硅酸钠制备
硅酸钠的生产工艺
硅酸钠的生产工艺硅酸钠是一种重要的无机化学物质,广泛用于玻璃、橡胶、陶瓷、造纸、洗涤剂等行业。
本文将介绍硅酸钠的生产工艺及其主要步骤。
1. 原料准备硅酸钠的主要原料是含硅和钠的矿石,如石英石(SiO2)和长石(NaAlSi3O8)。
首先,需要将这些矿石进行破碎、磨粉和筛分,以获得适合生产的颗粒度。
2. 矿石浸出矿石浸出是生产硅酸钠的关键步骤之一。
将经过前期处理的矿石与稀碱液(如氢氧化钠溶液)放入浸出器中进行反应。
在高温和高压条件下,硅酸钠从矿石中溶解出来,并与氢氧化钠反应生成硅酸钠溶液。
3. 过滤和浓缩浸出液中含有大量的固体杂质,需要通过过滤来去除这些杂质。
过滤器通常采用压滤机或离心机,将固体杂质分离出来,得到澄清的硅酸钠溶液。
澄清的硅酸钠溶液经过浓缩,以提高溶液中硅酸钠的浓度。
常用的浓缩方法包括蒸发浓缩和结晶浓缩。
蒸发浓缩通过加热将水蒸发出去,从而提高溶液中硅酸钠的浓度。
结晶浓缩则通过降温使溶液中的硅酸钠结晶出来,随后分离并获得高纯度的硅酸钠。
4. 硅酸钠的制备经过浓缩的硅酸钠溶液需要进一步处理以得到最终产品。
主要的处理步骤包括石灰法制备和碳化法制备。
4.1 石灰法制备石灰法制备是硅酸钠的传统制备方法。
首先,在硅酸钠溶液中加入过量的石灰(氢氧化钙),反应中生成透明的硅酸钙沉淀。
接下来,将硅酸钙沉淀与碳酸钠反应,生成碳酸钙和水合硅酸钠。
再将碳酸钙与过量的氢氧化钠反应,生成再生碳酸钠溶液和水合硅酸钠。
最后,经过滤、浓缩、洗涤等工序,得到纯净的硅酸钠。
4.2 碳化法制备碳化法制备是近年来开发的新工艺,相比石灰法制备更为环保和经济。
碳化法制备利用高温和碳的反应,将二氧化碳与硅酸钠溶液中的碱金属离子反应,生成金属碳酸盐和沉淀的二氧化硅。
沉淀的二氧化硅通过过滤和干燥,得到纯净的硅酸钠。
5. 产品后处理生产出的硅酸钠产品需要经过一系列的后处理工序,以满足不同行业的要求。
常见的后处理工序包括干燥、粉碎、筛分和包装等。
湿法生产硅酸钠技术和设备-概述说明以及解释
湿法生产硅酸钠技术和设备-概述说明以及解释1.引言1.1 概述硅酸钠是一种重要的化工原料,广泛应用于玻璃制造、水处理、洗涤剂等领域。
湿法生产硅酸钠是制备该化合物的一种常见方法。
在该生产工艺中,通过原料准备和反应工艺,以及相应的设备,可以高效地合成硅酸钠。
原料准备阶段对湿法生产硅酸钠至关重要。
通常需要使用高纯度的硅酸和氢氧化钠作为主要原料。
这些原料经过准确的配比和混合,确保了反应后产物的质量和稳定性。
此外,还需要对水质进行严格控制,以确保反应过程的顺利进行。
在反应工艺中,原料和溶剂经过一系列处理和反应步骤,生成硅酸钠。
这个过程中,反应温度、反应时间和搅拌速度等参数需要严密控制,以确保反应的完整性和产物的纯度。
同时,还需要注意反应容器的密封性和稳定性,以避免有害气体的泄漏和设备的损坏。
湿法生产硅酸钠的设备主要包括反应釜和分离设备。
反应釜是进行反应过程的核心装置,其承受着高温高压的作业环境。
它需要具备良好的耐腐蚀性和热稳定性,以及高效的搅拌和加热方式。
分离设备主要用于分离和提纯反应产物,常见的设备包括过滤器和离心机。
这些设备的选择与工艺参数密切相关,需要在技术优势和操作便捷性之间进行平衡。
综上所述,湿法生产硅酸钠技术和设备的合理选择对于生产过程的效率和产物质量至关重要。
在不断的实践中,通过不断改进工艺和提升设备的性能,湿法生产硅酸钠的工艺和设备正在不断完善和发展,为化工行业的发展做出了重要贡献。
1.2 文章结构文章结构部分的内容可以根据以下内容进行编写:文章结构部分旨在介绍本文的大体结构和内容组成,让读者对整篇文章有一个清晰的了解。
本文共分为引言、正文和结论三个部分。
1. 引言部分:引言部分主要包括概述、文章结构和目的三个小节。
在概述中,将简单介绍湿法生产硅酸钠技术和设备的背景和重要性。
文章结构部分便是本小节的内容,将详细介绍本文的组织结构和各个部分的概要内容。
目的部分则将明确本文的目标,即对湿法生产硅酸钠技术和设备进行全面的介绍和分析。
硅藻精土制备硅酸钠工艺研究
