СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЖИДКОГО СТЕКЛА Советский патент 1973 года по МПК C01B33/32 

I

Изобретение относится к технологии приготовления жидкого стекла, применяемого в производстве катализаторов, цеолитов, в ст|роительной 1И1Ндустри1и и других областях.

Известен способ получения жидкого стек-ла путем растворения в воде дробленого силиката щелочного металла при повышенных -температуре и давлении с периодической загрузкой :и выгрузкой продуктов. Растворение ведут в а1втакла:ве под давлением водяного пара 5,5-6,0 кг/см П|ри температуре 155- 160° С В течение 3-4 час. Загрузка силиката в аппарат составляет 60--100% от веса воды. Однако этот способ характеризуется продолжительностью процесса, чувствительностью к примесям (содержание нерастворимых примесей не более 0,7 «вес. %), значительным шламообразованием, плохой фильтруемостью по.лучаемых растворов и невысокой концентрацией жидкого стекла (не более 3,7- 4,5 г экв/л).

С цеЛЬЮ интенсификации и стабилизации процесса растворения, уменьшения шламообразоваяия и улучшения фильтруемости получаемых растворов, пред тагается растворение силиката в воде вести при 2,0-2,5-кратном избытке силиката относительно воды, из которого 45-55% составляет силикат, прошедший предварительную гидратацию. Используют дробленый силикат с размером кусков до

150 мм. Процесс ведут в вертикальном неподвижном автоклаве при давлении водяного пара 5,5 - 8,0 кг/см, температуре 155-175°С без перемешивания. Для исключения образования настылей в аппарате перед выгрузкой давление снижают на 60-70% от рабочего в течение 3-5 мин.

Пример. Растворение сили катов в воде осуществляют циклически в верт,икально-м неподвижном аппарате (автоклаве) объемом 6 м. Применяют, например, дагестанский, калужский или салаватокий силикаты с модулем 2,9-2,95.

В аппарат через нижний штуцер подают 1,8-2,0 г воды. Через загрузочный люк сверху засыпают 4,5 т силиката натрия крупной или мелкой грануляции, что превышает необходимое количество для получения концентрированного жидкого стекла примерно в 2- 2,5 раза и позволяет обеспечить в аппарате после вылрузки первой порции жидкого стекла постоянный остаток нерастворимого силиката (около 45-55% от первоначально загруженного). После этого аппарат герметизируют И нагнетают пар внутрь аппарата до давления 5,5 кгс/см в количестве 850-900 кг и оставляют его под давлением в течение мин.

Процесс растворения силикатов щелочных металлов сопровождается положительным

тепловым эффектом, вследствие чего давление в аппарате повышается до 8 кгс/см.

После вы-дбржки под давлением открывают штуце|р и понижают давление в аппарате до 2,0-2,5 кгс/см, направляя уходящий пар в емкость для предварительного нагрева воды, идущей ,на очередной цикл растворения, при этом вода нагревается до 90-100° С.

Для обеспечения необходимой пористости слоя остатка силиката, что исключает образование слипшейся массы аиликата в аппарате, перед выгрузкой жидкого стекла быстро снижают да,вление в аппарате на 60-70% от начального в течение 3-5 мин. Спустив давление в ап.па1рате, выгружают жидкое стекло в приемную емкость.

После цикла растворения на решетке аппарата остается примерно 2,2-2,4 т нерастворимого, но прошедшего гидратацию силвката щелочного металла.

Следующий цикл идентичен описанному, но в аппарат загружают силикат в количестве 2,3-2,1 т, что с учетом остатка составляет 4,5 г.

В связи с тем, что в аппарат заливают дредварительно нагретую до 90-:100°С воду, а остаток силиката нагрет до 120-140° С, в последующих циклах для растворения силиката пар подают в аппарат в уменьщеяных количествах.

Образующийся при растворении шлам удаляют из аппарата вместе с жидким стеклом при ето выгрузке.

Для точного дозирования силиката и воды аппарат оборудован тензометрической системой взвешивания.

Основные технологические показатели процесса растворения дагестанского и калужского силикатов натрия с модулем 2,9 представлены «иже:

ГаиулОдметрический состав силиката, мм20-150

Отношение весов силиката и воды1,2-1,8

Давление в аппарате в конце

нагревания, кгс/см 5,5-6,0

Давление в аппарате в конце растворения, кгс/см 7,5-8,0

Продолжительность всех операций цикла, мин90-120

Продолжительность нагревания и выдержки под давлением, мин60-100

Количество силиката из загрузки, перешедшее в раствор, %45-55

Количество гидратированного силиката из загрузки, остающегося на решетке для очередного ци;кла, % 45-55

Концентрация образовавшегося жидкого стекла, г экв/л 4,2-4,5

Предлагаемый способ позволяет повысить производительность .аипарата /в 2-3 раза, вдвое улучшается фильтруемость жидкого стекла, шламообразование уменьшается в 3-8 раз.

Предмет изобретения

1. Способ получения жидкого стекла путем растворения в воде дробленого силиката щелочного металла в автоклаве при повышенных давлении и температуре с периодической загрузкой и выгрузкой продуктов, отличающийся тем, что, с целью интенсификаци-и и .стабилизации процесса растворения, уменьшения шламообразования и улучшения фильтруемости получаемых растворов, процесс ведут в 2,0-2,5-кратнОМ избытке силиката от., носительно воды, .из которого 45-55% составляет силикат, прошедший предварительную гидратацию.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что,

с целью исключения образования настылей в

аппарате, перед выгрузкой давление снижают

45 на 60-70% от рабочего в течение 3-5 мин.