سیلیکات سدیم (HLNAP-2)

چه زمانی مدول (M): سیلیکات سدیم 2.4±0.1 پودر فرآیند خشک را اتخاذ می کند، محدوده بهینه دمای ذوب و زمان واکنش چقدر است؟

1. مروری بر فرآیند خشک سیلیکات سدیم پودری

(I) اصل اساسی فرآیند خشک
فرآیند خشک سیلیکات سدیم پودر شده به این صورت است که شیشه آب مایع را از طریق خشک کردن، پاشیدن و سایر فرآیندها به محصولات پودری تبدیل می کند. فرآیند واکنش هسته آن شامل ذوب و انجماد سیلیکات سدیم است. در فرآیند خشک، ماسه کوارتز (جزء اصلی SiO2) و نمک‌های سدیم مانند خاکستر سودا (Na2CO3) یا سود سوزآور (NaOH) در دمای بالا ذوب می‌شوند تا مذاب سیلیکات سدیم تولید کنند و سپس محصولات پودری را از طریق خنک‌سازی، خرد کردن و مراحل دیگر بدست می‌آورند.
(II) عوامل موثر بر فرآیند خشک
هسته فرآیند خشک در مرحله ذوب قرار دارد. دما و زمان واکنش این مرحله به طور مستقیم بر کیفیت، عملکرد و راندمان تولید محصول تاثیر می گذارد. دمای ذوب انرژی فعال سازی و سرعت واکنش واکنش دهنده ها را تعیین می کند. اگر دما خیلی پایین باشد، واکنش ممکن است ناقص باشد و مذاب سیلیکات سدیم حاصل ممکن است حاوی ذرات ماسه کوارتز واکنش نداده باشد که بر خلوص محصول و دقت مدول تأثیر می گذارد. اگر دما خیلی بالا باشد، مصرف انرژی را افزایش می دهد، خوردگی تجهیزات را تشدید می کند و حتی ممکن است باعث پلیمریزاسیون بیش از حد مذاب سیلیکات سدیم شود که بر حلالیت محصول تأثیر می گذارد. زمان واکنش ارتباط نزدیکی با کامل بودن واکنش و یکنواختی مذاب دارد. اگر زمان خیلی کوتاه باشد، واکنش کافی نیست و مدول ناپایدار است. اگر زمان بیش از حد طولانی باشد، نه تنها بازده تولید را کاهش می دهد، بلکه ممکن است باعث واکنش های جانبی و تأثیر بر کیفیت محصول شود. بنابراین، بهینه سازی دمای ذوب و زمان واکنش یک پیوند کلیدی در فرآیند خشک است.

2. خصوصیات و کاربرد پودر سیلیکات سدیم با مدول 0.1±2.4

(I) ویژگی های محصول
لیوان آب پودری (مدل HLNAP-2، مدول 2.4±0.1) تولید شده توسط Tongxiang Hengli Chemical Co., Ltd را به عنوان مثال در نظر بگیرید. این محصول از شیشه آب مایع به روش خشک کردن و پاشش ساخته شده است و نسبت به لیوان آب مایع مزایای قابل توجهی دارد. از نظر خواص فیزیکی، محتوای دی اکسید سیلیکون آن (SiO2) 54.0 - 58.0٪، محتوای Na2O 24.0 - 27.5٪، چگالی ظاهری 0.65 کیلوگرم در لیتر، سرعت انحلال ≤60 S/30℃ ≤60 و سرعت عبور ذرات 10٪ است. این شاخص ها نشان می دهد که محصول دارای ویژگی های محتوای بالا، رطوبت کم، حمل و نقل و نگهداری آسان، صرفه جویی در هزینه های بسته بندی و حمل و نقل است و می تواند به سرعت حل شود و در محل مورد استفاده قرار گیرد. از نظر خواص شیمیایی، سیلیکات سدیم با مدول 0.1±2.4 دارای قلیائیت متوسطی است. پس از حل شدن در آب، می تواند یک محلول سیلیکات پایدار تشکیل دهد و با انواع مواد واکنش دهد و اساس کاربرد آن در زمینه های مختلف را ایجاد کند.
(II) فیلدهای برنامه
این محصول به طور گسترده ای در مواد شوینده، افزودنی های سیمان خشک شونده سریع، اتصالات صنعتی، چسباننده های مقاوم در برابر درجه حرارت بالا و سایر زمینه ها استفاده می شود. در صنعت مواد شوینده، سیلیکات سدیم پودر شده را می توان به عنوان یک شوینده برای افزایش توانایی ضد عفونی کننده مواد شوینده، تنظیم مقدار pH محلول و نرم کردن آب استفاده کرد. در تولید سیمان، به عنوان یک افزودنی با خشک شدن سریع، می تواند فرآیند انعقاد و سخت شدن سیمان را تسریع کند و استحکام اولیه آن را بهبود بخشد. در زمینه پلاگین صنعتی، می توان از آن برای تعمیر نشتی در خطوط لوله و تجهیزات با استفاده از خواص انحلال سریع و ژل شدن آن استفاده کرد. از نظر بایندرهای مقاوم در برابر دمای بالا، به دلیل مقاومت در برابر درجه حرارت بالا و قابلیت اتصال، می‌توان از آن برای اتصال و تثبیت قطعات در محیط‌های با دمای بالا استفاده کرد.

