CN210340349U - 一种提高硅溶胶纯度的生产装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及硅溶胶生产领域，具体涉及一种提高硅溶胶纯度的生产装置。将离子交换树脂处理得到的活性硅酸溶液送到储罐，然后启动超滤膜设备，由于超滤膜的孔径设计合理，在超滤过程中活性硅酸和水分子等可以透过超滤膜微孔，而水不溶物成分不能透过超滤膜微孔而被截留，重新回到储罐内，经过循环往复，在高位槽中收集透过液，即得到净化后的活性硅酸，再将净化后的活性硅酸从高位槽加入到反应釜中，进行硅溶胶合成，得到硅溶胶产品。通过超滤膜设备的作用取出硅溶胶中的不溶性杂质，提高了硅溶胶产品的纯度和产品品质。
Description
技术领域
本实用新型涉及硅溶胶生产领域，具体涉及一种提高硅溶胶纯度的生产装置。
背景技术
硅溶胶是粒径在1-100纳米范围的纳米二氧化硅在水或其他有机溶剂中的分散液，广泛应用于精密铸造、耐火材料、涂料、纺织、精密抛光等领域。
国内的硅溶胶生产技术主要有离子交换法和硅粉水解法。离子交换法的生产工艺主要是将稀释后一定浓度的硅酸钠通过离子交换树脂处理，分别除去硅酸钠中的离子杂质，制得高纯度的活性硅酸溶液。再将上述活性硅酸溶液加入到反应釜中，通过控制反应条件，使硅酸在反应釜中慢慢生长到要求所需的粒径大小；最后将浓度较低硅溶胶进行加热蒸发浓缩或超滤浓缩处理，得到不同浓度的硅溶胶产品。
稀释的硅酸钠溶液作为起始原料，虽然用离子交换树脂除去了硅酸钠中的离子杂质，但是液体工业硅酸钠原料中会含有0.1%-1%的水不溶物（如氧化铝、氧化铁等），在离子交换过程中不能除去这些水不溶物成分，该成分会被带入到后续的生产环节中并一直残留在硅溶胶产品中，从而使硅溶胶成品的颜色浑浊，而且在静止放置一段时间后，其中的水不溶物会聚沉到容器的底部，形成肉眼可见的沉淀杂质，影响了产品品质。当硅溶胶被用作精密抛光或催化剂领域，这些沉淀杂质很可能会影响最终产品的使用性能。
实用新型内容
本实用新型提供一种提高硅溶胶纯度的生产装置，用于解决现有硅溶胶生产因硅酸钠原料中含有水不溶物杂质成分而影响硅溶胶品质的问题，提高硅溶胶产品纯度。
本实用新型是通过以下技术方案实现的：
一种提高硅溶胶纯度的生产装置，包括离子交换柱和反应釜，还包括储罐、超滤膜设备和高位槽；
所述离子交换柱的出液管连通所述储罐的进液管，所述储罐的出液管连通所述超滤膜设备的进液管，所述超滤膜设备的回液管连通所述储罐的进液管，所述超滤膜设备的净化出液管连通所述高位槽的进液管；
所述高位槽的出液管连通所述反应釜的进液管。
进一步的，所述离子交换柱的出液管位于下端，所述储罐的出液管位于下端，所述高位槽的出液管位于下端。
进一步的，所述离子交换柱的出液管和储罐的进液管之间安装有第一离心泵和开关阀，所述储罐的出液管和超滤膜设备的进液管之间安装有第二离心泵和开关阀。
本实用新型所述提高硅溶胶纯度的生产装置工艺过程如下：
1、将稀释的硅酸钠溶液注入离子交换柱内，将离子交换树脂处理得到的活性硅酸溶液；
2、活性硅酸溶液经第一离心泵送到储罐，然后启动超滤膜设备，由于超滤膜的孔径设计合理，在超滤过程中活性硅酸和水分子等可以透过超滤膜微孔，进入高位槽，而水不溶物成分不能透过超滤膜微孔而被截留，重新回到储罐内，经过循环往复，在高位槽中收集透过液；
3、高位槽内得到净化后的活性硅酸，再将净化后的活性硅酸从高位槽加入到反应釜中，进行硅溶胶合成，得到硅溶胶产品。
本实用新型与现有技术相比所取得的有益效果如下：
将离子交换树脂处理得到的活性硅酸溶液送到储罐，然后启动超滤膜设备，由于超滤膜的孔径设计合理，在超滤过程中活性硅酸和水分子等可以透过超滤膜微孔，而水不溶物成分不能透过超滤膜微孔而被截留，重新回到储罐内，经过循环往复，在高位槽中收集透过液，即得到净化后的活性硅酸，再将净化后的活性硅酸从高位槽加入到反应釜中，进行硅溶胶合成，得到硅溶胶产品。通过超滤膜设备的作用取出硅溶胶中的不溶性杂质，提高了硅溶胶产品的纯度和产品品质。
附图说明
图1为本实用新型所述提高硅溶胶纯度的生产装置结构示意图；
图中：1-离子交换柱；2-离心泵；3-储罐；4-离心泵；5-超滤膜设备；6-高位槽、7-反应釜。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
