RU2059574C1 - Hollow glass micro spheres production method - Google Patents
Hollow glass micro spheres production method Download PDFInfo
- Publication number
- RU2059574C1 RU2059574C1 SU925041215A SU5041215A RU2059574C1 RU 2059574 C1 RU2059574 C1 RU 2059574C1 SU 925041215 A SU925041215 A SU 925041215A SU 5041215 A SU5041215 A SU 5041215A RU 2059574 C1 RU2059574 C1 RU 2059574C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- flotation
- separation
- microspheres
- separator
- separation chamber
- Prior art date
Links
- 239000004005 microsphere Substances 0.000 title claims abstract description 37
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 10
- 239000011521 glass Substances 0.000 title abstract description 22
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims abstract description 55
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 39
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims abstract description 38
- 238000005188 flotation Methods 0.000 claims abstract description 33
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 22
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims abstract description 18
- 239000002274 desiccant Substances 0.000 claims abstract description 17
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims abstract description 6
- 238000004513 sizing Methods 0.000 claims description 15
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 claims description 10
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 9
- 238000000465 moulding Methods 0.000 claims description 8
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 claims description 4
- 230000001376 precipitating effect Effects 0.000 claims 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims 1
- NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N sodium silicate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-][Si]([O-])=O NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 238000005201 scrubbing Methods 0.000 abstract description 5
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 5
- 238000001816 cooling Methods 0.000 abstract description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 239000000945 filler Substances 0.000 abstract description 2
- 238000001914 filtration Methods 0.000 abstract description 2
- 239000000843 powder Substances 0.000 abstract description 2
- 239000002699 waste material Substances 0.000 abstract 2
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 abstract 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 24
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 15
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 5
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 4
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 4
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 230000002950 deficient Effects 0.000 description 2
- 238000007667 floating Methods 0.000 description 2
- 230000002262 irrigation Effects 0.000 description 2
- 238000003973 irrigation Methods 0.000 description 2
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 2
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 2
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 2
- JTJMJGYZQZDUJJ-UHFFFAOYSA-N phencyclidine Chemical class C1CCCCN1C1(C=2C=CC=CC=2)CCCCC1 JTJMJGYZQZDUJJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 2
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 description 2
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 description 2
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 1
- 238000012993 chemical processing Methods 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 238000005108 dry cleaning Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 239000006066 glass batch Substances 0.000 description 1
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 238000006386 neutralization reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005192 partition Methods 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 238000011012 sanitization Methods 0.000 description 1
- 239000013049 sediment Substances 0.000 description 1
- 150000004756 silanes Chemical class 0.000 description 1
- 239000010802 sludge Substances 0.000 description 1
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
- 238000009736 wetting Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B19/00—Other methods of shaping glass
- C03B19/10—Forming beads
- C03B19/107—Forming hollow beads
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B19/00—Other methods of shaping glass
- C03B19/10—Forming beads
- C03B19/1005—Forming solid beads
- C03B19/102—Forming solid beads by blowing a gas onto a stream of molten glass or onto particulate materials, e.g. pulverising
- C03B19/1025—Bead furnaces or burners
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Glass Compositions (AREA)
- Furnace Details (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к неорганическим мелкодисперсным наполнителям, а именно полым стеклянным микросферам (ПСМ), которые могут быть использованы в химической, судостроительной, авиационной и других отраслях промышленности. The invention relates to inorganic fine fillers, namely hollow glass microspheres (PSM), which can be used in chemical, shipbuilding, aviation and other industries.
Известен способ получения ПСМ [1] включающий варку стекла, получение из него микропорошков, формование из них ПСМ в пламени газовоздушной горелки. Способ характеризуется невысоким выходом готового продукта, который составляет не более 85 об. Кроме того, способ не позволяет получать ПСМ со средней плотностью менее 0,4 г/см3, что является существенным недостатком.A known method of producing PSM [1] comprising glass melting, obtaining micropowders from it, molding of them PSM in a flame of a gas-air burner. The method is characterized by a low yield of the finished product, which is not more than 85 vol. In addition, the method does not allow to obtain PSM with an average density of less than 0.4 g / cm 3 , which is a significant drawback.
