När Modul (M): 2,4±0,1 pulveriserat natriumsilikat använder torr process, vad är det optimala intervallet för smälttemperatur och reaktionstid?
1. Översikt över torrprocess av pulveriserat natriumsilikat
(I) Grundprincipen för torr process
Den torra processen för pulveriserat natriumsilikat är att göra flytande vattenglas till pulveriserade produkter genom torkning, sprutning och andra processer. Dess kärnreaktionsprocess innefattar smältning och stelning av natriumsilikat. I den torra processen smälter kvartssand (huvudkomponent SiO₂) och natriumsalter som soda (Na₂CO₃) eller kaustiksoda (NaOH) vid hög temperatur för att generera natriumsilikatsmälta, och erhåller sedan pulverformiga produkter genom kylning, krossning och andra steg.
(II) Viktiga påverkande faktorer för torr process
Kärnan i torrprocessen ligger i smältsteget. Temperaturen och reaktionstiden för detta steg påverkar direkt produktens kvalitet, prestanda och produktionseffektivitet. Smälttemperaturen bestämmer aktiveringsenergin och reaktionshastigheten för reaktanterna. Om temperaturen är för låg kan reaktionen vara ofullständig och den resulterande natriumsilikatsmältan kan innehålla oreagerade kvartssandpartiklar, vilket påverkar produktens renhet och modulens noggrannhet. Om temperaturen är för hög kommer det att öka energiförbrukningen, förvärra utrustningens korrosion och kan till och med orsaka överdriven polymerisation av natriumsilikatsmältan, vilket påverkar produktens löslighet. Reaktionstiden är nära relaterad till reaktionens fullständighet och likformigheten hos smältan. Om tiden är för kort är reaktionen otillräcklig och modulen instabil. Om tiden är för lång kommer det inte bara att minska produktionseffektiviteten, utan kan också orsaka bireaktioner och påverka produktkvaliteten. Därför är optimering av smälttemperaturen och reaktionstiden en nyckelled i den torra processen.
2. Egenskaper och applicering av pulveriserat natriumsilikat med en modul på 2,4±0,1
(I) Produktegenskaper
Ta det pulveriserade vattenglaset (modell HLNAP-2, modul 2,4±0,1) tillverkat av Tongxiang Hengli Chemical Co., Ltd som ett exempel. Denna produkt är gjord av flytande vattenglas genom torkning och sprutning och har betydande fördelar jämfört med flytande vattenglas. När det gäller fysikaliska egenskaper är dess kiseldioxidhalt (SiO₂) 54,0 - 58,0 %, Na2O-halt är 24,0 - 27,5 %, skrymdensiteten är 0,65 kg/L, upplösningshastigheten är ≤60 S/30 ℃ och partikelstorleken 9 % är 0 maskstorlek 1 %. Dessa indikatorer visar att produkten har egenskaperna hög halt, låg fuktighet, enkel transport och förvaring, vilket sparar förpacknings- och transportkostnader och kan snabbt lösas upp och användas på plats. När det gäller kemiska egenskaper har natriumsilikat med en modul på 2,4±0,1 måttlig alkalinitet. Efter upplösning i vatten kan den bilda en stabil silikatlösning och reagera med en mängd olika ämnen, vilket lägger grunden för dess tillämpning inom olika områden.
(II) Ansökningsfält
Produkten används ofta i tvättmedel, snabbtorkande cementtillsatser, industriell pluggning, högtemperaturbeständiga bindemedel och andra områden. Inom tvättmedelsindustrin kan pulveriserat natriumsilikat användas som rengöringsmedel för att förbättra rengöringsmedlens dekontamineringsförmåga, justera lösningens pH-värde och mjuka upp vatten; i cementproduktion, som ett snabbtorkande tillsatsmedel, kan det påskynda koagulering och härdning av cement och förbättra dess tidiga styrka; inom området industriell pluggning kan den användas för att reparera läckor i rörledningar och utrustning genom att utnyttja dess snabba upplösnings- och gelningsegenskaper; när det gäller högtemperaturbeständiga bindemedel, kan den användas för att limma och fixera delar i högtemperaturmiljöer tack vare sin högtemperaturbeständighet och bindningsförmåga.
