1. Mga Katangian ng Liquid Potassium Silicate at Pagtatasa ng Hindi Mututunaw na Mga Pinagmumulan
Bilang isa sa mga mahahalagang produkto ng Tongxiang Hengli Chemical Co, Ltd, ang likidong potassium silicate (modulus 3.10-3.40) ay malawakang ginagamit sa mga hindi organikong coatings na batay sa tubig, mga ahente sa pagpapagaling sa sahig, mga welding rod adhesives at iba pang mga patlang dahil sa mahusay na pagganap (tulad ng mataas na hitsura ng transparency at malakas na alkalinity). Gayunpaman, kung may mga insolubles sa produkto, hindi lamang ito makakaapekto sa kalidad ng hitsura nito, ngunit maaari ring magkaroon ng negatibong epekto sa pagganap ng mga aplikasyon ng agos, tulad ng pag -clog ng nozzle ng pintura at pagbabawas ng pagkakapareho ng malagkit. Samakatuwid, ang pagbabawas ng hindi matutunaw na nilalaman ay isang pangunahing link sa pagpapabuti ng kalidad ng produkto.
Mula sa pananaw ng komposisyon ng kemikal at proseso ng paggawa, ang mga insoloble sa likidong potassium silicate na may modulus (M): 3.10-3.40 Pangunahing nagmula sa mga sumusunod na aspeto:
Raw material impurities: Ang pangunahing hilaw na materyales para sa paggawa ng potassium silicate ay quartz buhangin (na naglalaman ng sio₂), potassium hydroxide (koh), atbp. Maaaring hindi ganap na makilahok sa reaksyon sa panahon ng mataas na temperatura na natutunaw o reaksyon ng likido na phase, na bumubuo ng mga hindi malulutas na nalalabi.
Hindi kumpletong mga produkto ng reaksyon: Ang potassium silicate ay karaniwang inihanda sa pamamagitan ng pagtunaw ng quartz buhangin at potassium hydroxide sa mataas na temperatura (tuyong pamamaraan) o reaksyon ng likido sa ilalim ng mga pressurized na kondisyon (basa na pamamaraan). Kung ang mga parameter ng proseso tulad ng temperatura ng reaksyon, presyon, at oras ay hindi maayos na kinokontrol, ang buhangin ng kuwarts ay maaaring hindi ganap na matunaw, na bumubuo ng mga hindi nabuong mga particle ng SIO₂.
Polusyon sa Proseso ng Produksyon: Ang mga produkto ng kaagnasan (tulad ng mga iron oxides) sa panloob na dingding ng kagamitan sa paggawa (tulad ng mga reaktor at pipelines), mga mekanikal na impurities (tulad ng alikabok at mga labi ng metal) na halo -halong sa panahon ng transportasyon, at ang mga pollutant sa kapaligiran ng produksiyon ay maaaring magpakilala ng mga hindi malulutas na sangkap.
Ang mga pagbabago sa imbakan at transportasyon: Sa panahon ng pag -iimbak, kung ang likidong potassium silicate ay nakikipag -ugnay sa CO₂ sa hangin, maaaring mangyari ang carbonation upang makabuo ng K₂CO₃ at SIO₂ Precipitates; Bilang karagdagan, kung ang materyal na lalagyan ng imbakan ay tumugon sa kemikal sa produkto, ang hindi matutunaw na bagay ay maaari ring magawa.
2. Mga Teknikal na Landas upang Bawasan ang Nilalaman ng Hindi Matutunaw na Bagay
(I) Raw na pag -optimize ng materyal at pagpapanggap
Piliin ang mga materyales na may mataas na kadalisayan
Quartz Sand: Piliin ang High-Purity Quartz Sand na may nilalaman ng SIO₂ na ≥99%upang mabawasan ang nilalaman ng mga impurities tulad ng Fe₂o₃ (≤0.01%) at al₂o₃ (≤0.05%). Halimbawa, alisin ang mga ferromagnetic impurities sa quartz buhangin sa pamamagitan ng magnetic na paghihiwalay, o gumamit ng pag -pickling (tulad ng paggamot ng hydrofluoric acid) upang alisin ang mga metal oxides na nakakabit sa ibabaw.
