcee śsżębia śśę ś^z ścs danie wody w rejonie wylotu reaktora spalania.
- 11. Urząddazie śo wotworzasia ζ^ο-Μ śmoSΊCceej ś matonałów w postasi ścąstaZ śtałych zawierających krzem pierwiastkowy w ilości co najmniej 50% wagowych, wyposażone w wydłużoną komorę reakcyjną posiadającą palnik w jednym końcu oraz otwór wylotowy dla wytworzonej krzemionki amorficznej i środki do gromadzenia krzemionki amorficznej, znamienne tym, że komora reakcyjna (1) ma co najmniej jeden otwór (7) umieszczony wzdłuż ściany bocznej komory reakcyjnej (1) do dostarczania materiału w formie zawiesiny wodnej zawierającej krzem i otwór wlotowy (10) do doprowadzenia powietrza, powietrza wzbogaconego w tlen lub tlenu.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| NO19991521A NO310142B1 (no) | 1999-03-29 | 1999-03-29 | Fremgangsmåte for fremstilling av amorft silica fra silisium og fra silisiumholdige materialer |
| PCT/NO2000/000099 WO2000058214A1 (en) | 1999-03-29 | 2000-03-22 | Method and apparatus for production of amorphous silica from silicon and silicon-containing materials |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| PL350794A1 PL350794A1 (en) | 2003-02-10 |
| PL197800B1 true PL197800B1 (pl) | 2008-04-30 |
Family
ID=19903157
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PL350794A PL197800B1 (pl) | 1999-03-29 | 2000-03-22 | Sposób i urządzenie do wytwarzania krzemionki amorficznej z materiałów w postaci cząstek stałych zawierających krzem |
Country Status (18)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6702994B1 (pl) |
| EP (2) | EP1518826B1 (pl) |
| JP (1) | JP3780166B2 (pl) |
| KR (1) | KR100479564B1 (pl) |
| CN (1) | CN100473605C (pl) |
| AT (1) | ATE465973T1 (pl) |
| AU (1) | AU3336700A (pl) |
| BR (1) | BR0009412A (pl) |
| CA (1) | CA2366449C (pl) |
| CZ (1) | CZ295051B6 (pl) |
| DE (1) | DE60044309D1 (pl) |
| ES (1) | ES2344561T3 (pl) |
| NO (1) | NO310142B1 (pl) |
| PL (1) | PL197800B1 (pl) |
| RU (1) | RU2195427C1 (pl) |
| UA (1) | UA50882C2 (pl) |
| WO (1) | WO2000058214A1 (pl) |
| ZA (1) | ZA200106990B (pl) |
Families Citing this family (24)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6769128B1 (en) | 1995-06-07 | 2004-07-27 | United Video Properties, Inc. | Electronic television program guide schedule system and method with data feed access |
| EP1036466B1 (en) | 1997-07-21 | 2003-03-26 | E Guide, Inc. | Method for navigating within a television program guide having advertisements |
| CN1867068A (zh) | 1998-07-14 | 2006-11-22 | 联合视频制品公司 | 交互式电视节目导视系统及其方法 |
| US6898762B2 (en) | 1998-08-21 | 2005-05-24 | United Video Properties, Inc. | Client-server electronic program guide |
| KR100971696B1 (ko) | 2000-10-11 | 2010-07-22 | 유나이티드 비디오 프로퍼티즈, 인크. | 데이터의 기억 장치를 주문형 매체 배달 시스템의 서버에 제공하기 위한 시스템 및 방법 |
| US6838047B2 (en) * | 2001-08-28 | 2005-01-04 | Romain Louis Billiet | MEMS and MEMS components from silicon kerf |
| US7493646B2 (en) | 2003-01-30 | 2009-02-17 | United Video Properties, Inc. | Interactive television systems with digital video recording and adjustable reminders |
| US7820126B2 (en) * | 2006-08-18 | 2010-10-26 | Iosil Energy Corporation | Method and apparatus for improving the efficiency of purification and deposition of polycrystalline silicon |
| US7801888B2 (en) | 2007-03-09 | 2010-09-21 | Microsoft Corporation | Media content search results ranked by popularity |
| JP2011516290A (ja) | 2008-04-11 | 2011-05-26 | イオシル エナジー コーポレイション | 使用済みウェーハソーイングスラリーからの珪素及び炭化珪素の回収のための方法及び装置 |
| US8728385B2 (en) * | 2008-09-16 | 2014-05-20 | Alcoa Inc. | Sidewall and bottom electrode arrangement for electrical smelting reactors and method for feeding such electrodes |
