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        關(guān)于如何提高聚甲醛產(chǎn)品質(zhì)量的探討

        2017-03-04 00:07:45李占良唐山中浩化工有限公司河北唐山063611
        化工管理 2017年12期
        關(guān)鍵詞:聚甲醛濃硫酸炭化

        李占良(唐山中浩化工有限公司,河北 唐山 063611)

        關(guān)于如何提高聚甲醛產(chǎn)品質(zhì)量的探討

        李占良(唐山中浩化工有限公司,河北 唐山 063611)

        我國各個工廠在聚甲醛的生產(chǎn)過程中,都會面臨一系列繁雜的問題,以下是整理的幾類:甲醛回收時應(yīng)用的系統(tǒng)受到嚴(yán)重腐蝕的現(xiàn)象,聚甲醛形成的最終產(chǎn)品中含有太多的色焦粒的問題,還有運用硫酸做成的催化劑變黑的現(xiàn)象以及三聚甲醛經(jīng)檢測的主要含量偏低的情況等等。針對在聚甲醛生產(chǎn)過程中出現(xiàn)的以上這些問題,本篇文章對它們的原因進行了深刻的探討分析,也提出了相應(yīng)的解決辦法或措施。

        聚甲醛生產(chǎn);質(zhì)量影響因素;措施

        在我國,生產(chǎn)聚甲醛產(chǎn)品時,各工廠都會遇到各式各樣的問題,而這些問題在總體上來看又有其相似之處,譬如:在生產(chǎn)三聚甲醛時,用硫酸做的催化劑常常會變黑,且其最終產(chǎn)品的主含量沒能達到合格標(biāo)準(zhǔn);回收甲醛時系統(tǒng)明顯受到嚴(yán)重的腐蝕;聚甲醛形成的最終產(chǎn)品中含有太多的色焦粒等等。本人在多次走訪調(diào)研、詢問相關(guān)專業(yè)人士以及自身也做了不少簡單實驗后,詳細(xì)探討分析出現(xiàn)上述問題的原因,也為上述問題的解決提出了初步的辦法措施。

        1 以硫酸做的催化劑變黑

        在存放濃硫酸時,工廠通常都會使用碳鋼儲罐,這種儲罐是以聚四氟乙烯作為內(nèi)襯的,經(jīng)常產(chǎn)生硫酸變黑的現(xiàn)象。將“黑”硫酸稀釋,產(chǎn)生質(zhì)量分?jǐn)?shù)是0.1%的絮狀沉淀,而后用硝酸反應(yīng)得無色溶液。另外,在運用聚氯乙烯和聚乙烯儲存濃硫酸一天后發(fā)現(xiàn)也發(fā)生了濃硫酸變黑的情況。由以上實驗得出結(jié)果:儲存濃硫酸時發(fā)生了炭化,有雜質(zhì)進入炭化后的硫酸中影響甲醛合成,導(dǎo)致了三聚甲醛的質(zhì)量、轉(zhuǎn)化率都受影響有。以下是對硫酸的炭化原因探討:

        1.1 濃硫酸與儲罐內(nèi)襯物質(zhì)發(fā)生炭化

        聚四氟乙烯抗強酸腐蝕的特性極好,而在其加工時加入的添加劑會和濃硫酸產(chǎn)生炭化反應(yīng);聚四氟乙烯因本身的老化作用而產(chǎn)生的有機物和硫酸發(fā)生了反應(yīng)。

        1.2 濃硫酸儲存時和大氣的有機物反應(yīng)發(fā)生炭化

        硫酸儲存的罐子頂部有一個氣平管,這個氣平管使得硫酸能與大氣相連且吸收周圍有機物造成炭化。

        綜上,防止炭化的措施可采取:將硫酸儲存罐子的內(nèi)襯材質(zhì)換成穩(wěn)定性、耐酸性不錯的高硼硅材質(zhì)的搪玻璃。也可改變儲罐的結(jié)構(gòu)來隔離硫酸,使得其不受外界有機物的干擾,從而防止其炭化。

        2 三聚甲醛最終產(chǎn)品的質(zhì)量問題

        聚合反應(yīng)擁有較為復(fù)雜的動力學(xué)原理,并且常常會有因為很少的雜志就產(chǎn)生較大影響的事情發(fā)生,所以聚合反應(yīng)對于原料的純度要求相當(dāng)高,以防出現(xiàn)任何問題。而合成甲醛的原料的主要成分就是三聚甲醛,所以它的純度對產(chǎn)品的質(zhì)量影響極大。然而,目前我國的不少工廠在合成甲醛時忽略或是沒能仔細(xì)控制三聚甲醛的純度而使得產(chǎn)品質(zhì)量不合格。