碱溶时间 、 碱溶温度 、 液 固质 量 比 以及 碱 土 质 量 比 对 二 氧 化硅 溶 出率 和 硅 酸 钠 硅 钠 比的影 响规 律 。结 果 表 明 , 在 其 他 条 件 相 同 的情 况 下 , 碱 土 比越 大 , 二氧 化硅溶 出率越高 , 硅 酸 钠 的 硅 钠 比 越 小 。在 碱 溶 时 间为 9 0m i n 、 碱 溶 温 度 为 9 6℃ 、 液 固 质 量 比为 2 . 5 、 碱 土 质 量 比为 1 . 2 4条 件 下 , 二 氧 化 硅 的溶 出率 为 9 3 . 2 2 %, 硅 酸钠的硅钠 比为 0 . 9 6 , 硅 酸 钠
( S c h o o l o fC h e m i c a l &E n v i r o n m e n t a l E n g i n e e r i n g , C h i n a U n i v e r s i t yo fMi n i n g a n dT e c h n o l o g y , B e i j i n g1 0 0 0 8 3 , C h i n a )
第4 6卷 第 3期
2 0 1 4年 3月
无 机 盐 工 业
I N0RGANI C CHEMI CAL S I NDUS TRY 1 9
硅藻精土制备硅酸钠工艺研 究
胡志 波 , 李佳旺, 郑水 林 , 演 阳, 徐 春宏
[ 中 国矿 业 大 学 ( d r 京) 化 学 与 环 境 工 程学 院 , 北京 1 0 0 0 8 3 ]
Ab s t r a c t : T h e ma i n c h e mi c a l c o mp o n e n t o f d i a t o mi t e i s a mo r p h o u s s i l i c a . P r e p a r a t i o n t e c h n o l o g y o f s o d i u m s i l i c a t e b y wa t e r ・
制备硅酸钠的实验原理
制备硅酸钠的实验原理
制备硅酸钠的实验原理如下:
1. 原理:
硅酸钠是一种无机化合物,由硅酸和钠盐反应生成。
反应式为:Na2CO3 + SiO2 →Na2SiO3 + CO2。
2. 实验步骤:
(1)将适量的硅酸和适量的碳酸钠放入试管中;
(2)加入少量的水悬浮液,搅拌均匀;
(3)将试管放入加热器中,加热反应。
反应温度可以控制在600-800;(4)持续加热一段时间,直到反应结束;
(5)将反应物冷却后,出现固体产物硅酸钠。
3. 实验条件:
(1)反应温度:600-800;
(2)反应物比例:硅酸和碳酸钠的摩尔比为1:1。
4. 注意事项:
(1)实验中要注意安全,使用耐热试管和其他必要的防护设备;
(2)硅酸和碳酸钠应使用高纯度的试剂,并避免受到潮湿条件下的氧化作用;(3)反应温度和时间要适当,过高的温度和过长的时间可能导致反应无效或产
生其他副产物。
硅直接生成硅酸钠
硅直接生成硅酸钠全文共四篇示例,供读者参考第一篇示例:硅直接生成硅酸钠是一种常见的化学反应过程,它在工业生产和实验室研究中都有重要的应用。
硅酸钠是一种重要的无机化合物,可以用于玻璃制造、洗涤剂生产以及水处理等多个领域。
在本文中,我们将介绍硅直接生成硅酸钠的原理、方法以及应用。
硅直接生成硅酸钠的原理是利用硅与氢氧化钠反应生成硅酸钠。
通常情况下,硅粉末会与氢氧化钠溶液反应,在加热的条件下,生成硅酸钠溶液。
这个反应过程一般是在密闭的容器中进行,以避免外界空气和水汽的干扰。
硅酸钠是一种无机盐,化学式为Na2SiO3,是一种白色结晶性固体。
它具有良好的溶解性,可以在水中形成碱性溶液。
硅酸钠在工业上有多种应用,其中最常见的是作为玻璃制造的原料。
硅酸钠可以与碳酸钙反应生成硅酸钙,从而提高玻璃的硬度和耐热性。
此外,硅酸钠还可以用作洗涤剂的成分,可以有效清洁油脂和污渍。
另外,硅酸钠还可以用在水处理过程中,作为缓冲剂和螯合剂。
硅直接生成硅酸钠的方法有多种,最常见的是采用硅粉末和氢氧化钠溶液反应的方法。
在实验室中,可以简单地将硅粉末与氢氧化钠溶液混合,然后在加热的条件下进行反应。
在工业生产中,通常会使用更复杂的设备和工艺来控制反应条件,从而获得更高的产率和纯度。
在硅直接生成硅酸钠的过程中,需要注意控制反应条件,包括温度、压力和反应时间等参数。
适当的反应条件可以提高反应速度和产率,同时还可以控制产物的纯度和结晶度。
此外,还需要注意反应过程中产生的氢氧化钠溶液对皮肤和眼睛的刺激性,必须采取适当的防护措施。