Potassium hydroxide: Gumamit ng pang -industriya na grade One (kadalisayan ≥ 85%), at mahigpit na kinokontrol ang carbonate nito (≤ 1.0% sa mga tuntunin ng k₂co₃) at sulfate (≤ 0.1% sa mga tuntunin ng k₂so₄). Ang potassium hydroxide ay maaaring higit na linisin sa pamamagitan ng proseso ng pag -recrystallization upang mabawasan ang pagpapakilala ng mga impurities.
Raw na proseso ng pagpapanggap
Quartz Sand Pagdurog at Pag -uuri: Crush ang quartz buhangin sa isang angkop na laki ng butil (tulad ng D90 ≤ 50μm) upang madagdagan ang lugar ng contact ng reaksyon. Kasabay nito, alisin ang magaspang na mga particle at mga mineral na mineral sa pamamagitan ng pag -uuri ng screening o pag -uuri ng daloy ng hangin upang matiyak ang pagkakapareho ng laki ng hilaw na butil na butil.
Potassium hydroxide dissolution optimization: Kapag natunaw ang potassium hydroxide, gumamit ng deionized na tubig at kontrolin ang temperatura ng paglusaw (tulad ng 60-80 ℃) at pagpapakilos ng bilis (tulad ng 200-300R/min) upang matiyak ang kumpletong paglusaw at maiwasan ang natitirang mga hindi natukoy na mga particle.
(Ii) Pag -optimize ng mga parameter ng proseso ng paggawa
Pag -optimize ng proseso ng basa (pagkuha ng paraan ng likidong phase bilang isang halimbawa)
Ang temperatura ng reaksyon at presyon: Ang potassium silicate na may isang modulus na 3.10-3.40 ay karaniwang inihanda sa pamamagitan ng pressurized na reaksyon ng likidong phase. Ipinakita ng mga pag-aaral na kapag ang temperatura ng reaksyon ay tumataas mula sa 120 ℃ hanggang 150 ℃ at ang pagtaas ng presyon mula sa 0.3MPa hanggang 0.6MPa, ang rate ng paglusaw ng buhangin ng kuwarts ay maaaring tumaas ng 30%-50%, na makabuluhang binabawasan ang mga hindi nabuong mga particle ng SIO₂. Inirerekomenda na kontrolin ang temperatura ng reaksyon sa 140-150 ℃, mapanatili ang presyon sa 0.5-0.6MPa, at palawakin ang oras ng reaksyon sa 4-6 na oras upang matiyak na ang buhangin ng kuwarts ay ganap na natunaw.
Ratio ng materyal: Mahigpit na kontrolin ang molar ratio (modulus) ng KOH at Sio₂. Para sa mga produktong may target na modulus na 3.10-3.40, ang teoretikal na ratio ng molar (K₂O: SIO₂) ay 1: 3.10-1: 3.40. Sa aktwal na produksiyon, ang proporsyon ng KOH ay maaaring naaangkop na nadagdagan (tulad ng 5% -10% na labis) upang maisulong ang paglusaw ng SIO₂, ngunit ang labis na KOH ay dapat iwasan upang maging sanhi ng produkto na maging masyadong alkalina at dagdagan ang mga gastos.
Ang pagpukaw ng intensity at pamamaraan: Ginagamit ang isang kumbinasyon ng isang anchor stirrer at isang turbine stirrer. Sa maagang yugto ng reaksyon (0-2 oras), isang mataas na bilis (tulad ng 400R/min) ay ginagamit upang mapahusay ang paglipat ng masa. Sa susunod na yugto (2-6 na oras), ang bilis ay nabawasan sa 200R/min upang maiwasan ang labis na pagpapakilos, na humahantong sa pagtaas ng pagkonsumo ng enerhiya at kagamitan sa pagsusuot at impurities.
Pag -optimize ng Dry Proseso (Paraan ng Pagtunaw)
Ang temperatura ng pagtunaw at oras: Ang tuyong reaksyon ay nangangailangan ng quartz buhangin at potassium hydroxide na matunaw sa mataas na temperatura (karaniwang ≥300 ℃). Ang pagtaas ng temperatura ng pagtunaw sa 350-400 ℃ at ang pagpapalawak ng oras ng pagkakabukod sa 2-3 oras ay maaaring gawing kumpleto ang reaksyon. Halimbawa, sa 380 ℃ para sa 2.5 oras, ang rate ng conversion ng quartz buhangin ay maaaring umabot ng higit sa 98%, na makabuluhang binabawasan ang hindi malulutas na nilalaman.
