RU2134244C1 - Liquid glass production method and reactor - Google Patents
Liquid glass production method and reactor Download PDFInfo
- Publication number
- RU2134244C1 RU2134244C1 RU98109875A RU98109875A RU2134244C1 RU 2134244 C1 RU2134244 C1 RU 2134244C1 RU 98109875 A RU98109875 A RU 98109875A RU 98109875 A RU98109875 A RU 98109875A RU 2134244 C1 RU2134244 C1 RU 2134244C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- liquid glass
- water
- reactor
- microwave field
- water supply
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к технологии получения жидкого стекла, применяемого в строительной, нефтедобывающей и других отраслях производственной деятельности. The invention relates to a technology for the production of liquid glass used in the construction, oil and other industries.
Известен способ получения жидкого стекла путем растворения силикат-глыбы при нормальном давлении и температуре 92-98oC в течение 3-3,5 ч (1).A known method of producing liquid glass by dissolving a silicate block at normal pressure and a temperature of 92-98 o C for 3-3.5 hours (1).
Известный способ характеризуется большой продолжительностью процесса, наличием достаточно большого содержания нерастворимого осадка. The known method is characterized by a long duration of the process, the presence of a sufficiently large content of insoluble precipitate.
Наиболее близким к изобретению по технической сущности является способ получения жидкого стекла путем растворения силикат-глыбы в воде при нагревании с одновременным воздействием переменного электрического поля напряженностью 4-8 В/см (2). Closest to the invention in technical essence is a method for producing liquid glass by dissolving a silicate block in water by heating with simultaneous exposure to an alternating electric field of 4-8 V / cm (2).
Известный способ приводит к ускорению процесса растворения силикат-глыбы, однако использование переменного тока в качестве активатора воды в реакторе является опасным, в связи с чем способ не нашел применения в промышленности. The known method leads to an acceleration of the process of dissolution of the silicate block, however, the use of alternating current as an activator of water in the reactor is dangerous, and therefore the method has not found application in industry.
Известен стационарный автоклав для растворения силикат-глыбы, содержащий емкость, работающую под избыточным давлением, люки и патрубки для загрузки ингредиентов и выгрузки жидкого стекла (3). A stationary autoclave is known for dissolving a silicate block containing a container operating under overpressure, hatches and nozzles for loading ingredients and unloading liquid glass (3).
Однако известное устройство не обеспечивает высокой скорости растворения ввиду отсутствия перемешивающих устройств. However, the known device does not provide a high dissolution rate due to the lack of mixing devices.
Наиболее близким к изобретению по технической сущности является реактор, содержащий корпус с системами термостатирования и перемешивания, люки и патрубки для загрузки ингредиентов и отвода жидкого стекла (3). Closest to the invention in technical essence is a reactor containing a housing with temperature control and mixing systems, hatches and nozzles for loading ingredients and the removal of water glass (3).
Реактор подобного типа не позволяет интенсифицировать процесс растворения силикат-глыбы ввиду незначительных по величине и воздействию факторов на растворяющуюся массу и высоких энергозатрат на процесс. A reactor of this type does not allow to intensify the process of dissolving a silicate block due to insignificant in magnitude and influence of factors on the dissolving mass and high energy consumption on the process.
В изобретении решается задача снижения времени получения жидкого стекла, увеличения съема продукции с единицы оборудования, улучшения фильтруемости жидкого стекла, снижения энергозатрат. The invention solves the problem of reducing the time of receiving liquid glass, increasing the removal of products from a unit of equipment, improving the filterability of liquid glass, reducing energy consumption.
Задача решается тем, что в способе получения жидкого стекла путем растворения силикат-глыбы в воде при нагревании и воздействии поля, согласно изобретению при воздействии полем воду подвергают облучению непрерывным микроволновым полем с постоянной электромагнитной волной. The problem is solved in that in the method for producing liquid glass by dissolving a silicate block in water when heated and exposed to a field, according to the invention, when exposed to a field, the water is irradiated with a continuous microwave field with a constant electromagnetic wave.