总的来说,硅直接生成硅酸钠是一种重要的化学反应过程,具有广泛的应用前景。
通过继续研究和改进,可以进一步提高硅酸钠的产率和纯度,从而更好地满足工业生产和科研的需求。
希望本文能够对读者对硅直接生成硅酸钠的理解有所帮助。
第二篇示例:硅直接生成硅酸钠是一种重要的化学反应,它在化工领域有着广泛的应用。
硅是一种常见的元素,它在自然界中以二氧化硅的形式存在,而硅酸钠则是一种重要的无机盐,常用于玻璃制造、化工生产和水处理等领域。
用硅藻土制备硅酸钠工艺试验研究
J aF n m e i e g i Ch n J n a Zh n h i n ・ e u t o ・ e g S ul i
( Sh o f hmi ln n i n n l nier gC ia iesyo MiigadT cn lg , in 1 0 8 ; In r n oirntue 1 c o l C e c d vr me t gnei ,hn v rt f nn eh oo y Be ig 0 0 3 2 n e g l stt o aa E o aE n Un i n j Mo aI i o MieaReo reHue a t 0 0 3 ; Heln in Istt o Si c a dT c oo y Hab 102 ) f nrl suc, h h oe 10 13 i  ̄i g ntue f ce e n eh lg , ri o a i n n n 5 0 7
结 构特 点 , 决定 了 它 比 晶形 的 SO 更 易 溶 于 Na H i O 生 成硅 酸 钠 ( 玻 璃 )因而 可 充 分 利 用 此 特 性 生 产 水 , 硅酸钠 , 进而 制得 白炭 黑 。 工艺 的特 点是 硅酸 钠 的 该 生产可 在 常压 下进 行 ,不 需压力 容 器 ,反应 时 间较
硅藻土是一种生物成 因的硅质沉积岩 ,由古代
硅藻遗 体组成 , 是无 定形 的 硅质 矿物 。 其化 学成 分主
硅酸钠制备
理工学院毕业设计学生姓名:祝大龙学号: 09L******* 学院:理工学院专业:化学工程与工艺题目:年产2万吨泡花碱新工艺的初步设计指导教师:李国庭(教授)评阅教师:李小云(教授)2013 年 6 月河北科技大学毕业论文成绩评定表注:该表一试两份,一份归档,一份装入学生毕业设计说明书(论文)中。
毕业论文中文摘要毕业论文外文摘要目录1 引言 (1)1.1 前言 (1)1.2 硅酸钠性质 (1)1.3 硅酸钠的应用 (2)1.4 水玻璃的发展状况 (4)1.5 硅酸钠的合成方法 (5)1.6 本章小结 (8)2 设计内容 (8)2.1 工程设计范围 (8)2.2 设计原则 (8)2.3 劳动安全与工业卫生 (8)2.4 工作制度及劳动定员 (9)2.5 生产工艺 (9)3 工艺计算 (11)3.1 物料衡算及热量衡算 (11)4 设备设计 (18)4.1 设备的计算与选型 (18)4.2 风机的选型 (29)4.3 滚筒的选型 (29)4.4 管道的选型 (29)4.5 泵的选型 (30)4.6 设备一览表 (32)5 泡花碱生产P&ID设计 (33)5.1 P&ID设计 (33)6 施工图设计 (36)6.1 车间布置原则 (36)6.2 管道布置主要原则 (37)6.3 P3D设备布置和配管思路 (39)6.4 三维设计的成果 (39)7 一般操作问题 (40)8 附录 (41)结论 (42)致谢 (43)参考文献 (44)1 引言1.1 前言硅酸钠又名泡花碱,其水溶液俗称水玻璃。
硅酸钠是无机硅化合物中发展最广泛的产品,硅酸钠用途十分广泛,几乎遍及国民经济的各个部门,但对资源、能源的依赖较大,国外许多国家已没有生产优势,受到环境、资源的限制,因此该产品开始向中国、越南等发展中国家转移。
我国是硅酸钠的生产大国,生产能力和产量居世界第一位。
目前,国内生产企业已达200多家,产地主要集中在山东、江苏等地区。
一种二氧化硅用高品质硅酸钠的制备方法[发明专利]
