精選優質文檔-----傾情為你奉上精選優質文檔-----傾情為你奉上專心---專注---專業專心---專注---專業精選優質文檔-----傾情為你奉上專心---專注---專業畢業論文題目：微細二氧化硅氣凝膠的開發目錄微細二氧化硅氣凝膠的開發摘要:目前微細二氧化碳氣凝膠的市場要求量大,我們只要從產品用途性能進行市場考查和開發,我們通過簡單的流酸法直接制備.只要將水玻璃和硫酸分別稀釋到一定的濃度后進行中和反應就形成了水凝膠,再經過老化,洗條，均質化、干燥、粉碎、過篩就可以制得高價值多用途的微細二氧硅氣凝膠。關鍵詞:水玻璃；硫酸；中和；水凝膠；微細一、硅原料的概述目前我國硅原料的生產就達200多種，其中硅化合物及硅酸鹽最主要的原料及硅砂，也有少部分以白土為原料，在諸多硅化和物及硅酸鹽的制造中多以由硅砂為原料合成硅酸納——水玻璃為出發原料。其品種主要包括二氧化硅、硅膠、硅溶膠、硅酸鹽、硅鋁酸鹽、碳化硅、氮氣硅等,由于制造工藝不同,制出性能功能各異的繁多硅系列產品。二氧化硅按照制法的不同可分為氣相二氧化硅和沉淀二氧化硅俗稱的白碳黑。碳膠是用水玻璃經無機酸及解,再經一系列處理,達到適宜的孔結構而得,被廣泛用于吸附劑，催化劑載體,干燥劑及分析中。硅溶膠是粒徑數納米至百納米的超微白二氧化硅顆粒分散在水中的硅體溶液,系采用硅酸鈉水溶液及離子交換除去電解質的方法制成的,目前制硅溶膠以此法為主。同內處均有采用電滲折法制硅溶膠的研究,未見工業化的報道.硅酸鹽品種較多，由二氧化硅與金屬氧化物摩爾比不同而有很多規格。工業化最早應用最廣泛，產量最大的是水玻璃。硅鋁酸鹽包括結晶型硅鋁酸鹽和無定形硅鋁鹽酸鹽，沸石分子篩是近年來迅速發展起來的結晶型硅碳鋁酸鹽類.因處已開發合成沸石分之篩數十種，廣泛用于催化劑領域，尤其在石油化工方面催化應用更為廣泛,另處合成沸石分子篩在合成洗滌劑中代替三聚磷酸鈉處已于普遍化，日本和西方國家已有90%以沸石代替三聚磷酸鈉,德國迪高沙公司開發的無定硅鋁酸鹽，是部分代替了鈦白的新型顏料。碳化硅和氮化硅是一類新型的結構材料和功能材料，由于其相對密度均小于氧化鋁和氧化鈷,碳度，破壞性與氧化化鋁和氧氣鋯基本相等，熱傳導性也遠遠高于氧氣鋁和氧化鋯，耐熱沖擊去性也遠遠高于氧化鋁和氧化鋯,因此是高科技發展公司缺少的材料。現在我國硅膠，硅溶膠，沸石分子都篩都已形成一定生產能力，白炭黑主要用作橡膠工業的填料。新研制并工業化的超細二氧化硅主要用于塑料薄膜開口劑，涂料增調劑等。硅溶膠用于制造內處墻涂料收到好的效果，用于毛紡織行業可減少乙毛和斷頭率，提高產品質量和產量。在啤酒行業應用二氧化硅可改進啤酒的穩定性，我國硅膠生產發展較快。已開發生產出許多新的品種，主要用于食品，醫藥，石油化工等行業，并且大部分出口到西方國家，碳化硅氧化硅國內也有少量生產。我國硅砂質優而豐富，是開發更新更高質量硅化物產的有利條件。但我國的硅化物生產與發達國家相比，還有一定差距，在產品品種應用領城方面還有待開拓，今后還應朝著高附加值化高功能化拓深，以適應我國高科技的發展。二、硅產品的應用我們知道超細白炭黑屬于硅系白色補強型粉體材料。是合或水合硅酸和硅酸鹽的總稱，包括沉淀二氧化硅、硅酸鈣、硅酸鎂、硅酸鋁等。由于他們具有與炭黑并美的性能和外觀上為白色的特性，故統稱為不白炭黑，通常講的白炭黑太多是指SiO2由于生產方不同其產品性能和用途都不同。白炭黑又稱水合硅酸。輕質二氧化硅表達式一般寫成mSiO2。nH2O。隨著條行業的發展人們對色彩的需要和能源的限制。我們生產的微細二氧化硅又叫亞超細二氧化硅，它的應用不斷在發展。廣泛用作涂料工業的增調劑，消光劑，塑料薄膜的抗粘劑，是曬圖紙預涂液的主要成分以及食品醫藥的防結塊劑和液相載體。在涂料油黑中的應用，微細二氧化硅具有觸交性能，在涂料中加入適量的微細二氧化硅能消除液滴的沉降現象，在不飽和聚酸涂料中加入一定量的微細二氧化硅，能使涂層重復疊加時不產生液滴沉降和琢皺，在顏料中加一定量的微向二氧化硅，能防止顏料沉淀，提高顏料的吸附性，在印刷油墨中加入一定量的微向二氧化硅印刷結果好。可消除分散油墨滲透的影響，及進印刷材料的耐洗性增加顏色的光澤度。