一种硅溶胶生产装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术要解决的问题是提供一种提高反应釜生产效率、降低能耗的硅溶胶生产装置。经离子交换柱处理后得到的活性硅酸溶液送达高位槽后，启动超滤浓缩装置，对高位槽内的活性硅酸溶液进行浓缩脱水。经过一定时间的浓缩处理后，高位槽中的活性硅酸溶液的浓度由3‑5%可增大至6‑10%。然后再将浓缩后的硅酸加入到反应釜中进行硅溶胶的合成，从而使反应釜中生成的硅溶胶浓度由也原来的3%‑5%提高至6%‑10%，提高了反应釜的生产效率，并降低能量消耗。

A production device of silica sol

【技术实现步骤摘要】
一种硅溶胶生产装置
本技术涉及硅溶胶生产领域，具体涉及一种硅溶胶生产装置。
技术介绍
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。离子交换法制备硅溶胶生产工艺主要分为三个环节：制备活性硅酸、二氧化硅胶粒生长、纯化浓缩稀硅溶胶。首先，用稀释后的硅酸钠作为起始原料，硅酸钠经离子交换树脂处理得到活性硅酸溶液；再向含有晶种的母液中缓慢滴加活性硅酸溶液，在催化剂作用下，二氧化硅胶粒慢慢生长，直到粒径生长至要求所需大小即可；最后纯化浓缩制得硅溶胶产品，常用的装置是离子交换柱和反应釜。离子交换法制备硅溶胶工艺具有不可克服的缺点，就是起始原料硅酸钠的浓度不能过高（一般稀释浓度约为5-8%），如果浓度过高，第一会影响离子交换树脂的交换效率；第二会造成得到的活性硅酸溶液储存时间较短。由于离子交换树脂处理获得的活性硅酸溶液浓度约为3%-5%，所以活性硅酸溶液缓慢滴加到反应釜中生成硅溶胶浓度也约为3%-5%，由于生成的硅溶胶浓度较低，造成反应釜生产效率低下，且能耗增加。
技术实现思路
本技术要解决的问题是提供一种提高反应釜生产效率、降低能耗的硅溶胶生产装置。本技术是通过以下技术方案实现的：一种硅溶胶生产装置，包括离子交换柱和反应釜，还包括高位槽和超滤浓缩器；所述离子交换柱的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超滤浓缩器的进液管，所述超滤浓缩器的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口。进一步的，所述离子交换柱的出液管和所述高位槽的进液管之间设有第一离心泵；所述高位槽的出液管和所述超滤浓缩器的进液管之间设有第二离心泵。进一步的，所述离子交换柱的出液管位于下端，所述高位槽的进液管为上端，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高位槽的进液管之间设有开关阀，所述高位槽的出液管和超滤浓缩器的进液管之间设有开关阀，所述高位槽的出液管和反应釜的进液口之间设有开关阀。本技术所述硅溶胶生产装置具体工艺步骤如下：1、将适量的6%硅酸钠溶液注入离子交换柱内处理后得到的活性硅酸溶液；2、将活性硅酸溶液送达高位槽后，启动超滤浓缩装置，对高位槽内的活性硅酸溶液进行浓缩脱水。经过一定时间的浓缩处理后，高位槽中的活性硅酸溶液的浓度由3-5%可增大至6-10%；3、然后再将浓缩后的硅酸加入到反应釜中进行硅溶胶的合成，从而使反应釜中生成的6%-10%硅溶胶。本技术与现有技术相比所取得的有益效果如下：经离子交换柱处理后得到的活性硅酸溶液送达高位槽后，启动超滤浓缩装置，对高位槽内的活性硅酸溶液进行浓缩脱水。经过一定时间的浓缩处理后，高位槽中的活性硅酸溶液的浓度由3-5%可增大至6-10%。然后再将浓缩后的硅酸加入到反应釜中进行硅溶胶的合成，从而使反应釜中生成的硅溶胶浓度由也原来的3%-5%提高至6%-10%，提高了反应釜的生产效率，并降低能量消耗。