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聚合反应器排出的高温循环聚甲醛粉体经冷却返回聚合反应器进行循环,以控制聚合反应温度,然后用螺旋输送机将聚甲醛粉料送往稳定化处理。
该技术对材质要求不高,流程简单,腐蚀性小。
以三聚甲醛为聚合单体的共聚技术占世界聚甲醛生产能力的。
在三聚甲醛制造技术上,目前是硫酸催化法和固体酸催化法处于并存状态。
旭化成公司开发的甲缩醛氧化得到浓甲醛,是共聚工艺路线的重大改进,省去了甲醛浓缩和稀醛回收步骤,大大节减了能耗和成本。
在稳定化技术方面,目前熔体工艺和液相水解工艺并存,后者拥有发展潜力。
根据上述情况,本项目拟引进德国德乔迈斯纳有限责任公司以下简称的技术和关键设备。
生产流程为甲醛水溶液分步浓缩干燥甲醛发生部分聚合固体多聚甲醛。
该工艺采用三步蒸发,再通过喷雾冷冻,然后采用流化床干燥和烘干制成固态多聚甲醛。
制成的多聚甲醛呈白色流球状或颗粒,甲醛含量为。
产品具有很好的可溶性高的反应性易储藏等性能。
工艺方案在项目工艺中,进口原料为浓度为或的甲醛溶液,产品为甲醛含量为的多聚甲醛固体。
产品可通过以下两个步骤制得甲醛溶液的蒸发浓缩蒸发部分包括两个降膜蒸发器和个薄膜式蒸发器。
该系统汇集了公司及其分包商多年的实际经验。
物料在经过加热区时,停留时间很短,蒸发器热转化效率非常高,产品在温和的条件下得到效率浓缩。
喷雾冷冻和流化床干燥固化和干燥部分由个喷雾冷冻塔和个流化床干燥器组成,形成了两步灵活的冷冻干燥系统。
首先,在喷雾冷冻室中先对浓缩甲醛进行冷冻干燥,使产品中表面水蒸发,然后在流化床干燥器中的将剩余的少量水再蒸发。
工艺流程简述中间储存段浓度为或的甲醛溶液被输送到中间储罐中,搅拌器不断地搅拌,使溶液处于均匀状态。
储罐中的溶液通过泵不断循环,并通过换热器使储罐中的溶液保持在适宜的温度。
甲醛溶液通过泵抽到蒸发装臵。
段蒸发段蒸发装臵包括蒸汽加热的降膜蒸发器和蒸汽分离器。
在段蒸发中,浓度为的甲醛溶液可被浓缩到。
浓缩过的溶液用泵进行循环,从蒸汽分离器输送到第二个蒸发装臵。
蒸汽在蒸汽分离器中被分离,而后在冷凝器中被冷却该冷凝器为冷却水表面冷凝器。
甲醛含量为约的冷凝液被收集在收集器中,并通过泵抽送到反应区。
反应区外面有个中间储存罐,以备后用。
降膜蒸发器和蒸汽分离器需要的真空度由带闭合冷却系统的真空站提供。
甲醛中含的惰性气体同蒸汽起被送进真空站,进入尾气处理系统。
若以甲醛含量为的溶液作原料,不需要第个阶段。
二段蒸发第二个蒸发段包括用蒸汽加热的降膜蒸发器和蒸汽分离器。
段蒸发后的浓缩甲醛溶液可再次被浓缩到浓度为,泵将再次浓缩后的甲醛溶液从蒸汽分离器送到第三段蒸发装臵。
蒸汽在蒸汽分离器中被分离,在冷凝器中被冷凝冷凝器为冷却水表层冷凝器。
冷凝后甲醛的浓度为,被收集在收集器中,然后通过泵从收集器送回到第段蒸发器。
降膜蒸发器和蒸汽分离器的真空度由带有闭合冷却系统的真空站来供给。
甲醛中含的惰性气体同蒸汽起被送进真空站,并通过废气回收装臵处理。
若原料甲醛的浓度为,则不需要第蒸发段。
中间储罐中的液体可以直接被送入到第二蒸发段,浓缩方法如上述。
所得到的甲醛冷凝液浓度为约,甲醛被收集器收集在如前述,但要通过泵从收集器送到反应区。
三段蒸发浓缩后的甲醛溶液从蒸汽分离器送到用蒸汽加热的薄膜蒸发器,进行最后段浓缩,浓度可达,浓缩甲醛次性通过薄膜蒸发器。
薄膜蒸发器的蒸汽在冷凝器中被冷却该冷凝器为温水运行的冷凝器,其温度可通过泵是液体在换热器加热和换热器冷却中进行循环而调节。
在冷凝器后冷凝的液体被收集在收集器中,然后通过泵送回到第二蒸发段。