| US10063934B2 (en) | 2008-11-25 | 2018-08-28 | Rovi Technologies Corporation | Reducing unicast session duration with restart TV |
| US20120041083A1 (en) * | 2008-12-18 | 2012-02-16 | Silicon Fire Ag | Silicon or elementary metals as energy carriers |
| EP2647596A3 (de) | 2008-12-18 | 2014-08-27 | Silicon Fire AG | Verfahren und Anlage zum Bereitstellen eines Energieträgers unter Einsatz von Kohlenstoffdioxid als Kohlenstofflieferant und von elektrischer Energie |
| CA2747083A1 (en) * | 2008-12-18 | 2010-06-24 | Silicon Fire Ag | Method for providing an energy carrier |
| JP2013092748A (ja) | 2011-10-26 | 2013-05-16 | Cabot Corp | 複合体粒子を含むトナー添加剤 |
| US8805418B2 (en) | 2011-12-23 | 2014-08-12 | United Video Properties, Inc. | Methods and systems for performing actions based on location-based rules |
| US20130309563A1 (en) * | 2012-10-17 | 2013-11-21 | Electrochemical Materials, LLC | Composite anode from silicon kerf |
| JP6363202B2 (ja) | 2013-12-20 | 2018-07-25 | キャボット コーポレイションCabot Corporation | 化学機械平坦化用金属酸化物‐ポリマー複合粒子 |
| NO337545B1 (no) | 2014-02-24 | 2016-05-02 | Elkem As | Fremgangsmåte for fremstilling av silisiumdioksidpartikler |
| KR20240150815A (ko) | 2018-08-07 | 2024-10-16 | 캐보트 코포레이션 | 토너 첨가제용 복합 입자 |
| CN110395737B (zh) * | 2019-08-21 | 2021-06-25 | 华东理工大学 | 一种沉淀法白炭黑的改性方法 |
| KR20250013220A (ko) | 2022-05-27 | 2025-01-31 | 캐보트 코포레이션 | 열 절연을 위한 에어로겔 조성물 |
| WO2025111152A1 (en) | 2023-11-20 | 2025-05-30 | Cabot Corporation | Silica particle composition for thermal insulation |
Family Cites Families (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2626874A (en) * | 1947-02-15 | 1953-01-27 | Gen Electric | Method for forming silica and for coating lamp bulbs |
| BE545016A (pl) * | 1955-02-09 | |||
| US3117838A (en) * | 1957-08-02 | 1964-01-14 | Int Standard Electric Corp | Manufacture of silica |
| DE3581293D1 (de) * | 1984-02-09 | 1991-02-21 | Toyota Motor Co Ltd | Verfahren zur herstellung von ultrafeinen keramikpartikeln. |
| US4755368A (en) * | 1986-06-26 | 1988-07-05 | Ulrich Research & Consulting, Inc. | Silica fillers from silicon powder |
| SU1490075A1 (ru) * | 1987-04-01 | 1989-06-30 | Московский химико-технологический институт им.Д.И.Менделеева | Способ получени сферического кремнеземного сорбента дл хроматографии |
| US5152819A (en) * | 1990-08-16 | 1992-10-06 | Corning Incorporated | Method of making fused silica |
| US5043002A (en) * | 1990-08-16 | 1991-08-27 | Corning Incorporated | Method of making fused silica by decomposing siloxanes |
| JPH04178470A (ja) * | 1990-11-13 | 1992-06-25 | Tokai Carbon Co Ltd | カーボンブラックの製造装置と製造方法 |
| NO304366B1 (no) * | 1995-12-07 | 1998-12-07 | Elkem Materials | FremgangsmÕte og anordning for fremstilling av amorft silica fra Si-holdige materialer |
| US6312656B1 (en) * | 1995-12-19 | 2001-11-06 | Corning Incorporated | Method for forming silica by combustion of liquid reactants using oxygen |
| JP3331491B2 (ja) | 1996-09-18 | 2002-10-07 | 日本酸素株式会社 | 無機質球状化粒子の製造装置 |
| US5979185A (en) * | 1997-07-16 | 1999-11-09 | Corning Incorporated | Method and apparatus for forming silica by combustion of liquid reactants using a heater |
-
1999
- 1999-03-29 NO NO19991521A patent/NO310142B1/no not_active IP Right Cessation
-
2000
- 2000-03-22 RU RU2001128880/12A patent/RU2195427C1/ru active
- 2000-03-22 AU AU33367/00A patent/AU3336700A/en not_active Abandoned
- 2000-03-22 UA UA2001107323A patent/UA50882C2/uk unknown
- 2000-03-22 BR BR0009412-9A patent/BR0009412A/pt not_active IP Right Cessation
- 2000-03-22 CN CNB00804838XA patent/CN100473605C/zh not_active Expired - Lifetime