(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201911396101.4(22)申请日 2019.12.30(71)申请人 安徽龙泉硅材料有限公司地址 233400 安徽省蚌埠市怀远县经济开发区(72)发明人 苏忻 赵生护 汪旋 田野 (74)专利代理机构 合肥中博知信知识产权代理有限公司 34142代理人 张加宽(51)Int.Cl.C01B 33/32(2006.01)(54)发明名称一种二氧化硅用高品质硅酸钠的制备方法(57)摘要本发明公开了一种二氧化硅用高品质硅酸钠的制备方法,涉及硅酸钠加工技术领域,包括以下制备步骤:(1)混料;(2)焙烧;(3)分离;(4)一级纯化;(5)二级纯化;(6)制粉。
本发明通过熔融反应由含SiO 2的粉煤灰和碳酸钠制备硅酸钠粗品,所制硅酸钠粗品经超声波的分散处理以除去水不溶性杂质,经脱色剂的吸附作用以除去色素杂质,再经絮凝剂的一级纯化处理来除去悬浮性颗粒杂质,并经浓缩结晶的二级纯化处理来得到硅酸钠纯品;所制硅酸钠纯品的摩尔收率达到94%以上,纯度达到99.5%以上,适用于作为二氧化硅制备用高品质硅酸钠。
权利要求书1页 说明书7页CN 110937608 A 2020.03.31C N 110937608A1.一种二氧化硅用高品质硅酸钠的制备方法,其特征在于,包括以下制备步骤:(1)混料:向粉煤灰中加入碳酸钠粉体,充分混合,得到混合料;(2)焙烧:利用马弗炉对上述混合料进行高温焙烧,焙烧完成后将焙烧产物从马弗炉中取出;(3)分离:将焙烧产物加入水中,利用超声波发生器进行超声处理,静置后过滤,取滤液,搅拌下向滤液中加入活性炭,静置后再次过滤,得到硅酸钠粗品溶液;(4)一级纯化:搅拌下向上述硅酸钠粗品溶液中加入絮凝剂,静置,过滤,取滤液,得到一级纯化溶液;(5)二级纯化:将上述一级纯化溶液进行减压浓缩,待有固体析出时停止减压浓缩,将所得浓缩物置于3-5℃环境中进行结晶,过滤,取滤渣,得到二级纯化晶体;(6)制粉:将上述二级纯化晶体送入冷冻干燥机中进行冷冻干燥,干燥所得固体经粉碎机制成粉体,即得硅酸钠纯品。
制备硅酸钠的化学方程式
制备硅酸钠的化学方程式制备硅酸钠的化学方程式,其实是个很有趣的话题哦。
先说说什么是硅酸钠。
大家听说过水玻璃吗?对,就是那种有点粘粘的东西,听起来好像有点神秘,其实它就是硅酸钠。
很多人不知道,硅酸钠在我们的生活中可大有用处。
无论是作为清洁剂、胶水,还是在工业上都能见到它的身影,真的是万能的“水玻璃”!想象一下,如果没有它,我们的生活可就缺了不少便利。
硅酸钠的制备方法其实也不复杂,甚至可以说是简单得让人惊讶。
说到制备硅酸钠,主要的反应是将二氧化硅(SiO₂)和氢氧化钠(NaOH)混合在一起。
简单来说,就是把这两种化学物质一放到一起,嘿,反应就开始了!二氧化硅,这玩意儿在沙子里就能找到,像是在海滩上捡到的贝壳,随处可见。
而氢氧化钠,就是我们常说的火碱,虽然听起来有点吓人,但其实在厨房里也能找到它的身影,特别是在做肥皂的时候。
把这两者结合在一起,冒出来的化学反应可是相当有趣。
反应的时候,硅酸钠的形成就像是两个好朋友的聚会,氢氧化钠就像是派对的主办方,把二氧化硅拉过来,大家一起欢聚一堂,结果就欢快地生成了硅酸钠和水。
就这样,反应的化学方程式可以简单地写作:SiO₂ + 2NaOH → Na2SiO3 + H2O。
看!就这么简单明了。
反应结束后,你就得到了一瓶清澈的液体,里面满满都是硅酸钠。
是不是感觉很神奇,原本毫不起眼的材料竟然能变成有用的化学物质?制备过程中还有一个小插曲,大家可不要忘了加热。
热量可是催化剂,让反应更加迅速。
想想看,像煮水一样,水温升高,沸腾得厉害,反应就更旺盛。
你可以把反应比作一场盛大的宴会,只有热情高涨,才会让大家都活跃起来,反应进行得更加顺利。
不过,小心别让温度太高,不然会有意外发生,毕竟每个好聚会都得控制好气氛。
在制备硅酸钠的过程中,产生的水可不要随便倒掉哦。
它可是反应的一部分,毕竟水就像是酒席上的调味品,增添了不少风味。
再加上你看,这个反应可不是一次性就能搞定的,可能需要经过几轮的反复操作,才能得到你想要的浓度和纯度。
不同压力条件下稻壳灰制备硅酸钠的工艺研究
不同压力条件下稻壳灰制备硅酸钠的工艺研究稻壳是农作物产生的一种常见的农业废弃物。
稻壳灰是稻壳经过高温燃烧或炭化处理后留下的产物,主要是由含有二氧化硅(SiO2)和氧化钙(CaO)的无机物组成。
稻壳灰中含有丰富的二氧化硅,可以作为硅酸钠的原料。
硅酸钠是一种重要的无机化工原料,广泛应用于玻璃制造、洗涤剂、造纸、建筑材料等行业。
