煤矸石酸渣制备白炭黑的实验研究

白炭黑是橡胶、塑料、涂料等化工制品的重要填料,煤矸石制取白炭黑是其高附加值利用手段之一.利用煤矸石提铝后的酸渣,制备低模数水玻璃,经新鲜酸渣提模,制取与工业水玻璃模数(n≈3.6)相近的高模数水玻璃.以二氧化碳为沉淀剂,经碳化反应制取白炭黑.采用单因素实验和正交实验相结合,确定出最佳的工艺条件:(1)煤矸石酸渣制备高模数水玻璃:提模时间1.0h、提模温度60℃及液固比为4∶1;(2)高模数水玻璃制备白炭黑:反应温度80℃、反应时间2.5h、水玻璃密度1.075 g/mL、水玻璃模数3.3、搅拌速率为350 r/min、二氧化碳浓度为20％.所制白炭黑质量好,吸油值2.2 mL/g,白度90％以上,纯度85％以上.     

聚乙二醇对碳酸化法白炭黑的表面改性研究

以石灰窑气和水玻璃碳酸化法制备白炭黑为研究体系,用表面活性剂聚乙二醇(PEG)原位有机湿法改性,以提高白炭黑同聚合物胶料的亲和性。在85℃,原料配比(水玻璃与水体积比)1∶5,二氧化碳浓度40%,通气速率60 mL/min和搅拌速率180 r/min的实验条件下反应2 h,考察了不同相对分子量的PEG对改性后白炭黑产率和性能的影响,改性效果顺序是聚乙二醇PEG(6 000)>PEG(10 000)>PEG(20 000)。还考察了PEG相对添加量对改性后的白炭黑的产率以及性能的影响,PEG(6 000)相对添加量30%较为适宜。     

表面改性剂在碳酸化法制备白炭黑过程中的作用

以石灰窑气和水玻璃碳化法制备白炭黑为研究体系,用表面活性剂(改性剂)聚乙二醇PEG(6000)、十二烷基苯磺酸钠(SDBS)、羧甲基纤维素的单配和复配对产物进行有机湿法改性,用有机基团取代白炭黑表面活性硅醇基,以提高它与聚合物胶料的亲和性及反应活性. 表面改性剂单配时产品性能(产率、比表面积、DBP吸着率)PEG(6000)最优,羧甲基纤维素其次,十二烷基苯磺酸钠(SDBS)最差;表面改性剂复配时产品性能PEG(6000)最优,复合改性剂其次,十二烷基苯磺酸钠(SDBS)最差. 实验还考察了表面改性剂单配和复配时产物的粒度分布、电镜扫描图(SEM)及红外光谱图,为制备表面性质优良的白炭黑产品提供基础数据和技术支持.     

水玻璃制备活性白炭黑

介绍了一种利用水玻璃和硫酸进行二步反应制备活性白炭黑的工艺。从原料的选择和溶液的配制、制备硅溶胶、二步反应、进滤、洗涤、粉碎到包装。对原料的浓度及酸酸比、反应的pH值、反应温度等进行了优化并找出了最佳参数。本工艺产品粒度小，比表面积大，活性好，无污染，适用于水玻璃及高岭土、煤矸石等为原料制备白炭黑。     

利用石灰窑气生产白炭黑

探讨了利用工业废弃物石灰窑气和水玻璃，采用碳化法制备白炭黑的工艺过程。对影响碳化过程及白炭黑产率、物性的几个因素进行了分析讨论，并给出了实验结果的微观解释。通过比较，筛选，得出适宜的工艺条件：温度在85～95℃之间较好；反应达到2.5h时，反应基本完全，原料液浓度的调节可综合考虑经济指标，选取合适的稀释度。     

沉淀法白炭黑的合成工艺研究

研究了以水玻璃和硫酸为原料合成沉淀法白炭黑(即沉淀水合二氧化硅)的反应条件。研究发现：反应温度、反应时间、硫酸质量分数、搅拌速度、水玻璃模数对白炭黑的比表面积或DBP吸收值有不同程度的影响。结果表明：改变反应条件，可以合成产品性能具有较大差异性的系列化产品，从而扩大白炭黑的应用范围。     

沉淀法白炭黑合成工艺研究

研究了以水玻璃和硫酸为原料合成沉淀法白炭黑（即沉淀水合二氧化硅）的反应条件。研究发现：反应温度、反应时间，硫酸质量分数、搅拌速度、水玻璃模数对白炭黑的比表面积或DBP吸收值有不同程度的影响。结果表明：改变反应条件，可以合成产品性能具有较大差异性的系列化产品，从而扩大白炭黑的应用范围。     