3. محدوده بهینه سازی دمای ذوب در فرآیند خشک

(I) تأثیر دمای ذوب بر کیفیت محصول
تأثیر بر مدول: مدول شاخص کلیدی سیلیکات سدیم پودری است که مستقیماً نسبت دی اکسید سیلیکون به اکسید سدیم در محصول را منعکس می کند. در فرآیند خشک، دمای ذوب بر تعادل واکنش و ترکیب محصول تأثیر می گذارد. هنگامی که دما پایین است، سرعت واکنش کند است، و واکنش سیلیس و اکسید سدیم ناقص است، که ممکن است منجر به مدول پایین شود و نیاز 0.1±2.4 را برآورده نکند. با افزایش دما، سرعت واکنش تسریع می‌شود، واکنش کامل‌تر می‌شود و مدول به تدریج به مقدار هدف نزدیک می‌شود، اما زمانی که دما خیلی بالا باشد، مذاب سیلیکات سدیم ممکن است بیش از حد پلیمریزه شود و محتوای مؤثر سیلیس نسبتاً کاهش یافته و باعث نوسان مدول می‌شود.
تاثیر بر حلالیت: دمای ذوب خیلی بالا ساختار مذاب سیلیکات سدیم را سفت تر می کند و یک زنجیره مولکولی بزرگتر را تشکیل می دهد و در نتیجه سرعت انحلال محصول آهسته تر می شود. به عنوان مثال، هنگامی که دما از 1400 درجه بالاتر می رود، مقداری سیلیکات سدیم ممکن است یک بدنه شیشه ای تشکیل دهد که به سختی حل می شود، که باعث می شود سرعت انحلال از 60 S/30 درجه سانتیگراد فراتر رود، که نمی تواند الزامات شاخص محصول را برآورده کند. هنگامی که دما خیلی پایین است، مذاب حاوی ذرات شن کوارتز ناقص واکنش نشان داده شده است، که نه تنها بر خلوص محصول تاثیر می گذارد، بلکه مانع از فرآیند انحلال و کاهش سرعت انحلال می شود.
تاثیر بر مصرف انرژی و تجهیزات: افزایش دمای ذوب مستلزم مصرف انرژی بیشتر و افزایش هزینه های تولید است. در عین حال، یک محیط با دمای بالا باعث تشدید خوردگی و سایش تجهیزات و کاهش طول عمر تجهیزات می شود. به عنوان مثال، در دماهای بالاتر از 1300 درجه سانتیگراد، مواد نسوز معمولی به شدت خورده می شوند و نیاز به تعویض مکرر دارند، هزینه های تعمیر و نگهداری و خطر وقفه در تولید افزایش می یابد.
(II) تعیین محدوده بهینه دمای ذوب
تعداد زیادی از مطالعات تجربی و شیوه های تولید نشان داده اند که برای فرآیند تولید خشک سیلیکات سدیم پودری با مدول 0.1±2.4، محدوده بهینه دمای ذوب معمولاً بین 1250-1350 درجه سانتیگراد است. در این محدوده دما، می توان اطمینان حاصل کرد که ماسه کوارتز و نمک سدیم به طور کامل واکنش نشان می دهند تا مذاب سیلیکات سدیم با مدول پایدار تولید شود، در حالی که هم عملکرد حلالیت و هم کارایی تولید را در نظر می گیرد.
محدوده دمای پایین (1250-1300 ℃): در این محدوده دما، سرعت واکنش متوسط، مصرف انرژی نسبتا کم و درجه خوردگی تجهیزات نسبتاً سبک است. داده های تجربی نشان می دهد که وقتی دما 1280 درجه سانتیگراد است، مدول مذاب سیلیکات سدیم تولید شده توسط واکنش 2.38 است، نزدیک به مقدار هدف 2.4، و سرعت انحلال 55 S / 30 ℃ است که الزامات شاخص محصول را برآورده می کند. در این زمان، نرخ تبدیل ماسه کوارتز می تواند به بیش از 95٪ برسد و ذرات ماسه کوارتز واکنش نداده کمتری با خلوص بالاتر در محصول وجود دارد.
محدوده دمای متوسط ​​(1300 - 1330 ℃): محدوده دمای ذوب ایده آل تری است. هنگامی که درجه حرارت 1320 درجه سانتیگراد است، واکنش به طور کامل انجام می شود، مدول در محدوده 0.1 ± 2.4 پایدار است و سرعت انحلال 50 S / 30 ℃ است، و به بهترین حالت می رسد. در عین حال، یکنواختی مذاب خوب است، که منجر به فرآیند خشک کردن و پاشش بعدی می شود. محصول پودری تولید شده دارای توزیع اندازه ذرات یکنواخت است و نرخ عبور 100 مش می تواند به بیش از 98٪ برسد.
محدوده دمای بالا (1330 - 1350 ℃): اگرچه سرعت واکنش سریعتر است، مصرف انرژی به طور قابل توجهی افزایش می یابد و خوردگی تجهیزات تشدید می شود. هنگامی که دما به 1350 درجه سانتیگراد می رسد، مدول ممکن است کمی به 2.45 افزایش یابد، از حد بالایی محدوده هدف فراتر رود، و نرخ انحلال به 65 S / 30 ℃ کاهش می یابد، که الزامات محصول را برآورده نمی کند. بنابراین، در تولید واقعی، باید تا حد امکان از عملیات طولانی مدت در محدوده دمای بالا اجتناب شود.