一种提高硅溶胶纯度的生产装置，包括离子交换柱1、反应釜7、储罐3、超滤膜设备5和高位槽6。离子交换柱1的出液管位于下端并连通所述储罐3的进液管，离子交换柱1的出液管和储罐3的进液管之间安装有第一离心泵2和开关阀。所述储罐3的出液管位于下端，并连通所述超滤膜设备5的进液管，储罐3的出液管和超滤膜设备5的进液管之间安装有第二离心泵4和开关阀。所述超滤膜设备5的回液管连通所述储罐3的进液管，所述超滤膜设备5的净化出液管连通所述高位槽6的进液管，这样过滤后的液体收集到高位槽内。所述高位槽6的出液管位于下端。所述高位槽6的出液管连通所述反应釜7的进液管。
上述实施例中，离子交换柱1的型号为Ø1000×2000mm的强酸性阳离子交换柱，反应釜2为容积为5-20 立方米的夹套搅拌反应釜，高位槽3为容积为不锈钢或PE塑料储罐，超滤浓缩器4的型号为PES超滤膜浓缩器（平均孔径20nm）。
本实用新型所述提高硅溶胶纯度的生产装置具体工作过程如下：
1、将稀释的硅酸钠溶液注入离子交换柱内，将离子交换树脂处理得到的活性硅酸溶液；
2、活性硅酸溶液经第一离心泵送到储罐，然后启动超滤膜设备，由于超滤膜的孔径设计合理，在超滤过程中活性硅酸和水分子等可以透过超滤膜微孔，进入高位槽，而水不溶物成分不能透过超滤膜微孔而被截留，重新回到储罐内，经过循环往复，在高位槽中收集透过液；
3、高位槽内得到净化后的活性硅酸，再将净化后的活性硅酸从高位槽加入到反应釜中，进行硅溶胶合成，得到硅溶胶产品。
Claims (3)
1.一种提高硅溶胶纯度的生产装置，包括离子交换柱（1）和反应釜（7），其特征在于，还包括储罐（3）、超滤膜设备（5）和高位槽（6）；
所述离子交换柱（1）的出液管连通所述储罐（3）的进液管，所述储罐（3）的出液管连通所述超滤膜设备（5）的进液管，所述超滤膜设备（5）的回液管连通所述储罐（3）的进液管，所述超滤膜设备（5）的净化出液管连通所述高位槽（6）的进液管；
所述高位槽（6）的出液管连通所述反应釜（7）的进液管。
2.根据权利要求1所述的提高硅溶胶纯度的生产装置，其特征在于，所述离子交换柱（1）的出液管位于下端，所述储罐（3）的出液管位于下端，所述高位槽（6）的出液管位于下端。
3.根据权利要求1所述的提高硅溶胶纯度的生产装置，其特征在于，所述离子交换柱（1）的出液管和储罐（3）的进液管之间安装有第一离心泵（2）和开关阀，所述储罐（3）的出液管和超滤膜设备（5）的进液管之间安装有第二离心泵（4）和开关阀。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201921025575.3U CN210340349U (zh) | 2019-07-03 | 2019-07-03 | 一种提高硅溶胶纯度的生产装置 |
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| CN201921025575.3U CN210340349U (zh) | 2019-07-03 | 2019-07-03 | 一种提高硅溶胶纯度的生产装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
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| CN210340349U true CN210340349U (zh) | 2020-04-17 |
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ID=70192948
Family Applications (1)
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| CN201921025575.3U Active CN210340349U (zh) | 2019-07-03 | 2019-07-03 | 一种提高硅溶胶纯度的生产装置 |
Country Status (1)
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|---|---|
| CN (1) | CN210340349U (zh) |
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2019
- 2019-07-03 CN CN201921025575.3U patent/CN210340349U/zh active Active
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