Известен способ получения полых стеклянных микросфер [2] включающий варку стекла, получение из него микропорошков, формование ПСМ в восходящем потоке нагретых газов, последующую химическую обработку микросфер. Рассматриваемое техническое решение имеет ряд недостатков, существенно снижающих его технико-экономические показатели. Использование химической обработки раствором серной кислоты снижает выход ПСМ в результате их активного взаимодействия с раствором. Способ в значительной степени усложняется необходимостью использования кислотостойкого оборудования, последующей нейтрализации отработанных растворов, а также требует больших затрат времени на проведение операций химической обработки и последующей отмывки микросфер. Это существенно снижает производительность всего процесса. A known method of producing hollow glass microspheres [2] including glass melting, obtaining micropowders from it, forming PSM in an upward flow of heated gases, subsequent chemical treatment of the microspheres. The considered technical solution has a number of disadvantages that significantly reduce its technical and economic indicators. The use of chemical treatment with a solution of sulfuric acid reduces the yield of PSM as a result of their active interaction with the solution. The method is greatly complicated by the need to use acid-resistant equipment, the subsequent neutralization of the spent solutions, and also requires a lot of time for chemical processing and subsequent washing of the microspheres. This significantly reduces the performance of the entire process.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ получения ПСМ [3] заключающийся в непрерывной подаче исходного стеклянного микропорошка в факел газовой горелки формователя, охлаждении отформованных частиц в газовоздушном потоке, их отделении от газовоздушного потока в первом сепараторе, флотационно-осадительном разделении отформованных частиц в разделительной камере на сплошные частицы и ПСМ, конвективной сушке ПСМ и отделении высушенных ПСМ от сушильного агента во втором сепараторе. Недостатками способа являются значительные энергозатраты, связанные с большими количествами энергоносителя (газа), используемого раздельно в процессах формования микросфер и их последующей сушки. После формования микросфер продукты сгорания газа с высокой температурой выбрасываются в атмосферу. Сухое разделение отформованных микросфер от газового потока с использованием циклона не обеспечивает эффективное улавливание ПСМ, существенная часть (до 20%) которых (наиболее легких и качественных) выбрасывается вместе с газовым потоком в атмосферу, что снижает общий выход готового продукта. Рассматриваемое техническое решение требует дополнительных затрат, связанных с пылеулавливанием и решением, в связи с этим, экологических проблем. The closest in technical essence and the achieved result is a method for producing PSM [3] consisting in the continuous supply of the original glass micropowder into the torch of the gas burner of the former, cooling the molded particles in the gas-air stream, their separation from the gas-air stream in the first separator, flotation-precipitation separation of the molded particles in a separation chamber for solid particles and PSM, convective drying of PSM and separation of dried PSM from a drying agent in a second separator. The disadvantages of the method are significant energy costs associated with large quantities of energy (gas), used separately in the processes of forming microspheres and their subsequent drying. After the formation of the microspheres, the products of gas combustion with high temperature are released into the atmosphere. The dry separation of the molded microspheres from the gas stream using a cyclone does not provide an efficient capture of PSM, a significant part (up to 20%) of which (the lightest and most high-quality) are emitted together with the gas stream into the atmosphere, which reduces the overall yield of the finished product. The considered technical solution requires additional costs associated with dust collection and solving, in connection with this, environmental problems.
Изобретение позволяет снизить энергозатраты на изготовление ПСМ, увеличить выход готовой продукции и уменьшить вредные выбросы (стеклянной пыли) в атмосферу. The invention allows to reduce energy consumption for the manufacture of PSM, increase the yield of finished products and reduce harmful emissions (glass dust) into the atmosphere.
