Спосіб одержання порошку гідратованого силікату натрію

Спосіб одержання порошку пдратованого силікату натрію, що включає розпилення силікату натрію в сушильній камері, який відрізняється тим, що процес здійснюють в протиструминній розпилювальній сушарці при температурі сушильного агента в зоні розпилення 80 - 100°С Винахід відноситься до області сполук кремнію, зокрема, до способів одержання силікатів лужних металів та може бути використаний для одержання порошків пдратованих силікатів, призначених для застосування в різних галузях промисловості, особливо у виробництві об'ємних мийних засобів Проблема одержання об'ємних /з насипною масою не вище 600г/дм3/ безбаштових порошкоподібних мийних засобів може бути вирішена шляхом застосування структуруючих добавок 3 цією метою можуть використовуватись порошки пдратованого силікату натрію малої насипної маси Відомий спосіб одержання порошків силікатів лужних металів (Коренев В И , Данилов В В Жидкое и растворимое стекло, СПб, 1996г, с 181-182) [1] Суть способу полягає в тому, що відповідне рідке скло /натрієве або калієве/ сушать в тонкому шарі при температурі до 120°С з наступним подрібненням однорідного склоподібного матеріалу Спосіб передбачає одержання порошку пдратованого силікату лужного металу із залишковим вмістом гідратної води не нижче 17%мас , що забезпечує здатність до його розчинення у воді Однак, як показали наші дослідження, насипна маса таких порошків складає біля 1000г/дм3, що не дозволяє застосовувати їх як структуруючі добавки для мийних засобів Слід відзначити також недостатню швидкість розчинення продукту у воді /до 1 год/та значну КІЛЬКІСТЬ нерозчинного задиш ку/до 20%мас / Найближчим до винаходу за технічною суттю і результатом, який досягається, є спосіб одержання порошків пдратованих лужних силікатів (А с СССР №1680628, МКИ СОІВ 33/32, оп 1991г) [2] Спосіб полягає в одержанні оплавленого силікатного піску з поташем, гранулюванні розплаву, одержанні розчиненого силікату жалію в автоклаві, процесі сушки /зневоднення/ водних розчинів при 40-110°С до залишкового вмісту гідратної води в порошку 15-25%мас Сушку рідкого сила проводять в сушилці киплячого шару на інертному НОСІЄВІ При цьому утворюються шматочки плівки на інертному НОСІЄВІ, які висушуються і подрібнюються Одержаний продукт являє собою тонкодисдерсний порошок з вмістом гідратної води 1525%мас і тривалістю повного розчинення у воді рівною 0,2-0,35год Згідно З технологією [2] нами був одержаний порошок пдратованого силікату натрію з насипною масою 800г/дм3 і повною розчинністю у воді на протязі О.Згод Таким чином, основним недоліком способу [2] є те, що одержаний за цим способом порошок пдратованого лужного силікату характеризується достатньо високою насипною масою і при використанні в мийних засобах не призводить до суттєвого зменшення насипної маси останніх До недоліків способу [2] слід віднести те, що одержаний силікат О (О о 49064 натрію хараісгеризується недостатньо високою швидкістю розчинення у воді В основу винаходу поставлена задача удосконалення відомого способу одержання порошків пдратованих лужних силікатів шляхом зміни характеру розпилення і зневоднення /сушки/ водного розчину силікату натрію - а саме, використання зустрічного руху рідкого скла і сушильного агенту з температурою в зоні розпилення 80-100°С, що забезпечило б зниження насипної маси порошку пдратованого силікату натрію і підвищенню швидкості його розчинення у воді Для вирішення поставленої задачі запропоновано спосіб одержання порошку пдратованого силікату натрію, що включає розпилення розчину силікату натрію в сушильній камері по якому, згідно з винаходом, процес здійснюється в протиточній розпилювальній сушилці при температурі сушильного агенту в зоні розпилення 80-100°С Нами встановлено, що зустрічний рух розпиленого рідкого скла і сушильного агенту з температурою 80-100°С в зоні розпилення створює необхідні умови для формування мікросферичних частинок пдратованого силікату натрію, за рахунок чого забезпечується суттєве зменшення насипної маси продукту Крім того, мікросферична форма частинок сприяє підвищенню швидкості розчинення продукту у воді Таким чином, сукупність суттєвих ознак запропонованого способу є необхідною і достатньою для досягнення технічного результату, який забезпечується винаходом - зниження насипної маси порошку пдратованого силікату