Проект цеха по производству жидкого стекла с производительностью 50000 т/год. Номенклатура продукции и ее характеристика. Исходное сырье (кварцевый песчаник, поташ). Технология производства жидкого калиевого стекла. Технико-экономические показатели.
Аннотация к работе
2.2 Технологическая схема производства жидкого калиевого стекла Описание технологической схемы 2.3 Расчет материального баланса 2.4 Выбор и расчет основного технологического оборудования 2.5 Расчет потребности в энергетических ресурсахПоташ легко получить щелока (раствор древесной золы в воде) при выщелачивании водой золы из злаков или водорослей, так как именно калия больше всего в растворимой части растительных остатков (белая "зола" от костра __ в основном поташ. Сегодня карбонат калия получается путем электролиза хлорида калия, в результате чего образуется гидроксид калия, который, поступая в реакцию с углекислым газом, образует воду и карбонат калия. В соответствии с технологической схемой получения калиевого жидкого стекла со склада кварцевый песчаник (SIO2) в контейнерах подается в бункер. Жидкое стекло из аппарата с перемешивающим устройством насосами через патронный фильтр подают в трех секционный отстойник, в котором жидкое стекло выдерживается в течении 2-х суток. Пластинчатый питатель применяют в технологических линиях на заводах по производству жидкого калиевого стекла и предназначен для объемного дозирования и подачи сырья из бункера в технологическую линию.В данном курсовом проекте рассчитывается цех по производству жидкого стекла с производительностью 50000 т/год.
План
Содержание
Введение
1. Номенклатура продукции и ее характеристика
Виды и сорта продукции
2. Технологическая часть
Вывод
В данном курсовом проекте рассчитывается цех по производству жидкого стекла с производительностью 50000 т/год.
Для обеспечения данной производительности завод ежегодно потребляет 56588 т/год исходного сырья.
На заводе используется следующее технологическое оборудование: молотковая дробилка, пластинчатый питатель, вращающийся автоклав, аппарат с перемешивающим устройством, шнековый насос, патронный фильтр.
Список литературы
Введение
Под растворимыми стеклами понимают твердые водорастворимые стекловидные силикаты натрия и калия. Получают растворимые стекла сплавлением кремнезема со щелочными компонентами (содой, поташом и др.) по технологии силикатных стекол. Растворимые стекла являются исходными материалами для производства некоторых видов жидкого стекла, хотя в отдельных случаях они могут применяться (обычно в тонкоизмельченном виде) самостоятельно.
Понятие "жидкое стекло" значительно более широкое и включает в себя водные щелочные растворы силикатов, независимо от вида катиона, концетрации кремнезема, его примерного строения и главное - способа получения таких растворов. Так, кроме растворения в воде растворимых стекол, жидкое стекло получают растворением кремнезема в щелочах, а также растворением аморфных или кристаллических порошков гидратированных или безводных щелочных силикатов. Жидкие стекла могут быть калиевые, натриевые, литиевые, а также на основе четвертичного аммония. Область составов жидких стекол включает, на ряду с высокощелочными системами, также и высококремнеземистые, переходящие по мере уменьшения щелочности в область стабилизированных кремнезолей.
Как растворимое, так и жидкое стекло являются крупнотоннажными продуктами неорганического синтеза и производятся во всех промышленно развитых странах мира. Интерес к этим техническим продуктам определяется, на ряду с их ценными свойствами, экологической чистотой производства и применения, негорючестью и не токсичностью, а также во многих случаях дешевизной и доступностью исходного сырья. жидкое стекло калиевое поташ
1. Номенклатура продукции и ее характеристика
"Жидкое стекло" относят к водным растворам щелочных силикатов-силикатам натрия, калия и лития. Натриевые и калиевые жидкие стекла чаще всего являются продуктами растворения в воде стекловидных растворимых силикатов натрия и калия (растворимых стекол). Растворимые силикаты натрия и калия в виде растворимых стекол имеют также техническое название "силикат-глыба".
Жидкие натриевые и калиевые стекла могут быть получены и прямым растворением кремнезема в едкой щелочи, а также растворением в воде и щелочах кристаллических и аморфных силикатов или гидросиликатов.
Таким образом, понятие "жидкое стекло" относят к водным растворам щелочных силикатов, независимо от способа получения этих растворов, тогда как под "растворимым стеклом" следует понимать только растворимые силикаты натрия и калия в стеклообразном состоянии.
В соответствии с действующей нормативно-технической документацией, отечественная промышленность выпускает "стекло натриевое жидкое", "стекло калиевое жидкое", а также смешанные калиево-натриевые и натриево-калиевые жидкие стекла. Основное количество жидкого стекла получают растворением стекловидных силикатов натрия и калия, в ограниченных масштабах применяется прямое растворение в щелочах природных или искусственных кремнеземсодержащих веществ. В отдельных случаях жидкое стекло является попутным продуктом синтеза или переработки материалов.
Виды и сорта продукции
Жидкое стекло имеет три основные формы состояния, а именно: силикатная глыба, жидкий раствор стекла и растворимый порошок. Внутри каждой группы имеется подразделение на сорта, что отвечает разнообразным запросам по отдельным качествам и характеристикам жидкого стекла как продукта.
Сорта растворимого (силикатная глыба) и порошкообразного стекла разделяют на "нейтральные" и "щелочные”. И напротив, жидкое стекло представлено широкой палитрой растворов, которые различаются соотношением кремнекислоты и щелочи, а также плотностью. Плотность, обычно, соразмеряется таким образом, чтобы растворы жидкого стекла могли бы без труда перекачиваться насосом при обычных температурах. Более высокая концентрация изза высокой вискозности серьезно затруднит использование жидкого стекла при нормальной температуре.