Задача решается тем, что реактор для получения жидкого стекла, включающий корпус, системы термостатирования и перемешивания, патрубки и люк, согласно изобретению имеет патрубок подачи воды, выполненный двухслойным с наружным металлическим слоем с отверстием для соединения с волноводом - источником микроволнового поля и внутренним слоем из диэлектрика с низкими потерями. Патрубок подачи воды может быть выполнен на корпусе или крышке реактора. The problem is solved in that the reactor for producing liquid glass, including a housing, thermostatic and mixing systems, nozzles and a manhole, according to the invention, has a water supply nozzle made two-layer with an outer metal layer with an opening for connection to a waveguide — a microwave field source and an inner layer of low loss dielectric. The water supply pipe may be made on the body or cover of the reactor.
Признаками объекта изобретения "способ" являются следующие:
1. растворение силикат-глыбы в воде при нагревании и воздействии поля;
2. при воздействии полем облучение воды непрерывным микроволновым полем;
3. при воздействии полем облучение воды непрерывным микроволновым полем с постоянной электромагнитной волной.The features of the object of the invention "method" are the following:
1. dissolution of the silicate block in water when heated and exposed to the field;
2. when exposed to a field, irradiation of water with a continuous microwave field;
3. when exposed to a field, irradiation of water with a continuous microwave field with a constant electromagnetic wave.
Признак 1 является общим с прототипом, признаки 2, 3 являются существенными отличительными признаками изобретения.
Признаками объекта изобретения "устройство" являются следующие:
1. корпус;
2. система термостатирования;
3. система перемешивания;
4. патрубки;
5. люк:
6. выполнение патрубка подачи воды двухслойным с наружным металлическим слоем с отверстием для соединения с волноводом - источником микроволнового поля и внутренним слоем из диэлектрика с низкими потерями;
7. патрубок подачи воды может быть выполнен на корпусе или крышке реактора.The features of the object of the invention "device" are the following:
1. housing;
2. temperature control system;
3. mixing system;
4. branch pipes;
5. sunroof:
6. the implementation of the two-layer water supply pipe with the outer metal layer with an opening for connection with the waveguide - the source of the microwave field and the inner layer of the dielectric with low losses;
7. The water supply pipe may be made on the body or cover of the reactor.
Признаки 1-5 являются общими с прототипом, признак 6 является существенным отличительным признаком изобретения, признак 7 является частным отличительным признаком изобретения. Signs 1-5 are common with the prototype, sign 6 is an essential hallmark of the invention, sign 7 is a particular hallmark of the invention.
Сущность изобретения
Получение жидкого стекла характеризуется длительностью процесса, большой энергоемкостью, невысоким выходом продукции, получаемое жидкое стекло обладает плохой фильтруемостью.SUMMARY OF THE INVENTION
The production of liquid glass is characterized by the duration of the process, high energy intensity, low yield, the resulting liquid glass has poor filterability.
В изобретении решается задача снижения времени получения жидкого стекла, увеличения съема продукции с единицы оборудования, улучшения фильтруемости жидкого стекла, снижения энергозатрат. The invention solves the problem of reducing the time of receiving liquid glass, increasing the removal of products from a unit of equipment, improving the filterability of liquid glass, reducing energy consumption.
Установлено, что обработка воды в патрубке реактора микроволновым полем снижает время растворения силикат-глыбы при получении жидкого стекла, причем состав силикатов не оказывает заметного влияния на закономерности процесса. В опытах непрерывное микроволновое поле имело постоянную электромагнитную волну, что обеспечило полную активацию проходящей через патрубок воды. Активация воды увеличивает степень растворимости силикат-глыбы и, как следствие, уменьшает количество осадка в реакционной массе. Одновременно с активацией воды при воздействии микроволнового поля вода подогревается вследствие диэлектрических потерь. It was found that the treatment of water in the reactor nozzle with a microwave field reduces the dissolution time of a silicate block when producing liquid glass, and the composition of silicates does not significantly affect the laws of the process. In the experiments, the continuous microwave field had a constant electromagnetic wave, which ensured the complete activation of the water passing through the pipe. Activation of water increases the solubility of the silicate block and, as a result, reduces the amount of precipitate in the reaction mass. Simultaneously with the activation of water when exposed to a microwave field, the water is heated due to dielectric losses.
