СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СИЛИКАГЕЛЯ Российский патент 2025 года по МПК C01B33/16 

Изобретение относится к производству силикагеля, который обладает высокими адсорбционными свойствами и может быть применен в промышленности и в быту в качестве адсорбента.

Известен способ получения силикагеля (патент RU №2635710, МПК С01В 33/16, С01В 33/143, опубл. 15.11.2017 г.) заключающийся в смешении предварительно охлажденных раствора жидкого стекла с эквивалентной концентрацией оксида натрия1,48-1,82 моль/дм³ и раствора сернокислого алюминия с эквивалентной концентрацией оксида алюминия 0,25-0,45 моль/дм³, содержащего свободную серную кислоту, после чего образовавшийся в результате смешения растворов золь, имеющий рН 6,4-6,9, формуют в шарики силикагеля посредством капельной подачи золя в минеральное масло, сформованные шарики выдерживают не более 16 часов в циркулирующем потоке раствора сульфата натрия, осуществляют их последовательную промывку сначала раствором серной кислоты, потом водой, после промывки силикагеля водой осуществляют его пропитку водным раствором неионогенного ПАВ, содержащего группу полиоксиэтилена, с концентрацией ПАВ 0,05-2,0 масс. %, сушат и прокаливают.

Недостатком данного способа является сложность и многостадийность технологического процесса.

Известен способ получения силикагеля (патент RU №2605707, МПК C01B 33/16, опубл. 27.12.2016 г.) включающий смешение раствора силиката натрия с раствором сернокислого алюминия с получением золя, переходящего в гель, при этом, смешение растворов осуществляют при температуре не более 10°C при концентрации силиката натрия 1,7-2,0 моль/дм³ и концентрации сернокислого алюминия 0,45-0,48 моль/дм³, образовавшийся золь формуют в шарики, которые выдерживают в циркулирующем потоке раствора сульфата натрия, осуществляют их промывку сначала серной кислотой, затем очищенной водой или паровым конденсатом, сушку проводят при повышении температуры от 70°C до180°C и осуществляют прокаливание при 360-400°C без доступа водяного пара.

Недостатком данного способа является сложность технологического процесса.

Известен способ получения силикагеля (патент SU №874621, МПК C01B 33/16, опубл. 23.10.1981 г.), наиболее близкий по технической сущности заявляемого изобретения, включающий смешение растворов жидкого стекла и серной кислоты, застудневание полученного золя с образованием геля, его подсушку, промывку и сушку, причем подсушку ведут при температуре 115-125°С в течении 1,5-2,5 ч, а промывку ведут водой.

Недостатком известного способа является большая трудоемкость процесса, обусловленная необходимостью перемещения гидрогеля между операциями и разламывания на куски.

Технической задачей настоящего изобретения является обеспечение автоматизации поточного производства силикагелей.

Техническим результатом является получение силикагелей заданной фракции и уровня влажности.

Поставленная задача решена тем, что смешение, застудневание, подсушку, промывку и сушку выполняют автоматизированным способом и ведут последовательно в герметичной емкости, при этом подсушка выполняется при температуре 60-70°С в течении 6-7 часов, затем промывка аэрированной водой до достижения содержания солей в воде <8 мг/л и сушка потоком нагретого воздуха с плавным повышением температуры, проводимая в два этапа, первый до температуры 80-120°С в течении 5-6 часов и второй до температуры 120-200°С в течении 8-10 часов.

Использование перемешивания серной кислоты при добавлении жидкого стекла позволяет ускорить гелеобразование и получить равномерно распределенный по объему золь.

Подсушка застудневшего золя при указанных технологических режимах в герметичной емкости обеспечивает равномерное трещинообразование в подсушенном золе.

Промывка золя аэрированной водой позволяет одновременно снизить содержание солей и за счет наличия пузырьков воздуха раскрыть трещины подсушенного золя.

Сушка потоком нагретого воздуха с плавным повышением температуры в два этапа, первый до температуры 80-120°С в течении 5-6 часов и второй до температуры 120-200°С в течении 8-10 часов обеспечивает равномерность фракции готового силикагеля с заданными параметрами влажности.

Сущность изобретения иллюстрируется примерами.

Пример 1. В герметичную емкость заливают раствор серной кислоты и при перемешивании добавляют жидкое стекло, доводят до концентрации геля, затем перемешивание останавливается и ведется подсушка застудневшего золя за счет его подогрева до температуры 60°С в течении 7 часов, после подсушки образовавшийся золь промывается предварительно аэрированной водой до достижения содержания солей в воде <8 мг/л, а затем проводится его сушка потоком нагретого воздуха с плавным повышением температуры в два этапа, первый до температуры 120°С в течении 5 часов и второй до температуры 200°С в течении 8 часов. После сушки готовый силикагель ссыпается из емкости. Получается силикагель гранулами 1-5 мм влажностью 5 %.

Пример 2. В герметичную емкость заливают раствор серной кислоты и при перемешивании добавляют жидкое стекло, доводят до концентрации геля, затем перемешивание останавливается и ведется подсушка застудневшего золя за счет его подогрева до температуры 70°С в течении 6 часов, после подсушки образовавшийся золь промывается предварительно аэрированной водой до достижения содержания солей в воде <8 мг/л, а затем проводится его сушка потоком нагретого воздуха с плавным повышением температуры в два этапа, первый до температуры 80°С в течении 6 часов и второй до температуры 120°С в течении 10 часов. После сушки готовый силикагель ссыпается из емкости. Получается силикагель гранулами 2-8 мм влажностью 3 %.

Таким образом, заявленное изобретение позволяет обеспечить автоматизацию поточного производства силикагелей заданной фракции и уровня влажности.

Изобретение относится к способу получения силикагеля, включающему смешение, застудневание, подсушку, промывку и сушку, выполняют автоматизированным способом и ведут последовательно в герметичной емкости, при этом подсушка выполняется при температуре 60-70 °С в течение 6-7 ч, затем промывка аэрированной водой до достижения содержания солей в воде <8 мг/л и сушка потоком нагретого воздуха с плавным повышением температуры, проводимая в два этапа, первый до температуры 80-120 °С в течение 5-6 ч и второй до температуры 120-200 °С в течение 8-10 ч. Техническим результатом является получение силикагелей заданной фракции и уровня влажности. 2 пр.

Способ получения силикагеля, включающий смешение растворов жидкого стекла и серной кислоты, застудневание полученного золя с образованием геля, его подсушку, промывку и сушку, отличающийся тем, что смешение, застудневание, подсушку, промывку и сушку выполняют автоматизированным способом и ведут последовательно в герметичной емкости, при этом подсушка выполняется при температуре 60-70 °С в течение 6-7 ч, затем промывка аэрированной водой до достижения содержания солей в воде <8 мг/л и сушка потоком нагретого воздуха с плавным повышением температуры, проводимая в два этапа, первый до температуры 80-120 °С в течение 5-6 ч и второй до температуры 120-200 °С в течение 8-10 ч.