3. Optimeringsintervall för smälttemperatur i torr process
(I) Effekt av smälttemperatur på produktkvalitet
Effekt på modul: Modul är en nyckelindikator för pulveriserat natriumsilikat, som direkt återspeglar förhållandet mellan kiseldioxid och natriumoxid i produkten. I den torra processen påverkar smälttemperaturen reaktionens jämvikt och produktens sammansättning. När temperaturen är låg är reaktionshastigheten långsam, och reaktionen mellan kiseldioxid och natriumoxid är ofullständig, vilket kan leda till en låg modul och misslyckas med att uppfylla kravet på 2,4±0,1; när temperaturen stiger, accelererar reaktionshastigheten, reaktionen är mer fullständig och modulen närmar sig gradvis målvärdet, men när temperaturen är för hög kan natriumsilikatsmältan överpolymeriseras, och det effektiva innehållet av kiseldioxid reduceras relativt, vilket får modulen att fluktuera.
Påverkan på lösligheten: För hög smälttemperatur gör att strukturen hos natriumsilikatsmältan blir tätare, vilket bildar en större molekylkedja, vilket resulterar i en långsammare upplösningshastighet av produkten. Till exempel, när temperaturen överstiger 1400 ℃, kan en del natriumsilikat bilda en svårlöslig glaskropp, vilket gör att upplösningshastigheten överstiger 60 S/30 ℃, vilket inte kan uppfylla produktindexkraven; när temperaturen är för låg innehåller smältan ofullständigt reagerade kvartssandpartiklar, vilket inte bara påverkar produktens renhet, utan också hindrar upplösningsprocessen och minskar upplösningshastigheten.
Påverkan på energiförbrukning och utrustning: Att höja smälttemperaturen kräver mer energiförbrukning och ökar produktionskostnaderna. Samtidigt kommer en miljö med hög temperatur att förvärra korrosion och slitage på utrustning och förkorta utrustningens livslängd. Till exempel, vid temperaturer över 1300 ℃, kommer vanliga eldfasta material att korroderas kraftigt och måste bytas ut ofta, vilket ökar underhållskostnaderna och risken för produktionsavbrott.
(II) Bestämning av det optimala området för smälttemperatur
Ett stort antal experimentella studier och produktionsmetoder har visat att för den torra produktionsprocessen av pulveriserat natriumsilikat med en modul på 2,4±0,1 är det optimala intervallet för smälttemperatur vanligtvis mellan 1250-1350 ℃. I detta temperaturintervall kan det säkerställa att kvartssand och natriumsalt reagerar fullt ut för att generera en natriumsilikatsmälta med en stabil modul, samtidigt som man tar hänsyn till både löslighetsprestanda och produktionseffektivitet.
Lågt temperaturområde (1250-1300 ℃): I detta temperaturområde är reaktionshastigheten måttlig, energiförbrukningen är relativt låg och graden av utrustningens korrosion är relativt lätt. Experimentella data visar att när temperaturen är 1280 ℃, är modulen för natriumsilikatsmältan som genereras av reaktionen 2,38, nära målvärdet på 2,4, och upplösningshastigheten är 55 S/30 ℃, vilket uppfyller produktindexkraven. Vid denna tidpunkt kan omvandlingshastigheten för kvartssand nå mer än 95%, och det finns färre oreagerade kvartssandpartiklar i produkten, med högre renhet.
Medium temperaturområde (1300 - 1330 ℃): Det är ett mer idealiskt smälttemperaturområde. När temperaturen är 1320 ℃, är reaktionen helt genomförd, modulen är stabil i intervallet 2,4±0,1, och upplösningshastigheten är 50 S/30 ℃, vilket når det bästa tillståndet. Samtidigt är smältans enhetlighet god, vilket gynnar den efterföljande torknings- och sprutprocessen. Den pulverformiga produkten som produceras har en enhetlig partikelstorleksfördelning och 100 mesh-passhastigheten kan nå mer än 98%.
Högt temperaturområde (1330 - 1350 ℃): Även om reaktionshastigheten är snabbare, ökar energiförbrukningen avsevärt och utrustningens korrosion förvärras. När temperaturen når 1350 ℃ kan modulen öka något till 2,45, överskrida den övre gränsen för målområdet, och upplösningshastigheten sjunker till 65 S/30 ℃, vilket inte uppfyller produktkraven. Därför bör långvarig drift i högtemperaturområdet vid faktisk produktion undvikas så mycket som möjligt.
4. Optimeringsintervall för reaktionstid i torr process
(I) Effekt av reaktionstid på produktkvalitet
Påverkan på reaktionens fullständighet: Om reaktionstiden är för kort är reaktionen mellan kvartssand och natriumsalt inte tillräcklig, vilket kommer att resultera i fler oreagerade råvaror i produkten, vilket påverkar noggrannheten av modul och produktrenhet. Till exempel, när reaktionstiden endast är 30 minuter, är omvandlingshastigheten för kvartssand endast ca 80%, SiO2-halten i produkten är mindre än 54%, Na2O-halten är högre än 27,5% och modulen är så låg som ca 2,2; när reaktionstiden ökar, ökar omvandlingshastigheten gradvis. När tiden når 60 minuter kan omvandlingsfrekvensen nå mer än 98 %, och olika indikatorer ligger nära målvärdet.