Выпуск стекловидных растворимых силикатов натрия и калия осуществляют на стекольных заводах. Производство жидкого стекла рассредоточено по многочисленным предприятиям - потребителям жидкого стекла, относящимся к различным отраслям народного хозяйства.
Жидкие стекла, выпускаемые промышленностью, представляют собой густые вязкие прозрачные жидкости без видимых механических включений и примесей. Жидкое стекло может быть бесцветным, однако в большинстве случаев оно окрашено примесями в слабо-желтый или серый цвет. В ряде случаев наблюдается легкая опалесценция растворов жидких стекол, вызываемая появлением в них полимерных разновидностей кремнезема.
Химический состав промышленного жидкого стекла определяется в основном составов исходных стекловидных щелочных силикатов, однако его примесный состав может формулироваться также в ходе его производства (измельчение кварцевого песчаника, автоклавное растворение, транспортирование, хранение).
Химическая характеристика промышленных жидких стекол в соответствии с действующей технической документацией включает содержание основных оксидов (SIO2, К2О), их мольное соотношение (модуль), содержание примесных оксидов и плотность раствора.
Силикатный (кремнеземистый) модуль жидкого стекла определяется по формуле: n=SIO2/К2О*m, где m - отношение молекулярной массы щелочного оксида к молекулярной массе SIO2: MK=1,568; SIO2, К2О - содержание оксидов, %.
Плотность жидкого стекла неоднозначно определяется концетрацией нерастворенного силиката щелочного металла, поскольку такой силикат может характеризоваться разным соотношением SIO2 и К2О (силикатным модулем), а вклад SIO2 и К2О в плотность раствора различен. Зная модуль жидкого стекла и плотность, можно однозначно определить содержание в растворе оксидов SIO2 и К2О, а по модулю и абсолютному содержанию оксидов-плотность раствора. Определив содержание в жидком стекле К2О и плотность, по величине модуля можно рассчитать содержание в жидком стекле SIO2.
Промышленные калиевые жидкие стекла, выпускаемые за рубежом характеризуются значениями силикатного модуля в пределах 2,8-3,9 для калиевого жидкого стекла и плотности жидких стекол 1,49-1,26 г/см3.
На ряду с такими характеристиками жидкого стекла, однозначно определяющими его состав, как плотность, концетрация щелочного катиона (% К2О), кремнезема (% SIO2) и модуль, важнейшая характеристика жидкого стекла - вязкость). Вязкость жидкого стекла является функцией концетрации, типа щелочного катиона и температуры. Характерно очень резкое возрастание вязкости щелочных силикатных растворов при определенных значениях концетрации и модуля раствора. Вязкость растворов силикатов калия растет при увеличении концетрации быстрее, чем вязкость натриевых силикатных растворов. Калиевые жидкие стекла при одинаковой концетрации и одинаковом модуле значительно более вязкие. Щелочность промышленных растворов щелочных силикатов калия характеризуется значениями РН 11-12.
Предпосылками для широкого применения жидкого стекла в различных отраслях народного хозяйства являются следующие: 1. Высокий уровень вяжущих свойств, обеспечивающий получение необходимых технических характеристик композиционного материала при небольшом расходе связующего. Возможность получения широкого диапазона технических свойств композиционных материалов на основе жидкого стекла: водостойкости, химической стойкости, атмосферостойкости, термических свойств и др.
2. Дешевизна и не дефицитность исходного сырья для производства растворимого и жидкого стекла (кварцевый песок, сода, поташ), сравнительная простота технологии. Эти обстоятельства делают жидкое стекло доступным и недорогим материалом.
3. Нетоксичность жидкого стекла обеспечивает хорошие санитарно-гигиенические условия труда рабочих как при производстве стекла, так и при получении композиционных материалов на его основе.
4. Абсолютная негорючесть и отсутствие выделения каких-либо газообразных веществ (кроме водяных паров) при нагреве до сравнительно высоких температур (выше 600°С), возможность использования жидкого стекла для получения термостойких и огнеупорных материалов. Негорючесть и не токсичность жидкого стекла делают его конкурентоспособным по сравнению со связующими органического происхождения. В некоторых случаях эти обстоятельства предопределяют выбор жидкого стекла в качестве связующего даже в ущерб уровню технических свойств композиционного материала.
5. Жидкие стекла являются единственным широко доступным источником растворимого кремнезема, необходимого для синтеза неорганических и кремнеорганических соединений. Такой источник растворимого кремнезема не имеет природных аналогов.
Назначение: применяется для производства: силикатных фасадных красок;
силикатных покрытий;
огнезащитных покрытий;
антикоррозионных покрытий;
защитно-декоративных покрытий: покрытий для защиты от расплавленных металлов;
противопригарных покрытий;
силикатных клеев;
инъекционных составов для укрепления горных пород и грунтовок;
составов для пропитки пористых синтетических материалов, тканей, дерева, строительных изделий;
брикетирования (окускования) руд, концентратов, сорбентов и др.;
электродов.1. Бауман, В.А., Клушанцев, Б.В., Мартынов, В.Д. Механическое оборудование предприятий строительных материалов, изделий и конструкций
2. Глуховский, В.Д. Грунтосиликаты
3. Сапожников, М.Я. Механическое оборудование предприятий строительных материалов изделий и конструкций / М.Я. Сапожников - Учеб. для строительных вузов и факультетов.М., "Высш. школа" 1971. - 133 с.
4. Корнеев, В.И., Данилов, В.В. Жидкое и растворимое стекло 1996
5. Мешалки и перемешивающие устройства. http://talnah. su/apparaty_periodicheskogo_dejstviya-peremeshivanie