附图说明图1为本技术所述硅溶胶生产装置结构示意图；图中：1、离子交换柱，2、反应釜，3、高位槽，4、超滤浓缩器，5、第一离心泵，6、第二离心泵，7、开关阀。具体实施方式下面结合附图对本技术进一步详细的说明。如图1所示的一种硅溶胶生产装置，主要包括离子交换柱1、反应釜2、高位槽3和超滤浓缩器4。所述离子交换柱1的出液管位于下端，所述高位槽3的进液管为上端。所述离子交换柱1的出液管连通所述高位槽3的进液管，所述离子交换柱1的出液管和所述高位槽3的进液管之间设有第一离心泵5和开关阀7，这样方便离子交换柱内的液体进入高位槽内。所述高位槽3的出液管位于下端，高位槽3的出液管连通所述超滤浓缩器4的进液管，所述超滤浓缩器4的出液管连通所述高位槽3的进液管，高位槽3的出液管连通所述反应釜2的进液口。所述高位槽3的出液管和所述超滤浓缩器4的进液管之间设有第二离心泵6。所述高位槽3的出液管和超滤浓缩器的进液管之间设有开关阀7，所述高位槽3的出液管和反应釜2的进液口之间设有开关阀7。通过第二离心泵将高位槽内的液体经过超滤浓缩器进行浓缩，过滤出的水排除，进入高位槽，从而提高内部的浓度后进入反应釜进行反应。上述内容中，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12立方米的夹套搅拌反应釜，高位槽3为容积为25立方米的不锈钢或PE塑料储罐，超滤浓缩器4的型号为GCG-SI310-16（16支膜管）。本技术所述硅溶胶生产装置具体工作过程如下：将20立方米体积6%的硅酸钠溶液经过离子交换柱，可得到20立方米体积的4%的稀硅酸溶液，开启第一离心泵将溶液收集于高位槽中，开启超滤浓缩器和第二离心泵，通过一定时间的浓缩出水，稀硅酸溶液的体积缩小至10立方米体积，从而使硅酸溶液的浓度提高至8%。将上述浓缩后的2立方米硅酸溶液加入到容积为12立方米的反应釜中，加入适量催化剂，然后升温至90-100℃，30分钟后开始加料，将剩余的8立方米硅酸溶液按照一定的流量加入到反应釜中，在加料过程中要维持反应釜内的温度为90-100℃，直到硅酸溶液全部加入反应釜中。当硅酸溶液全部加后，继续在90-100℃下反应1小时左右。然后降温到50℃以下，出料。通过上述的生产操作，最终可以在反应釜内得到体积为10立方米、含量为8%的硅溶胶产品。这种先将稀硅酸溶液浓缩，然后再加料的操作方法，可以得到含量为8%的硅溶胶产品，而传统的生产方法只能得到3-5%浓度的硅溶胶，这样的操作方法提高了反应釜的生产效率。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种硅溶胶生产装置，包括离子交换柱（1）和反应釜（2），其特征在于，还包括高位槽（3）和超滤浓缩器（4）；/n所述离子交换柱（1）的出液管连通所述高位槽（3）的进液管，所述高位槽（3）的出液管连通所述超滤浓缩器（4）的进液管，所述超滤浓缩器（4）的出液管连通所述高位槽（3）的进液管；/n所述高位槽（3）的出液管连通所述反应釜（2）的进液口。/n

【技术特征摘要】
1.一种硅溶胶生产装置，包括离子交换柱（1）和反应釜（2），其特征在于，还包括高位槽（3）和超滤浓缩器（4）；
所述离子交换柱（1）的出液管连通所述高位槽（3）的进液管，所述高位槽（3）的出液管连通所述超滤浓缩器（4）的进液管，所述超滤浓缩器（4）的出液管连通所述高位槽（3）的进液管；
所述高位槽（3）的出液管连通所述反应釜（2）的进液口。


2.根据权利要求1所述的硅溶胶生产装置，其特征在于，所述离子交换柱（1）的出液管和所述高位槽（3）的进液管之间设有第一离心泵（5）；所述高位槽（3）的出...

【专利技术属性】
技术研发人员：李春生，李春光，
申请(专利权)人：山东百特新材料有限公司，
类型：新型
国别省市：山东;37