Ang pagpili ng kagamitan sa pagtunaw: Gumamit ng isang natutunaw na hurno na may linya ng corundum o quartz upang mabawasan ang reaksyon ng kemikal sa pagitan ng materyal na kagamitan at mga reaksyon (tulad ng paglusaw ng bakal). Kasabay nito, regular na linisin ang mga kalakip sa pader ng hurno upang maiwasan ang akumulasyon ng mga impurities.
(Iii) Teknolohiya ng paglilinis at paghihiwalay
Proseso ng pagsasala
Kumbinasyon ng Multi-Stage Filtration:
Paunang pagsasala: Matapos ang reaksyon ng likido ay pinalamig, isang plate at frame filter (filter na materyal na tela ay polypropylene, laki ng butas na 20-50μm) ay ginagamit upang alisin ang mas malaking mga impurities ng butil (tulad ng hindi nabuksan na quartz buhangin, mga produktong kaagnasan ng kagamitan).
Fine Filtration: Ang pinong pagsasala ay isinasagawa sa pamamagitan ng teknolohiya ng pagsasala ng lamad (tulad ng ceramic membrane o organikong lamad). Ang ceramic membrane (laki ng butas na 0.1-0.5μm) ay maaaring mapanatili ang higit sa 99% ng hindi matutunaw na bagay, at lumalaban sa mataas na temperatura at may mahusay na katatagan ng kemikal. Ito ay angkop para sa lubos na alkalina na potassium silicate solution. Halimbawa, ang paggamit ng isang ceramic membrane na may laki ng butas na 0.2μm at pag-filter sa isang presyon ng 0.2-0.3MPa ay maaaring epektibong alisin ang mga micron-sized na hindi matutunaw na mga particle.
Application ng Filter AIDS: Magdagdag ng isang naaangkop na halaga ng mga filter na pantulong (tulad ng diatomaceous earth at perlite) bago ang pagsasala. Ang porous na istraktura nito ay maaaring sumipsip ng maliliit na mga particle at pagbutihin ang kahusayan at kalinawan ng pagsasala. Ang halaga ng idinagdag na tulong ng filter ay karaniwang 0.5% -1.0% ng masa ng likido ng feed, at ang mga tiyak na mga parameter ay kailangang ma-optimize sa pamamagitan ng mga eksperimento.
Paghihiwalay ng Centrifugal: Para sa mga solusyon sa potassium silicate na may mababang lagkit (tulad ng mga solusyon sa dilute sa saklaw ng 34.0-37.0 degree baume), ang isang disc separator ay maaaring magamit para sa paghihiwalay ng sentripugal. Ang bilis ng sentripugal ay kinokontrol sa 3000-5000R/min, at ang oras ng sentripugal ay 10-20 minuto, na maaaring epektibong paghiwalayin ang mga hindi malulutas na mga particle na may mas mataas na density (tulad ng mga pag-file ng bakal at putik).
Ion Exchange at Adsorption:
Kung ang hindi malulutas na bagay ay naglalaman ng mga metal ion (tulad ng Fe³, al³), maaari itong alisin ng resin ng palitan ng ion. Halimbawa, ang paggamit ng malakas na acid cation exchange resin (tulad ng styrene sulfonic acid resin) ay maaaring mag -adsorb cations tulad ng Fe³ at Al³ sa solusyon, bawasan ang nilalaman ng mga impurities ng metal, at bawasan ang pag -ulan ng hydroxides na sanhi ng hydrolysis ng mga metal ions.
Ang aktibong carbon adsorption: Magdagdag ng 0.1% -0.3% na aktibo na carbon (tukoy na lugar ng ibabaw ≥1000m²/g) sa solusyon, pukawin at adsorb para sa 30-60 minuto sa 50-60 ℃, na maaaring mag-alis ng mga pigment, organikong bagay at ilang mga metal na ions at pagbutihin ang transparency ng solusyon.
