[发明专利]疏水的焦化二氧化硅的生产方法

说明书

本发明涉及一种连续生产具有疏水性的焦化的细碎二氧化硅的方法，在该方法中，将产生的废气送至SiO₂反应火焰中。

EP-B-90揭示了一种将在细碎二氧化硅的疏水过程中产生的反应废气送到二氧化硅反应火焰下方的冷却段中的方法，在反应废气中，除了氯化氢以外，仍然含有适量的未反应的二甲基二氯硅烷。因此，二甲基二氯硅烷用于吸收HCl的量被减至最低程度。

本发明的目的在于提供一种可减少环境污染的具有疏水性的焦化二氧化硅的生产方法。

本发明的目的是这样来实现的，是利用有机卤代硅烷，由硅卤化合物来连续生产具有疏水性的焦化二氧化硅的方法，该方法包括将所有含有有机成份的废气送入到SiO₂反应燃烧炉上部的混合室中，并用SiO₂反应火焰将这些废气进行燃烧。

用已知方法(参见DE-C-3115002及有关专利US4292290)，在除去烟雾以后，使用有机卤代硅烷作为疏水剂，利用水蒸气并使其通过一惰性气体而使由硅卤化合物生产的焦化二氧化硅具有疏水性。优选的疏水过程是在逆流条件下进行的。此外，最好还加入疏水助剂。

从由硅卤化合物生产的焦化二氧化硅中除去的烟雾可被有效利用，例如：可作为合适的过滤物质。对疏水的二氧化硅来说，其可优选地从下方送入一适当的类似料斗状的反应容器中。该反应容器优选是绝热的。利用其内储存的热的二氧化硅将其加热到所要求的温度，用于进行本发明的疏水过程。在达到所要求的填充程度后，该反应容器中再加入以蒸气形式存在的疏水剂、一适当的疏水助剂、水蒸气及惰性气体。优选地，将这些物质从反应容器的靠下方的三分之一的位置处引入到反应容器中。这些物质在温度为110～140℃，优选为120～130℃下进行计量供给，更优选为125℃下进行计量供给。优选地，在计量供给期间，将疏水剂及任何疏水催化剂和/或水蒸气用惰性气体进行稀释。

当在温度为60～350℃，优选为80～150℃条件下使用一疏水助剂时，二氧化硅的疏水过程可在温度为200～800℃，时间为2～5分钟，优选为3～4分钟的条件下来完成。

疏水剂可从已知的有机卤代硅烷类中选择，优选为烷基氯化合物，尤其优选为二甲基二氯硅烷。

疏水助剂优选为甲醇。

惰性气体优选为氮气。

疏水助剂的使用，使焦化SiO₂的疏水过程所消耗的能源比迄今为止常用方法所消耗的能源显著降低。此外，甚至在二氧化硅生产率高的情况下，使二氧化硅具有好的疏水性。

在疏水作用容器中产生的废气被收集，并使其进入SiO₂燃烧炉上部的混合室中。在混合室中，与用于生产焦化SiO₂的起始原料进行混合，然后将混合物送入到生产焦化二氧化硅的燃烧炉中，并进行燃烧。从质量方面来说，如此方法生产的焦化二氧化硅与传统的生产方法生产的产品没有什么不同，另一方面，被送回到燃烧炉的环状狭缝中的废气中含有的焦化二氧化硅的质量没有达到传统二氧化硅产品的质量。

本发明中的废气可被循环到反应燃烧炉的预混段，这样可通过这一步骤减少环境的污染，同时没有降低产品的质量。

除这一点以外，生产的盐酸没有被有机硅烷和有机成份污染，所以可容易进行下一步生产过程。

下面通过附图来说明各个实施例，但本发明的生产方法并不仅限于这些实施例。

附图简要说明：

图1为本发明第一实施例生产疏水的焦化二氧化硅的流程。

图2为本发明第二实施例生产疏水的焦化二氧化硅的流程。

图3为本发明第三实施例生产疏水的焦化二氧化硅的流程。

如图1所示的实施例，在燃烧室1中利用燃烧有机卤代硅烷来生产二氧化硅。例如，可通过甲基二氯硅烷与空气燃烧来进行。过滤器F1/F2用于从焦化二氧化硅中除去含有盐酸和氯的烟雾。二氧化硅通过一位于中间的料斗2进入到反应容器中，在下文中，该反应容器可被认为是疏水作用的容器(hydrophobicization silo)。在疏水作用的容器3中，二氧化硅的量可通过一填充程度传感器4来感应，该传感器4可控制调节器5来保持需要的填充程度。在疏水作用的容器中的填充程度使用放射性(radioactive)填充程度传感器来测量为佳。调节器5优选为采用调节阀的形式。容器3靠下方的三分之一处，在温度为110℃～140℃时，以蒸气的形式采用计量供给方式进行装料。每一加入的蒸气已被用热的惰性气体、疏水剂、疏水助剂、水蒸气及再加入的惰性气体进行稀释。