1、聚甲醛工艺知识聚甲醛工艺知识仇粳赎资抹豌绣梁徒菩柑指痴涕敛少里傅桅瞻该剑户辫泞芬欲溶营鲍车翱聚甲醛工艺知识2聚甲醛工艺知识2性能性能&用途用途n聚甲醛树脂,又称聚氧甲撑树脂聚甲醛树脂,又称聚氧甲撑树脂(polyoxymethylene Resins,POM),于),于50年代年代由杜邦公司研制开发,是目前世界由杜邦公司研制开发,是目前世界三大通用工程塑料三大通用工程塑料之一之一。聚甲醛作为性能优异的工程塑料,可分为两大类:聚甲醛作为性能优异的工程塑料,可分为两大类:聚甲醛作为性能优异的工程塑料,可分为两大类:聚甲醛作为性能优异的工程塑料,可分为两大类:一是一是一是一是三聚甲醛或甲醛的均聚体,称
2、为三聚甲醛或甲醛的均聚体,称为三聚甲醛或甲醛的均聚体,称为三聚甲醛或甲醛的均聚体,称为均聚甲醛均聚甲醛均聚甲醛均聚甲醛。均聚。均聚。均聚。均聚甲醛具有优异的刚性,拉伸强度高,单位质量的甲醛具有优异的刚性,拉伸强度高,单位质量的甲醛具有优异的刚性,拉伸强度高,单位质量的甲醛具有优异的刚性,拉伸强度高,单位质量的拉伸拉伸拉伸拉伸强度高于锌和黄铜强度高于锌和黄铜强度高于锌和黄铜强度高于锌和黄铜,接近钢材,而且耐磨性能好、摩,接近钢材,而且耐磨性能好、摩,接近钢材,而且耐磨性能好、摩,接近钢材,而且耐磨性能好、摩擦系数小,但是擦系数小,但是擦系数小,但是擦系数小,但是热稳定性差、不耐酸碱热稳定性差、不
3、耐酸碱热稳定性差、不耐酸碱热稳定性差、不耐酸碱。镰积牡冕九火爹症涅干艾趟怪竭憋楚健前夕箍男缎疏涅怠拳字季琉晰翌裳聚甲醛工艺知识2聚甲醛工艺知识2二是二是二是二是三聚甲醛与少量戊环三聚甲醛与少量戊环三聚甲醛与少量戊环三聚甲醛与少量戊环的共聚体的共聚体的共聚体的共聚体,称为,称为,称为,称为共聚甲共聚甲共聚甲共聚甲醛醛醛醛,共聚甲醛加工成型的条件不象均聚甲醛那样苛刻,共聚甲醛加工成型的条件不象均聚甲醛那样苛刻,共聚甲醛加工成型的条件不象均聚甲醛那样苛刻,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加工过程热分解释放出来的甲醛气体少加工过程热分解释放出来的甲醛气体少
4、加工过程热分解释放出来的甲醛气体少,可回收再利,可回收再利,可回收再利,可回收再利用。因此,今后均聚甲醛发展势头将逐渐减弱,而共用。因此,今后均聚甲醛发展势头将逐渐减弱,而共用。因此,今后均聚甲醛发展势头将逐渐减弱,而共用。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聚甲醛将成为今后的发展方向。目前共聚甲醛生产能聚甲醛将成为今后的发展方向。目前共聚甲醛生产能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力约占聚甲醛生产能力的力约占聚甲醛生产能力的力约占聚甲醛生产能力的8080。冀矛诫顾条孕殖咸睬模国足撕网蓟骡逸该耗锹委联隧径布油
5、稼涣肩璃簿等聚甲醛工艺知识2聚甲醛工艺知识2 (1)POM性能性能:POMPOM具有具有具有具有类似金属的硬度、强度和钢性类似金属的硬度、强度和钢性类似金属的硬度、强度和钢性类似金属的硬度、强度和钢性,良好的耐疲劳性,并富于弹性,此外它还有较好的良好的耐疲劳性,并富于弹性,此外它还有较好的良好的耐疲劳性,并富于弹性,此外它还有较好的良好的耐疲劳性,并富于弹性,此外它还有较好的耐化学耐化学耐化学耐化学品性。品性。品性。品性。POMPOM以低于其他许多工程塑料的成本,正在替代一以低于其他许多工程塑料的成本,正在替代一以低于其他许多工程塑料的成本,正在替代一以低于其他许多工程塑料的成本,正在替代一些
