Plantas para produção de silicato de sódio

 

Processos de produção: Existem dois métodos principais: o método seco (método de fase-sólida) e o método úmido (método de fase-líquida). O método seco envolve misturar areia de quartzo e carbonato de sódio em uma proporção específica e aquecê-los a aproximadamente 1.400 graus em um forno reverberatório para produzir silicato de sódio fundido. O método úmido utiliza pó de rocha de quartzo e soda cáustica como matéria-prima. A reação ocorre em uma autoclave sob pressão de vapor de 0,6-1,0 MPa para produzir diretamente vidro líquido.

 

Componentes do equipamento: Normalmente inclui dosagem de matéria-prima, reação e filtração. Os componentes auxiliares também podem incluir uma unidade de dissolução de soda cáustica, sistema de amaciamento de água, armazenamento de matéria-prima líquida, armazenamento de produto acabado e unidades de produção de utilidades.

 

 

Como podemos evitar os dois riscos de segurança: corrosão da autoclave e aumento repentino de pressão no reator durante a fase de reação de alta-pressão da produção de silicato de sódio úmido?

Na produção por processo úmido, a autoclave é o equipamento de reação principal (ela precisa suportar pressão de 0,6-1,0MPa, temperatura de 120-180 graus e contato com meio alcalino forte). A "corrosão da autoclave" causará vazamento do equipamento e a "onda de pressão" poderá causar explosão. É necessário preveni-la e controlá-la a partir de três aspectos: "seleção de equipamentos, controle de processos e manutenção diária": (1) Medidas para evitar a corrosão da autoclave Selecione materiais resistentes à corrosão-: O revestimento da autoclave é preferencialmente feito de "aço inoxidável 316L" (sua resistência à corrosão alcalina é melhor que o aço inoxidável 304 comum), ou revestido com "politetrafluoroetileno (PTFE)" (totalmente resistente à corrosão por soda cáustica, adequado para uso-de longo prazo); a superfície de vedação do flange do corpo da autoclave é feita de "junta de borracha resistente a álcalis" (como borracha nitrílica para evitar penetração de álcalis e corrosão do flange); Controle as impurezas no sistema de reação: controle rigorosamente a pureza da areia de quartzo (SiO₂ maior ou igual a 99%) para evitar que impurezas (como Fe₂O₃, Al₂O₃) reajam com soda cáustica para formar precipitados de hidróxido (precipitados fixados à parede da autoclave formarão "corrosão subescalonada" acelera os danos à autoclave. Filtre o cáustico solução de soda (usando um filtro de 5 μm) antes da reação para remover impurezas suspensas.
Manutenção e inspeção regulares: Realize uma "inspeção de corrosão" no revestimento da autoclave a cada três meses (usando um medidor de espessura ultrassônico para verificar a espessura da parede. Se a espessura diminuir em mais de 10% da espessura original, o revestimento deverá ser substituído). Após cada reação, enxágue a autoclave com água pura (para evitar que a solução alcalina residual adira à autoclave por muito tempo) e deixe-a secar antes de descomissioná-la.

 

(2) Medidas para evitar aumento repentino de pressão no reator
Otimize os parâmetros do processo de reação:
Taxa de aquecimento de controle: Use "aquecimento escalonado" (leva de 1 a 2 horas da temperatura ambiente até 120 graus e, em seguida, aumente lentamente até a temperatura alvo) para evitar aquecimento excessivo, o que pode levar a um aumento repentino na taxa de vaporização de água no reator e a um aumento repentino de pressão;
Controle a proporção de matéria-prima: siga rigorosamente a "proporção molar NaOH para SiO₂ de 2,0:1,0-2,5:1,0" (produtos de baixo módulo) para evitar soda cáustica excessiva (soda cáustica excessiva acelerará a dissolução de SiO₂, produzirá uma grande quantidade de H₂O e causará indiretamente aumento de pressão);
Melhorar os dispositivos de segurança:
A autoclave deve ser equipada com “válvulas de segurança duplas” (a válvula de segurança principal é regulada para 1,1 vezes a pressão de trabalho e a válvula de segurança auxiliar é regulada para 1,2 vezes para evitar a falha da válvula de segurança principal). A válvula de segurança deve ser calibrada trimestralmente (para garantir uma inicialização-sensível);
Instale “transmissor de pressão + válvula de alívio de pressão de emergência” e conecte-o ao sistema de controle DCS: quando a pressão na autoclave exceder a pressão de trabalho, a pressão na autoclave será aumentada. Quando a pressão exceder 1,05 vezes, o DCS irá alarmar automaticamente; quando exceder 1,1 vezes, a válvula de alívio de pressão de emergência abrirá automaticamente (e fechará após a pressão ser liberada para a pressão de segurança);

 

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