稻壳微波制备高纯白炭黑的工艺研究

采用微波反应方式,将稻壳与氢氧化钠反应获得硅酸钠溶液(水玻璃),采用沉淀法制取高品质白炭黑。以白炭黑对邻苯二甲酸二丁酯的吸收值为指标,研究了水玻璃模数、反应终点p H、反应温度对白炭黑比表面积的影响。结果表明,采用1 mol/L的H_2SO_4溶液对其滴定,当反应终点pH值为10,水玻璃模数为2.2,反应温度为95℃时,制备出的白炭黑品质最好,其对邻苯二甲酸二丁酯吸收值可达3.779 m L/g。     

稻壳微波制备高纯白炭黑的工艺研究

采用微波反应方式,将稻壳与氢氧化钠反应获得硅酸钠溶液(水玻璃),采用沉淀法制取高品质白炭黑。以白炭黑对邻苯二甲酸二丁酯的吸收值为指标,研究了水玻璃模数、反应终点p H、反应温度对白炭黑比表面积的影响。结果表明,采用1 mol/L的H_2SO_4溶液对其滴定,当反应终点pH值为10,水玻璃模数为2.2,反应温度为95℃时,制备出的白炭黑品质最好,其对邻苯二甲酸二丁酯吸收值可达3.779 m L/g。     

CO2沉淀法制取高补强白炭黑

以CO2 混合气体和水玻璃为原料 ,在助剂作用下 ,采用CO2 沉淀法制取高补强白炭黑 ,并得到其最佳工艺条件为水玻璃浓度 3 5g/L ,反应温度 70℃ ,助剂质量分数为 0 .7% ,反应时间 6 0min。对使用该白炭黑补强后的橡胶样品物理性能检测显示 ,此样品的扯断力达到 1 2 .3MPa。     

玻璃工业窑炉节能减排热化学再生设计

燃料燃烧是玻璃工业碳排放的主要来源。热化学再生技术能够显著降低玻璃窑炉熔化能耗,减少碳排放。本文通过计算和模拟研究了玻璃窑炉热化学重整反应的可行性,设计参数对重整反应的影响,气体转化率对玻璃窑炉节能效率的影响以及重整反应时间对气体转化率和产量的影响。结果表明:甲烷与水蒸气自发反应温度大于617.82 ℃,与二氧化碳自发反应温度大于641.27 ℃;当重整反应温度大于1 000 ℃,反应时间超过10 s,甲烷与窑炉废气流量比(摩尔比)接近1时,热化学重整反应能够充分进行。     

白炭黑载锌无机抗菌剂制备与性能研究

以白炭黑(无定型SiO2)为载体,采用水浴加热搅拌法,通过白炭黑负载Zn2+制备抗菌剂前驱体和前驱体焙烧固化制备了白炭黑载锌无机抗菌剂,并将其在涂料中添加制备了抗菌涂料.对Zn2+浓度、白炭黑固含量、混合液pH值、焙烧温度、焙烧时间等抗菌剂制备条件进行了试验考察和优化,对白炭黑载锌无机抗菌剂和抗菌涂料性能进行了测试表征.结果表明,白炭黑载锌无机抗菌剂和抗菌涂料均具有良好的抑菌性,其中,白炭黑载锌无机抗菌剂最小抑菌浓度为:对大肠杆菌19 mg/mL,对金黄色葡萄球菌6 mg/mL;添加8wt%白炭黑载锌无机抗菌剂涂料抗菌率为:对大肠杆菌90.48%,对金黄色葡萄球菌98.77%.     

磷肥副产氟硅酸氨化制高补强白炭黑技术研究

利用磷肥副产氟硅酸为原料,采用氨水作为氨解剂制备高补强白炭黑。论述了白炭黑的制备原理,研究了氟硅酸浓度、氨水滴加速率、反应温度、陈化时间对白炭黑比表面积的影响。该方法所得白炭黑比表面积大,产品质量符合行业标准要求,经济效益和环境效益明显。     