稻壳灰制备硅酸钠是一种资源化利用的方法,可以有效地解决稻壳处理的难题,同时减少废弃物对环境的污染。
稻壳灰制备硅酸钠的工艺主要包括以下几个方面:1.稻壳灰的预处理:稻壳灰通常需要经过破碎、筛分、磁选等预处理步骤,以去除杂质,提高原料的纯度和反应效率。
2.硫酸处理:将经过预处理的稻壳灰与硫酸进行反应,生成硅酸和硫酸钠。
反应过程中需要控制反应温度、反应时间和硫酸浓度,以提高硅酸钠的产率和纯度。
3.硅酸处理:将产生的硅酸与钠碱进行反应,生成硅酸钠。
反应过程中需要控制反应温度、反应时间和硅酸钠浓度,以提高硅酸钠的产率和纯度。
4.过滤、升华和干燥:将反应混合物进行过滤、升华和干燥处理,以得到干燥的硅酸钠产品。
过滤可以去除残余的沉淀物,升华可以分离出纯净的硅酸钠,干燥可以去除水分,提高产品的质量和保存性。
稻壳灰制备硅酸钠的工艺研究需要考虑多方面因素的影响,如反应温度、反应时间、反应液浓度等。
实验可以在不同压力条件下进行,以研究压力对反应速率和产物品质的影响。
此外,调节不同参数如酸碱配比、反应温度等,也可以优化工艺,提高硅酸钠的产率和纯度。
总之,稻壳灰制备硅酸钠是一项有潜力的资源化利用技术。
通过研究不同压力条件下的工艺,可以进一步优化反应条件,提高硅酸钠的产率和纯度,在农业废弃物处理和无机化工原料应用方面具有重要的意义。
1%氢氧化钠溶液制备的硅胶g薄层板
1%氢氧化钠溶液制备的硅胶g薄层板
硅胶是一种广泛应用于化学、制药、食品等领域的材料,它具有良好的吸附性能和化学稳定性。
制备硅胶的方法有很多种,其中一种常用的方法是使用氢氧化钠溶液。
制备硅胶g薄层板的过程如下:
1. 准备氢氧化钠溶液。
将1克氢氧化钠加入100毫升去离子水中,搅拌至完全溶解。
2. 准备硅酸钠溶液。
将1克硅酸钠加入50毫升去离子水中,搅拌至完全溶解。
3. 将氢氧化钠溶液缓慢滴入硅酸钠溶液中,同时不断搅拌。
反应会产生白色沉淀,这就是硅胶。
4. 将硅胶沉淀洗涤至中性,去除余下的氢氧化钠和硅酸钠。
5. 将洗涤后的硅胶沉淀平铺在玻璃板上,待其干燥。
6. 将干燥后的硅胶板切割成所需大小。
制备好的硅胶g薄层板可以用于分离和纯化化合物,例如在制药行业中用于纯化药物。
此外,硅胶g薄层板还可以用于检测和分析样品中的化合物,例如在食品行业中用于检测食品中的添加剂。
需要注意的是,在制备硅胶g薄层板时,要注意安全操作,避免接触氢氧化钠溶液和硅酸钠溶液。
同时,在操作过程中要保持环境清洁,避免杂质进入制备过程中。
硅酸制备化学方程式
硅酸制备化学方程式简介硅酸(H2SiO3)是一种无机酸,由硅(Si)和氧(O)元素组成。
它是一种重要的化学物质,在许多工业和科学领域都有广泛的应用。
硅酸可以通过多种方法制备,其中最常见的方法是通过硅酸盐的水解反应获得。
本文将详细介绍硅酸的制备过程及相关的化学方程式。
硅酸的制备方法1. 硅酸盐的水解反应硅酸盐的水解反应是制备硅酸最常用的方法之一。
硅酸盐是一类含有硅酸根离子(SiO3^2-)的化合物,如硅酸钠(Na2SiO3)和硅酸钙(CaSiO3)等。
在水中,硅酸盐会发生水解反应,生成硅酸。
水解反应的化学方程式如下:硅酸钠(Na2SiO3)的水解反应:Na2SiO3 + 2H2O → H2SiO3 + 2NaOH硅酸钙(CaSiO3)的水解反应:CaSiO3 + 2H2O → H2SiO3 + Ca(OH)22. 二氧化硅与水的反应另一种制备硅酸的方法是通过二氧化硅(SiO2)与水的反应。
这种方法主要用于实验室规模的制备。
二氧化硅与水的反应的化学方程式如下:SiO2 + H2O → H2SiO3硅酸盐的水解反应机理硅酸盐的水解反应是一个酸碱中和反应。
在反应中,硅酸盐溶解在水中,硅酸根离子(SiO3^2-)与水分子发生反应,生成硅酸和相应的碱。
以硅酸钠的水解反应为例,其机理如下:1.硅酸钠溶解在水中:Na2SiO3 → 2Na+ + SiO3^2-2.硅酸根离子与水分子发生反应,生成硅酸和氢氧化钠:SiO3^2- + H2O → H2SiO3 + OH-3.氢氧化钠与硅酸根离子中的钠离子(Na+)中和,生成氢氧化钠:Na+ + OH- → NaOH综上所述,硅酸钠的水解反应生成硅酸和氢氧化钠。
硅酸钙的水解反应机理与硅酸钠类似。
二氧化硅与水的反应机理二氧化硅与水的反应是一个简单的酸碱中和反应。