Патрубок реактора для подачи воды выполнен двухслойным. Внутренняя труба патрубка, по которому движется технологическая вода, выполнена цельной из диэлектрического материала с низкими потерями (прозрачной для микроволнового поля). Наружная труба патрубка изготовлена металлической, выполняет функцию конструктивного элемента и обеспечивает замкнутость контура микроволнового поля. Герметичность соединения наружной трубы патрубка через отверстие в ней с волноводом, корпусом и трубопроводом подачи воды к реактору обеспечивается сваркой стыковочных узлов и запредельных волноводов. The nozzle of the reactor for supplying water is made two-layer. The inner pipe of the nozzle along which the process water moves is made of solid dielectric material with low losses (transparent to the microwave field). The outer pipe of the nozzle is made of metal, performs the function of a structural element and ensures the closed circuit of the microwave field. The tightness of the connection of the outer pipe of the pipe through the hole in it with the waveguide, the casing and the pipeline for supplying water to the reactor is ensured by welding of the docking nodes and transverse waveguides.
На чертеже изображен реактор для получения жидкого стекла. The drawing shows a reactor for producing liquid glass.
Реактор содержит корпус 1, систему термостатирования 2, систему перемешивания в виде мешалки с приводом 3, патрубок подачи воды 4, люк 5, патрубок для выгрузки жидкого стекла 6. Патрубок подачи воды 4 выполнен двухслойным с наружным металлическим слоем 7, имеющим отверстие для соединения с волноводом 8. Внутренний слой 9 выполнен из диэлектрика с низкими потерями. Волновод 8 прикреплен герметично к наружному слою 7 патрубка 4. Мешалка 3 и люк 5 размещены в крышке 10 реактора, в которой может быть размещен патрубок 4 (на чертеже не показано). The reactor contains a
Реактор работает следующим образом. The reactor operates as follows.
Корпус 1 термостатируют и в него через патрубок 4 подают воду. Микроволновое поле, создаваемое генератором (на чертеже не показан), через волновод 8 облучает движущуюся внутри слоя 9 патрубка 4 технологическую воду, активирует ее и дополнительно разогревает. После загрузки мелкодисперсной силикат-глыбы с одновременным перемешиванием производят гидротермическое растворение и получение жидкого стекла. Время растворения за счет активации воды сокращается. Микроволновое поле практически без потерь проходит через внутренний диэлектрический слой и подвергает микроволновому воздействию воду. Наружный металлический слой 7 патрубка 4 в сочетании с волноводом 8 и трубопроводом, подводящим воду (на чертеже не показан), выполнены герметичными, что создает безопасные условия ведения процесса. The
Пример конкретного выполнения. An example of a specific implementation.
Получают жидкое стекло в реакторе объемом 0,63 м3, снабженном патрубком подачи воды 4, изготовленным двухслойным. Внутренний слой 9 выполнен цельным из толстослойного кварцевого стекла с внутренним диаметром 12 мм, кварцевое стекло марки КУ-1 с диэлектрическими потерями 3,8. Наружный слой 7 выполнен из стальной трубы, и в ней вырезано отверстие для стыковки с волноводом 8. Места сочленения для герметичности заварены. Этим обеспечивается безопасность реактора и отсутствие особых требований по технике безопасности при ведении процесса.Liquid glass is obtained in a reactor with a volume of 0.63 m 3 equipped with a two-layer water supply pipe 4. The inner layer 9 is made of solid quartz glass with an inner diameter of 12 mm, quartz glass grade KU-1 with a dielectric loss of 3.8. The outer layer 7 is made of a steel pipe, and a hole is cut in it for docking with the waveguide 8. The joints for sealing are welded. This ensures the safety of the reactor and the absence of special safety requirements during the process.