酸浸法高镁炉渣制备白炭黑的研究

以非淬水高镁炉渣为原料,采用酸浸法利用其中的二氧化硅制备白炭黑产品。采用红外光谱对白炭黑进行定性分析,采用X射线荧光光谱仪对白炭黑进行含量分析。考察了盐酸浓度、反应时间、反应温度和洗涤次数对白炭黑制备的影响。得到制备白炭黑的最佳工艺条件：盐酸浓度为4.0 mol/L、反应温度为55 ℃、反应时间为2.5 h、洗涤次数为6次,在该工艺条件下,从20 g炉渣中可制备白炭黑产量为10.90 g,白炭黑产品纯度达到90.2%。     

黄磷炉渣酸浸过程铁钙分离特性的研究

采用硝酸浸出黄磷炉渣可制取白炭黑产品,浸出过程中杂质成分氧化钙和铁的浸出分离效果明显影响产品质量。研究了浸出过程中浸出条件对铁、钙分离的影响。实验得到最佳浸出条件:反应温度为100℃、液固质量比为14∶1、硝酸质量分数为20%、反应时间为6 h、搅拌速度为350 r/min。在此最佳工艺条件下,氧化钙浸出率为99.94%,铁浸出率为92.71%,固相白炭黑中的铁含量为450 mg/kg;制得的固相白炭黑二氧化硅质量分数达99.20%,比表面积达252 cm2/g,白度为88.51%。     

二段式吸收塔强化水洗技术提纯沼气过程

压力水洗技术已成为提纯沼气的关键技术之一。采用填料吸收塔进行CO₂脱除实验研究,考察了液气比、吸收压力、吸收温度、CO₂初始含量、填料层高度对CO₂脱除率的影响,以及液气比、沼气流量对总体积吸收系数的影响,并运用填料塔与喷雾塔结合的二段式吸收塔进行压力水洗提纯沼气的过程强化实验。实验结果表明,吸收压力和液气比的增大、吸收温度的降低、填料层高度的增加有利于CO₂的脱除,体积总吸收系数随着液气比及沼气流量的增加而增大。二段式吸收塔能够提高CO₂吸收效果,当沼气处理量为10 L·min^-1,填料层高度为100 cm,CO₂含量小于3%时,与填料塔相比二段式吸收塔可以减少约12%的吸收液用量,并且采用110 cm填料的二段式吸收塔获得最佳的提纯效果,CO₂脱除率达到97.4%。     

白炭黑发展现状及市场前景

白炭黑(Silica)是白色粉末状X-射线无定形硅酸和硅酸盐产品的总称,由于白炭黑产品的一系列优越性,使它能够广泛应用于许多领域.作者简要介绍了沉淀法和气相法白炭黑的生产方法,综述了国内外沉淀法白炭黑及气相法白发黑的产品应用、产能产量及进出口情况等市场现状,简要概括了我国白炭黑行业存在的问题和发展趋势.     

白炭黑合成工艺研究

以泡花碱和硫酸为原料,采用沉淀法合成制备白炭黑产品。研究讨论了反应温度、pH、反应时间以及洗涤方式等因素对产品吸油值的影响。吸油值大小反映了白炭黑中的有效空隙容积。吸油值越高,白炭黑结构就越高,对于优良的分散性而言,最基本的前提是设计出合适的结构。通过改进生产工艺,对反应条件优化组合,可以得到不同吸油值的产品,从而满足更多用户的需求。     

Effect of process parameters on the production of nanocrystalline silicon carbide from water glass

Nanocrystalline silicon carbide was synthesized from the precursor prepared by spray drying slurry of water glass and carbon black. The effect of process parameters, such as reaction temperature, reaction time and carbon content, on phase evolution, crystallite size and specific surface of the resulting samples were characterized by XRD, SEM and BET. The results show the powder produced in this process has a very fine crystallite size and high specific area and the reaction can be completed at 1550 °C for 2 h when the C/Si ratio is 5 or larger. In addition, the powder is of high purity, because sodium oxide in the precursor can be eliminated by the escape of sodium at high temperature. It is a simple and cost-efficient method to synthesize nanocrystalline silicon carbide using cheap and abundant water glass as silicon source.     

尿素设备腐蚀的影响因素分析及防腐措施

针对尿素生产的特点,分析了对尿素设备腐蚀的影响因素:介质温度、氨碳摩尔比、水碳摩尔比、氨基甲酸铵溶液浓度、氧含量、硫含量、氯离子含量和介质流速等。提出了正常生产和停车封塔2种情况下的防腐措施。正常生产期间要严格控制如下指标:操作温度、系统的加氧量、硫含量、氯离子含量、氨碳比和水碳比;停车期间要严格控制系统的氨碳比和水碳比,同时根据不同状况来确定停车封塔时间。