[发明专利]制造金属氧化物的方法

说明书

本发明公开了一种用于制造金属氧化物粉末的方法，其中a)包含至少一种蒸汽态可水解金属化合物的料流I，b)包含氧气的料流II，和c)包含至少一种燃料气体的料流III进行反应，其中d)经由在包含一个或多个静态混合元件的管部A中提供的进料点，将料流I引入至料流II中，或者反过来，从而产生料流IV，随后e)经由在包含一个或多个静态混合元件的管部B中提供的进料点，将料流III引入至料流IV中，从而产生料流V，f)将离开管部B的料流V引入至反应室中，在此将其点燃并转化成火焰，和g)将所获得的固体分离。

本发明涉及一种用于制造金属氧化物的火成方法，其中所输入的材料在进入反应室之前，利用静态混合器元件进行混合。

火焰水解长久以来已用于金属氧化物的工业制造。在火焰水解中，通常蒸汽态可水解金属化合物通过由氢气和含氧气体燃烧所形成的火焰而进行反应。在这种情况中，燃烧火焰提供用于水解金属化合物的水，和用于水解反应的足够热量。以这种方式制造的金属氧化物称为火成金属氧化物。

在通过火焰水解制造火成金属氧化物时，反应气体的混合是重要的。

DE-A-1293728公开了一种方法，其中所供给的所有气体在进入至反应区域之前均被混合，其中将气体混合物引入至圆锥形反应室的窄端。还公开了一种实施方案，其中将硅烷/空气混合物和氢气相切地引入至圆柱形燃烧器头部。这些料流的冲击会产生旋转，旋转被认为会导致反应气体的紊流混合。

DE-A-3115002公开了一种混合室，其被认为会产生紊流。在这种情况中，反应气体通过两个导管引入至混合室。燃烧器管装备有用于确保完美燃烧的多个流动校正板。

US3363980也公开了一种用于通过机械移动的搅拌器桨紊流混合反应气体的方法。

US2990249公开了对于水解来说，除了使用反应气体，还可以使用惰性气流。为此目的，惰性气体经由布置在燃烧器嘴部处并完全围绕其的环形狭槽而吹入。

DE-A-2702896公开了将多孔扩散组件插入至燃烧器头部。利用这种燃烧器形状，可以形成很多小的火焰。

在WO2003/078321中，公开了另一种多燃烧器类型。在这种情况中，在燃烧器喷嘴中，使金属氯化物蒸汽和氧气混合，并将氢气由此单独地传导至燃烧器嘴部。

现有技术显示在火焰水解的情况中，输入材料的混合是极为重要的。然而，所提出的技术方案在设备方面是复杂的，在固定内部构件的情况中并不是非常灵活，并且在具有移动部件的内部构件的情况中易产生缺陷。

因此，本发明的技术问题在于提供一种制造火成金属氧化物的方法，其使得输入材料可以持续均匀地混合，在设备方面并不是非常复杂的，并且不易产生缺陷。

本发明涉及制造金属氧化物粉末的方法，其中

a)包含至少一种蒸汽态可水解金属化合物的料流I，

b)包含氧气的料流II，和

c)包含至少一种燃料气体的料流III

进行反应，其中

d)经由在包含一个或多个静态混合器元件的管部A中提供的进料点，将料流I引入至料流II中，或者反过来，从而产生料流IV，随后

e)经由在包含一个或多个静态混合器元件的管部B中提供的进料点，将料流III引入至料流IV中，从而产生料流V，

f)将离开管部B的料流V引入至反应室中，在此将其点燃并转化成火焰，和

g)将所获得的固体分离。

图1示意性地示出本发明的这种实施方案。在附图中：

A，B＝管部A或管部B，分别具有长度L和内径D；

C＝反应室；

I-VIII＝料流；