В реактор с включенными системами термостатирования 2 и перемешивания 3 заливают 240 литров воды с температурой 80oC. На период подачи воды включают микроволновый генератор КИЭ-5, мощностью 5 кВт и частотой колебаний 2450 МГц. Микроволновое поле через волновод 8 воздействует на воду, активируя ее и дополнительно разогревая до температуры 90oC. После окончания загрузки воды генератор выключают и в реактор в условиях перемешивания загружают дисперсную силикат-глыбу с размером частиц 20-150 мм в количестве 180 кг. Гидротермическое растворение осуществляют в условиях температуры реакционной смеси 90oC. Время завершения процесса растворения силикат-глыбы контролируют по плотности раствора силиката.240 liters of water with a temperature of 80 o C are poured into a reactor with
В случае использования обычной технологической воды (опыты 2,4,6) вода, подаваемая по трубопроводу через патрубок 4, имела температуру 90oC, воздействие на воду микроволнового поля отсутствовало.In the case of using ordinary process water (
Параметры процесса, плотность жидкого стекла и количество нерастворимого осадка в различных условиях воздействия непрерывного микроволнового поля приведены в таблице. The process parameters, the density of water glass and the amount of insoluble precipitate under various conditions of exposure to a continuous microwave field are given in the table.
Из таблицы следует, что все типы использованных силикатов растворяются в гидротермических условиях быстрее, если вода перед подачей в реактор в патрубке подачи воды 4 подвергается воздействию микроволнового поля и активируется, время растворения уменьшается в 1,5-1,8 раз по сравнению с использованием обычной технической воды. Уменьшается количество нерастворимого осадка в реакционной массе, что ведет к улучшению фильтруемости и повышению качества жидкого стекла. Использование постоянного микроволнового поля обеспечивает полную активацию воды, проходящей через патрубок 4 и попадающей в реактор для растворения. From the table it follows that all types of silicates used are dissolved in hydrothermal conditions faster, if the water is exposed to the microwave field and activated before being fed to the reactor in the water supply pipe 4, the dissolution time is reduced by 1.5-1.8 times compared to using conventional technical water. The amount of insoluble precipitate in the reaction mass is reduced, which leads to improved filterability and an increase in the quality of liquid glass. The use of a constant microwave field ensures the complete activation of water passing through the pipe 4 and entering the dissolution reactor.
Таким образом, проведение процесса растворения силикатов при активации воды воздействием непрерывного микроволнового поля позволяет снизить время растворения силикатов, уменьшить количество нерастворимых осадков в реакционной массе. Модернизация реактора проста в исполнении, а его преимущества позволяют увеличить съем продукции с единицы оборудования, снизить энергозатраты на гидротермическое растворение, улучшить фильтруемость и перекачиваемость жидкого стекла на последующих операциях, повысить качество жидкого стекла. Thus, carrying out the process of dissolving silicates upon activation of water by the action of a continuous microwave field allows one to reduce the time of dissolution of silicates and to reduce the amount of insoluble precipitates in the reaction mass. The modernization of the reactor is simple in execution, and its advantages make it possible to increase product removal per unit of equipment, reduce energy consumption for hydrothermal dissolution, improve the filterability and pumpability of liquid glass in subsequent operations, and improve the quality of liquid glass.
Источники информации, принятые во внимание при составлении заявки
1. Авторское свидетельство СССР N 415233, опублик. 1974.Sources of information taken into account when preparing the application
1. USSR author's certificate N 415233, published. 1974.
2. Авторское свидетельство СССР N 783227, опублик. 1980. 2. Copyright certificate of the USSR N 783227, published. 1980.
3. В.И.Корнеев, В.В.Данилов. Жидкое и растворимое стекло. С-Пб.: Стройиздат, 1996, с. 155-171. 3. V.I. Korneev, V.V. Danilov. Liquid and soluble glass. St. Petersburg: Stroyizdat, 1996, p. 155-171.