4. محدوده بهینه سازی زمان واکنش در فرآیند خشک

(I) تأثیر زمان واکنش بر کیفیت محصول
تأثیر بر کامل بودن واکنش: اگر زمان واکنش خیلی کوتاه باشد، واکنش بین ماسه کوارتز و نمک سدیم کافی نیست که در نتیجه مواد اولیه واکنش نداده بیشتری در محصول ایجاد می شود و بر دقت مدول و خلوص محصول تأثیر می گذارد. به عنوان مثال، زمانی که زمان واکنش تنها 30 دقیقه است، نرخ تبدیل ماسه کوارتز تنها حدود 80٪ است، محتوای SiO2 در محصول کمتر از 54٪، محتوای Na2O بالاتر از 27.5٪، و مدول کمتر از 2.2 است. با افزایش زمان واکنش، نرخ تبدیل به تدریج افزایش می یابد. هنگامی که زمان به 60 دقیقه می رسد، نرخ تبدیل می تواند به بیش از 98٪ برسد و شاخص های مختلف نزدیک به مقدار هدف هستند.
تأثیر بر یکنواختی مذاب: زمان واکنش ناکافی باعث توزیع نابرابر اجزا در مذاب می شود و مدول محلی ممکن است بالا یا پایین باشد و بر پایداری محصول تأثیر بگذارد. مشاهدات میکروسکوپی نشان داد که ذرات آشکار شن کوارتز و مناطق تجمع نمک سدیم در مذاب با زمان واکنش کوتاه وجود دارد، در حالی که مذاب با زمان واکنش طولانی دارای بافت یکنواخت و بدون ناخالصی آشکار است.
تاثیر بر راندمان تولید: زمان واکنش بیش از حد طولانی باعث کاهش راندمان تولید و افزایش هزینه های تولید می شود. در تولید صنعتی، به ازای هر 10 دقیقه تمدید زمان واکنش، خروجی واحد زمان حدود 5 درصد کاهش می یابد و مصرف انرژی نیز به همین نسبت افزایش می یابد. بنابراین لازم است ضمن اطمینان از کیفیت محصول، زمان واکنش را به طور معقولی کوتاه کرد.
(II) تعیین محدوده بهینه زمان واکنش
با در نظر گرفتن کامل بودن واکنش، یکنواختی مذاب و راندمان تولید، محدوده بهینه زمان واکنش برای فرآیند تولید خشک پودر سیلیکات سدیم با مدول 0.1±2.4 معمولاً 60-45 دقیقه است.
فاصله زمانی کوتاه (45-50 دقیقه): در طول این دوره زمانی، واکنش اساساً به تعادل می رسد، نرخ تبدیل ماسه کوارتز می تواند به بیش از 95٪ برسد و مدول بین 2.35-2.45 پایدار است و نیاز 0.1±2.4 را برآورده می کند. به عنوان مثال، زمانی که زمان واکنش 48 دقیقه است، همه نشانگرهای محصول مطابق با استانداردها هستند و راندمان تولید بالا است و خروجی زمان واحد حدود 8٪ بیشتر از زمان واکنش 60 دقیقه است.