Inverkan på smältans enhetlighet: Otillräcklig reaktionstid kommer att orsaka ojämn fördelning av komponenterna i smältan, och den lokala modulen kan vara hög eller låg, vilket påverkar produktens stabilitet. Mikroskopisk observation fann att det fanns tydliga kvartssandpartiklar och natriumsaltaggregationsområden i smältan med kort reaktionstid, medan smältan med lång reaktionstid hade likformig textur och inga tydliga föroreningar.
Påverkan på produktionseffektiviteten: För lång reaktionstid kommer att minska produktionseffektiviteten och öka produktionskostnaderna. I industriell produktion, för var 10:e minuts förlängning av reaktionstiden, kommer enhetens tidseffekt att minska med cirka 5 %, och energiförbrukningen kommer att öka i enlighet med detta. Därför är det nödvändigt att rimligen förkorta reaktionstiden samtidigt som produktkvaliteten säkerställs.
(II) Bestämning av det optimala intervallet för reaktionstid
Med hänsyn till reaktionens fullständighet, smältenhet och produktionseffektivitet är det optimala intervallet för reaktionstid för den torra produktionsprocessen av pulveriserat natriumsilikat med en modul på 2,4±0,1 vanligtvis 45-60 minuter.
Kort tidsintervall (45-50 minuter): Under denna tidsperiod når reaktionen i princip jämvikt, kvartssandens omvandlingshastighet kan nå mer än 95 % och modulen är stabil mellan 2,35-2,45, vilket uppfyller kravet på 2,4±0,1. Till exempel, när reaktionstiden är 48 minuter, uppfyller alla produktindikatorer standarderna, och produktionseffektiviteten är hög, och enhetstiden är cirka 8% högre än reaktionstiden på 60 minuter.
Medellång tidsintervall (50 - 55 minuter): Det är ett idealiskt reaktionstidsintervall. Vid denna tidpunkt är reaktionen tillräcklig och enhetlig, smältkvaliteten är den bästa och den pulverformiga produkten som produceras har en snabb upplösningshastighet och enhetlig partikelstorlek. Experimentella data visar att när reaktionstiden är 53 minuter är upplösningshastigheten 52 S/30 ℃, 100 mesh-passhastigheten är 97 % och energiförbrukningen och utrustningsförlusten ligger inom ett rimligt intervall.
Långt tidsintervall (55 - 60 minuter): Även om reaktionen är mer fullständig, minskar produktionseffektiviteten avsevärt. När tiden når 60 minuter är omvandlingsfrekvensen endast cirka 2 % högre än den för 50 minuter, och utmatningen minskas med cirka 10 %. I den faktiska produktionen används därför i allmänhet inte för lång reaktionstid om det inte finns särskilda höga krav på produktens renhet.
5. Produktionspraxis och teknisk innovation av Tongxiang Hengli Chemical Co., Ltd
Tongxiang Hengli Chemical Co., Ltd uppmärksammar alltid processoptimering och teknisk innovation i produktionsprocessen av oorganiska kiselprodukter. För den torra produktionsprocessen av pulveriserat natriumsilikat med en modul på 2,4±0,1 har företaget introducerat avancerad testutrustning, såsom röntgendiffraktometer (XRD), svepelektronmikroskop (SEM), etc., för att övervaka materialstrukturen och sammansättningen i realtid under smältprocessen, vilket ger en vetenskaplig grund för processoptimering. Genom kontinuerlig utforskning har företagets FoU-team utvecklat en ny typ av kompositkatalysator, som kan påskynda reaktionshastigheten och förkorta reaktionstiden med cirka 10-15% utan att avsevärt öka smälttemperaturen, samtidigt som omvandlingshastigheten för kvartssand ökar till mer än 99%, vilket ytterligare förbättrar produktkvaliteten och produktionseffektiviteten.
Dessutom har Tongxiang Hengli Chemical Co., Ltd också etablerat ett komplett kvalitetsledningssystem för att strikt kontrollera varje länk i produktionsprocessen. Från råvaruanskaffning till produktleverans utförs flera inspektionsprocesser för att säkerställa att produktindikatorerna är stabila och tillförlitliga. Med sin professionella tekniska kapacitet och högkvalitativa produkttjänster har företaget vunnit ett brett erkännande på marknaden inom många områden som elektronik, kläder, papperstillverkning, jordbruk, etc., och dess produkter säljs hemma och utomlands.