Claims (4)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU98109875A RU2134244C1 (en) | 1998-05-29 | 1998-05-29 | Liquid glass production method and reactor |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU98109875A RU2134244C1 (en) | 1998-05-29 | 1998-05-29 | Liquid glass production method and reactor |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2134244C1 true RU2134244C1 (en) | 1999-08-10 |
Family
ID=20206402
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU98109875A RU2134244C1 (en) | 1998-05-29 | 1998-05-29 | Liquid glass production method and reactor |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2134244C1 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US10364176B1 (en) | 2016-10-03 | 2019-07-30 | Owens-Brockway Glass Container Inc. | Glass precursor gel and methods to treat with microwave energy |
US10427970B1 (en) | 2016-10-03 | 2019-10-01 | Owens-Brockway Glass Container Inc. | Glass coatings and methods to deposit same |
US10479717B1 (en) | 2016-10-03 | 2019-11-19 | Owens-Brockway Glass Container Inc. | Glass foam |
-
1998
- 1998-05-29 RU RU98109875A patent/RU2134244C1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Корнеев В.И., Данилов В.В. Жидкое растворимое стекло. - С-Пб.: Стройиздат, 1996, с. 155 - 171. * |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US10364176B1 (en) | 2016-10-03 | 2019-07-30 | Owens-Brockway Glass Container Inc. | Glass precursor gel and methods to treat with microwave energy |
US10427970B1 (en) | 2016-10-03 | 2019-10-01 | Owens-Brockway Glass Container Inc. | Glass coatings and methods to deposit same |
US10479717B1 (en) | 2016-10-03 | 2019-11-19 | Owens-Brockway Glass Container Inc. | Glass foam |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8183507B2 (en) | Heat treating of manufactured components | |
US5571486A (en) | Method and apparatus for top-charging solid waste into a molten metal bath | |
HUT66839A (en) | Method and apparatous for treating of liquids contain dangerous material | |
RU2134244C1 (en) | Liquid glass production method and reactor | |
EP0783757B1 (en) | Waste processing method and apparatus | |
JP2007222698A (en) | Melting method and apparatus for mineral fiber | |
DE3876246D1 (en) | DEVICE AND METHOD FOR DAMAGING HAZARDOUS WASTE. | |
JPS56158057A (en) | Method and apparatus for converting and separating dissolved or soluble substance contained or included in carrier liquid | |
RU2133715C1 (en) | Method and reactor for producing liquid glass | |
KR20150144387A (en) | Waste water treatment system | |
ES8101411A1 (en) | Improvements in the treatment of hazardous waste. | |
JP2002301136A (en) | Apparatus for decomposing harmful matter and bacteria | |
JPS63198899A (en) | Method of processing radioactive waste liquor | |
Frolova et al. | Technology of extraction manganese compounds from the discharge water of metallurgical enterprises with the use of ultrasound | |
RU2134245C1 (en) | Liquid glass production method and reactor | |
EP0553149A1 (en) | Apparatus and method for hydrolysis of cyanide-containing liquids. | |
KR100324473B1 (en) | A method making use of ultrasonic wave for treating waste water | |
RU2134664C1 (en) | Method of silicates dissolving and reactor for silicates dissolving | |
JP3462969B2 (en) | How to reduce the volume of waste ion exchange resin | |
ES8106054A1 (en) | Process for carrying off the reaction heat from exothermal chemical reactions and apparatus for carrying out the process. | |
JPH02206800A (en) | Decontaminating method for column vessel or the like | |
JP2011174873A (en) | Treating device and method of radioactive waste | |
Wang et al. | Combining ozone and ultrasound technology to remove S2− in Bayer liquor | |
US6210538B1 (en) | Process and device for triggering and/or carrying out chemical reactions | |
JPH01235899A (en) | Treatment for solidifying nitrate-containing radioactive waste liquid |