(Iv) Kagamitan at kontrol sa kapaligiran ng produksyon
Pag -upgrade ng materyal na kagamitan: Ang mga kagamitan na nakikipag -ugnay sa mga materyales, tulad ng mga reaktor, pipelines, mga lalagyan ng imbakan, atbp, ay gawa sa hindi kinakalawang na asero (tulad ng 316L), salamin na lining o polytetrafluoroethylene upang maiwasan ang henerasyon ng mga impurities tulad ng Fe² at Fe³ dahil sa pag -uugnay ng ordinaryong carbon steel. Halimbawa, ang rate ng kaagnasan ng hindi kinakalawang na asero ay 1/100 lamang ng carbon steel, na maaaring makabuluhang bawasan ang hindi matutunaw na bagay na ipinakilala ng kagamitan sa kagamitan.
Kontrol ng Kalikasan sa Kalikasan ng Produksyon: Ang mga pasilidad na patunay ng alikabok (tulad ng mga sistema ng paglilinis ng hangin) ay naka-set up sa mga proseso ng batching, reaksyon, pagsasala, atbp, at epoxy resin coating ay ginagamit sa sahig ng pagawaan upang mabawasan ang polusyon sa alikabok. Ang mga operator ay kailangang magsuot ng mga damit na walang dust-free at guwantes upang maiwasan ang pagpapakilala ng mga impurities ng mga tao.
Paglilinis at Pagpapanatili ng Kagamitan: Magtatag ng mahigpit na mga pamamaraan sa paglilinis ng kagamitan. Matapos ang bawat produksiyon, banlawan ang reaktor at mga pipeline na may deionized na tubig upang matiyak na walang nalalabi na materyal. Regular na magsagawa ng paglilinis ng kemikal (tulad ng paggamit ng dilute alkali solution o citric acid solution) sa kagamitan sa pagsasala (tulad ng mga sangkap ng lamad) upang maibalik ang pagganap ng pagsasala at maiwasan ang mga impurities na humaharang sa mga butas ng filter.
(V) Kontrol ng proseso ng pag -iimbak at transportasyon
Pagpili ng lalagyan ng imbakan: Gumamit ng mga selyadong plastik na barrels (tulad ng HDPE barrels) o hindi kinakalawang na asero na tangke upang mag -imbak ng likidong potassium silicate, at maiwasan ang paggamit ng mga kinakailangang lalagyan tulad ng mga iron barrels. Ang kapaligiran ng imbakan ay dapat na cool at tuyo, malayo sa mga acidic gas (tulad ng CO₂, SO₂) upang maiwasan ang carbonation ng produkto.
Proteksyon ng Proseso ng Transportasyon: Ang sasakyan ng transportasyon ay dapat na malinis at tuyo upang maiwasan ang paghahalo sa iba pang mga kemikal. Gumawa ng mga hakbang sa pagtatabing sa panahon ng transportasyon sa tag -araw upang maiwasan ang mataas na temperatura mula sa sanhi ng pagkasumpungin ng produkto o pagkasira; Bigyang -pansin ang pagpapanatili ng init sa taglamig upang maiwasan ang solusyon mula sa pagyeyelo at sanhi ng pagkasira ng istruktura at pag -ulan.
Pamamahala ng Panahon ng Pag-iimbak: Ang panahon ng pag-iimbak ng produkto ay karaniwang hindi hihigit sa 6 na buwan, at ang hindi malulutas na nilalaman ay kailangang muling masuri pagkatapos ng panahon. Kung natagpuan ang pag-ulan, maaari itong mai-filter o muling pag-init upang matunaw (tulad ng pag-init sa 60-80 ℃ at pagpapakilos) bago gamitin.
3. Pag -inspeksyon ng kalidad at pagsubaybay sa proseso
(I) Mga pamamaraan at pamantayan sa inspeksyon
Pagpapasiya ng hindi matutunaw na nilalaman: Sumangguni sa GB/T 26524-2011 "Pang-industriya na Potassium Silicate" Pamantayan at gamitin ang paraan ng timbang para sa pagpapasiya. Ang mga tiyak na hakbang ay: Kumuha ng isang tiyak na halaga ng sample, i -filter ito ng dami ng papel na filter, hugasan ang nalalabi na may mainit na tubig hanggang sa walang potassium ion (pagsubok na may solusyon ng sodium tetraphenylborate), tuyo ito sa patuloy na timbang, at kalkulahin ang mass na bahagi ng hindi malulutas na bagay. Ang layunin ay upang makontrol ang hindi matutunaw na nilalaman sa ≤0.1% (mass fraction).