Данный технический результат достигается тем, что в способе получения ПСМ, заключающемся в непрерывной подаче исходного стеклянного микропорошка в факел газовой горелки формователя, охлаждении отформованных частиц в газовоздушном потоке, их отделении от газовоздушного потока в первом сепараторе, флотационно-осадительном разделении отформованных частиц в разделительной камере на сплошные частицы и ПСМ, конвективной сушке ПСМ и отделении высушенных ПСМ от сушильного агента во втором сепараторе, согласно изобретения, в качестве сушильного агента используют газовоздушный поток из первого сепаратора. Флотационно-осадительное разделение отформованных частиц ведется в непрерывном режиме, а выгрузка ПСМ из разделительной камеры производится раздельно по зонам, расположенным по длине разделительной камеры. Производится фильтрация осветленной в разделительной камере флотационной жидкости и сбор осаждаемой на фильтре узкой фракции ПСМ. Отработанный сушильный агент дополнительно подвергается скрубберной очистке флотационной жидкостью. Уловленные в первом сепараторе частицы удаляются из него и вводятся в разделительную камеру мокрым способом флотационной жидкостью. Подача влажных ПСМ из разделительной камеры на сушилку производится гидротранспортом. В качестве транспоpтирующей жидкости при гидротранспорте влажных ПСМ из разделительной камеры на сушку может использоваться раствор аппрета. В качестве флотационной жидкости также может использоваться раствор аппрета. This technical result is achieved by the fact that in the method for producing PSM, which consists in the continuous supply of the initial glass micropowder into the torch of the gas burner of the former, cooling the molded particles in the gas-air stream, separating them from the gas-air stream in the first separator, flotation-precipitation separation of the molded particles in the separation chamber for solid particles and PSM, convective drying of PSM and separating the dried PSM from the drying agent in the second separator, according to the invention, as dryers of a new agent, a gas-air stream from the first separator is used. The flotation-precipitation separation of the formed particles is carried out continuously, and the PSM is unloaded from the separation chamber separately for zones located along the length of the separation chamber. The flotation liquid clarified in the separation chamber is filtered and the narrow fraction of PSM deposited on the filter is collected. Spent drying agent is additionally subjected to scrubber cleaning flotation fluid. Particles trapped in the first separator are removed from it and introduced into the separation chamber by the wet method by flotation liquid. The supply of wet PSM from the separation chamber to the dryer is carried out by hydraulic transport. A sizing solution can be used as a transporting fluid during hydrotransport of wet PSM from the separation chamber to drying. A sizing solution may also be used as flotation fluid.
Применение в качестве сушильного агента газовоздушного потока после формования ПСМ и отделения основного количества отформованных частиц в первом сепараторе позволяет использовать теплоту отходящих газов и исключить автономный источник энергии (т.е. дополнительный расход энергоносителя) для сушки ПСМ, что значительно снижает общие энергозатраты. The use of a gas-air stream as a drying agent after PSM molding and separation of the main amount of molded particles in the first separator allows using the heat of the exhaust gases and eliminating an autonomous energy source (i.e., additional energy consumption) for PSM drying, which significantly reduces the total energy consumption.
Непрерывный режим флотационно-осадительного разделения отформованных частиц и раздельная по зонам, расположенным по длине разделительной камеры, выгрузка ПСМ из разделительной камеры позволяет классифицировать ПСМ по плотности, что повышает качество готового продукта. The continuous mode of flotation-precipitation separation of the formed particles and separate by zones located along the length of the separation chamber, unloading PSM from the separation chamber allows classification of PSM by density, which improves the quality of the finished product.
Фильтрация осветленной в разделительной камере флотационной жидкости и сбор осажденной при этом на фильтре узкой фракции ПСМ позволяет получить узкую фракцию готовых ПСМ (т.е. повысить их качество) с плотностью, соответствующей плотности флотационной жидкости и очистить флотационную жидкость перед подачей ее на орошение в скруббер и/или в первый сепаратор. Filtration of the flotation liquid clarified in the separation chamber and collection of the narrow PSM fraction deposited on the filter allows obtaining a narrow fraction of the finished PSM (i.e., improving their quality) with a density corresponding to the density of the flotation liquid and purifying the flotation liquid before feeding it to the scrubber for irrigation and / or to the first separator.
ПСМ являются материалом с очень низкой плотностью (насыпная плотность 0,08-0,40 г/см3), что затрудняет их выделение из газовоздушного потока. Известны способы сухой очистки газового потока в циклонах не позволяет достичь максимально высокого эффекта улавливания твердых частиц. При этом вместе с газовым потоком удаляются наиболее ценные (т.е. самые легкие) ПСМ, что приводит к снижению выхода целевого продукта и увеличению вредных выбросов в атмосферу. Дополнительная скрубберная очистка флотационной жидкостью отработанного сушильного агента позволяет уменьшить вредные выбросы в атмосферу, увеличить выход годного продукта и снизить среднюю плотность ПСМ. Происходящий при этом нагрев отработанным сушильным агентом скрубберной жидкостью (которая затем возвращается в разделительную камеру) уменьшает вязкость флотационной жидкости и, следовательно, увеличивает скорость флотационно-осадительного разделения. Снижение температуры сушильного агента при контакте со скрубберной жидкостью позволяет за счет стабилизации температуры на выходе в хвостовой вентилятор стабилизировать расход газовоздушного потока, который в условиях поочередной сушки разных фракций ПСМ на выходе из сушилки будет иметь различные значения температур и плотности.PSM are a material with a very low density (bulk density 0.08-0.40 g / cm 3 ), which makes it difficult to separate them from the gas-air stream. Known methods for dry cleaning the gas stream in cyclones does not allow to achieve the highest possible capture effect of solid particles. At the same time, together with the gas stream, the most valuable (i.e., the lightest) PSM are removed, which leads to a decrease in the yield of the target product and an increase in harmful emissions into the atmosphere. Additional scrubber cleaning of the spent drying agent by flotation liquid allows to reduce harmful emissions into the atmosphere, increase the yield of the product and reduce the average density of PSM. The heating of the spent drying agent with a scrubber liquid (which then returns to the separation chamber) reduces the viscosity of the flotation liquid and, therefore, increases the rate of flotation-precipitation separation. Lowering the temperature of the drying agent in contact with the scrubber liquid allows stabilizing the air-gas flow rate by stabilizing the temperature at the outlet to the tail fan, which will have different temperatures and densities in the conditions of alternately drying different PSM fractions at the outlet of the dryer.