- 2000-03-22 DE DE60044309T patent/DE60044309D1/de not_active Expired - Lifetime
- 2000-03-22 WO PCT/NO2000/000099 patent/WO2000058214A1/en not_active Ceased
- 2000-03-22 JP JP2000607926A patent/JP3780166B2/ja not_active Expired - Lifetime
- 2000-03-22 CA CA002366449A patent/CA2366449C/en not_active Expired - Lifetime
- 2000-03-22 CZ CZ20013454A patent/CZ295051B6/cs not_active IP Right Cessation
- 2000-03-22 KR KR10-2001-7012349A patent/KR100479564B1/ko not_active Expired - Lifetime
- 2000-03-22 PL PL350794A patent/PL197800B1/pl unknown
- 2000-03-22 ES ES04078042T patent/ES2344561T3/es not_active Expired - Lifetime
- 2000-03-22 EP EP04078042A patent/EP1518826B1/en not_active Expired - Lifetime
- 2000-03-22 US US09/936,380 patent/US6702994B1/en not_active Expired - Lifetime
- 2000-03-22 EP EP00911501A patent/EP1175373A1/en not_active Ceased
- 2000-03-22 AT AT04078042T patent/ATE465973T1/de active
-
2001
- 2001-08-23 ZA ZA200106990A patent/ZA200106990B/en unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP1175373A1 (en) | 2002-01-30 |
| CA2366449A1 (en) | 2000-10-05 |
| EP1518826B1 (en) | 2010-04-28 |
| BR0009412A (pt) | 2001-12-26 |
| JP3780166B2 (ja) | 2006-05-31 |
| KR20020024576A (ko) | 2002-03-30 |
| NO991521D0 (no) | 1999-03-29 |
| CN1346333A (zh) | 2002-04-24 |
| PL350794A1 (en) | 2003-02-10 |
| JP2002540054A (ja) | 2002-11-26 |
| EP1518826A1 (en) | 2005-03-30 |
| UA50882C2 (uk) | 2002-11-15 |
| KR100479564B1 (ko) | 2005-04-06 |
| ES2344561T3 (es) | 2010-08-31 |
| ATE465973T1 (de) | 2010-05-15 |
| RU2195427C1 (ru) | 2002-12-27 |
| ZA200106990B (en) | 2002-11-25 |
| WO2000058214A1 (en) | 2000-10-05 |
| CZ295051B6 (cs) | 2005-05-18 |
| CN100473605C (zh) | 2009-04-01 |
| US6702994B1 (en) | 2004-03-09 |
| CA2366449C (en) | 2005-07-05 |
| NO991521L (no) | 2000-10-02 |
| NO310142B1 (no) | 2001-05-28 |
| AU3336700A (en) | 2000-10-16 |
| DE60044309D1 (de) | 2010-06-10 |
| CZ20013454A3 (cs) | 2002-03-13 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| PL197800B1 (pl) | Sposób i urządzenie do wytwarzania krzemionki amorficznej z materiałów w postaci cząstek stałych zawierających krzem | |
| CA2293547C (en) | Method and device for producing fullerenes | |
| KR100440517B1 (ko) | 이산화티탄을 제조하는 방법 | |
| US5110565A (en) | Apparatus for producing uniform, fine ceramic powder | |
| US5190737A (en) | High yield manufacturing process for silicon carbide | |
| US6872402B2 (en) | Bactericidal silicon dioxide doped with silver | |
| US5126121A (en) | Process for preparing aluminum nitride powder via controlled combustion nitridation | |
| JP3501631B2 (ja) | 無機質球状粒子の製造方法及び装置 | |
| JPH0566888B2 (pl) | ||
| US5155071A (en) | Flame-produced partially stabilized zirconia powder | |
| JPS6335567B2 (pl) | ||
| JPH0383858A (ja) | セラミック材料の製造用組成物及びその製法 | |
| JPH08508000A (ja) | 超微細窒化アルミニウム粉末の製造方法 | |
| KR100415419B1 (ko) | 산화붕소의제조방법 | |
| EP0044867B1 (en) | Methods for the continuous production of silicon carbide | |
| CN116891252B (zh) | 三硫化锑的制造方法 | |
| JP4472513B2 (ja) | 球状無機質酸化物粉末の製造方法 | |
| AU616950B2 (en) | Apparatus and method for producing uniform, fine boron-containing ceramic powders | |
| JPH0587292B2 (pl) | ||
| CHANG et al. | Université de Limoges, 123 Avenue Albert Thomas, 87060 Limoges Cedex, FRANCE* Enthalpie, 102 rue Henri Giffard, 87280 Limoges, FRANCE | |
| JPS62270415A (ja) | 球状シリカの製法 | |
| Vongpayabal et al. | Nano‐Sized Silicon Nitride Powder Synthesis via Ammonolysis of SiO Vapor | |
| WO2020111955A1 (en) | Chamber for combustion of white phosphorus and method for combustion of white phosphorus therein | |
| JPS59102871A (ja) | 新規含炭素混合物粉末 |