在反应中,二氧化硅分解为硅酸根离子(SiO3^2-),然后与水分子发生反应,生成硅酸。
二氧化硅与水的反应机理如下:1.二氧化硅分解为硅酸根离子:SiO2 → SiO3^2-2.硅酸根离子与水分子发生反应,生成硅酸和氢氧根离子:SiO3^2- + H2O → H2SiO3 + OH-综上所述,二氧化硅与水的反应生成硅酸和氢氧根离子。
硅酸钠工艺流程
硅酸钠工艺流程
一、原料准备阶段
1.原料收集
(1)采购硅酸钠原料
(2)确保原料质量符合要求
2.配料混合
(1)将硅酸钠原料按配比混合
(2)确保混合物均匀
二、反应制备阶段
1.反应槽装载
(1)将混合好的原料装入反应槽
(2)控制反应槽的温度和压力
2.反应进行
(1)加入反应催化剂
(2)确保反应过程稳定进行
三、结晶分离阶段
1.晶体生长
(1)控制反应温度和时间促进晶体生长
(2)监测晶体质量和形态
2.分离过滤
(1)将晶体和溶液分离
(2)过滤获取硅酸钠晶体
四、晶体处理阶段
1.洗涤
(1)用清水对硅酸钠晶体进行洗涤(2)去除杂质和残留物
2.干燥
(1)将洗涤后的晶体进行干燥处理(2)控制干燥温度和时间
五、成品包装阶段
1.包装准备
(1)准备包装材料和设备
(2)检查包装环境和卫生
2.包装成品
(1)将干燥好的硅酸钠晶体进行包装(2)标注产品信息和包装规格。
硅酸钠防火胶的配方
硅酸钠防火胶的配方
硅酸钠防火胶通常用于防火封堵和防火隔离等领域,以下是一个基本的硅酸钠防火胶配方示例:
材料:
- 硅酸钠:30-50%(质量百分比)
- 水:40-60%(质量百分比)
- 填充剂:10-20%(质量百分比),如硅藻土、珍珠岩等
- 增稠剂:0.5-2%(质量百分比),如纤维素醚、膨润土等
- 阻燃剂:0.5-2%(质量百分比),如硼酸、磷酸盐等
制作步骤:
1. 将硅酸钠加入水中,搅拌至完全溶解。
2. 加入填充剂,继续搅拌至均匀分散。
3. 慢慢加入增稠剂,搅拌至形成所需的黏度。
4. 最后加入阻燃剂,搅拌均匀。
请注意,以上配方仅供参考,具体的配方可能因应用需求、法规要求和材料供应等因素而有所不同。
在实际生产中,建议根据具体情况进行调整和优化。
此外,硅酸钠防火胶的制作和使用需要遵循相关的安全规定和操作规
程。
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理工学院毕业设计学生姓名:祝大龙学号: 09L******* 学院:理工学院专业:化学工程与工艺题目:年产2万吨泡花碱新工艺的初步设计指导教师:李国庭(教授)评阅教师:李小云(教授)2013 年 6 月河北科技大学毕业论文成绩评定表注:该表一试两份,一份归档,一份装入学生毕业设计说明书(论文)中。
毕业论文中文摘要毕业论文外文摘要目录1 引言 (1)1.1 前言 (1)1.2 硅酸钠性质 (1)1.3 硅酸钠的应用 (2)1.4 水玻璃的发展状况 (4)1.5 硅酸钠的合成方法 (5)1.6 本章小结 (8)2 设计内容 (8)2.1 工程设计范围 (8)2.2 设计原则 (8)2.3 劳动安全与工业卫生 (8)2.4 工作制度及劳动定员 (9)2.5 生产工艺 (9)3 工艺计算 (11)3.1 物料衡算及热量衡算 (11)4 设备设计 (18)4.1 设备的计算与选型 (18)4.2 风机的选型 (29)4.3 滚筒的选型 (29)4.4 管道的选型 (29)4.5 泵的选型 (30)4.6 设备一览表 (32)5 泡花碱生产P&ID设计 (33)5.1 P&ID设计 (33)6 施工图设计 (36)6.1 车间布置原则 (36)6.2 管道布置主要原则 (37)6.3 P3D设备布置和配管思路 (39)6.4 三维设计的成果 (39)7 一般操作问题 (40)8 附录 (41)结论 (42)致谢 (43)参考文献 (44)1 引言1.1 前言硅酸钠又名泡花碱,其水溶液俗称水玻璃。
硅酸钠是无机硅化合物中发展最广泛的产品,硅酸钠用途十分广泛,几乎遍及国民经济的各个部门,但对资源、能源的依赖较大,国外许多国家已没有生产优势,受到环境、资源的限制,因此该产品开始向中国、越南等发展中国家转移。
我国是硅酸钠的生产大国,生产能力和产量居世界第一位。
目前,国内生产企业已达200多家,产地主要集中在山东、江苏等地区。