Удаление из первого сепаратора уловленных в нем частиц и ввод их в разделительную камеру мокрым способом (за счет смачивания и увеличения частиц флотационной жидкостью) позволяет повысить эффективность работы сепаратора, исключить накопление сухих частиц и их попадание в окружающую среду, что возможно при сухой разгрузке сепаратора. Removing particles trapped in it from the first separator and introducing them into the separation chamber by the wet method (by wetting and increasing particles by the flotation liquid) allows to increase the separator working efficiency, to prevent the accumulation of dry particles and their ingress into the environment, which is possible with dry discharge of the separator.
Подача влажных ПСМ из разделительной камеры на сушку гидротранспортом обеспечивает их непрерывную регулируемую подачу. Необходимость подачи влажных ПСМ гидротранспортом обусловлена низкой плотностью и высоким поверхностным сцеплением влажных ПСМ, приводящими к их плохой текучести (угол естественного откоса влажных ПСМ превышает 90о). Экспериментально установлено, что добавление к влажным ПСМ около 5% по объему жидкости обеспечивает достаточную текучесть ПСМ. Регулирование подачи ПСМ на сушку производится изменением подвижности массы влажных ПСМ за счет изменения влажности ПСМ при изменении расхода транспортирующей жидкости.The supply of wet PSM from the separation chamber for drying by hydrotransport ensures their continuous regulated supply. The need to supply wet PSM by hydrotransport is due to the low density and high surface adhesion of wet PSM, leading to their poor fluidity (the angle of repose of wet PSM exceeds 90 about ). It was experimentally established that the addition of about 5% by volume of liquid to wet PSM provides sufficient fluidity of PSM. The supply of PSM for drying is regulated by changing the mobility of the mass of wet PSM due to a change in the humidity of the PSM with a change in the flow rate of the transporting liquid.
Использование в качестве транспортирующей жидкости при гидротранспорте влажных ПСМ из разделительной камеры на сушку раствора аппрета позволяет исключить аппретирование как отдельную стадию и совместить процессы аппретирования и гидротранспортирования ПСМ. The use of wet PSM as a transporting fluid during hydrotransport from the separation chamber to drying the sizing solution allows eliminating sizing as a separate stage and combining the sizing and hydrotransporting of PSM.
Использование в качестве флотационной жидкости раствора аппрета также позволяет исключить аппретирование как отдельную стадию и совместить процессы аппретирования и флотационно-осадительного разделения ПСМ. The use of a sizing solution as a flotation liquid also eliminates sizing as a separate stage and combines the sizing and flotation-precipitation separation of PSM.
Заявителю не известны технические решения со сходными существенными признаками, свойства которых совпадают со свойствами отличительных признаков данного изобретения. The applicant is not aware of technical solutions with similar essential features, the properties of which coincide with the properties of the distinguishing features of this invention.
На чертеже схематично изображена принципиальная схема установки для реализации предложенного способа получения ПСМ. The drawing schematically shows a schematic diagram of an installation for implementing the proposed method for producing PSM.