所以在涂料中也有消光粉之稱。在塑料中的應用。微向二氧化硅在聚乙烯、聚丙烯、聚丁烯、環氧樹脂等塑料中都可以作填充材料，可以提高塑料的彈性強度和耐磨性以及硬度和熱穩定新能。用于電纜可以提高電纜的電絕緣性。如加氣相微細二氧化硅的甲基乙烯硅橡膠就可以用作高壓線的材料。在造紙工業中的應用，用微向二氧化硅作為紙張的上膠劑，可以提高紙張的百度和不透明度，改進印刷新，耐油性，手工感及光澤度。用于曬圖紙，可使紙表面質量好。油黑穩定背面無裂紋；用以疊氮紙，可生產優質藍圖紙，用以銅版紙，可以代替鈦白，特別是用于新聞紙，可塊紙張減輕10%左右，這樣不僅紙薄而且提高了強度，防止油黑滲透，使印刷文字清晰還可以增加透明度。在橡膠中的應用，氣相微細二氧化硅屬于高補強填充材料，由于其成本較高除特殊場合如硅橡膠補及呈處，一般不采用。在醫藥方面的戶用。增加的微細二氧化硅的材材料穩定、堅硬、無毒有一定潤滑功能。是人體的人造骨格的工能性首先材料具有很高的價值。三、微細二氧化硅氣凝膠市場分析硅元素是地殼中含量排第二位的,在我國資源方面含量豐富易得的,可目前利用部分還不到3%.所以對于硅原料的品種繁多的形勢，也是要科學地開發和利用。目前我們的硅只要是用在玻璃和陶瓷的應用,這是最普偏的，用量大概就占了成品的質量70%~80%,這是資源的需求表現.對于高科技領域，硅功能性才材料正在開拓發展中，所以對于硅的新產品的旦生和應用試在必行的了.而我們對生產微細二氧化硅氣凝膠的生產也是高科技的產業。具有關人事透露微細二氧化硅只要是用在涂料，其他方面有軍事，催化劑，醫藥，陶瓷，玻璃等方面的應用。就涂料就占有主要地位.因為本產品無毒,對漆面有光滑平整,細膩，無皺的現象，能很好地消除漆面的慢反謝現象。很好地滿足當今人們的迫求，所以對于微細二氧化硅的開發生產利用是充滿活力的,會有較好市場前境。在涂料應用方面來說我國涂料行業發展水已平達到國際領先水平，對于涂料原料要求要有更好的產品,其中微細二氧化硅就是較好的選擇,本產品的的生產全過程是有綠色之稱，產品從原料到生產出來的產品都是無毒的，而原料價格低，工藝污染少,產品價值高,操作簡單等特點。對高投入項目的資本就節省了開資，預計會有很好的市場效果。現在生產微細二氧化硅這個產品的企業并不多。一般企業的生產都是自己用，很少出售的，其中單涂料應用就占涂料成品5%—20%的質量分，在軍事方面用在炸藥的就占了1%—2%的質量。用在催化劑的應用就更大了。可見目前的企業供應微細二氧化硅回有穩固的市場狀態。未來微細二氧化硅氣凝膠的要求將會在更多產品上得到證實。目前我國化工行業的快速發展狀態下，涂料工業就是較好的例子。在我國一家民營企業看來，生產銷量就達到150噸/月的供求量。其中自主消耗就達到三分只一，而投入的原料99%水玻璃價格在800/噸98%硫酸價格就在600元/噸2%0氨水價格在650元/噸。其最后要到微細二氧化硅產品就在2000元/噸的價格出售。這是在當今市場竟爭中贏得利潤的效果，也證明了我們的微細二氧化硅產品的市場這益是驚人直得推廣的產品。我生產微細二氧化硅氣凝膠用到主要原料就是水玻璃和硫酸，這都工業中易得的原料，為了更能體現我們市場的效果。我們可以從生產水玻璃這里開始就能獲得我們要得硫酸原料。因為生產水玻璃的方法有硫酸鈉，法天然堿法都有生產成有SO2和S這些物質，只要再加以利用就能達到我們想要的濃度的硫酸。應用到我們生產微細二氧化硅氣凝膠的產品中，這是我們生產微細二氧化硅氣凝膠的保貴原料，這樣不僅降低里原料成本，有增加了生產的產品，同時又保護環境是我們當今社會努力推廣的綠色精細化工特點具有更大的發展空間。就國內的市場要求正在不斷的擴大。而且國外市場的要求也在增多，生產微細的二氧化硅氣凝膠的市場未來會更加大，原料的利潤會更加大，所以相信未來市場前境，要有雄厚實力企業才能支撐著整個市場供求的要求。才能平衡市場供求價格。