CZ9904679A3 - Zařízení pro výrobu roztoku alkalických křemičitanů jednostupňovou hydrotermální syntézou - Google Patents
Zařízení pro výrobu roztoku alkalických křemičitanů jednostupňovou hydrotermální syntézou Download PDFInfo
- Publication number
- CZ9904679A3 CZ9904679A3 CZ19994679A CZ467999A CZ9904679A3 CZ 9904679 A3 CZ9904679 A3 CZ 9904679A3 CZ 19994679 A CZ19994679 A CZ 19994679A CZ 467999 A CZ467999 A CZ 467999A CZ 9904679 A3 CZ9904679 A3 CZ 9904679A3
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- diameter
- autoclave
- rotating cylindrical
- alkali
- millimeters
- Prior art date
Links
- 238000001027 hydrothermal synthesis Methods 0.000 title claims description 6
- 150000004760 silicates Chemical class 0.000 title 1
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 16
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 8
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims abstract description 7
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 3
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 3
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 3
- 238000005275 alloying Methods 0.000 claims abstract description 3
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 3
- 239000011651 chromium Substances 0.000 claims abstract description 3
- WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L manganese(2+);methyl n-[[2-(methoxycarbonylcarbamothioylamino)phenyl]carbamothioyl]carbamate;n-[2-(sulfidocarbothioylamino)ethyl]carbamodithioate Chemical compound [Mn+2].[S-]C(=S)NCCNC([S-])=S.COC(=O)NC(=S)NC1=CC=CC=C1NC(=S)NC(=O)OC WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims abstract description 3
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 claims abstract description 3
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 claims abstract description 3
- 229910052758 niobium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 3
- 239000010955 niobium Substances 0.000 claims abstract description 3
- GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N niobium atom Chemical compound [Nb] GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 3
- 229910052715 tantalum Inorganic materials 0.000 claims abstract description 3
- GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N tantalum atom Chemical compound [Ta] GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 3
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 3
- 239000010936 titanium Substances 0.000 claims abstract description 3
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 32
- 235000019353 potassium silicate Nutrition 0.000 claims description 14
- NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N sodium silicate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-][Si]([O-])=O NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 claims description 13
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 claims description 6
- 229910052910 alkali metal silicate Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 2
- 239000011241 protective layer Substances 0.000 claims description 2
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 claims description 2
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims 1
- 238000007751 thermal spraying Methods 0.000 claims 1
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 abstract 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 abstract 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 10
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 9
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 8
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 7
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 6
- 150000008044 alkali metal hydroxides Chemical class 0.000 description 4
- KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M Potassium hydroxide Chemical compound [OH-].[K+] KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 2
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 2
- JBKVHLHDHHXQEQ-UHFFFAOYSA-N epsilon-caprolactam Chemical compound O=C1CCCCCN1 JBKVHLHDHHXQEQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 229910052905 tridymite Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910000640 Fe alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 1
- 239000005909 Kieselgur Substances 0.000 description 1
- 229910001209 Low-carbon steel Inorganic materials 0.000 description 1
- PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N Manganese Chemical compound [Mn] PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 241000282485 Vulpes vulpes Species 0.000 description 1
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 description 1
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 1
- 230000006978 adaptation Effects 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 1
- 229910001854 alkali hydroxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 229910000323 aluminium silicate Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 150000002222 fluorine compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 239000010922 glass waste Substances 0.000 description 1
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 1
- 238000000265 homogenisation Methods 0.000 description 1
- 238000010348 incorporation Methods 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011572 manganese Substances 0.000 description 1
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 1
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 1
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 description 1
- 238000007670 refining Methods 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 238000004381 surface treatment Methods 0.000 description 1
- 238000002604 ultrasonography Methods 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Silicates, Zeolites, And Molecular Sieves (AREA)
Description
Zařízení pro výrobu roztoku alkalických křemičitanů jednostupňovou hydrotermální syntézou
Oblast techniky
Vynález se týká konstrukce zařízení pro výrobu roztoku alkalických křemičitanů jednostupňovou hydrotermální syntézou z roztoku alkalického hydroxidu a křemičité suroviny s vysokým obsahem oxidu křemičitého.
Dosavadní stav techniky
Výroba vodního skla jako taveniny se dnes provádí v podstatě stejným způsobem, jako jej objevil v roce 1818 von Fuchs. Získaná tavenina po ochlazení poskytuje sklovitou hmotu, která je za normálních podmínek ve vodě nerozpustná. K výrobě je třeba použít zvýšené teploty a tlaku, což se v průmyslové praxi provádí v rotačních autoklávech. Do autoklávu se nadávkuje množství alkalicko-křemičité frity dle kapacity autoklávu a potřebné množství vody. Navážka surovin odpovídá příslušnému typu vodního skla. Autokláv je za rotace natlakován vodní parou na tlak 0,4 - 0,6 MPa. Po několika hodinách je rozvařování skla skončeno, a tlakem v autoklávu je obsah autoklávu přetlačen do zásobníku na vodní sklo. Produktem je čirý roztok, který je možno dále zpracovat.
