导热硅胶中氧化铝的分离研究

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导热硅胶具有良好的导热能力和高等级的耐压能力,其材料本身具有一定的柔韧性、粘性、良好的压缩性能以及优良的热传导率,常用来作为通讯设备、计算机等电器IC基板的散热填充材料。无机非金属粉体填料中由于氧化铝具有良好的绝缘性能,并具有较高的导热率,因此在电气领域中大量使用。但是工业上制备氧化铝的工艺条件复杂,所以本实验是探究导热硅胶在溶剂溶解的作用下,分离氧化铝的最佳方案。  本论文通过对导热硅胶进行灼烧实验,分析得到导热硅胶中氧化铝的准确含量:蓝色导热硅胶为84.2%,紫色导热硅胶为59.2%,因此实验选择蓝色导热硅胶进行回收研究。论文通过大量的预实验,初步选出对导热硅胶溶解效果较好的有机溶剂和酸碱溶剂。然后,通过正交试验和单因素实验,确定出最佳试剂,温度以及反应时间。最终得到最佳工艺条件为:导热硅胶在酸碱溶剂中的溶解量较多,其中在乙醇的氢氧化钠溶液中的溶解效果最好,氢氧化钠∶乙醇质量比为3∶10,温度为75℃,反应时间为2小时,所得氧化铝的收率最大为65.7%。  由于实验确定的最佳溶剂中使用了大量的乙醇作为基础溶剂,不回收会造成大量的浪费,因此必须对乙醇进行回收,实现循环利用。所以本论文同时对实验产生的含有乙醇质量分数58%,水的质量分数为14%,氢氧化钠的质量分数为25%,氯化钙的质量分数为3%的混合溶剂中的乙醇的精馏回收过程进行了模拟研究。针对混合溶液的特点,采用合适的精馏方法,在25℃、101kPa下,对该体系的精馏过程进行了简单法精馏模型模拟计算,并根据所得数据,运用严格法精馏设计模型进行了优化,得回流比为1.159,塔板数为10,进料位置为第六块板,从塔顶可以获得质量浓度高达97.91%的乙醇,可以得到满意的分离效果。
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