Cтраница 1
Разбавленные растворы силиката натрия и серной кислоты вводили в специальный смеситель для образования гидрозоля, который быстро превращался в гидрогель. [1]
При смешении разбавленных растворов силиката натрия и серной кислоты образуется гидрогель. После пропитки гидрогеля раствором сернокислого алюминия осаждают окись алюминия путем добавления водного раствора аммиака. Шлам сгущают фильтрацией, а затем прокачивают при давлении 350 кгс. Сухой материал промывают для удаления растворимых солей, отфильтровывают и, наконец, высушивают во вращающихся барабанах. [2]
При смешении разбавленных растворов силиката натрия и серной кислоты образуется гидрогель. После пропитки гидрогеля раствором сернокислого алюминия осаждают окись алюминия путем добавления водного раствора аммиака. Шлам сгущают фильтрацией, а затем прокачивают при давлении 350 кгс / см2 через распылительное сопло в сушильную башню высотой 15 м, где гранулы высушиваются идущими навстречу горячими газами. Сухой материал промывают для удаления растворимых солей, отфильтровывают и, наконец, высушивают во вращающихся барабанах. [3]
При добавлении к разбавленному раствору силиката натрия ( Na2SiO3 nSiO2) соляной кислоты вся масса превращается в бесцветный и прозрачный гель кремневой кислоты. С уменьшением количества воды свойства этого геля постепенно изменяются. Так, при содержании 90 % воды гель можно резать как твердое тело, при содержании 75 % - он становится ломким и легко крошится, при 65 % воды - легко измельчается и превращается в порошок. Если гель кремневой кислоты полностью высушить, остается жесткий скелет, содержащий огромное количество заполненных воздухом пузырьков. В воде он не набухает, теряет способность к растворению и гелеоб-разованию и поглощает воду как пористое тело. [4]
Активный кремнезем приготовляется добавлением разбавленных растворов силиката натрия и кислоты непосредственно к суспензии, содержащей кремнеземные агрегаты, в таких пропорциях, чтобы иметь возможность выделять активный кремнезем, в то время как в суспензии поддерживаются щелочные условия при температуре выше 60 С. В присутствии гидроксил-ионов, используемых в качестве катализатора, активным кремнеземом оказывается такой, который при добавлении к системе срастается с поверхностью агрегатов кремнезема. [5]
Этот кремнезем получается, если разбавленный раствор силиката натрия ( 3 25 SiO2: 1 0 Na2O) деионизируется при комнатной температуре. Помимо мономерного кремнезема он также содержит и частицы размером до 10 - 20 А. [6]
После этого в золь одновременно вливают разбавленные растворы силиката натрия и серной кислоты при энергичном перемешивании смеси в течение 8 ч, поддерживая рН - 9 и температуру 95 С. При указанных условиях на кремнеземных зародышах осаждается кремневая кислота, образующаяся при добавлении силиката натрия и серной кислоты. При этом происходит формирование частиц размером, например, 37 нм. [7]
Рыженко [46] из данных по измерениям электропроводности подсчитал значения констант диссоциации силикат-ионов в разбавленном растворе силиката натрия при температурах от О до 250 С. [8]
Маротта [40] получил частицы размером 5 - 10 нм добавлением раствора кремневой кислоты к разбавленному раствору силиката натрия, нагревая смесь в течение нескольких часов при 25 - 50 С, затем более длительно при 50 - 90 С и, наконец, в течение еще более продолжительного периода при 70 - 100 С с одновременным выпариванием воды. Очевидно, что такой способ включает в себя сочетание процессов дополнительного образования зародышей и наращивания частиц. [9]
