Fabricante de reactores de silicona en China que proporciona soluciones de reacción para las industrias de fabricación de silicona

China Fabricante de reactores de silicona que proporciona soluciones de reacción para la fabricación de silicona Las industrias

Respondiendo a la pregunta central:¿Qué proporciona un reactor de silicona de Shijiazhuang Zhengzhong Technology Co., Ltd. a las industrias de fabricación de silicona?Shijiazhuang Zhengzhong Technology Co., Ltd (Centro de Enamel) diseña y fabrica reactores de silicona que cubren toda la ruta de producción de siloxano: hidrolización de clorosilano, condensación de silanol,Polimerización de equilibrio de apertura de anillosLos recipientes tienen un volumen de trabajo de 500 a 20.000 litros y deben soportar el rango de viscosidad más amplio de la industria química.de 10 cSt de fluidos a 1,000Los reactores funcionan entre 80 y 200 °C en ± 1 °C, bajo vacío hasta 1-10 mbar para el desmonte,y están construidos en acero inoxidable 316L conforme a la división 1 de la norma ASME VIII con presiones de diseño de vacío completo a 1.0 MPa.

1Las etapas del proceso que definen un reactor de silicona

La fabricación de silicona es inusual en que una familia de recipientes debe servir a una etapa de hidrólisis corrosiva, un catalizador El diseño se define en cuatro etapas:

• Clorosilano de hidrólisis:El dimetildiclorosilano reacciona con agua para obtener un silanol terminado oligómeros y cloruro de hidrógeno: (CH3) 2SiCl2 + H2O da [(CH3) 2SiO]n más 2 HCl. La reacción es rápida, es muy exotérmico y genera gas cloruro de hidrógeno, que forma ácido clorhídrico en contacto con cualquier Por lo tanto, esta etapa requiere una construcción resistente a la corrosión, generalmente 316L con resistencia a los ácidos el revestimiento o Hastelloy para las piezas mojadas, un sistema de absorción y depuración de HCl en el respiradero y un sistema eficiente La temperatura debe mantenerse por debajo de unos 40-60°C para controlar el peso molecular. La distribución del hidrolizado y limitar la formación de especies cíclicas.
• Polimerización de equilibrio de apertura de anillos:Los siloxanos cíclicos como D4 y D5 son: polimerizada en polydimetilsiloxano lineal mediante apertura de anillos con un catalizador alcalino, generalmente potasio La reacción es de 10 a 100 ppm, a 140 a 180 °C o con un catalizador ácido a 80 a 120 °C. equilibrio: al finalizar la mezcla todavía contiene entre el 10 y el 18% de cíclicos, que luego deben ser despojados. el equilibrio se controla termodinámicamente en lugar de cinéticamente, los factores de diseño cruciales son temperatura uniforme, dispersión eficiente del catalizador al inicio y catalizador rápido y completo la neutralización al final, ya que el catalizador residual provoca la deriva de viscosidad y la reversión durante el almacenamiento.
• Construcción de viscosidad y mezcla de alta viscosidad:El peso molecular se determina por la proporción de de una suspensión de la cadena a una de las cíclicas, y el producto resultante oscila entre un fluido de 10 cSt y un fluido de 1 cSt,000En el caso de las gamas de mascar. el extremo superior del recipiente funciona en profundidad en el régimen laminar, donde un impulsor de turbina simplemente perforará un agujero El impulsor correcto es una cinta helicoidal o un con un ancho de banda de doble hélice de 3 a 8 mm, a veces combinado con un anclaje central o con un anclaje coaxial La potencia de accionamiento puede alcanzar los 200 kW en un recipiente de 10 000 L, y el el eje y la caja de cambios deberán estar dimensionados para arrancar a plena carga.
• Desvolatilización y extracción cíclica:Después de la polimerización, residuos cíclicos y bajos Las especies de peso molecular se eliminan bajo vacío a 1-10 mbar y 150-200°C para satisfacer el producto La eliminación está limitada por la difusión de sustancias volátiles fuera de un El vaporizador de película delgada o de película limpia es el método más adecuado. En la actualidad, el reactor es el más eficaz, mientras que en el reactor mismo un impulsor de cinta de alta superficie combinado con un camino corto a la Se utiliza una salida de vapor y un sistema de alto vacío adaptado a la carga de vapor. ayuda a la eliminación al reducir la presión parcial de los volátiles.

2Ingeniería de un reactor de silicona para una calidad estable del producto

Tres decisiones de ingeniería determinan si un reactor de silicona produce un peso molecular consistente y Partida tras partida de viscosidad:

• Transferencia de calor a través del rango de viscosidad:La transferencia de calor es Q = U·A·LMTD, y en silicona El servicio U se derrumba a medida que aumenta la viscosidad debido a que la película de pared se espesa y la masa se vuelve laminar. La fase de baja viscosidad puede alcanzar 600-900 W/m2·K, mientras que una goma de 100.000 cSt puede caer por debajo de 100 W/m2·K sin Respuesta del diseño: una bobina de medio tubo o una capa de hoyuelo para la capacidad de presión, un ancla o una cinta con raspadores para renovar la película de la pared y, para los recipientes más grandes, un circuito de circulación externo a través de un La uniformidad de temperatura dentro de ± 1 °C en todo el lote se Es esencial porque el equilibrio se controla termodinámicamente y los puntos calientes cambian el equilibrio cíclico.
• Adición y eliminación del catalizador:Dispersión del catalizador al inicio y neutralización completa al El catalizador se inyecta como un diluido. el masterbatch directamente en la zona de alta cizalladura debajo del impulsor, y la neutralización utiliza un estequiométrico dosis de ácido fosfórico, fosfato silílico o dióxido de carbono, seguido de un período de espera a una temperatura de La eliminación incompleta es la causa más común de la deriva de viscosidad en el almacenamiento, por lo que el el recipiente debe incluir una boquilla de extinción dedicada, un circuito de recirculación para mezclar rápidamente y una verificación paso que mide el cambio de viscosidad del producto después de un ensayo de edad térmica acelerada.
• Materiales, sellado e integridad del vacío:316L es el estándar para la polimerización y el efecto de desvolatilización; se utiliza una aleación Hastelloy C-276 o un revestimiento de fluoropolímero para la fase de hidrólisis cuando: En el vacío profundo, cualquier vía de fuga admite oxígeno, lo que causa gelación y amarilleo a 150-200°C, por lo que el recipiente debe especificarse con un doble sello mecánico con líquido de barrera, las juntas metálicas o los anillos O de elastómeros de alta calidad con temperatura nominal y una prueba de fuga de helio a una velocidad Los equipos de vacío deben tener dimensiones tanto para la carga permanente de gas como para la carga condensable. carga de vapor, con un condensador de vacío y un receptor delante de las bombas.

Matriz de comparación de las etapas de trabajo del reactor de silicona

Preguntas frecuentes (FAQ)

P: ¿Qué rango de viscosidad debe soportar un reactor de silicona?

R: La gama comercial completa, que es excepcionalmente amplia para una sola familia de productos. Las emulsiones de silicona son finas como el agua, los compuestos de silicona y las grasas alcanzan los 100 000 a 100 000 cSt. 1,000En la actualidad, la producción de caucho de alta consistencia se encuentra en la actualidad en la fase de fabricación de caucho de alta consistencia. sólo para el servicio de baja viscosidad no puede producir el extremo superior, porque en el régimen laminar por debajo de un Reynolds El impulsor debe desplazar físicamente el material en lugar de crear turbulencia. los diseños utilizan, por lo tanto, una disposición coaxial o una cinta helicoidal con raspadores, con una caja de cambios y un eje para el arranque a plena carga a la viscosidad máxima del producto en lugar de a la media.

P: ¿Por qué es tan importante la desvolatilización en la producción de silicona?

R: Debido a que la polimerización de equilibrio es termodinámicamente limitada, el contenido del reactor en equilibrio sigue siendo El contenido de siloxanos cíclicos, principalmente D4, D5 y D6, debe reducirse a menos de un 10% aproximadamente. 100-1000 ppm, dependiendo del grado del producto y de los requisitos reglamentarios, ya que afectan al olor, la volatilidad y la cumplimiento de las restricciones de ciertos siloxanos cíclicos. 150-200°C, y está limitado por la difusión de los volátiles a través del polímero viscoso en lugar de por el vapor Por lo tanto, la renovación de la superficie domina el diseño: evaporadores de película limpia y evaporadores de alta superficie. Las ruedas de cinta superan a los grandes buques con poca renovación de la superficie.

P: ¿Qué materiales se utilizan para los reactores de silicona?

R: El acero inoxidable 316L es el estándar para el trabajo de polimerización, compuesto y desvolatilización, donde el La química no es corrosiva y los principales riesgos son la contaminación del producto y la oxidación a altas temperaturas bajo Para la fase de hidrólisis del clorosilano, en la que están presentes cloruro de hidrógeno y ácido clorhídrico, 316L se especifica un margen y Hastelloy C-276, un revestimiento de fluoropolímero o un recipiente revestido de vidrio. El hierro, y especialmente el cobre, catalizan la degradación y causan decoloración en el suelo. 150-200°C. La selección del elastómero también es importante: degradaciones de nitrilo estándar en el servicio de siloxano y fluoroelastómero en su lugar se utilizan sellos encapsulados en PTFE.

P: ¿En qué se diferencia un reactor de silicona de un reactor de pintura o resina estándar?

R: Tres diferencias predominan: el trabajo al vacío: el procesamiento de silicona requiere habitualmente de 1 a 10 mbar a 150 a 200 °C para En el caso de los reactores de pintura o de resina, estos son generalmente diseñados para una atmósfera presión con un condensador de reflujo, por lo que el recipiente de silicona necesita un valor de vacío completo, estanqueidad al helio, y un conjunto de sello y junta de vacío. Viscosidad: silicona alcanza 1,000,000 cSt frente a un máximo de recubrimiento típico La precisión térmica: debido a que la velocidad del motor es muy alta, la velocidad del motor es muy baja, y la velocidad del motor es muy baja. La polimerización es una reacción de equilibrio, donde la uniformidad de ±1°C determina la distribución del peso molecular, mientras que Los reactores de resina necesitan principalmente evitar las exotérmicas.