本文選題：白炭黑 + 四氯化硅�。� 參考：《湖南工業(yè)大學(xué)》2015年碩士論文

【摘要】：白炭黑是一種重要的化工產(chǎn)品,主要用來(lái)作炭黑的替代品,廣泛應(yīng)用于橡膠工業(yè)中交聯(lián)補(bǔ)強(qiáng)劑,油墨、涂料工業(yè)中的增稠劑、分散劑、觸變劑,以及食品工業(yè)中的助劑等。目前國(guó)內(nèi)的白炭黑生產(chǎn)多以沉淀法生產(chǎn),低檔產(chǎn)品多,用于食品級(jí)的白炭產(chǎn)品主要依靠進(jìn)口。與此同時(shí),隨著光伏產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展,多晶硅生產(chǎn)中的副產(chǎn)物四氯化硅的無(wú)害化處理和利用成為一個(gè)越來(lái)越突出的問(wèn)題,甚至成為了國(guó)內(nèi)多晶硅發(fā)展的一個(gè)瓶頸。為了探索處理多晶硅副產(chǎn)物SiCl4之路,本研究以水玻璃和多晶硅生產(chǎn)中的副產(chǎn)物SiCl4為原料,通過(guò)實(shí)驗(yàn)室小試,采用沉淀法工藝,制備出具有氣相法生產(chǎn)工藝的食品級(jí)白炭黑。詳細(xì)研究了反應(yīng)溫度、水玻璃濃度、溶液PH值、表面活性劑等因素在不同條件對(duì)于白炭黑產(chǎn)品粒徑的影響。在小試研究的基礎(chǔ)上,通過(guò)對(duì)沉淀法白炭黑生產(chǎn)工藝流程的改進(jìn),研究了以水玻璃和四氯化硅為原料,以溫和的反應(yīng)條件生產(chǎn)高品質(zhì)白炭黑的新沉淀法工藝流程。通過(guò)科學(xué)放大,采取正交試驗(yàn)研究的方法,對(duì)小試研究中各單因素對(duì)產(chǎn)品的影響進(jìn)行了組合研究。通過(guò)SPSS方差分析,確定了中試放大條件下的不同因素對(duì)于產(chǎn)品粒徑的影響強(qiáng)度,并得到最優(yōu)反應(yīng)條件組合,生產(chǎn)出合格的食品級(jí)白炭黑產(chǎn)品。在用不同儀器進(jìn)行檢測(cè)的同時(shí),送國(guó)家權(quán)威部門(mén)檢測(cè)合格,并送用戶試用獲得好評(píng)。結(jié)合本成果,針對(duì)湘、贛兩地化工業(yè)現(xiàn)狀,本研究還提出了10000噸/年生產(chǎn)工藝流程,對(duì)副產(chǎn)四氯化硅生產(chǎn)食品級(jí)白炭黑的初步可行性設(shè)計(jì),將其產(chǎn)業(yè)化后可以產(chǎn)生良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
[Abstract]:Silica is an important chemical product, which is mainly used as a substitute for carbon black. It is widely used in rubber industry as crosslinking and reinforcing agent, ink, thickening agent, dispersant, thixotropic agent in coating industry, and auxiliary agent in food industry, etc. At present, the production of white carbon black in China is mostly produced by precipitation method, and many low grade products are produced. The white carbon products used in food grade mainly depend on imports. At the same time, with the rapid development of photovoltaic industry, the harmless treatment and utilization of polysilicon tetrachloride, a by-product of polysilicon production, has become a more and more prominent problem, and even become a bottleneck of the development of polysilicon in China. In order to explore the way to deal with polysilicon by-product SiCl4, food grade silica with gas phase production process was prepared from water glass and polysilicon by-product SiCl4 through laboratory experiments and precipitation process. The effects of reaction temperature, water glass concentration, pH value of solution and surfactant on the particle size of silica were studied in detail. On the basis of the small scale study, the new precipitation process of producing high quality silica with sodium silicate and silicon tetrachloride as raw materials and mild reaction conditions was studied by improving the production process of precipitated silica. By using the method of orthogonal test, the influence of each single factor on the product was studied. Through the analysis of variance of SPSS, the influence intensity of different factors on the particle size of the product was determined under the condition of pilot scale up, and the optimum reaction conditions were obtained to produce the qualified food grade silica product. At the same time of testing with different instruments, sent to the national authority to test qualified, and sent to the user trial to obtain praise. According to the present situation of chemical industry in Hunan and Jiangxi provinces, the production process flow of 10000 tons per year was put forward, and the preliminary feasibility design for the production of food grade silica with by-product silicon tetrachloride was put forward. After industrialization, it can produce good economic and social benefits.
【學(xué)位授予單位】：湖南工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TQ127.2

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本文編號(hào)：2000721