四、微細二氧化硅氣凝膠的生產過程4.1生產原理將硅酸鈉與流酸按一定的比例用水稀釋發生酸堿中和反應得到硅的水凝膠,再加入緩沖溶液控制老化過程,就得到二氧化硅氣凝膠,再在高溫下經過干燥和粉碎就能的到微細二氧化硅氣凝膠.4.2生產過程我將水玻璃與水按照1：1.4的比例混合加搪瓷反應釜中，用200目的濾布過濾,攪拌升溫在30??c左右向反按應釜內滴加30%硫酸直到有較多的凝膠出現繼續滴加流酸直到PH=2升溫到60?C時，保溫1小時訊速加入20%氨水調節PH=8，再升溫度90?c停止攪拌保溫1小時，最后開動攪拌再加30%流酸調節PH=2，冷卻到室溫進行壓濾得到的微細二氧化硅氣凝膠的粗產品。再洗滌直到產品PH=7。將得到的粗產品與分散劑和水按照35:1:5的比例混合，進行快速分散均勻,再抽到壓濾機中進行壓濾，到餅狀的物料送到干燥器中控溫在125?c的溫度進行攪拌干燥,氣流粉碎到2—5微米的粒徑之間為合格的產品進行包裝并，檢測產品存在干燥避光處保存。4.3生產工藝流程原料——反應——壓濾——洗滌——壓濾——均質化——壓濾——干燥——粉碎——過篩——包裝4.4產品參照標準表4.1產品參照標準產品原數指標項目TMS-100TMS-100PTMS-110TMS-120TMS-200TMS-210TMS-220二氧化硅（干基）/%99.4099.4099.4099.4099.4099.4099.40平均粒位/微米1--21--22--32--31--31--31--2此表面積/(㎡/g)350-400200-250250-300200-250300-350300-350300.-350孔容(m/g)1.600.501.000.401.601.401.60吸油值/(㎡/mg)300280250200300270300白度（Hunter）92929292929292PH值(5%水空液6---76---76---76---76---76---76---7揮發損失（105?c2h）3---53---52---42---43--53---53---5烤損失(950c?.2h)4414143344.5原料的標準表4.2先用的硅酸鈉技術指標型號級別指標項目液----2優先品一等品合格品鐵(Fe)含量1%<0.02<0.05水不容物含量1%<0.02<0.04<0.50容度(20c)/(g/cm)1.368---1.394氧化鈉含量/%8.2二氧氣硅含量/%26.0模數(M)3.1-3.4表4.3硫酸與氨水的指標指標品名含量灰分/%還原高溫酸鉀物質/%透明度/mm硫酸30%<0.01<0.0004350氨水20%<0.01<0.00043404.6設備的介紹表4.4保證每月生產150噸的的產量所用的設備設備名規格數量/臺容量工作壓力規格塘瓷反應備215000L帶攪拌換熱夾套搪瓷材質板式壓機6700kg13~15MPa工作在13~15MPa簡體式干燥器1500kg30MPa塔式通風可控溫粉碎包裝機2100kg30MPa氣流粉碎包裝隔膜泵60.2~0.7MP工作壓力0.2~0.7MP空壓機1130?13~15MPa工作壓力加15MP4.7原料的校算目前一般民營企業的能達到96%的收率,我們安原料產品每噸來計算如表4.5。表4.5原料的校算原料規格投入數據密度與含量市場價格水玻璃99%41Kg1.132800元/tH2SO498%7.6kg30%600元/t氧水22%1kg20%650元/t二氧化硅94%1t99.4%2400元t/4.8解決的問題由于以上數據的考證微細二氧化硅的市場是個很好的開發項目，會有很高的利潤價值，但我們要解決的問題也很多。目前的生產自動化情況并不理想，面對這種粉體的生產難有高的連貫性自動化的生產模式，我們都是用間歇的操作生產，缺點就在對沒反應的資源做不到回收于利用，對于操作的浪費很多這都是不好把握的因素，我們要改這一狀況的生產就是要提高工藝流程的自動化程度。才跟得上當今市場前進的步伐才會有更好的利潤。這種生產工藝對于工業用水是很大的，平均每生產一噸的產品要用15噸的水。這樣對于工業的廢水污染來說就加大了，這也會使用的產品成本和人工的升高，為生產帶來很多的不便，和浪費，造成價格的不穩定大打折扣，可以考慮回收處理廢水資源，來改善生產的工藝，從中增加收入。其次對于產品質量的把關要達到微細的等級，/r/