Alternativní technologický postup je metoda hydrotermální, která zahrnuje reakci křemičitého písku (nebo křemičité suroviny s vysokým obsahem oxidu křemičitého) s vysoce koncentrovaným roztokem hydroxidu sodného. Pro reakci se užívají stacionární míchané vertikální autoklávy. Rozpouštění písku se provádí za tlaku vodní parou o tlaku 12 MPa. Při použití běžných křemenných písků je možno touto technologií dosáhnout pouze molárního poměru S1O2 : Na2<3 = 2,0-2,6. Při náhradě písku kvalitní surovinou dostatečně jemnou a s vysokým měrným povrchem jako je např. diatomit nebo tripolit, je možno dosáhnout molární poměr až 3,22. Patentová literatura se týká použití přírodních surovin (mimo písku) pro výrobu vodního skla. Výchozí křemičitou surovinou může být křemelina (SU 823 284, ES 2 029 418), crystobalit nebo tridymit (EP 363 197). Vodní sklo lze vyrábět také z vulkanického popela (SU 434 060) nebo jiných hlinitokřemičitanů (SU 1 296 509, SU 1 634 635). Na druhé straně, je možno na vodní sklo zpracovat některé odpadní, nebo druhotné suroviny, např. prach vznikající při rafinaci křemíku (JP 7 461
095; JP 76 119 400); odprachy z výroby ferroslitin ( JP 79 148 198); z výroby kaprolaktamu (DE 3 012 073), fluoridů (JP 59 195 518), fosforu (DD 227 417), nebo sklářské odpady (DE 4 019 789, SU 1 650 578). Ve většině případů se jedná o různé druhy křemičité suroviny rozpouštěné v alkáliích, v některých případech aktivované. Aktivaci křemičité suroviny pro hydrotermální postupy je možno provádět mechanicky, zejména mletím (DE 3 515 233), tepelným procesem (JP 70 29 580) nebo ultrazvukem (SU 480 644).
Z hlediska strojně-technologického zařízení byla pozornost věnována uspořádání a konstrukci reaktorů pro přímou syntézu vodního skla z písku a roztoku hydroxidu sodného. Jsou patentovány zařízení od klasických (DE 3 027 849), přes zařízení určená původně pro jiné účely (Neth. Appl. 78 02 697), až po zařízení určená spíše pro výzkumné experimenty (BE 896 296, WO 82 01702, ES 547 561).
Podstata vynálezu
Podstatou vynálezu je úprava rotačního autoklávu pro výrobu vodního skla z alkalicko-křemičité frity takovým způsobem, aby bylo možno vyrábět vodní sklo hydrotermální technologií t.j. z křemičité suroviny (např. písku) a koncentrovaného roztoku hydroxidu alkalického kovu (hydroxid sodný nebo draselný).
Úprava rotačního autoklávu vyrobeného z oceli běžných jakostí, s poměrem mezi délkou a průměrem rotující válcové části bubnu mezi 2,0 až 4,0 spočívá v :
a) Instalaci mísících lopatek po vnitřním obvodu bubnu, rovnoběžně s osou bubnu a po celé délce rotující části tak, že výška mísících lopatek je v rozsahu 1/10 až 1/30 průměru rotující válcové části a jejich počet je celé číslo z rozsahu A až B kde :
A= (π.ϋ)/800 B= (π.ϋ)/400 a D je průměr rotující válcové části v milimetrech.
b) Povrchové úpravě vnitřního povrchu rotujícího bubnu autoklávu technicky čistým niklem nebo niklem s obsahem legujících přísad jako jsou mangan, chrom, titan, niob, tantal nebo molybden v množství 0,1- 10 % hm. tak, aby tloušťka ochranné vrstvy byla 0,0001 D až 0,001 D, kde D je průměr rotující válcové části autoklávu v milimetrech.
44··
· *444 4444 ' 4
Výhodou vynálezu je uzpůsobení rotačního autoklávu na výrobu vodního skla technologií z alkalicko-křemičité frity pro výrobu vodního skla hydrotermální technologií z křemičité suroviny s vysokým obsahem oxidu křemičitého a koncentrovaných hydroxidů alkalických kovů. Vestavba mísících lopatek snižuje abrazivní působení křemičitých materiálů a zajišťuje homogenizaci reakční směsi. Úprava vnitřního povrchu autoklávu niklem nebo jeho slitinami zvyšuje odolnost proti abrazi a zamezuje koroznímu působení koncentrovaných roztoků hydroxidů alkalických kovů.
Příklad
Do rotačního autoklávu na výrobu vodního skla technologií z alkalicko-křemičité frity o průměru válcové části autoklávu 2 100 mm a délce rotující válcové části autoklávu 4 750 mm vyrobeného z nízkouhlíkové oceli 11 416 (ČSN 41 14 16) byly po vnitřním obvodu rotující válcové části bubnu rovnoměrně instalovány mísící lopatky v počtu 16 kusů a výšce lopatky 100 mm.