На заводе Америкен цианамид К в Мичигане ( Индиана) гидрогель SI02 готовят, смешивая разбавленные растворы силиката натрия и серной кислоты в нескольких деревянных емкостях. Затем добавляют необходимое количество растворов сульфата алюминия и аммиака для гидролиза соли. Затем алюмосиликатный гидрогель полностью отмывают от растворимых солей на вращающемся вакуум-фильтре непрерывного действия. Для окончательного приготовления 1 т катализатора требуется около 57 м3 воды высокой чистоты. Отмытый и отжатый на фильтре алюмосиликат смешивают с водой и распыляют в атмосфере горячих дымовых газов в цилиндрической камере. Получающийся обезвоженный микросферический катализатор отделяется от движущегося газа в системе конических циклонов-сепараторов. Затем частицы катализатора разделяют в зависимости от размеров; для установок с пылевидным слоем катализатора требуются частицы определенного гранулометрического состава. Тонкая фракция частиц катализатора и частицы, получающиеся при циркуляции, имеют средний размер 40 мк. [10]
Относительно устойчивые золи, содержащие до 18 % кремнезема, были приготовлены Бэрдом [29] путем удаления натрия из разбавленного раствора силиката натрия. [11]
Другой процесс получения золей кремнезема из силиката натрия посредством ионного обмена описан Трайлом [36], который нашел, что при пропускании разбавленного раствора силиката натрия, содержащего 3 % SiO2, через слой смолы, стабилизации его добавлением небольшого количества щелочи и последующем нагревании золя под давлением активный или ионный кремнезем превращается в неионную форму. Затем добавляют более концентрированный силикат натрия, раствор снова пропускают через слой смолы, снова подщелачивают и подвергают термообработке. Было обнаружено, что при непрерывном повторении процесса могут быть получены золи, содержащие от 20 до 23 % кремнезема. Согласно определению, данному в этом патенте, ионный кремнезем включает не только кремнезем, способный ионизироваться в водных растворах, но также кремнезем, который имеет средний размер частиц меньше 40 мр, определенный методом ультрацентрифугирования. Чтобы превратить ионный кремнезем в коллоидный, применяли температуру свыше 100, соответствующую давлению пара от 4 2 до 14 кг / см2 при продолжительности нагревания 10 - 20 мин. В этом процессе получаются коллоидные частицы относительно больших размеров. [12]
При таком способе кислота по существу не расходуется, за исключением небольшого ее количества, требуемого в начале каждой очередной загрузки для нейтрализации разбавленного раствора силиката натрия ( 0 5 % SiC) до рН 9 при температуре 60 - 90 С и получения зародышей кремнезема для инициирования процесса. Чтобы свести к минимуму расход энергии и избежать отложений кремнезема между мембранами, зазор между ними должен быть небольшим и равномерным. Вода добавляется в анодную камеру, после чего она медленно подается в катодную камеру, из которой постоянно отбирается раствор гидроксида натрия. Анолит и католит циркулируют от соответствующей электродной камеры по направлению к разделяющим перегородкам для удаления таких газов, как кислород и водород. [13]
На рис. IX-8 представлена упрощенная технологическая схема производства этого катализатора. При смешении разбавленных растворов силиката натрия и серной кислоты образуется гидрогель. После пропитки гидрогеля раствором сернокислого алюминия осаждают окись алюминия путем добавления водного раствора аммиака. Шлам сгущают фильтрацией, а затем прокачивают при давлении 350 кгс / см2 через распылительное сопло в сушильную башню высотой 15 м, где гранулы высушиваются идущими навстречу горячими газами. Сухой материал промывают для удаления растворимых солей, отфильтровывают и, наконец, высушивают во вращающихся барабанах. [14]
На рис. IX-8 представлена упрощенная технологическая схема производства этого катализатора. При смешении разбавленных растворов силиката натрия и серной кислоты образуется гидрогель. После пропитки гидрогеля раствором сернокислого алюминия осаждают окись алюминия путем добавления водного раствора аммиака. Шлам сгущают фильтрацией, а затем прокачивают при давлении 350 кгс / см через распылительное сопло в сушильную башню высотой 15 м, где гранулы высушиваются идущими навстречу горячими газами. Сухой материал промывают для удаления растворимых солей, отфильтровывают и, наконец, высушивают во вращающихся барабанах. [15]