6、传统上被金属所占领的市场,如些传统上被金属所占领的市场,如些传统上被金属所占领的市场,如些传统上被金属所占领的市场,如替代锌、黄铜、铝和钢替代锌、黄铜、铝和钢替代锌、黄铜、铝和钢替代锌、黄铜、铝和钢制作许多部件。制作许多部件。制作许多部件。制作许多部件。(2)POM用途用途:自问世以来,自问世以来,自问世以来,自问世以来,POMPOM已经广泛应用于电已经广泛应用于电已经广泛应用于电已经广泛应用于电子电气、机械、仪表、日用轻工、汽车、建材、农业等领子电气、机械、仪表、日用轻工、汽车、建材、农业等领子电气、机械、仪表、日用轻工、汽车、建材、农业等领子电气、机械、仪表、日用轻工、汽车、建材、农业等领
7、域。域。域。域。在很多新领域的应用,如医疗技术、运动器械等方面,在很多新领域的应用,如医疗技术、运动器械等方面,在很多新领域的应用,如医疗技术、运动器械等方面,在很多新领域的应用,如医疗技术、运动器械等方面,POMPOM也表现出较好的增长态势。也表现出较好的增长态势。也表现出较好的增长态势。也表现出较好的增长态势。恋山着丰邪骇捧搀韵尧例糠抉惨昭凰啊释鼎罐吵十降星嗽吨连疤亚窄距图聚甲醛工艺知识2聚甲醛工艺知识2共聚甲醛生产主要工艺步骤共聚甲醛生产主要工艺步骤一、甲醛浓缩一、甲醛浓缩二、三聚甲醛(二、三聚甲醛(TOX)生产)生产四、聚甲醛(四、聚甲醛(POM)生产)生产三、二氧五(戊)环(三、二氧
8、五(戊)环(DOX)生产)生产五、五、POM脱气造粒脱气造粒翼惨关舔捍沾椒迎鞭哑惧棒撞设椽记旅河都订鸭挤疙地捻斥蚜债邪钮助伟聚甲醛工艺知识2聚甲醛工艺知识2(1 1)甲醛合成车间)甲醛合成车间)甲醛合成车间)甲醛合成车间 煤或天然气煤或天然气煤或天然气煤或天然气 合成气(合成气(合成气(合成气(COCO,HH2 2)甲醇(甲醇(甲醇(甲醇(CHCH3 3OHOH)甲醛(甲醛(甲醛(甲醛(CHCH2 2OO,g g)甲醛水溶液(甲醛水溶液(甲醛水溶液(甲醛水溶液(40%wt40%wt,FormalinFormalin)1 1、浓缩目的、浓缩目的:将将将将40%wt40%wt40%wt40%wt工
9、业甲醛浓缩至工业甲醛浓缩至工业甲醛浓缩至工业甲醛浓缩至60%60%60%60%左右,用作左右,用作左右,用作左右,用作TOXTOXTOXTOX和和和和DOXDOXDOXDOX生产的原料。生产的原料。生产的原料。生产的原料。2 2、原料来源、原料来源:生产浓甲醛(生产浓甲醛(生产浓甲醛(生产浓甲醛(60%60%60%60%)的原料来自两方面:)的原料来自两方面:)的原料来自两方面:)的原料来自两方面:(2 2)三聚甲醛()三聚甲醛()三聚甲醛()三聚甲醛(TOXTOX)和聚甲醛()和聚甲醛()和聚甲醛()和聚甲醛(POMPOM)生产中回收的)生产中回收的)生产中回收的)生产中回收的含甲醛溶液含甲
10、醛溶液含甲醛溶液含甲醛溶液一、甲醛浓缩一、甲醛浓缩匝嘻致骤苗僻灵税拨辜百谦连汀同刁女结舶券牙辅像踏媚尊烫到蛰硼甥懊聚甲醛工艺知识2聚甲醛工艺知识23、工艺理论基础(1 1 1 1)在水溶液中,几乎所有甲醛都以)在水溶液中,几乎所有甲醛都以)在水溶液中,几乎所有甲醛都以)在水溶液中,几乎所有甲醛都以单水合物单水合物单水合物单水合物和和和和聚合水聚合水聚合水聚合水合物合物合物合物形式存在。形式存在。形式存在。形式存在。60时,甲醛水溶液中游离时,甲醛水溶液中游离HCHO占总量的占总量的0.1%wt;100时,甲醛水溶液中游离时,甲醛水溶液中游离HCHO占总量的占总量的1%wt。CH2O+H2OHO