Vnitřní povrch autoklávu byl metodou žárového nástřiku upraven niklem s obsahem 2,5 %hm. manganu NiMn2,5 (ČSN 42 34 15). Tloušťka nástřiku niklu byla 0,7 milimetru.
Claims (3)
- PATENTOVÉ NÁROKY1. Zařízení pro výrobu roztoku alkalických křemičitanů jednostupňovou hydro termální syntézou vyznačené tím, že zařízení pro výrobu vodního skla z alkalicko-křemičité frity je uzpůsobené pro hydrotermální syntézu vodního skla instalací mísících lopatek po vnitřním obvodu bubnu, rovnoběžně s osou bubnu a po celé délce rotující části tak, že výška mísících lopatek je v rozsahu 1/10 až 1/30 průměru rotující válcové části a jejich počet je celé číslo z rozsahu A až B kdeA= (π.ϋ)/800 B= (tc.D)/400 a D je průměr rotující válcové části v milimetrech.
- 2. Zařízení podle bodu 1, vyznačující se tím, že jeho vnitřní povrch je upraven technicky čistým niklem nebo niklem s obsahem legujících přísad jako jsou mangan, chrom, titan, niob, tantal nebo molybden v množství 0,1- 10 % hm. tak, aby tloušťka ochranné vrstvy byla 0,0001 D až 0,001 D, kde D je průměr rotující válcové části autoklávu v milimetrech.
- 3. Zařízení podle bodu 1, vyznačující se tím, že úprava jeho vnitřního povrchu je provedena technologií žárového nástřiku.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ19994679A CZ291693B6 (cs) | 1999-12-22 | 1999-12-22 | Zařízení pro výrobu vodního skla hydrotermální syntézou |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ19994679A CZ291693B6 (cs) | 1999-12-22 | 1999-12-22 | Zařízení pro výrobu vodního skla hydrotermální syntézou |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CZ9904679A3 true CZ9904679A3 (cs) | 2001-08-15 |
| CZ291693B6 CZ291693B6 (cs) | 2003-05-14 |
Family
ID=5468313
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CZ19994679A CZ291693B6 (cs) | 1999-12-22 | 1999-12-22 | Zařízení pro výrobu vodního skla hydrotermální syntézou |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CZ (1) | CZ291693B6 (cs) |
-
1999
- 1999-12-22 CZ CZ19994679A patent/CZ291693B6/cs not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CZ291693B6 (cs) | 2003-05-14 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR0143978B1 (ko) | 규산 칼륨 용액의 열수 제조방법 | |
| US5215732A (en) | Method for producing alkali metal silicates by heating cristobalite or tempered quartz sand with naoh or koh under atmospheric pressure | |
| IE72210B1 (en) | Process for the hydrothermal production of potassium silicate solutions | |
| Ismail et al. | Synthesis and characterisation of sodium silicate from spent foundry sand: effective route for waste utilisation | |
| CA2009035A1 (en) | Process for hydrothermal production of sodium silicate solutions | |
| HU209381B (en) | Process for hydrothermal production of potassium silicate solutions with high silicon dioxide : potassium monoxide molar ratio | |
| HU183188B (en) | Process for producing sodium-silicate solution | |
| CZ9904679A3 (cs) | Zařízení pro výrobu roztoku alkalických křemičitanů jednostupňovou hydrotermální syntézou | |
| JP2003012322A (ja) | アルミニウム製造工場と光ファイバ製造工場から排出される廃棄物のゼロエミッション型有効利用法および製造されたゼオライト | |
| JP3517379B2 (ja) | 産業廃棄物からのゼオライトの合成方法 | |
| NO791671L (no) | Fremgangsmaate til fremstilling av vannglass | |
| CA2629083A1 (en) | A process for the preparation of sodium silicate from kimberlite tailings | |
| JPS59146923A (ja) | ケイ酸アルミニウムの水熱処理方法 | |
| JPH04503049A (ja) | 珪酸ナトリウム溶液の水熱製造方法 | |
| CN104150487B (zh) | 一种提纯高纯硅加工方法 | |
| JPH04503052A (ja) | ＳｉＯ↓２：Ｎａ↓２Ｏの高モル比を有する珪酸ナトリウム溶液の水熱製造方法 | |
| CZ2000628A3 (cs) | Způsob výroby roztoku křemičitanu sodného | |
| GB1571535A (en) | Crystalline zeolite powder of type | |
| CN109825724B (zh) | 一种钨冶炼除硅的方法 | |
| EP0363197A2 (en) | Preparation of sodium silicate | |
| TW408116B (en) | Carbapenem intermediates 1, 8-naphthosultams and preparation thereof | |
| KR930002231B1 (ko) | 열수 물유리의 제조방법 | |
| RU2220906C1 (ru) | Способ получения жидкого стекла | |
| SU1243883A1 (ru) | Способ получени силикатного св зующего | |
| JPH06247709A (ja) | 微細な結晶質シリカの製造方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PD00 | Pending as of 2000-06-30 in czech republic | ||
| MM4A | Patent lapsed due to non-payment of fee |
Effective date: 20031222 |