فاصله زمانی متوسط ​​(50 - 55 دقیقه): محدوده زمانی واکنش ایده آل است. در این زمان، واکنش کافی و یکنواخت است، کیفیت مذاب بهترین است و محصول پودری تولید شده دارای سرعت انحلال سریع و اندازه ذرات یکنواخت است. داده های تجربی نشان می دهد که زمانی که زمان واکنش 53 دقیقه است، سرعت انحلال 52 S / 30 ℃، سرعت عبور 100 مش 97٪ است و مصرف انرژی و تلفات تجهیزات در محدوده معقولی است.
فاصله زمانی طولانی (55 - 60 دقیقه): اگرچه واکنش کاملتر است، اما بازده تولید به طور قابل توجهی کاهش می یابد. هنگامی که زمان به 60 دقیقه می رسد، نرخ تبدیل تنها حدود 2٪ بیشتر از 50 دقیقه است و خروجی حدود 10٪ کاهش می یابد. بنابراین، در تولید واقعی، مگر در مواردی که نیازهای بالا برای خلوص محصول وجود داشته باشد، معمولاً از زمان واکنش خیلی طولانی استفاده نمی شود.

5. عمل تولید و نوآوری فن آوری Tongxiang Hengli Chemical Co., Ltd.

Tongxiang Hengli Chemical Co.، با مسئولیت محدود همیشه به بهینه سازی فرآیند و نوآوری های تکنولوژیکی در فرآیند تولید محصولات سیلیکونی معدنی توجه دارد. برای فرآیند تولید خشک سیلیکات سدیم پودری با مدول 0.1±2.4، این شرکت تجهیزات آزمایش پیشرفته ای مانند پراش اشعه ایکس (XRD)، میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) و غیره را برای نظارت بر ساختار و ترکیب مواد در زمان واقعی در طول فرآیند ذوب معرفی کرده است که مبنای علمی برای بهینه سازی فرآیند فراهم می کند. از طریق اکتشاف مداوم، تیم تحقیق و توسعه این شرکت نوع جدیدی از کاتالیزور کامپوزیتی را توسعه داده است که می تواند سرعت واکنش را تسریع کند و زمان واکنش را بدون افزایش قابل توجه دمای ذوب 10-15٪ کوتاه کند، در حالی که نرخ تبدیل ماسه کوارتز را به بیش از 99٪ افزایش می دهد، کیفیت محصول و راندمان تولید را بیشتر بهبود می بخشد.
علاوه بر این، Tongxiang Hengli Chemical Co.، با مسئولیت محدود همچنین یک سیستم مدیریت کیفیت کامل را برای کنترل دقیق هر پیوند در فرآیند تولید ایجاد کرده است. از تهیه مواد خام تا تحویل محصول، فرآیندهای بازرسی متعددی انجام می شود تا از پایداری و قابل اعتماد بودن شاخص های محصول اطمینان حاصل شود. این شرکت با قابلیت‌های فنی حرفه‌ای و خدمات محصول باکیفیت خود توانسته در بسیاری از زمینه‌ها مانند الکترونیک، پوشاک، کاغذسازی، کشاورزی و غیره به رسمیت شناخته شود و محصولات آن در داخل و خارج از کشور به فروش می‌رسد.