[发明专利]粉状不均匀物质的制备方法

说明书

本发明涉及粉状不均匀物质的制备方法。

众所周知，粉状不均匀物质可由悬浮体、分散体或乳胶体的氧化物和盐制备。

喷射干燥器(或类似物)常用于干燥悬浮体、分散体或乳胶体。然后用可转动的管煅烧(或类似处理)。由于清洗和处理，以及在工厂操作过程中损失的粉末量将很大或可能很大，投入的人力也很大。

间歇地干燥和煅烧(例如，在隔焰炉中的容器中)是常用的方法。然而，由于扩散过程和粉末中的温度梯度将使产品的质量波动范围很大。

因此有必要研制一种没有上述缺点的制备粉状不均匀物质的方法。

本发明提供一种粉状不均匀物质的制备方法，其特征在于：在湍流或层流燃烧器中加入一种分散体、悬浮体或乳胶体。所述分散体、悬浮体或乳胶体在设定条件下的燃烧器中处理，所得到的反应混合物加入下游的流通管中，在此对粉末做进一步处理，然后可任意选择地将粉末注入一个洗涤器，一个分离器或一个过滤器，可选择地进行下一步的处理，随后，通过合适的设备运输。

在高温流动反应器中，分散体、悬浮体或乳胶体可以呈现气载颗粒群的状态。

可用不可燃热气体加热高温流动反应器。

也可以通过加热与反应空间相邻的高温流动反应器壁，间接加热反应器。

可以用电子等离子体和/或感应等离子体加热。

高能激光光束和/或微波能量可用于辅助加热高温流动反应器。

除分散体、悬浮体或乳胶体外，不可燃反应性气体或蒸气可注入高温流动反应器中。反应产物可能是附着在分散体、乳胶体或悬浮体颗粒表面的高度分散的毫微结构的固体。

反应产物可以在分散体、乳胶体或悬浮体颗粒上形成均匀分子层，分散体、乳胶体或悬浮体颗粒由单一或多分子层覆盖。

不可燃反应性气体或蒸气可以是金属氯化物和/或有机金属化合物，及这些化合物的混合物。

反应空间的温度可高于1000℃。

悬浮体、分散体或乳胶体可以以同轴向、反轴向，或径向加入反应空间。

分散体、乳胶体或悬浮体可径向加入反应空间。

分散体、乳胶体或悬浮体可以是含有或不含溶解“盐”的固态悬浮体、溶液、粉末、糊状物、熔化物或颗粒。分散体、乳胶体或悬浮体通过雾化、波—断(wave-breaking)方法形成雾或射流以精细分散的形式计量加入反应空间。

附图中所述第二部分气体可以是空气、含0-100％氧气的干燥或潮湿的环境空气、水蒸气、其他蒸气或气体、氮气及类似物。

燃烧器可以是大家熟知的脉冲式燃烧器。该燃烧器在文献DD114454中给予了描述。

优选采用高湍流燃烧器以改进反应物的流动。特别是使用旋转燃烧器，该燃烧器最好带有重叠脉冲。

悬浮体，分散体或乳胶体的液相可以是水、醇、液态有机碳氢化合物或有机溶剂。

悬浮体，分散体或乳胶体的固体分散相组分可以是下列化合物之一或其混合物：铝、硅、铈、锆、钛、的氧化物、氮化物、碳化物；结晶出的铝盐、硅盐、铈盐、锆盐、镧盐、钡盐；金属，例如，镍，银，钯，金，铑，铂，碳黑，有机化合物。

溶解或不溶的盐可以是铝、铈、硅、锆、钛、镧、钡、铂、铑、钯、铱、钾、钙和铵的硝酸盐、乙酸盐和氯化物以及这些组分的混合物。

可燃烧气体，例如，氢气和/或甲烷可以用作燃料。

燃烧器的温度为500-2000℃。

燃烧器后的温度和流通管的还原或氧化气氛可以由氧气(来自燃烧空气)与氢气的比率及流动速率确定。进而，可以在管内注入其他反应性气体或惰性气体和蒸气。

可以将固体的分散体、乳胶体或悬浮体喷入或滴入燃烧器的火焰中。

水或溶剂蒸发，生成的粉末在气体存在下高温煅烧、氧化或还原和烧结。粉末因分离设备(旋风分离器、高温过滤器)不同在热气相中的停留时间范围为0.01秒至几分钟。因此，质量和热传递要比旋转管或隔焰炉好得多。

使用喷射煅烧，需要清洗的表面要比使用旋转管的喷射干燥器后再煅烧小的多，物质的损失也要少的多。由于使用了连续工艺，产品质量波动范围小。与旋转管相比，开始和关闭时的损失非常低。

旋转管中废空气过滤器/旋风分离器中粉末产物质量范围很宽，通常不能使用，而依据本发明所述的方法，废空气过滤器/旋风分离器中的产物质量范围很窄。