[发明专利]二氧化硅气凝胶的制备系统

说明书

本发明涉及一种显著提高所使用的原料的回收率、降低制备二氧化硅气凝胶所需的能量成本以有效地制备二氧化硅气凝胶的二氧化硅气凝胶的制备系统。该二氧化硅气凝胶的制备系统包括：原料供应部，将去离子水、水玻璃、表面改性剂、无机酸和有机溶剂中的至少一种原料输送到混合部；混合部，将从原料供应部输送的原料进行混合以制备二氧化硅湿凝胶；分离部，从自混合部输送的包含二氧化硅湿凝胶的混合物中分离原料中的至少一种原料；干燥部，干燥从分离部输送的二氧化硅湿凝胶以制备二氧化硅气凝胶；回收部，回收在混合部和干燥部中的至少一个中使用的所述原料中的汽化的原料的一部分；以及传热部，将热量传递到混合部和干燥部中的至少一个。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2016年3月24日提交的韩国专利申请No.10-2016-0035566的优先权的权益，在此将其全部内容通过引用并入。

技术领域

本发明涉及一种二氧化硅气凝胶的制备系统，并且更具体地，涉及一种显著提高所使用的原料的回收率并且降低制备二氧化硅气凝胶所需的能量成本以有效地制备二氧化硅气凝胶的二氧化硅气凝胶的制备系统。

背景技术

二氧化硅气凝胶具有以SiO₂·nH₂O表示的化学式，90％至99.9％的高孔隙率和1nm至100nm的孔径。二氧化硅气凝胶可以是具有600m²/g的超孔隙率的高比表面积的材料。

由于二氧化硅气凝胶具有纳米多孔结构和非常大的表面积，所以二氧化硅气凝胶可以具有非常优异的水和醇吸收能力，因此可以用作非常优异的除湿剂以及用作超轻和超绝热材料、催化剂载体和超绝缘材料。

尽管应用范围广泛，但二氧化硅气凝胶的使用极其有限。

用于制备二氧化硅气凝胶的过程中的核心技术是干燥工艺技术，该工艺技术能够在将二氧化硅湿凝胶的结构保持原样的同时干燥湿凝胶而不收缩。代表性的干燥方法是超临界干燥工艺。然而，由于超临界干燥工艺因为使用由于高压而引起生产成本高和风险高并且不能连续运行的高压釜，因此在经济效益和连续性方面有很多限制。另外，存在的缺点为，不仅制造过程中包含风险因素，而且由于制造过程复杂，制造成本也高。

尽管存在用于在常压下干燥二氧化硅湿凝胶的商业上可获得的技术为这样的缺点作准备，但是存在这样的缺点，即在二氧化硅湿凝胶的内部和外部存在大量的液体，并且因此，需要大的干燥成本来干燥二氧化硅湿凝胶。

另外，由于使用了许多原料来制备二氧化硅气凝胶，所以迫切需要开发用于再利用原料的技术。为此，关于分离纯化的技术和操作条件以便再利用所使用的原料的许多建议也可能是必要的。

[现有技术文件]

韩国专利注册号10-1082982

发明内容

技术问题

因此，本发明是为了解决上述问题而提出的，并且本发明的目的在于提供一种用于制备二氧化硅气凝胶的系统，该系统显著提高所使用的原料的回收率并且降低制备二氧化硅气凝胶所需的能量成本以有效地制备二氧化硅气凝胶。

技术方案

根据本发明的二氧化硅气凝胶的制备系统包括：原料供应部，所述原料供应部将去离子水、水玻璃、表面改性剂、无机酸和有机溶剂中的至少一种原料输送到混合部；所述混合部，所述混合部将从所述原料供应部输送的原料进行混合以制备二氧化硅湿凝胶；分离部，所述分离部从自所述混合部输送的包含所述二氧化硅湿凝胶的混合物中分离所述原料中的至少一种原料；干燥部，所述干燥部干燥从所述分离部输送的所述二氧化硅湿凝胶以制备二氧化硅气凝胶；回收部，所述回收部回收在所述混合部和所述干燥部中的至少一个中使用的原料的汽化的原料的一部分；以及传热部，所述传热部将热量传递到所述混合部和所述干燥部中的至少一个。

有益效果