        三聚甲醛的合成過程很復(fù)雜,且不只有本身的化學(xué)反應(yīng),中間還會夾雜著一些副反應(yīng),以下是對三聚甲醛合成過程中產(chǎn)生的問題進行分析探討:

        2.1 三聚甲醛成品在重沸后出現(xiàn)較多白色絮狀物

        為了研究此現(xiàn)象,本人做了不少實驗且查詢了相關(guān)材料后知曉,這是重沸精餾和儲存成品時分出的不溶物質(zhì)。它們的熔點以及聚合度都要比三聚甲醛的高些,但這些物質(zhì)的穩(wěn)定性不太強,因而三聚甲醛的最終產(chǎn)品不可以放置太長時間,為了保證它的新鮮度需要盡早使用,這樣也可以防止因多次精餾而出現(xiàn)一些列副產(chǎn)物。然后將成品經(jīng)過過濾裝置,可以有效降低不溶物的比率。

        2.2 三聚甲醛成品中pH值不穩(wěn)定

        若是酸性條件,三聚甲醛會因解聚反應(yīng)而造成甲醛超標(biāo)現(xiàn)象,這時就需要放入氫氧化鈉中和,既能除去甲醛又中和了催化劑,因而我們需要恰當(dāng)控制好三聚甲醛的pH值。我們在測定分析三聚甲醛中甲酸含量時發(fā)現(xiàn),三聚甲醛的樣品呈堿性,且成品中有少量鈉,以上表明三聚甲醛在生產(chǎn)時,堿加了太多,致使鈉堿、鈉鹽等流出。且當(dāng)輕沸塔溫度不穩(wěn)時,塔底的過濾器會出現(xiàn)堵塞,而經(jīng)驗證堵塞就是因為堿過多。在對重沸塔內(nèi)的大片結(jié)疤物進行取樣分析后,測出其水溶液pH顯堿性,還含不溶物。

        綜上,因為鈉僅從氫氧化鈉中出來,所以需要嚴(yán)格把控氫氧化鈉的用量,且時刻監(jiān)控PH值,加大分析頻率。有數(shù)據(jù)顯示,最佳的入料PH值為6.5~7.5,最佳的三聚甲醛成品PH值是6.8~7.0。

        3 聚甲醛成品中有色焦粒

        色焦粒是一項重要的檢驗指標(biāo),旨在驗證聚甲醛的最終產(chǎn)品。如果造粒工序中出現(xiàn)的不少色焦粒,那就會使成品等級明顯降低,也會給公司企業(yè)造成不少的財產(chǎn)損失。因而,我們有必要對工程中運用的三種添加劑進行熔點測驗為此,這三種添加劑是、三聚氰胺和潤滑劑,還要測試其在加熱時的焦化現(xiàn)象。測定結(jié)果顯示:三聚氰胺無變色和焦化;抗氧化劑的焦化程度大,熔點低;潤滑劑有一定程度變化。通過該實驗,我們了解到混合添加劑的焦化與添加劑的分散度以及混合度有關(guān)。若添加劑混合不均勻,就會出現(xiàn)不達標(biāo)的顆粒,而一旦過潮且溫度升高,這種大徑顆粒就會發(fā)生焦化現(xiàn)象,然后與筒壁粘貼,而后發(fā)生炭化,最終會因炭化后的渣滓掉落造成甲醛成品中含有焦粒。所以,儲存添加劑時要注意防潮,且按照規(guī)定比例配備混合后再使用。

        總之,生產(chǎn)聚甲醛并不簡單,其中涉及的各反應(yīng)、設(shè)備的操作也很復(fù)雜,且還有很多副反應(yīng)等。反應(yīng)系統(tǒng)中因其含有不少甲酸使得設(shè)備受到大范圍的腐蝕,聚合反應(yīng)的繁復(fù)原理以及反應(yīng)應(yīng)用的材料質(zhì)量的掌控等都是業(yè)內(nèi)難題,都需要廣大技術(shù)、科研人員們仔細(xì)鉆研,從而為本行業(yè)的發(fā)展進步做出貢獻。

        [1]劉冬,萬情操.關(guān)于聚甲醛生產(chǎn)中影響產(chǎn)品質(zhì)量因素的探討[J].天津化工,2014,02:31-33.

        [2]陳榮南.Polyplastics中國公司聚甲醛業(yè)務(wù)營銷策略研究[D].福建師范大學(xué),2014.

        [3]任曉晗.三聚甲醛合成工藝過程的模擬與優(yōu)化[D].青島科技大學(xué),2014.

        [4]朱開貴.聚甲醛生產(chǎn)工藝選擇及改性技術(shù)研究[D].北京化工大學(xué),2014.

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