Ang iba pang mga tagapagpahiwatig na may kaugnayan sa pagtuklas: sabay -sabay na subaybayan ang baume degree ng produkto, density, nilalaman ng silica, nilalaman ng potassium oxide, modulus at iba pang mga tagapagpahiwatig upang matiyak na ang pangunahing pagganap ng produkto ay hindi apektado habang binabawasan ang hindi matutunaw na bagay. Halimbawa, kung ang proseso ng pagsasala ay nagiging sanhi ng pagbaba ng nilalaman ng SIO₂, maaari itong mabayaran sa pamamagitan ng pag -aayos ng ratio ng mga materyales sa reaksyon.
(Ii) Sistema ng pagsubaybay sa proseso
Ang inspeksyon ng mga hilaw na materyales na pumapasok sa pabrika: Kapag ang bawat batch ng quartz buhangin at potassium hydroxide ay pumapasok sa pabrika, ang nilalaman ng karumihan nito (tulad ng Fe₂o₃, Al₂o₃, Carbonate, atbp.) Ay nasubok. Ang mga hindi kwalipikadong hilaw na materyales ay mahigpit na ipinagbabawal na mailagay sa paggawa.
Online na pagsubaybay: Ang mga sensor ng pH, sensor ng temperatura, at mga sensor ng presyon ay naka -install sa reaktor upang masubaybayan ang proseso ng reaksyon sa real time. Kapag ang halaga ng pH o temperatura ay lumihis mula sa hanay ng hanay, ang isang awtomatikong alarma ay inisyu at nababagay ang mga parameter ng proseso.
Intermediate na pagtuklas ng produkto: Matapos makumpleto ang reaksyon, ang mga sample ay kinuha bago ang pagsasala upang makita ang hindi malulutas na nilalaman. Kung lumampas ito sa pamantayan, kailangan itong muling mai-filter o bumalik sa hurno para sa reaksyon. Matapos ang pagsasala at bago ang pag -iimpake, ang mga sample ay kinuha muli para sa pagsubok upang matiyak na ang natapos na produkto ay nakakatugon sa mga kinakailangan sa kalidad.
4. Praktikal na batayan at pakinabang
Bilang isang enterprise na dalubhasa sa paggawa ng mga inorganic na produkto ng silikon, ang Tongxiang Hengli Chemical Co, ang LTD ay may natatanging teknikal na akumulasyon sa regulasyon ng colloidal silica at silicate microstructure, na nagbibigay ng teoretikal na suporta para sa pag -optimize ng proseso ng paggawa ng likidong potassium silicate. Ang umiiral na mga linya ng produksiyon ng kumpanya ay may kapasidad ng paggawa ng mataas na kahusayan at maaaring mabilis na tumugon sa mga pangangailangan sa pag-optimize, tulad ng pag-aayos ng sistema ng pagpapakilos ng reaktor o pagpapakilala ng mga kagamitan sa pagsasala ng lamad upang makamit ang tumpak na kontrol ng hindi matutunaw na nilalaman.
Bilang karagdagan, ang kumpanya ay nakatuon sa mga pasadyang mga solusyon sa produkto. Sa teknikal na pananaliksik at pag -unlad ng pagbabawas ng hindi matutunaw na nilalaman, maaari nitong pagsamahin ang mga pangangailangan ng aplikasyon ng iba't ibang mga customer (tulad ng mataas na mga kinakailangan para sa transparency sa industriya ng patong at ang pagiging sensitibo ng industriya ng pandayan sa mga impurities) upang magbigay ng mga target na mungkahi sa pagsasaayos ng proseso. Kasabay nito, umaasa sa isang malawak na hanay ng mga senaryo ng aplikasyon sa merkado (sumasaklaw sa mga electronics, damit, paggawa ng papel at iba pang mga patlang), ang kumpanya ay maaaring patuloy na mapabuti ang proseso ng paggawa sa pamamagitan ng feedback ng agos, na bumubuo ng isang mabuting siklo ng "R&D - Production - Application - Optimization".
