Actualmente, la producci\u00f3n de silicato de sodio (tambi\u00e9n conocido como vidrio soluble) en China se basa principalmente en 2 m\u00e9todos:<\/p>\n
1.<\/strong>M\u00e9todo de fase s\u00f3lida<\/strong>: utiliza carbonato de sodio y arena de cuarzo como materias primas, que se funden a altas temperaturas en un horno para producir silicato de sodio s\u00f3lido.<\/p>\n 2. M\u00e9todo de fase l\u00edquida<\/strong>: utiliza sosa c\u00e1ustica y arena de cuarzo como materias primas, que reaccionan bajo alta temperatura y presi\u00f3n en un reactor para producir silicato de sodio l\u00edquido. Sin embargo, el m\u00e9todo de fase l\u00edquida no puede producir silicato de sodio de alto m\u00f3dulo, lo que hace que el m\u00e9todo de fase s\u00f3lida sea el proceso predominante.<\/p>\n En China, la producci\u00f3n de silicato de sodio en fase s\u00f3lida utiliza principalmente hornos de cuba de llama de herradura totalmente a gas con almacenamiento de calor. En 2020, la puesta en marcha exitosa del primer horno de 80 m2<\/sup> con combustible oxig\u00e1s en China por una empresa con sede en Shandong, que produce 200 toneladas por d\u00eda de silicato de sodio, marca un cambio hacia un nuevo modelo donde se utiliza gas natural como combustible y se incorpora combusti\u00f3n enriquecida con ox\u00edgeno.<\/p>\n Los hornos de cuba de llama de herradura tradicionales utilizan principalmente gas de carb\u00f3n o gas natural como combustible. En estos sistemas, la combusti\u00f3n en estos hornos se facilita mediante el ox\u00edgeno del aire que se insufla en el horno. Sin embargo, el aire contiene solo un 20,95% de ox\u00edgeno, siendo la mayor parte nitr\u00f3geno, que no ayuda a la combusti\u00f3n. Cuando se usa solo aire, el dise\u00f1o del horno debe considerar el espacio necesario para la expansi\u00f3n del N2 durante la combusti\u00f3n. Adem\u00e1s, el nitr\u00f3geno elimina una cantidad sustancial de energ\u00eda t\u00e9rmica a trav\u00e9s de los gases de escape, aumentando el volumen de gases de combusti\u00f3n y generando m\u00e1s contaminantes NOx. Adem\u00e1s, debido a la escasez energ\u00e9tica global, el aumento de los precios de los combustibles petroqu\u00edmicos y las pol\u00edticas ambientales cada vez m\u00e1s estrictas, los procesos de producci\u00f3n de silicato de sodio requieren una mejora continua. La tecnolog\u00eda de fusi\u00f3n enriquecida con ox\u00edgeno, que reemplaza el aire con ox\u00edgeno, aborda eficazmente estos desaf\u00edos.<\/p>\n La fusi\u00f3n enriquecida con ox\u00edgeno ayuda a aumentar la temperatura interna del horno, mejorar la capacidad de procesamiento del equipo, reducir el consumo de energ\u00eda y disminuir las emisiones de gases de combusti\u00f3n. Econ\u00f3micamente, el uso de fusi\u00f3n enriquecida con ox\u00edgeno aumenta la capacidad de producci\u00f3n en aproximadamente un 30% para hornos de la misma escala. El consumo de energ\u00eda de fusi\u00f3n se reduce, con un consumo de gas natural por tonelada de silicato de sodio que disminuye alrededor de un 30%. Adem\u00e1s, el consumo de energ\u00eda el\u00e9ctrica requerido para el tratamiento de gases de escape disminuye. Los beneficios econ\u00f3micos totales de estos ahorros, despu\u00e9s de deducir los costos de construcci\u00f3n, operaci\u00f3n y mantenimiento del equipo de generaci\u00f3n de ox\u00edgeno<\/u><\/strong><\/a> , son sustanciales. Seg\u00fan los datos operativos actuales, los beneficios econ\u00f3micos son altamente favorables. Por lo tanto, en comparaci\u00f3n con los m\u00e9todos tradicionales de soplado de aire, la fusi\u00f3n enriquecida con ox\u00edgeno proporciona una mayor intensidad de fusi\u00f3n, menor consumo de combustible y un mejor impacto ambiental, mostrando un potencial sustancial para su uso generalizado en la producci\u00f3n de silicato de sodio.<\/p>\n En comparaci\u00f3n con la separaci\u00f3n criog\u00e9nica de aire tradicional, la generaci\u00f3n de ox\u00edgeno VPSA (adsorci\u00f3n por oscilaci\u00f3n de presi\u00f3n al vac\u00edo) tiene muchas ventajas, como un proceso m\u00e1s simple, mayor seguridad, menor inversi\u00f3n y consumo de energ\u00eda, menores gastos operativos y mayor automatizaci\u00f3n. Sus limitaciones radican en la falta de subproductos (N2 y Ar) y niveles de pureza m\u00e1s bajos (\u226495%). En la producci\u00f3n de silicato de sodio, el N2 y el Ar no son t\u00edpicamente necesarios en la reacci\u00f3n, y generalmente se requiere ox\u00edgeno enriquecido del 24 % al 90 %, lo que se alinea bien con las capacidades de VPSA. Por ejemplo, la empresa en Shandong utiliza hornos completamente de combustible oxig\u00e1s para producir aproximadamente 73,000 toneladas de silicato de sodio anualmente. En 2020, instal\u00f3 una unidad de generaci\u00f3n de ox\u00edgeno VPSA<\/u><\/strong><\/a> (2,200 Nm3<\/sup>\/h, 93%) dise\u00f1ada por PKU Pioneer. La planta de ox\u00edgeno presenta un per\u00edodo de construcci\u00f3n corto, una huella peque\u00f1a y un bajo costo de inversi\u00f3n, y ha estado operando sin problemas.<\/p>\n En resumen, la tecnolog\u00eda de generaci\u00f3n de ox\u00edgeno VPSA se alinea estrechamente con los requisitos de ox\u00edgeno de los hornos de combustible oxig\u00e1s utilizados en la industria del silicato de sodio. Utilizar la tecnolog\u00eda VPSA para lograr una combusti\u00f3n enriquecida con ox\u00edgeno en lugar de aire ambiente para la combusti\u00f3n permite a los fabricantes de silicato de sodio en fase s\u00f3lida mejorar significativamente la eficiencia de producci\u00f3n y crear beneficios econ\u00f3micos sustanciales.<\/p>\n