Спосіб одержання високодисперсного пірогенного кремнезему з підвищеною загущуючою здатністю

1. Спосіб одержання високодисперсного пірогенного кремнезему з підвищеною загущуючою здатністю, що включає спалювання за допомогою пальника парів кремнієорганічної сполуки в присутності водню при різному мольному співвідношенні між воднем і парами кремнієорганічної сполуки та достатньою для спалювання цієї суміші кількістю осушеного повітря, який відрізняється тим, що як 3 3788 4 поверхню продукту приблизно з 200 до 250-350м 2/г сполук в межах від 29 до 45м/с забезпечує досягі одержати високу загущуючу здатність пірогенного нення необхідного технічного результату - одеркремнезему. жання високодисперсного пірогенного кремнезему Недоліки цього відомого способу - висока ціна з високою питомою поверхнею і підвищеною загусировини (гексаметилдисилоксану) та дуже високі щуючою здатністю з дешевої сировини при зменвитрати водню і повітря, що робить високою собішених витрата х водню і повітря в процесі спалювартість такого пірогенного кремнезему. вання такої сировини, що підтверджує наявність Загальними суттєвими ознаками відомого техпричинно-наслідкового зв'язку між сукупністю сутнічного рішення і рішення за даною корисною мотєви х ознак, які заявляються, і досягнутим технічделлю є спалювання кремнієорганічної сполуки в ним результатом. присутності водню при різному мольному співвідПриклади здійснення способу ношенні між останніми та за достатньої кількості Приклад 1 повітря для спалювання цієї суміші з допомогою 100л (127,6кг) метилтрихлорсилану випаровупальника, із якого суміш газів з повітрям повинна ють, змішують з 465нм 3 підігрітого до 120°С осувиходити з заданою швидкістю. шеного повітря і вводять в пальник. Одночасно в В основу корисної моделі поставлено задачу пальник вводять 28,75нм 3 водню і змішують з розробити спосіб одержання високодисперсного двома іншими компонентами до гомогенної суміші. пірогенного кремнезему з високою питомою повеМольне відношення витрати водню до метилтрихрхнею і підвищеною загущуючою здатністю з делорсилану складає 1,49:1, а повітря - 24,3:1. Потік шевої сировини та зменшити витрати водню і повіотриманої гомогенної суміші газів вирівнюють і тря на процес спалювання такої сировини. успокоюють з допомогою спеціальної насадки паВказаний технічний результат за корисною льника і зі швидкістю 44,3м/с подають на спалюмоделлю, що заявляється, досягається за рахунок вання. Для запалювання суміші, підтримування того, що одержання високодисперсного пірогеннопроцесу гарантованого горіння і огортання полум'я го кремнезему здійснюють шляхом спалювання за захисною оболонкою в спеціальну манжету на допомогою пальника парів кремнієорганічної сповихідному соплі пальника подають 7-11нм 3 водню. луки в присутності водню при різному мольному Гарячі продукти реакції гідролізу засмоктуються в співвідношенні між воднем і парами кремнієорганіреакційну камеру, яка охолоджується. Питома почної сполуки за достатньої для спалювання цієї верхня отримуваного пірогенного кремнезему (діосуміші кількості осушеного повітря та при заданій ксиду кремнію) складає 308м 2/г, що відповідає машвидкості витікання суміші газів із пальника. Спорці "Асил 300" за ТУ У24.6-05540209-003-2003. сіб відрізняється тим, що в якості кремнієорганічну При цьому він містить 62,5% активних частинок, які сполуку використовують метилтрихлорсилан, або характеризують загущуючу здатність продукту. кубові залишки від процесу його ректифікації при В'язкість ненасиченого поліефірного тестового мольному співвідношенні між воднем і парами лаку, загущеного цим продуктом становить метилтрихлорсилану в межах (0,96-1,55):1, а між 7206мПа. воднем і кубовими залишками - в межах (0,47Приклад 2 0,94):1. Мольне відношення витрати повітря до 100л (114,8кг) кубових залишків від процесу витрати метилтрихлорсилану при його спалюванні ректифікації метилтрихлорсилану випаровують, вибирають в межах (20-28):1, а до витрати кубових змішують з 758,6нм 3 підігрітого до 120°С осушенозалишків, відповідно, - в межах (64-80):1. Швидго повітря і вводять в пальник. Одночасно в палькість витікання суміші газів із пальника при спалюник вводять 14,3нм 3 водню і змішують з двома інванні цих кремнієорганічних сполук вибирають в шими компонентами до гомогенної суміші. Мольне