特别是青岛、莱州、潍坊等地区,全省的硅酸钠总产量约110万吨,占全国总量60%,目前国内硅酸钠市场总的需求量约为180万吨固体,其中,白炭黑行业需求约为90万吨固体;分子筛行业需求约为20万吨固体;硅胶行业需求约为25万吨固体;洗涤剂行业需求约为5万吨固体;粘合剂需求量约为15万吨,全国的出口量约为25万吨。
随着高新技术的发展,无机硅化物的用途迅速扩大,品种已达100余种,产品明显地向功能化、精细化、专用化、系列化的方向发展。
而且,高品质的硅酸钠普遍已经应用在高端领域,而且国内生产的大部分因含杂质过多,无法应用于精细化工领域。
所以高品质的泡花碱产品依旧是国内市场的一个空白,拥有广泛的市场发展空间[1]。
上述情况使得硅酸钠行业成为21世纪的朝阳产业。
而目前国内硅酸钠产业仍面临技术薄弱、能耗较大等诸多问题;同时随着我国洗涤、造纸,特别是建筑行业的发展,硅酸钠总需求量将逐年上升,而我国硅酸钠的生产规模还存在很大缺口。
因此,进一步研究开发更为满足市场需求的硅酸钠产品及生产工艺,加快硅酸钠生产装置的建设,大力提高我国硅酸钠的产量和质量,成为我们当前亟待解决的重要课题。
1.2 硅酸钠性质1.2.1 物理性质固体硅酸钠:淡蓝色、青绿色、天蓝色或黄绿色玻璃状物。
液体硅酸钠:无色透明或带浅灰色粘稠状液体。
当杂质含量极少时,玻璃状无水固体硅酸钠是无色透明的玻璃体。
随着杂质含量的增加,玻璃体出现颜色。
杂志中铁的氧化物使其呈现淡棕或深棕色,甚至是黑色。
颜色的深浅又随模数的减小而加深。
密度:随着模数的降低而增大。
当模数从3.33 下降到1时,密度从2.413增大到2.560。
熔点:无固定熔点,"中性"水玻璃大约在550℃左右软化。
对急冷急热非常敏感,受到这种作用时,立即裂成不规则的小碎块。
溶解度:固体硅酸钠在水中溶解度跟下列因素有关a 与压强有关,压强升高,溶解速度增大。
b在相同的压强下,随硅酸钠模数增大,溶解速度而减少。
c与固体硅酸钠的粒度有关,粒度越大,所用的溶解时间越长。
模数:硅酸钠中的二氧化硅与氧化钠的摩尔比称为模数。
模数显示硅酸钠的组成,又影响硅酸钠的物理、化学性质。
模数与质量百分比的关系如下式:M= SiO2% ∕ Na2O %×1.032式中M为模数,1.032为换算系数(Na2O与SiO2分子量之比)。
1.2.2 化学性质无论是块状或粉状固体无水硅酸钠,对酸都很难起起作用。
但易被氢氟酸分解,生成挥发性的和碱金属氟化物。
苛性碱能溶解固体硅酸钠,特别对细粉状物的反应更快。
a 硅酸钠的水溶液能发生强烈的水解反应而使溶液呈碱性。
b 强酸、弱酸、甚至电解质,在加热或在室温,都能使硅酸钠水解而析出二氧化硅。
c氯气在低于100 ℃时,即能相当剧烈地分解固体硅酸钠,生成NaCl、SiO2并放出氧气。
d 能与固体硅酸钠起反应,生成含氧气泡的二氧化硅凝胶。
模数高的硅酸钠活泼性差;浓的比稀的反应强烈[2]。
1.3 硅酸钠的应用硅酸钠除用作粘结剂外,在建筑工业中用于制造耐酸、耐热混凝土、混凝土养护剂、水玻璃涂料、地聚合物胶凝材料、修补材料、灌浆材料等。
在化学工业中可用于制造硅胶、硅酸盐类、分子筛、白炭黑等。
还可用作肥皂的填料,以增加其碱度、硬度和强度,并防止析出游离脂肪酸。
同时,硅酸钠本身也是一种高效的洗涤剂和水软化剂。
在机械制造工业中用于铸造、砂轮制造和用作金属的防腐剂。
在石油工业中可用于制造石油催化裂化用的硅铝催化剂。
在矿山方面用于选矿、防水和堵漏。
木材在硅酸钠水溶液中浸过以后就具有防火的特性。
在纺织工业用于助染,漂白和浆纱。
1.3.1 在建筑工业中应用硅酸钠耐酸混凝土是由硅酸钠、氟硅酸钠、辉绿岩、石英砂等原材料配制成的一种耐蚀耐磨材料,具有耐酸性强、施工修补方便、原料易取、成本低、抗冲击性能好诸多优点。
硅酸钠与耐酸混凝土的配合比一般为硅酸钠:耐酸粉料:耐酸细骨料:耐酸粗骨料=0.6~0.7:l:1:1.5~2.0,其养护温度应不低于10℃,养护时间不少于6d。
配制成的硅酸钠混凝土能抵抗除氢氟酸以外的各种酸类的侵蚀都有很好的功效,特别是对硫酸、硝酸有良好的抗腐性,且具有较高的强度,其3d强度为l1MPa,28d强度可达15MPa多用于化工车间的地坪、酸洗槽等[3]。
