China Produtor de reatores de silicone fornecendo soluções de reação para indústrias de fabricação de silicone

Produtor de reatores de silicone da China que fornece soluções de reação para a fabricação de silicone Indústrias

Respondendo à questão central:O que um reator de silicone de Shijiazhuang Zhengzhong Technology Co., Ltd fornece às indústrias de fabricação de silicone?Shijiazhuang Zhengzhong Technology Co., Ltd (Center Enamel) desenvolve e fabrica reatores de silicone que cobrem toda a via de produção de siloxano: hidrolização de clorosilano, condensação de silanol,polimerização de equilíbrio de abertura de anelOs recipientes têm um volume de trabalho de 500 a 20 000 litros e devem suportar a gama de viscosidade mais ampla da indústria química.de 10 cSt de fluidos para 1,000Os reactores operam entre 80 e 200 °C a ± 1 °C, sob vácuo até 1-10 mbar para desmontagem,e são construídos em aço inoxidável 316L conforme a divisão 1 da ASME VIII, com pressões de projeto de vácuo total a 10,0 MPa.

1. Etapas de processo que definem um reator de silicone

A produção de silicone é incomum na medida em que uma família de recipientes deve servir um estágio de hidrólise corrosiva, um catalisador A fase de polimerização, e uma fase de desvolatilização de alto vácuo.

• Hidrólise de clorosilano:O dimetildiclorosilano reage com água para produzir silanol terminado oligômeros e cloreto de hidrogénio: (CH3) 2SiCl2 + H2O dá [(CH3) 2SiO]n mais 2 HCl. A reação é rápida, O produto é fortemente exotérmico e gera gás cloreto de hidrogénio, que forma ácido clorídrico em contacto com qualquer substância. Esta fase requer, portanto, uma construção resistente à corrosão, tipicamente 316L com resistência a ácidos revestimentos ou Hastelloy para peças molhadas, um sistema de absorção e esfregamento de HCl na abertura de ventilação, e um sistema eficiente A temperatura deve ser mantida abaixo de cerca de 40-60°C para controlar o peso molecular distribuição do hidrolizado e limitar a formação de espécies cíclicas.
• Polimerização de equilíbrio de abertura de anel:Os siloxanos cíclicos tais como D4 e D5 são: polimerizada em polidimetilsiloxano linear por abertura de anel com um catalisador alcalino, geralmente potássio Silanolato a 10-100 ppm, a 140-180°C, ou com um catalisador ácido a 80-120°C. Equilíbrio: a mistura contém ainda 10 a 18% de cíclicos, que devem ser retirados posteriormente. O equilíbrio é controlado termodinâmicamente em vez de cineticamente, os fatores cruciais de projeto são temperatura uniforme, dispersão eficiente do catalisador no início e catalisador rápido e completo, A neutralização no final, uma vez que o catalisador residual provoca a deriva da viscosidade e a reversão durante o armazenamento.
• Construção de viscosidade e mistura de alta viscosidade:O peso molecular é definido pela proporção de para os cíclicos, e o produto resultante varia de um fluido de 10 cSt a um fluido de 1,0001000 cSt de chiclete. a extremidade superior do recipiente opera profundamente no regime laminar, onde um impulsionador de turbina simplesmente perfura um buraco O impulsionador correto é uma fita helicoidal ou um com um comprimento de diâmetro não superior a 50 mm, mas não superior a 150 mm, A potência de accionamento pode atingir 200 kW num recipiente de 10 000 L, e a potência de accionamento pode atingir até 200 kW num recipiente de 10 000 L, e a potência de accionamento pode atingir 200 kW num recipiente de 10 000 L. O eixo e a caixa de velocidades devem ser dimensionados para arranque em plena carga.
• Desvolatilização e desvio cíclico:Após polimerização, ciclicos residuais e baixos As espécies de peso molecular são removidas sob vácuo a 1-10 mbar e 150-200°C para satisfazer o produto A eliminação é limitada pela difusão de substâncias voláteis a partir de um O vaporizador de película fina ou de película limpa é a solução ideal. O reactor é o mais eficaz, enquanto no próprio reactor um impulsionador de fita de alta superfície combinado com um caminho curto para o reactor. O sistema de saída de vapor e um sistema de alto vácuo dimensionado para a carga de vapor é utilizado. Auxilia na remoção, reduzindo a pressão parcial dos voláteis.