межах від 29 до 45м/с. відношення витрати водню до кубових залишків При збільшенні або зменшенні обумовленої складає 0,47:1, а повітря - 50:1. Потік отриманої величини мольного відношення витрати водню до гомогенної суміші газів як і в способі 1 зі швидкістю витрати зазначених кремнієорганічних сполук зме34,5м/с подають на спалювання. Для запалювання ншується вміст активних частинок в продукті, тобсуміші, підтримування процесу гарантованого гото зменшується його загущуюча здатність. Аналоріння і огортання полум'я захисною оболонкою в гічну си туацію маємо і зі зміною витрати повітря. манжету сопла пальника подають ще 14,29нм 3 Важливо також витримувати швидкість витікання водню та 218,5нм 3 повітря. Таким чином, загальне гомогенної суміші газів із пальника в зазначених мольне відношення витрати водню до кубових межах, оскільки при зменшенні швидкості знижузалишків складає 0,94:1, а повітря -64,5:1. Гарячі ється продуктивність пальника, а при збільшенні її продукти реакції гідролізу як і в попередньому спопонад вказану межу - падає вміст активних частисобі засмоктуються в реакційну камеру, яка охолонок в продукті. джується. Питома поверхня отримуваного пірогенСукупність вказаних суттєви х ознак, що заявного кремнезему складає 391м 2/г (марка "Асил ляються, тобто спалювання з допомогою пальника 380"). При цьому він містить 67,6% активних часпарів кремнієорганічної сполуки в присутності водтинок. В'язкість ненасиченого поліефірного тестоню при вказаних мольних співвідношеннях між вого лаку, загущеного цим продуктом становить воднем, парами кремнієорганічної сполуки і осу7803мПа. шеним повітрям, використання в якості кремнієорІнші приклади здійснення способу за корисною ганічної сполуки метилтрихлорсилану, або кубових моделлю та за відомими технічними рішеннями залишків від процесу його ректифікації та витриприведено в табл.1. Із приведених даних бачимо, мування швидкості витікання суміші газів із пальщо застосування в якості кремнієорганічної сироника при спалюванні вказаних кремнієорганічних вини метилтрихлорсилану або кубових залишків 5 3788 6 від процесу його ректифікації дозволяє, в поріввикористовується дешевша і менш дефіцитна синянні з прототипом, значно знизити витрати водню ровина. В порівнянні з аналогом зросли, в основта повітря і досягти практично такого ж як і в проному, витрата повітря і швидкість витікання тотипі вмісту активних частинок, який визначає газів із пальника, але це дозволило змінити якість загущуючу здатність продукту і в'язкість тестового продукту в сторону покращення його загущуючої лаку. При цьому, для виробництва такого продукту здатності. Таблиця 1 Приклади здійснення способів Витрата компонентів Приклад 1 2 3 1 2 Мольне в ідношення Витрати Шв идкість Питома в одню Витрати Кількість Марка Сиров и- Водень Пов ітря Водень Пов ітря в итікання пов ітря актив них пов ерхня до в ипродук- на (спо- на реа- на реа- в мангазів із в ман(по БЕТ), трати до в итра- частилука ту устя сопкцію, кцію, жету, жету, ти кремн.- нок, % м 2/г кремнію), кремн.ла, м/с нм 3 нм 3 нм 3 нм 3 орг. спол орг. луки сполуки За даними аналогу (сиров ина - чотирихлористий кремній) 45,988,2А-175 100 3-5 15,8-17,8 150-200 2,32-2,38 4,51-5,41 0-2 47,1 105,9 105,9А-300 100 48-50,7 3-5 15,8-19,1 275-325 2,51-2,57 5,41-7,16 0-6 140 153,8А-380 100 40-50,8 3-5 16,8-20,7 350-410 2,02-2,57 7,86-9,83 2-10 192,3 За даними прототипу (А.С. СРСР № 1421256; сиров ина - гексаметилдісилоксан) Дані А-300 100 857,1 4231,5 177 37,9 295 44,74 221,4 в ідсутні* Дані А-300 100 178,3 2058,6 44 65,4 333 9,38 107,7 в ідсутні* Для запропонов аного способу (сиров ина - метилтрихлорсилан) 1 2 3 4 5 6 А-175 А-200 А-380 А-200 А-300 А-380 100 100 100 100 100 100 28,57 30 29,1 18,93 18,67 18,67 7 А-200 100 20 8 9 А-300 А-380 100 100 14,3 14,3 524,1 390 477,3 436,7 438,3 445,3 10 60,71 44,5 10,7 56,67 39,9 10 60,71 44,6 8,7 35,8 8 35,7 8 36 (сировина - кубов і залишки) 1202 24 29,4 167 223 378 204 298 383 1,48 1,55 1,51 0,98 0,965 0,965 28,1 20,4 24,9 22,81 22,89 23,27 36,3 45 61,3 58,5 63,5 60,8 222 0,655 79,5 26,3 1054 977 319 391 0,47 0,47 69,5 64,3 72,5 62,6 14,3 14,3 37,8 34,5 Примітки) * Розрахунком одержано - 63-67% Комп’ютерна в ерстка Д. Шев ерун Підписне Тираж 37 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601