China Silicone reactorfabrikant die reactieoplossingen biedt voor de siliconenindustrie

China Silicone reactorfabrikant die reactieoplossingen levert voor de productie van siliconen Industrieën

Het beantwoorden van de kernvraag:Wat levert een siliconenreactor van Shijiazhuang Zhengzhong Technology Co., Ltd. aan de siliconenindustrie?Shijiazhuang Zhengzhong Technology Co., Ltd (Center Enamel) ontwikkelt en produceert siliconenreactoren die de volledige siloxaanproductiebaan omvatten: chlorosilanhydrolyse, silanolcondensatie,ringopendende evenwichtspolymerisatieDe vaten hebben een werkvolume van 500 tot 20.000 liter en moeten het breedste viscositeitsbereik in de chemische industrie aan kunnen.van 10 cSt vloeistoffen tot 1,000De reactoren werken tussen 80 en 200 °C binnen ± 1 °C, onder vacuüm tot 1-10 mbar voor stripping,en zijn gebouwd in 316L roestvrij staal volgens ASME VIII Divisie 1 met ontwerpdrukken van volledig vacuüm tot 10,0 MPa.

1Procesfasen die een siliconenreactor definiëren

De productie van siliconen is ongebruikelijk doordat één vatfamilie een corrosieve hydrolyse moet bedienen, een katalysator Het ontwerp wordt bepaald door vier fasen:

• Hydrolyse van chlorosilaan:Dimethyldichlorosilaan reageert met water tot een silanol-terminerend oligomeren en waterstofchloride: (CH3) 2SiCl2 + H2O geeft [(CH3) 2SiO]n plus 2 HCl. De reactie is snel, sterk exotherm en genereert waterstofchloride gas, dat bij contact met Deze fase vereist daarom een corrosiebestendige constructie, meestal 316L met zuurbestendige de bekleding of Hastelloy voor natte onderdelen, een HCl-absorptie- en schrobsysteem op de ventilatieafvoer en een efficiënt De temperatuur moet onder ongeveer 40-60°C worden gehouden om het moleculaire gewicht te beheersen. de verdeling van het hydrolysaat en de vorming van cyclische soorten te beperken.
• Gelijkmatige polymerisatie met ringopening:Cyclische siloxanen zoals D4 en D5 zijn polymerisatie tot lineair polydimethylsiloxaan door ringopening met een alkalische katalysator, gewoonlijk kalium Silanolaat bij 10-100 ppm, bij 140-180°C of met een zuurkatalysator bij 80-120°C. De reactie is een evenwicht: bij voltooiing bevat het mengsel nog steeds 10-18% cyclische stoffen, die later moeten worden verwijderd. Het evenwicht wordt thermodynamisch in plaats van kinetisch gecontroleerd. gelijkmatige temperatuur, efficiënte katalysatordispersie bij het starten en een snelle en volledige katalysator; De viscositeit van de katalysator wordt aan het eind van het proces geneutraliseerd, omdat de restcatalysator tijdens de opslag de viscositeitsdrift en de viscositeitsreversie veroorzaakt.
• Viscositeitsopbouw en vermenging met hoge viscositeit:Het moleculaire gewicht wordt bepaald door de verhouding van de ketenstopper tot de cyclische stoppers, en het resulterende product varieert van een 10 cSt vloeistof tot een0001000 cSt kauwgom. het bovenste uiteinde van het vaartuig werkt diep in het laminaire regime, waarbij een turbinedrol eenvoudig een gat boort De correcte schroef is een spiraalvormig lint of een met een breedte van niet meer dan 50 mm, Het vermogen van de aandrijving kan 200 kW bereiken op een vat van 10 000 L en het vermogen van de de as en de versnellingsbak moeten worden afgestemd op de startmaat bij volle belasting.
• Devolatilizatie en cyclische stripping:Na polymerisatie zijn cyclische residuen en lage de moleculaire gewichtssoorten worden onder vacuüm bij 1-10 mbar en 150-200°C verwijderd om aan het product te voldoen De verwijdering wordt beperkt door diffusie van vluchtige stoffen uit een zeer hoge Een dunne- of geveegde-film verdamper is de meest geschikte oplossing voor de verwarming van de oppervlakte. Het is de meest effectieve, terwijl in de reactor zelf een high-surface ribbon impeller gecombineerd met een kort pad naar de de stoomuitgang en een hoogvacuümsysteem dat is afgestemd op de stoombelasting worden gebruikt. helpt bij het strippen door de gedeeltelijke druk van de vluchtige stoffen te verminderen.

2. Een siliconen reactor ontwerpen voor een stabiele productkwaliteit

Drie technische beslissingen bepalen of een siliconenreactor een consistent moleculair gewicht en viscositeitspartij na partij:

• Warmteoverdracht over het viscositeitsbereik:Warmteoverdracht is Q = U·A·LMTD en in siliconen Als de viscositeit toeneemt, stort de service U in, omdat de wandfilm dikker wordt en het bulkmateriaal laminair wordt. Een laagviscositeitsfase kan 600-900 W/m2·K bereiken, terwijl een 100.000 cSt gom onder de 100 W/m2·K kan dalen zonder Ontwerprespons: een halfpijp spoel of kuiltje voor drukcapaciteit, een anker of een een lint met schrapers om de wandfilm te vernieuwen en, voor grotere vaten, een externe circulatie-lus door een een hoge viscositeit van de schelp en van de buis of platenwisselaar. essentieel omdat het evenwicht thermodynamisch wordt geregeld en hotspots het cyclische evenwicht verplaatsen.
• Catalysator toevoegen en doden:Katalysatordispersie bij start en volledige neutralisatie bij De splijtstof wordt als een verdunde stof geïnjecteerd. de masterbatch rechtstreeks in de zone met een hoge scheerkracht onder de drempel, en de neutralisatie met behulp van een stochiometrische een dosis fosforzuur, silylfosfaat of kooldioxide, gevolgd door een wachttijd bij een temperatuur van Het is de meest voorkomende oorzaak van viscositeitsverschuiving in opslag, dus de de vloeistof moet voorzien zijn van een speciale blusdos, een recirculatie-lus voor snel mengen en een verificatie- stap waarbij de viscositeitsverandering van het product na een versnelde test op warmte-leeftijd wordt gemeten.
• Materialen, afdichting en vacuümintegriteit:316L is standaard voor polymerisatie en ontvochtiging; voor de hydrolysefase wordt Hastelloy C-276 of een fluoropolymeren bekleding gebruikt wanneer Onder diep vacuüm laat elk lek zuurstof toe, wat gelegratie en geel worden bij 150-200°C, zodat het vat moet worden gespecificeerd met een dubbele mechanische afdichting met barrièrevloeistof, metalen pakkingen of hoogwaardige elastomeer-O-ringen met een temperatuurtest en een heliumlekketest met een snelheid Onder 1 x 10^-6 mbar·L/s. Vacuümapparatuur moet zowel voor de permanente gasbelasting als voor de condensbare gasbelasting worden afgestemd. stoombelasting, met een vacuümcondensator en ontvanger voor de pompen.

Vergelijkingsmatrix van de werkfase van de siliconenreactor

Vaak gestelde vragen (FAQ)

V: Wat is het viscositeitsbereik van een siliconen reactor?

A: Het volledige commerciële assortiment, dat uitzonderlijk breed is voor een enkele productfamilie. 0,65 tot 100.000 cSt, siliconenemulsies zijn waterdunner, siliconenverbindingen en vetten bereiken 100.000 tot 100.000 cSt 1,000In de eerste plaats is het de bedoeling dat het gebruik van het gebruikte materiaal in de productie van rubber met een hoge consistentie in de kern van de kern wordt beperkt tot een minimum van 1000 cSt. alleen voor een lage viscositeit service kan niet het high-end te produceren, omdat in laminair regime onder een Reynolds In de eerste plaats moet de rol van de motor de materialen fysiek verplaatsen in plaats van turbulentie te veroorzaken. de ontwerpen maken daarom gebruik van een coaxiale opstelling of een spiraalvormig lint met schrapers, met een versnellingsbak en as met een nominale voor start met volle lading bij de maximale productviscositeit in plaats van bij het gemiddelde.

Vraag: Waarom is ontvochtiging zo belangrijk bij de productie van siliconen?

A: Omdat de evenwichtspolymerisatie thermodynamisch beperkt is, blijft de reactorinhoud in evenwicht Deze moeten worden verminderd tot onder ongeveer 10-18% cyclische siloxanen, voornamelijk D4, D5 en D6. 100-1000 ppm, afhankelijk van de productkwaliteit en de wettelijke voorschriften, aangezien zij van invloed zijn op geur, vluchtigheid en de naleving van de beperkingen voor bepaalde cyclische siloxanen. 150-200°C en wordt beperkt door diffusie van de vluchtige stoffen door het viskeuze polymeer in plaats van door damp Daarom is de oppervlaktevernieuwing de belangrijkste factor in het ontwerp. de bandrollen hebben een betere prestatie dan grote schepen met een slechte oppervlaktevernieuwing.

V: Welke materialen worden gebruikt voor siliconenreactoren?

A: 316L roestvrij staal is standaard voor polymerisatie, compounding en devolatilization, waarbij de de chemie is niet corrosief en de belangrijkste risico's zijn verontreiniging van het product en oxidatie bij hoge temperaturen onder 316L voor de hydrolysefase van chlorosilaan, waarbij waterstofchloride en zoutzuur aanwezig zijn is marginaal en wordt Hastelloy C-276, een fluoropolymeraansluiting of een met glas bekleed vat gespecificeerd. In alle gevallen moet worden gecontroleerd omdat ijzer, en vooral koper, de afbraak katalyseren en verkleuring veroorzaken bij 150-200°C. Ook de selectie van elastomeren is van belang: standaardnitril afbraak in siloxanen en fluoroelastomer of PTFE-gecapsuleerde afdichtingen worden in plaats daarvan gebruikt.

V: Hoe verschilt een siliconen reactor van een standaard verf- of harsreactor?

A: Drie verschillen domineren. Vacuüm: de siliconenverwerking vereist routinematig 1-10 mbar bij 150-200°C voor De reactie van een verf- of harsreactor is meestal ontworpen voor atmosferische of licht positieve druk met een refluxcondensor, zodat het siliconen vat een volledige vacuüm moet hebben, heliumdichtheid, en een vacuümverzegelings- en pakketset. Viscositeit: siliconen bereikt 1,000,000 cSt ten opzichte van een typische maximumcoating De thermische nauwkeurigheid: de polymerisatie is een evenwichtsreactie, waarbij ±1°C-eenvormigheid de moleculaire massaverdeling bepaalt, terwijl Harsreactoren moeten in de eerste plaats exothermen vermijden.