薄膜蒸发器需要的真空度由带有闭合冷却系统的真空站供给,甲醛中含有的惰性气体蒸汽起被送进真空站,并通过废气处理装臵。
经过薄膜蒸发器后浓缩的甲醛溶液立即被收集在收集器中,并由通过泵送到中间储罐。
为保持储罐中的温度,储罐中中备有内臵加热装臵,并装有搅拌器,以使液体均匀。
泵把浓缩的甲醛溶液从中间储罐送到喷雾干燥装臵。
固化段经蒸发段浓缩后的甲醛溶液通过泵送到喷雾干燥装臵,使水进步蒸发,并固化。
固化装臵包括喷雾干燥装臵和流化床干燥器,这两种设备位于同个冷却干燥气体回路中。
冷却烘干气体是氮水甲醛蒸汽的混合气,在露点下离开除尘器和冷凝器。
闭合系统可防止甲醛蒸汽释放到大气中,氮气有防止粉尘爆炸作用。
只有少量气体用来维持循环气中氧气的浓度保持在较低的水平,少量吹扫气体进入尾气处理系统,并用新鲜气体不足余量。
喷雾冷凝是为了进步去除甲醛中较容易脱去的水分,主要在喷雾干燥室中进行,是喷雾干燥单元的部分。
较难脱除的少量结合水在随后的流化床干燥器中蒸发,最后生成所期望含量的多聚甲醛。
在该阶段产生的气体和液体冷凝物通过相应的尾气处理装臵换热器除尘器等进行处理。
储存和封装阶段干燥后的多聚甲醛通过气压传输系统被直接分送到储存和封装系统。
该气压系统包括惰性氮气流通过风机在个闭合系统中循环。
通过这个系统将多聚甲醛送到储存仓。
气流通过过滤器对多聚甲醛精细颗粒进行净化,然后被收集在储存仓中。
成品通过储存箱底部个出口,通过传送装臵被送到封装装臵,封装机自动将多聚甲醛装入袋中过程控制生产过程的控制和监督系统包括数字控制系统,系统包括操作台,通过总线系统与中央控制装臵连在起。
中央控制装臵与外围的分系统连在起,整个工厂生产有控制系统实现,所有的相关参数都可控制说明和记录。
并可连锁运营,能保证连续高效高质量生产。
六项目投资及经济效益本项目拟建年产万吨聚甲醛生产线,项目总投资约亿元,其中设备购臵费万元,建筑工程费万元,安装工程费万元,其它基建费用万元,流动资金万元。
项目建成投产后,年产值亿元,年利税亿元。
种没有侧链的高密度高结晶性的线型聚合物。
具有良好的综合性能,突出的优良的耐疲劳性和耐蠕变性,良好的电性能等。
力学性能由于聚甲醛是种高结晶性的聚合物,具有较高的弹性模量,很高的硬度和刚度。
可以在长期使用。
而且耐多次重复冲击,强度变化很少。
强度受温度和温度变化影响很少。
聚甲醛是热塑性材料中耐疲劳性最为优越的品种,蠕变小。
热学性能聚甲醛具有较高的热变形温度,均聚为,共聚为。
但由于分子结构方面的差异,共聚甲醛反而有较高的连续使用温度。
般而言聚甲醛的长期使用温度是左右。
而共聚甲醛可在连续使用,或在时连续使用。
短时间可使用的温度可达。
按美国规范,聚甲醛的长期耐热温度为。
耐化学药品性聚甲醛的基本结构了它没有常温溶剂。
在树脂熔点以下或附近,也几乎找不到溶剂,仅有个别物质如全氟丙酮,能够形成极稀的溶液。
所以在所有的工程塑料中聚甲醛耐有机溶剂和耐油性十分突出。
特别在高温条件下有相当好的耐腐蚀性。
而且尺寸和机械强度变化不大。
聚甲醛与多中颜料有较好的相容性,易于着色,但由于有些颜料具有酸性,所以聚甲醛用的颜料需要慎重选择。
其色母的制作,也远比般树脂苛刻。
聚甲醛因其结晶性,不能够用染料着色。
电气性能聚甲醛良好的电性能之在于介电常数不受温度和湿度的影响。
不同制造工艺导致的微量杂质含量差异对于体积电阻可带来个数量级的影响。
聚甲醛性能的不足之处相对密度教大,不透明,不耐酸成型收缩率大熔点不很高热降解在教高温度下相当迅速。
在氧的存在下还有热氧降解发生。
均聚甲醛除有上述性能外,密度结晶度机械强度高。
而共聚甲醛短期强度模量伸长率热变形温度抗蠕变性耐热老化耐热水性等都优于均聚甲醛,成型温度范围也教宽。
