气相二氧化硅
主要为化学气相沉积(CAV)法,又称热解法、干法或燃烧法。气相
白炭黑的制备原理是硅卤化合物在氢气、氧气燃烧生产的水中进行高温(大于1000摄氏度)
水解反应;然后聚冷,经过聚集、脱酸等后处理工艺而获得产品。
空气和氢气分别经过加压、分离、冷却脱水、硅胶干燥、除尘过滤后送入合成水解炉。将
四氯化硅原料送至精馏塔精馏后,在
蒸发器中加热蒸发,并以干燥、过滤后的空气为载体,送至合成水解炉。四氯化硅在高温下气化(
火焰温度1000~1800℃)后,与一定量的氢和氧(或空气)在1800℃左右的高温下进行气相水解;此时生成的气相二氧化硅颗粒极细,与气体形成
气溶胶,不易捕集,故使其先在聚集器中聚集成较大颗粒,然后经旋风分离器收集,再送入脱酸炉,用含氮空气吹洗气相二氧化硅至PH值为4~6即为成品。
其化学反应式如下:
SiCl4(g)+ 2H2(g)+ O2(g)—> SiO2(g)+4HCl(g)
2CH3SiCl3(g)+ 2H2(g)+5O2(g)—> 2SiO2(g)+6HCl(g)+ 2CO2(g)+ 2H2O(g)
其中,CH3SiCl3是直接法合成甲基氯硅烷生产过程中不可避免的副产物,其比例约占单体总产量的10%~15%。由于Si原子上多出一个甲基,用其合成白炭黑的机理要比用SiCl4复杂得多。
在20世纪60~70年代,气相白炭黑主要以四氯化硅为原料,生产工艺较易控制,但成本较高。目前气相白炭黑制造公司与有机硅单体生产公司密切合作,利用廉价的有机硅副产物为主要原料,生产气相法白炭黑;而气相法白炭黑生产过程中副产的盐酸,则返回有机硅单体厂用于有机硅单体的合成,同时用于有机硅产品的后加工,形成一个资源循环利用,相互促进发展的良性循环,具有极好的社会
经济效益。
综上所述,是无毒的。