В состав установки входят формователь 1 с газовоздушными горелками 2, питатель-дозатор исходного порошка 3 с бункером 4, напорный вентилятор высокого давления 5, первый сепаратор (циклон) 6, разгрузочный патрубок которого соединен с жидкостно-эжекционным аппаратом 7, разделительная камера 8 непрерывного действия, состоящая из приемной (смесительной) и осадительной секций с поплавковым устройством 9 для поддержания постоянного уровня флотационной жидкости, вихревая сушилка 10 с мешалкой, питатель влажных микросфер 11 с форсункой 12 для ввода и распределения воды, второй сепаратор (циклон) 13, сборник сухих ПСМ 14, скруббер 15, вытяжной (хвостовой) вентилятор высокого давления 16 и циркуляционный насос 17 с фильтрующим заборным устройством 18. The installation consists of a former 1 with gas-
Установка работает следующим образом. Installation works as follows.
Исходный стеклянный микропорошок со средним эквивалентным размером частиц 30-40 мкм периодически загружается в снабженный ворошителем бункер 4, откуда непрерывно подается питателем-дозатором 3 в потоке воздуха (нагнетаемого вентилятором 5), который направляется на горелки 2 формирователя 1. При сжигании топлива в факеле каждой горелки 2 при 1000-1300оС происходит формование из частиц исходного стеклянного микропорошка ПСМ. Для обеспечения аэродинамического выноса и конвективного охлаждения отформованных частиц в камеру формователя 1 снизу поступает атмосферный воздух, что обеспечивается за счет разрежения, создаваемого вытяжным вентилятором 16, установленным в конце газового тракта установки.The initial glass micropowder with an average equivalent particle size of 30-40 microns is periodically loaded into a
Отформованные частицы выносятся из формователя 1 газовоздушным потоком с температурой, не превышающей 400оС, в первый сепаратор (циклон) 6, где происходит центробежное отделение частиц, поступающих затем в жидкостно-эжекционный аппарат 7, в котором частицы смачиваются и увлекаются флотационной жидкостью или аппретирующим раствором из разделительной камеры 8. Подача флотационной жидкости осуществляется насосом 17. Полученная суспензия и часть газовоздушного потока поступает в приемную секцию разделительной камеры 8, откуда газ отводится в газоход перед сушилкой 10, а суспензия через успокоительную решетку поступает в разделительную секцию камеры 8, представляющую собой длинный канал прямоугольного сечения. По мере перемещения суспензии к выходу легкая (товарная) фракция ПСМ всплывает и собирается на поверхности флотационной жидкости, а тяжелая фракция (дефектные частицы и ПСМ с плотностью большей, чем плотность жидкости) оседает на дне камеры 8. При флотации по длине разделительной секции происходит дополнительная сепарация ПСМ по плотности и размерам: на начальном участке собираются более легкие и крупные частицы, на конечном более тяжелые и мелкие. Выгрузка всплывшей влажной массы ПСМ производится вручную или гидротранспортом из ячеек, образованных перегородками, установленными в верхней части разделительной секции камеры 8. Осадок в свою очередь, периодически сливается из нижней части камеры 8 в специальную емкость.The formed particles are removed from the shaping unit 1 air-gas flow at a temperature not exceeding 400 ° C in the first separator (cyclone) 6, where the centrifugal separation of particles entering then into a liquid-ejection apparatus of 7, wherein the particles are wetted and entrained flotation liquid or sizing the solution from the
Для отделения узкой фракции ПСМ с плотностью, близкой к плотности флотационной жидкости, используется фильтрующее заборное устройство 18, устанавливаемое на гибком шланге, соединенном с всасывающим патрубком насоса 17. Фильтрующее устройство 18 периодически освобождается от осевших на фильтр частиц после перекрытия всасывающей линии и извлечении фильтра из камеры 8. Фильтр отмывается в емкости для отстоя. Для обеспечения непрерывной работы насоса 17 можно использовать два параллельно работающих заборных устройства 18. To separate the narrow PSM fraction with a density close to the density of the flotation liquid, a
Процесс флотационно-осадительного разделения и классификации может быть совмещен с нанесением аппретирующего покрытия. Для этого камера 8 подпитывается раствором аппрета, приготовленным на основе силанов. The process of flotation-precipitation separation and classification can be combined with the application of a finishing coat. For this, the
Постоянный уровень флотационной жидкости в камере 8 поддерживается с помощью устройства поплавкового типа 9. A constant level of flotation fluid in the
