气相法白炭黑的生产工艺主要为化学气相沉积(CAV) 法,该工艺又称热解法、干法或燃烧法。其原料一般为四氯化硅、氧气(或空气) 和氢气,它们在高温下反应而成。反应式为:SiCl4 + 2H2 + O2 SiO2 + 4HCl 。

　　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1 000～1 800 ℃) 后,与一定量的氢和氧(或空气) 在1 800 ℃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,用含氨空气吹洗气相二氧化硅至pH 值为4～6 即为成品。

　　这种生产方法是目前国内外比较通用的生产方法。国外气相法白炭黑以德国迪高沙(Degussa) 公司和美国卡伯特(Cabot) 公司产量最大,生产技术居领先地位。它们的生产装置规模大,自动化程度高,单套装置的生产能力为3 000 t/ a ,产品成本低,牌号(尤其是应用于特殊领域的功能性专用产品牌号)多,表面积分布均匀, 技术指标( 如含水量低于0. 5 %) 非常先进。我国沈阳化工股份有限公司及上海氯碱化工股份有限公司也采用该法生产,但在生产规模、生产技术、自动化程度及产品牌号数量等方面远不及国外大公司。而国外一流的气相法白炭黑生产厂家不打算向中国转让生产技术,只是出售各类型号产品;乌克兰表面化学研究所虽有意向我国转让气相法白炭黑生产技术,国内山东和内蒙古的几个企业也曾与他们联系过,却终因500 万美元的生产技术转让费让国内企业望而却步。因此,国内现阶段还不会建设大规模的气相法白炭黑生产装置。

　　我国的某高校已另辟途径,寻找一种新的气相白炭黑的生产方法。这种方法是先让氢气和氧气(空气) 在燃烧炉中燃烧生成高温高速蒸汽流,然后把已气化的四氯化硅气体通入高温高速蒸汽流中进行反应,而不是像传统方法那样把3 种原料直接通入燃烧炉中进行反应。这种方法的优点在于反应稳定,产生的原生颗粒粒度均匀。经过两年多的艰苦研究,100 t/ a 的中试装置已经投产,并能生产出比表面积为100～400 m2/ g 的产品,只要再解决产品工业化的实际工程问题(如放大到1 000t/ a) 、关键设备的定型问题及应用方面的一些问题,就可以开发出具有我国知识产权的气相法白炭黑生产专利。