二聚甲醛的应用汽车工业方面制造汽车泵汽化器部件输油管动力阀万向节轴承马达齿轮曲轴把手仪表板汽车窗升降机装臵电开关安全带扣等。
机械制造业中广泛应用作齿轮驱动轴链条阀门阀杆螺母轴承凸轮叶轮滚轮喷头导轨衬套管接头和机械结构件等传动部件。
电子电气家用电器领域制造插头开关按扭继电器洗衣机滑轮盒式磁带的轴和轮壳电子计算机外壳以及电视机洗衣机电冰箱电话机收录机洗碟机的各种零件等。
精密仪器方面制造架子的支撑架罩体摩擦垫板以及钟表照相机其他精密仪器的零件。
聚甲醛还可以用于耐腐蚀的消防水龙头,钢笔的笔杆和笔套玩具梳子拉链睫毛油棒等消费品等等。
均聚甲醛也被广泛用来代替有色金属和合金,制造多种类型的机械零件,并且在钟表照相机录音机芯等精密机械制造中也得到了应用。
三聚甲醛成型加工聚甲醛可用般热塑性塑料成型方法加工,如注塑挤出吹塑喷涂等。
注塑是主要的加工方式。
聚甲醛通常采用螺杆式注塑机注塑,制品的注塑量不应该超过成型机最大注射量的。
可用标准型单头全螺纹螺杆。
聚甲醛的注塑工艺般可以参考为料筒温度为,模具温度为,注塑压力定在范围内为宜。
成型周期可取。
四产品市场分析消费结构世界上的消费结构大约是电子电器行业占,汽车制造业为,机械工业为,其它行业为。
随着世界汽车制造向塑料化方向发展,汽车行业中消费占总量比例近期得到迅猛发展,在日本,的消费以生产汽车部件为主,其次才是电子电器。
我国聚甲醛树脂主要用于电子电气,大约占,其次是汽车,占。
随着我国汽车工业的快速发展,聚甲醛生产汽车零部件会被越来越多的汽车厂家接受。
需求目前国内电子电气行业正在快速发展,汽车工业逐步成为我国的支柱产业,市场对聚甲醛的需求将进步增加,近几年,年均需求不断增长,增长率已超过,年国内年需求量约在万吨,但国内需求几乎全部依赖进口,年我国进口总量接近万吨,预计年我国年需求量将达到万吨和万吨。
聚甲醛生产现状与发展对策聚甲醛于年代由杜邦公司研制开发,是目前世界三大通用工程塑料之。
聚甲醛作为性能优异的工程塑料,可分为两大类,是三聚甲醛或甲醛的均聚体,称为均聚甲醛,均聚甲醛具有优异的刚性,拉伸强度高,单位质量的拉伸强度高于锌和黄铜,接近钢材,而且耐磨性能好摩擦系数小,但是热稳定性差不耐酸碱。
二是三聚甲醛与少量戊环的共聚体,称为共聚甲醛,共聚甲醛加工成型的条件不象均聚甲醛那样苛刻,加工过程热分解释放出来的甲醛气体少,可回收再利用。
因此,今后均聚甲醛发展势头将逐渐减弱,而共聚甲醛将成为今后的发展方向。
目前共聚甲醛生产能力约占聚甲醛生产能力的。
生产与市场世界聚甲醛生产与消费主要集中在美国西欧日本等工业发达国家和地区。
聚甲醛经问世,就因其优异的性能获得迅速发展,世界需求量不断增加,年世界聚甲醛总生产能力约为万吨,年到年世界聚甲醛消费量年均增长率约为。
目前。
世界聚甲醛工业发展呈现以下两大特点,是生产更趋集中和垄断,其中赫斯特塞拉尼斯公司杜邦公司巴斯夫公司和三菱瓦斯四家公司生产能力占全球聚甲醛生产总能力的,这几大公司控制着世界聚甲醛的生产与市场,主宰着世界聚甲醛的命运。
二是亚洲发展迅速,消费增加较快,年以前世界聚甲醛生产装臵左右位于美国西欧日本等工业发达国家和地区,近年来随着亚洲经济逐步恢复,中国东盟经济的持续稳定发展,对工程塑料的需求越来越强劲,世界著名聚甲醛生产商看好亚洲市场。
纷纷来亚洲投资建厂,年至年亚洲尤其是马来西亚新加坡韩国和中国台湾新建装臵能力达到万吨,加上日本的增加量,亚洲新增能力占全球新增加能力的左右。
世纪年代末期,由我国自行开发建设了第套聚甲醛生产装臵,经过多年开发,进展缓慢,我国现在只有两家生产企业即上海溶剂厂和吉化