натрію до 150290г/дм при зниженні тривалості повного розчинення у воді до 0,08-0,17год , що дає можливість його використання при виробництві об'ємних безбаштових порошкоподібних мийних засобів Спосіб за винаходом реалізується слідуючим чином Процес одержання порошку пдратованого силікату натрію здійснюється в промисловій протиточній розпилювальній баштовій сушилці, в яку зверху через форсунки розпилюється за допомогою насосів високого тиску розчин силікату натрію, а знизу подається сушильний агент /продукти згоряння суміші природного газу і повітря/ Подача розчину рідкого скла і сушильного агенту регулюється таким чином, щоб температура в зоні розпилення рідкого скла складала 80-100°С Одержувані мікросфери пдратованого силікату натрію осідають на дно сушильної башти і видаляються з неї за допомогою шнека Такі умови проведення процесу забезпечують одержання мікросферичного порошку пдратованого силікату натрію з насипною масою 150-290г/дм3, вмістом пдратованої води 15-25%мас та тривалістю повного розчинення у воді 0,08-0,17год Використовують натрієве рідке скло /ГОСТ 13067-81/ для синтетичних мийних засобів з силікатним модулем 2,6 - 3,0 і густиною 13601500г/дм3 Рідке сило отримують гідратацією при розчинені силікат-глиби /ГОСТ 13079-81/ в автоклаві Насипну масу порошку визначають згідно ГОСТ 18307-78 Тривалість повного розчинення у воді визначають як час наростання концентрації речовини, що розчиняється [2] Вміст гідратної води визначають як втрату маси порошку після прожарювання при 400 ± 20°С, виражену в %мас [2] Приклад конкретного виконання способу 4,0т натрієвого рідкого скла /ГОСТ 13078-81/ з 3 силікатним модулем 3,0 і густиною 1400г/дм розпилюють зверху в баштовій протиточній розпилювальній сушилці, в яку знизу подають продукти згоряння суміші природного газу і повітря Температура сушильного агенту в зоні розпилення становить 80°С Основні характеристики одержаного мікросферичного пдратованого силікату натрію представлені в таблиці, приклад 2 насипна маса 250г/дм3, тривалість повного розчинення у воді 0,1 год Встановлено, що діапазон температур в зоні розпилення, який заявляється, в поєднанні з протиточним режимом сушка і стандартними характеристиками рідкого скла вибрано із умов, які забезпечують одержання порошну пдратованого силікату натрію у вигляді мікросфер з мінімальною насипною масою, який характеризується незначною тривалістю повного розчинення у воді Таблиця, приклади 1 - II Позамежне зменшення температури сушильного агенту в зоні розпилення призводить до одержання порошку пдратованого силікату натрію з підвищеною насипною масою 350г/дм3 і вивищеним до 30%мас вмістом пдратованої води Таблиця, приклад 8/, причому надлишок вади в матеріалі спричиняє до злипання гранул порошку в процесі зберігання Позамежне підвищення температури сушильного агенту в зоні розпилення призводить до підвищення насипної маси порошку/580г/дм3/та тривалості його повного розчинення у воді /0,5год / Таблиця, приклад 9/ Переваги запропонованого способу одержання корюшку пдратованого силікату натрію порівняно з відомим є слідуючі Реалізація запропонованого способу дає змогу одержати порошок пдратованого силікату натрію у вигляді мікросфер, що забезпечує низьку насипну масу - 150-290г/дм3, що в 2,755,33 рази нижча насипної маси /800г/дм3/ порошку, який одержано відомим способом, незначну тривалість повного розчинення у воді - 0,08-0,17год , що в 1,8-3,8 разів менше, ніж за відомим способом Достоїнством способу є те, що процес одержаний порошку пдратованого силікату натрію може бути здійснений на стандартному технологічному обладнанні заводів-виробнижів синтетичних мийних засобів 49064 Таблиця № пп Натрієве рідке скло 3 силікатний модуль густина, г/дм 1 2 3 4 5 6 7 2,8 2,8 2,8 2,6 3,0 2,8 2,8 1,4 1,4 1,4 1,4 1,4 1,5 1,36 8 9 2,8 2,8 1,4 1,4 10 3,5 1,4 Температура в зоні розпилення, °С Характеристики порошку гідратованого силікату натрію насипна маса, тривалість розчинення 3 г/дм у воді, год за винаходом 90 80 100 90 90 90 90 150 250 280 270 250 220 290 0,08 0,1 0,12 0,1 0,15 0,17 0,12 550 580 0,2 0,5 800 0,3 позамежні 75 105 за прототипом 80 ДП «Український інститут промислової власності» (Укрпатент) вул Сім'ї Хохлових, 15, м Київ, 04119, Україна ( 0 4 4 ) 4 5 6 - 2 0 - 90 ТОВ "Міжнародний науковий комітет" вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна (044)216-32-71