1.3.2 在洗涤剂及制皂工业在非磷洗涤剂组分中含有很多的非离子型表面活性剂,按传统的喷雾干燥法制取洗涤剂的过程中,这些非离子型表面活性剂容易逸出从而污染空气。
速溶粉状硅酸钠作为洗涤剂的一个重要组分除了可以代替磷酸盐的一些功能外,还可以用作为非离子型表面活性剂的载体,可以避免和减少空气污染等好处。
近年来快速发展的餐具自动洗净机用洗净剂里也都含有大量的速溶粉状硅酸钠[4]。
在制皂工业,硅酸钠是一种很好的填充剂。
在增强硬度、缓冲肥皂碱性、稳定肥皂泡沫及减少肥皂在硬水中损耗等方面起着相当大的作用。
添加硅酸钠后的肥皂还有利于油类污物的乳化,使赃物悬浮并能防止洗落的赃物重新沾积在洗净的织物上。
在洗衣皂中,硅酸钠用量约为10%~18%,各种香皂中约为1.5%~2.0%[5]。
1.3.3 在造纸及助染、漂白、浆纱等轻纺工业中的应用利用硅酸钠水溶液作为造纸的填料使纸张在造纸机上操作更为顺利,压辊上不发生粘连,使上、下毛毡的损耗减少,能使造纸机排出含有纤维性的白水沉降速度加快,同时增加纸张强度及抗水性,保持纸张表面光滑方便印刷。
在用于染彩色纸张时,可增加吸附能力并使染料容易固定,缩短打浆时间,节省漂白原料。
当然也可用于除去废纸上的油墨,再制成白纸等[6]。
在纺织工业中,硅酸钠水溶液被大量用于丝织品加重的浆料及浸渍剂,还在织物染色和压花纹时作为媒染剂和固着剂。
1.3.4 在耐火材料、陶瓷材料及其制品的应用硅酸钠水溶液与各种矿物质配制而成的各种混合料,加热到一定温度就会变成与原始材料性质不同的新型硅酸盐材料。
在制备耐火硅酸盐材料时,可以采用不同模数的水玻璃及各种矿物质填料,水玻璃与磨细的铬矿与硅化铁的混合物需要经过适当的热处理,可变成一种能经受1100℃高温而不发生任何变形的耐火材料[7]。
将水玻璃与耐火粘土混合料加热到高温之后,得到一种密实性高而完全不透气的硅酸盐材料,可用于化工设备、烟囱、焦炉以及承受腐蚀性气体介质作用的材料的衬里。
除此之外,硅酸钠广泛用于涂料工业、制糖工业、冶金工业等各领域。
据统计,前几年我国硅酸钠消费结构是:轻工方面约占66%;其中纸箱、纸板粘结约占42%;洗涤剂约占24%;机械、冶金行业约占17%;化工原料约占10%;纺织及其它为7%[8]。
1.4 水玻璃的发展状况1818年,德国首次研制成功硅酸钠并实现了工业化生产。
1938年,我国开始在北京、青岛、天津、广州等地先后建设多家硅酸钠生产厂家。
解放后,硅酸钠生产厂已经遍布全国各地,20世纪80年代,年产量突破百万吨大关。
1984年我国制订了国家标准,成立了硅化合物全国情报网和无机硅化物科学技术顾问组,极大的促进了该行业的良好发展。
由于硅酸钠的性能特殊,至今没有可以替代它的产品出现,近年来硅酸钠品种与数量均有大幅度增加,已成为无机盐行业中重要的一部分。
目前全国约有硅酸盐生产企业近200家,年总产量已达到1.7 Mt。
泡花碱的用途非常广泛,几乎遍及国民经济的各个部门[9]。
而且国外市场需求自1998年后,我国硅酸钠产品大量进入韩国和日本等国外市场,且产量逐年递增。
其他硅化物产品如粉状硅酸钠、偏硅酸钠、硅胶等出口量也是有增无减,这种依赖性将越来越大。
国外硅酸钠有较长的发展历史,生产企业自动化控制水平高、生产设备先进,并形成了规模化经营。
世界上硅酸钠基本上被发达国家的大公司垄断。
美国是硅酸钠的生产和消费大国,其国内有17个生产厂,年产量近150万吨,美国PQ公司是目前全球最大的硅酸钠制造商,年生产能力近100万吨,包括其国外的公司有40多个厂,总产量已占世界产量的1/5以上[10]。
欧洲硅酸钠也很发达,德国、英国、法国、意大利等国家的生产能力都较高,突出的有法国的罗地亚(Rhodia)、德国的德固萨(Degussa)、英国的Crosfield Chemicals等跨国公司。
国外公司中,美国的硅酸钠生产装置的开工率很高,达到95%以上,欧洲在75%左右。
在亚太地区,除中国外,日本、韩国是主要的生产商[11]。
2004年,日本硅酸钠年生产能力80万吨,被7个公司垄断,其中德山曹达公司年产量40万吨。
韩国年生产能力为约70万吨,主要是法国罗地亚(Rhodia)公司在韩国建立工厂。
由于日本、韩国都是国内资源比较匮乏的国家,生产硅酸钠的原料及燃料几乎全部进口,韩国罗地亚(Rhodia)生产线在2007年底停止生产,之前,日本许多企业已经停产,主要依靠从中国进口[12]。