Влажная масса ПСМ загружается в бункер питателя 11, куда для придания ей текучести с помощью форсунки 12 разбрызгивается флотационная жидкость или раствор аппрета из камеры 8, нагнетаемый насосом 17, в количестве, приводящем к снижению температуры сушильного агента до 110-130оС. При подаче влажной массы ПСМ в бункер питателя 11 гидротранспортом возможно использование в качестве транспортирующей жидкости не только флотационной жидкости, но и раствора аппрета. Концентрированная суспензия из питателя 11 стекает в нижнюю часть сушилки 10, где перемешивается и, по мере подсушивания измельчается быстроходной мешалкой.The wet mass PSM loaded into the
Сушильная камера вихревого типа 10 представляет собой вертикальный цилиндрический корпус с тангенциальным вводом сушильного агента. Подсушенные и измельченные в нижней части сушилки 10 агломераты и отдельные ПСМ захватываются закрученном потоком сушильного агента и образуют вихревой слой у стенок корпуса в средней его части. По мере высушивания и разрушения агрегатов одиночные частицы выносятся из сушилки 10 и выделяются из газовоздушного потока во втором сепараторе (циклоне) 13. Уловленные в сепараторе 13 ПСМ собираются в сборник 14. Газовоздушный поток после центробежного разделения в сепараторе 13 подвергается санитарной очистке в центробежном скруббере 15. Мокрое обеспыливание производится в выхлопном патрубке сепаратора (циклона) 13, в нижнюю часть которого через щелевой распределитель самотеком поступает скрубберная жидкость из кольцевого сборника, установленного на крышке сепаратора 13. Вступая в контакт с закрученным газовым потоком жидкость диспергируется, образуя развитую поверхность контакта. Газ, прошедший очистку, отсасывается вытяжным вентилятором 16, а скрубберная жидкость стекает в кольцевой сборник. Свежая жидкость подводится в кольцевой сборник с помощью насоса 17 из разделительной камеры 8, куда также сливается отработанная суспензия через перелив, обеспечивающий постоянный уровень скрубберной жидкости в кольцевом сборнике. Сливаемая в камеру 8 скрубберная жидкость поступает сначала на орошение жидкостно-эжекционного аппарата 7. The vortex
П р и м е р 1. В стекловаренной печи периодического действия синтезировали стекло состава (мас.): 69 SiO2, 8B2O3, 8CaO, 8Na2O, 2ZnO при 1400оС. Расплав гранулировали отливкой в воду. Стеклогранулят измельчали до размеров частиц менее 40 мкм. Полученный микропорошок пропускали через пламя газовоздушной горелки 2 с температурой 1140оС. Отформованные частицы подвергали далее мокрому разделению (флотации) в разделительной камере (в качестве флотационной жидкости использовали воду), где качественные микросферы всплывали на поверхность, а дефектные частицы и сферы с высокой плотностью (более 1 г/см3) оседали на дне. Плавающие частицы направляли затем в сушилку 10, сушильным агентом в которой является нагретый до 220оС газовоздушный поток, отходящий от формователя 1. Высушенные полые микросферы собирали в сборнике 14. Газовый поток после сушки направляли в скруббер 15, где происходит его окончательная очистка перед выбросом в атмосферу. В качестве скрубберной жидкости использовали воду. Общие энергозатраты (расход энергоносителя-газа) на изготовление полых микросфер составили 635 кДж/ч. Выход полых микросфер с учетом двукратной мокрой очистки газового потока, содержащего отформованные частицы составляет 94 об. (после формования 90 об.). Выбросы в атмосферу составляет 6%
П р и м е р ы 2 и 3. Полые стеклянные микросферы по примерам 2-3 получены аналогично примеру 1. В примере 2 формование микросфер проводили при 1200оС, а сушку микросфер осуществляли при температуре отходящих газов 250оС. В примере 3 в качестве флотационной жидкости использовали водный раствор аппрета. Соответствующие характеристики по примерам 1-3 приведены в таблице.EXAMPLES EXAMPLE 1 In a glass furnace was synthesized glass batch composition (wt.): SiO 2 69, 8B 2 O 3, 8CaO, 8Na 2 O, 2ZnO at 1400 C. The melt granulated by casting in water. Glass granules were crushed to particle sizes less than 40 microns. Micropowder obtained is passed through a gas-
EXAMPLE Example s 2 and 3. The hollow glass microspheres of Examples 2-3 were obtained similarly to Example 1. In Example 2, molding microspheres was performed at 1200 ° C, and drying of the microspheres was carried out at a temperature of the exhaust gases 250 C. Example 3 An aqueous solution of the sizing was used as flotation liquid. The corresponding characteristics in examples 1-3 are shown in the table.