2Engenharia de um reator de silicone para qualidade estável do produto

Três decisões de engenharia determinam se um reator de silicone produz um peso molecular consistente e Partida após partida de viscosidade:

• Transferência de calor através da faixa de viscosidade:A transferência de calor é Q = U·A·LMTD e em silicone A viscosidade aumenta, porque o filme da parede engrossa e o volume torna-se laminar. A fase de baixa viscosidade pode atingir 600-900 W/m2·K, enquanto uma goma de 100.000 cSt pode cair abaixo de 100 W/m2·K sem Resposta ao projecto: uma bobina de meio tubo ou uma capa de covil para a capacidade de pressão, uma âncora ou uma fita com raspadores para renovar o filme de parede e, para recipientes maiores, um circuito de circulação externo através de um A uniformidade de temperatura no intervalo de ± 1°C em todo o lote é É essencial porque o equilíbrio é controlado termodinâmicamente e os pontos quentes deslocam o equilíbrio cíclico.
• Adição e eliminação do catalisador:Dispersão do catalisador no início e neutralização completa no O catalisador é injetado como um diluído Masterbatch diretamente na zona de alta cisalhamento abaixo do impulsor, e neutralização usa um estequiométrico doses de ácido fosfórico, fosfato silílico ou dióxido de carbono, seguido de um período de espera a uma temperatura de A morte incompleta é a causa mais comum de deriva de viscosidade no armazenamento, de modo que o o recipiente deve incluir um bico de apagamento dedicado, um circuito de recirculação para mistura rápida e um dispositivo de verificação Passo de medição da alteração da viscosidade do produto após um ensaio de idade térmica acelerada.
• Materiais, vedação e integridade no vácuo:316L é padrão para polimerização e Função de desvolatilização; para o estágio de hidrólise é utilizada uma liga Hastelloy C-276 ou um revestimento de fluoropolímero, quando: O ácido clorídrico está presente. No vácuo profundo, qualquer vazamento permite a entrada de oxigénio, o que provoca gelação e amarelecimento a 150-200°C, pelo que o recipiente deve ser especificado com um duplo selo mecânico com fluido de barreira, juntas metálicas ou anéis O de elastómeros de alta qualidade, de temperatura nominal, e um ensaio de vazamento de hélio a uma taxa O equipamento de vácuo deve ser dimensionado tanto para a carga de gás permanente como para a carga condensável. carga de vapor, com um condensador de vácuo e um receptor à frente das bombas.

Matriz de comparação dos estágios de funcionamento dos reatores de silicone

Perguntas Frequentes (FAQ)

P: Que faixa de viscosidade deve suportar um reator de silicone?

R: A gama comercial completa, que é excepcionalmente ampla para uma única família de produtos. 0,65 a 100 000 cSt, as emulsões de silicone são finas como a água, os compostos de silicone e as gorduras atingem 100 000 a 1,000O reactor foi concebido para produzir uma solução de borracha semissólida, que é utilizada na fabricação de borracha de alta consistência. apenas para serviço de baixa viscosidade não pode produzir o topo, porque no regime laminar abaixo de um Reynolds O motor deve deslocar fisicamente o material, em vez de criar turbulência. Os projetos utilizam, portanto, um arranjo coaxial ou uma fita helicoidal com raspadores, com uma caixa de velocidades e um eixo para arranque com carga total na viscosidade máxima do produto em vez da média.

P: Por que a desvolatilização é tão importante na produção de silicone?

R: Como a polimerização de equilíbrio é termodinâmicamente limitada, o conteúdo do reator em equilíbrio ainda contêm cerca de 10 a 18% de siloxanos cíclicos, principalmente D4, D5 e D6. Estes devem ser reduzidos para menos de 100-1000 ppm, dependendo do grau do produto e dos requisitos regulamentares, uma vez que afectam o odor, a volatilidade e a A remoção ocorre sob vácuo elevado a 1-10 mbar e 150-200°C, e é limitado pela difusão dos voláteis através do polímero viscoso e não pelo vapor Por esta razão, a renovação de superfície domina o projecto: evaporadores de película limpa e evaporadores de superfície elevada. Os rotores de fita superam os grandes recipientes com baixa renovação da superfície.

P: Que materiais são usados para os reatores de silicone?

R: O aço inoxidável 316L é padrão para polimerização, composição e devolatilização, onde o Os produtos químicos não são corrosivos e os principais riscos são a contaminação do produto e a oxidação a altas temperaturas sob condições de Para o estágio de hidrólise do clorosilano, em que estão presentes cloreto de hidrogénio e ácido clorídrico, 316L A utilização de uma solução para o tratamento de resíduos sólidos deve ser efetuada com base em um método de ensaio de resíduos sólidos, com base em um método de ensaio de resíduos sólidos. O ferro, e especialmente o cobre, catalisam a degradação e causam a descoloração no 150-200°C. A selecção do elastómero também é importante: degradações normais do nitril no serviço de siloxano e fluoroelastómero Em vez disso, utilizam-se vedações encapsuladas em PTFE.

P: Como é que um reator de silicone difere de um reator de tinta ou resina padrão?

R: Três diferenças predominam. A desvolatilização, enquanto um reator de pintura ou resina é geralmente concebido para a atmosfera ou ligeiramente positivo pressão com um condensador de refluxo, de modo que o recipiente de silicone precisa de uma classificação de vácuo total, estanquidade do hélio, e um conjunto de vedações e juntas de vácuo.000,000 cSt em relação a um máximo de revestimento típico A precisão térmica: devido à presença de um motor de 50 000 cSt, que requer rotores de fita ou coaxial e uma potência de accionamento muito maior. A polimerização é uma reação de equilíbrio, onde a uniformidade de ±1°C determina a distribuição do peso molecular, enquanto Os reatores de resina precisam principalmente de evitar exotérmicas fugitivas.