Следует отметить, что в прототипе под выходом полых микросфер подразумевают степень превращения исходных сплошных частиц стекла, направляемых на формование, в полые микросферы. Эта величина характеризуется объемной долей плавающих полых частиц (например, после перемешивания суспензии микросфер с водой и последующего отстаивания в мерном цилиндре) от общего количества материала, взятого из сборника-циклона после формователя 1. При этом не учитываются технологические потери, связанные с невысокой степенью улавливания микросфер в циклонах на этапах формования и последующей сушки микросфер после флотации. В предлагаемом техническом решении рассматривается общий выход готового продукта с учетом всех возможных потерь материала на каждой технологической стадии. It should be noted that in the prototype, the output of hollow microspheres means the degree of conversion of the initial solid particles of glass directed to molding into hollow microspheres. This value is characterized by the volume fraction of floating hollow particles (for example, after mixing a suspension of microspheres with water and subsequent settling in a graduated cylinder) of the total amount of material taken from the cyclone collector after former 1. The technological losses associated with a low degree of capture are not taken into account microspheres in cyclones at the stages of molding and subsequent drying of microspheres after flotation. The proposed technical solution considers the total yield of the finished product, taking into account all possible losses of material at each technological stage.
Claims (8)
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU925041215A RU2059574C1 (en) | 1992-05-07 | 1992-05-07 | Hollow glass micro spheres production method |
| PCT/RU1996/000118 WO1997042127A1 (en) | 1992-05-07 | 1996-05-05 | Method for producing hollow micro-beads made of glass |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU925041215A RU2059574C1 (en) | 1992-05-07 | 1992-05-07 | Hollow glass micro spheres production method |
| PCT/RU1996/000118 WO1997042127A1 (en) | 1992-05-07 | 1996-05-05 | Method for producing hollow micro-beads made of glass |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2059574C1 true RU2059574C1 (en) | 1996-05-10 |
Family
ID=26653671
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SU925041215A RU2059574C1 (en) | 1992-05-07 | 1992-05-07 | Hollow glass micro spheres production method |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2059574C1 (en) |
| WO (1) | WO1997042127A1 (en) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2336293C1 (en) * | 2007-09-24 | 2008-10-20 | Сергей Федорович Шмотьев | Methods of proppant fabrication from glass spheres |
| RU2465224C1 (en) * | 2011-06-06 | 2012-10-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова" (БГТУ им. В.Г. Шухова) | Method of making hollow glass spheres, crude mixture for making hollow glass spheres |
| RU2465223C1 (en) * | 2011-06-06 | 2012-10-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова" (БГТУ им. В.Г. Шухова) | Method of making hollow glass spheres, crude mixture for making hollow glass spheres |
| EP2837664A1 (en) | 2013-08-15 | 2015-02-18 | Llc Spherastek | Light repelling element |
| RU2664990C1 (en) * | 2017-08-17 | 2018-08-24 | Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" (Госкорпорация "Росатом") | Method of producing of hollow microspheres from swelled up powder material |
| RU2708434C1 (en) * | 2019-04-09 | 2019-12-06 | Тимофей Логинович Басаргин | Method of making hollow glass microspheres and microballs |
| CN112791829A (en) * | 2021-01-27 | 2021-05-14 | 徐公礼 | Production equipment and method for preparing hollow microspheres by using perlite |
| CN117682750A (en) * | 2024-02-02 | 2024-03-12 | 中科雅丽科技有限公司 | A drying system granulating and balling device |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105693098B (en) * | 2016-04-19 | 2018-06-05 | 惠安通圆石业有限公司 | A kind of preparation method of hollow glass micropearl |
| KR102849344B1 (en) * | 2020-01-24 | 2025-08-21 | 옴야 인터내셔널 아게 | Method for producing hollow spherical glass particles |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1568817A (en) * | 1975-11-13 | 1980-06-04 | Sovitec Sa | Glass-former comp |
| US5256180A (en) * | 1984-06-21 | 1993-10-26 | Saint Gobain Vitrage | Apparatus for production of hollow glass microspheres |
| JPS616142A (en) * | 1984-06-21 | 1986-01-11 | Nippon Sheet Glass Co Ltd | Production of hollow glass sphere |
| GB8515744D0 (en) * | 1985-06-21 | 1985-07-24 | Glaverbel | Vitreous beads |
| SU1724608A1 (en) * | 1990-07-02 | 1992-04-07 | Научно-производственное объединение "Стеклопластик" | Method of producing hollow microspheres |
-
1992
- 1992-05-07 RU SU925041215A patent/RU2059574C1/en active
-
1996
- 1996-05-05 WO PCT/RU1996/000118 patent/WO1997042127A1/en not_active Ceased
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 1. Патент США N 4391646, НКИ 106-97, кл. C 04B 31/02, 1983. 2. Авторское свидетельство СССР N 1479424, кл. C 04B 31/02, 1989. 3. Авторское свидетельство СССР N 1451105, кл. C 04B 31/02, 1989. * |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2336293C1 (en) * | 2007-09-24 | 2008-10-20 | Сергей Федорович Шмотьев | Methods of proppant fabrication from glass spheres |
| EA011910B1 (en) * | 2007-09-24 | 2009-06-30 | Сергей Юрьевич Плинер | Method of proppant fabrication from glass spheres |
| RU2465224C1 (en) * | 2011-06-06 | 2012-10-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова" (БГТУ им. В.Г. Шухова) | Method of making hollow glass spheres, crude mixture for making hollow glass spheres |
| RU2465223C1 (en) * | 2011-06-06 | 2012-10-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова" (БГТУ им. В.Г. Шухова) | Method of making hollow glass spheres, crude mixture for making hollow glass spheres |
| EP2837664A1 (en) | 2013-08-15 | 2015-02-18 | Llc Spherastek | Light repelling element |
| RU2664990C1 (en) * | 2017-08-17 | 2018-08-24 | Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" (Госкорпорация "Росатом") | Method of producing of hollow microspheres from swelled up powder material |
| RU2708434C1 (en) * | 2019-04-09 | 2019-12-06 | Тимофей Логинович Басаргин | Method of making hollow glass microspheres and microballs |
| CN112791829A (en) * | 2021-01-27 | 2021-05-14 | 徐公礼 | Production equipment and method for preparing hollow microspheres by using perlite |
| CN117682750A (en) * | 2024-02-02 | 2024-03-12 | 中科雅丽科技有限公司 | A drying system granulating and balling device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO1997042127A1 (en) | 1997-11-13 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2059574C1 (en) | Hollow glass micro spheres production method | |
| CN101284256B (en) | Technique for decarbonizing fly ash with high ignition loss | |
| US4324770A (en) | Process for dry scrubbing of flue gas | |
| CN1141671A (en) | Process and apparatus for drying liquid-borne solid material | |
| CS252468B2 (en) | Method of sulphur oxides and other acid gases removal from hot combustion products and equipment for realization of this method | |
| CA2148398C (en) | Drying suspensions of materials | |
| CN104226055A (en) | Novel wet-process dust remover of drying tower | |
| CN105651031B (en) | A kind of rotary flashing drying equipment and rotary flashing drying method | |
| CN110745785B (en) | Wet-process sulfur forming granulation production system and production process | |
| US4446109A (en) | System for dry scrubbing of flue gas | |
| CN107159443B (en) | A kind of quiet levigation method of powder | |
| RU2013410C1 (en) | Method of manufacturing microspheres of aqueous suspension of volatile ash of heat power stations | |
| CN108295601A (en) | Dehydrator and efficient mist multi-cyclone dust pelletizing system | |
| CN208229576U (en) | Dehydrator and efficient mist multi-cyclone dust pelletizing system | |
| RU2465223C1 (en) | Method of making hollow glass spheres, crude mixture for making hollow glass spheres | |
| CN208711068U (en) | A kind of milk powder producing low temperature spray drying system | |
| RU2224825C2 (en) | Method and device for dry cleaning of waste gas of aluminum reduction furnaces | |
| SU971805A1 (en) | Process for purifying effluents from epoxy resin production | |
| CN220877747U (en) | Horizontal pressure spray dryer | |
| CN219002029U (en) | Crystallization salt drying crystallization device suitable for evaporative crystallization system | |
| EP0095459B1 (en) | Process and system for dry scrubbing of flue gas | |
| CN220047098U (en) | Spray drier with waste heat recycling function | |
| CN217448964U (en) | Pneumatic fine powder recovery device | |
| CN213708115U (en) | Device for preparing hollow glass beads by powder method | |
| CN222427160U (en) | Slurry spray drying device for ceramic tile production |