11、CH2O-H甲二醇甲二醇甲二醇甲二醇 HO(CH2O)nH+(n-1)H2O 聚合聚合聚合聚合水合物水合物水合物水合物 n HO-CH2O-H柔呕窿傣联玲肯阶泪拿捣阀注稳设捏捡漏忌峭骇纶疤允贱六凛概耐蝗灌亨聚甲醛工艺知识2聚甲醛工艺知识2(2 2 2 2)甲醛和水易形成共沸物)甲醛和水易形成共沸物)甲醛和水易形成共沸物)甲醛和水易形成共沸物100,1 atm时,时,共沸组成共沸组成共沸组成共沸组成为为HCHO含量含量21%wt,该,该组成组成随温度升高和压力增大而增加随温度升高和压力增大而增加随温度升高和压力增大而增加随温度升高和压力增大而增加。温度降低,压力降低,共沸物中温度降低,压力降低
12、共沸物中HCHOHCHO含量减少,当压力低含量减少,当压力低于于26.6kpa(A:26.6kpa(A:绝压绝压),),温度大约为温度大约为65,65,共沸现象消失。共沸现象消失。(3 3 3 3)自身氧化)自身氧化)自身氧化)自身氧化-还原反应还原反应还原反应还原反应 溶液中发生下列反应(溶液中发生下列反应(溶液中发生下列反应(溶液中发生下列反应(CannizzaroCannizzaroCannizzaroCannizzaro反应):反应):反应):反应):生成的产物严重影响产品质量,加速设备腐蚀。生成的产物严重影响产品质量,加速设备腐蚀。CH2O +H2O HCOOH +CH3OH 侵疽
13、狈狐偿厂现币辰脆贾拎扫丘当关详笔撑困颂移女腮篱践曝尽滇愈是痒聚甲醛工艺知识2聚甲醛工艺知识24 4、浓缩主要工序浓缩主要工序甲醛的浓缩主要由下列三个工段组成,工艺流程方框图如下:甲醛的浓缩主要由下列三个工段组成,工艺流程方框图如下:甲醛的浓缩主要由下列三个工段组成,工艺流程方框图如下:甲醛的浓缩主要由下列三个工段组成,工艺流程方框图如下:40%wtHCHO 60%wt HCHO甲醇精馏塔甲醛真空浓缩甲醛加压浓缩去TOX、DOX生产14%wtHCHO 36-40%wt HCHO 行箕刨零应嘴蹋迪幂撩壹贝溃记奶阑渗扦屹款节毙刃猾破谩资惨莽茄虎干聚甲醛工艺知识2聚甲醛工艺知识2减压目的:减压目的:降
14、低共沸物中降低共沸物中HCHO含量,减少含量,减少水分蒸发带走水分蒸发带走HCHO。14%wtHCHO馏出液馏出液送往加压浓缩,送往加压浓缩,60%wtHCHO釜液送往甲醇釜液送往甲醇精馏塔。精馏塔。(1)甲醛真空浓缩)甲醛真空浓缩赦鸽联沈冠狈寡趋统要啄集姚烹斌目磊姻幌仕钨蚊溜畸棉溪丢练咖掌棚衙聚甲醛工艺知识2聚甲醛工艺知识2加压目的:加压目的:提高共沸物中提高共沸物中HCHOHCHO含量,含量,14%wtHCHO14%wtHCHO提浓后达到提浓后达到36-40%wt HCHO36-40%wt HCHO,返回真空浓缩。,返回真空浓缩。(2)甲醛加压浓缩)甲醛加压浓缩斥衍梳筛牌侥渗蹋呜寄慈督钝拇
15、乒赠纹荤稗茧坝畦围忍觉甥奶哼叛陇渡撕聚甲醛工艺知识2聚甲醛工艺知识2从塔顶脱除溶液中的甲醇,馏出液从塔顶脱除溶液中的甲醇,馏出液为为90.15%wt90.15%wt甲醇溶液,釜液送甲醇溶液,釜液送TOXTOX、DOXDOX生产。生产。(3)甲醇精馏塔)甲醇精馏塔闷榷甥矮谎局哑农哎肄声澜第肝泛戎呀耗履信友塔斥协茁碍牵稍准常斡浴聚甲醛工艺知识2聚甲醛工艺知识21.三聚甲醛合成2.挥发分分离和TOX浓缩3.TOX结晶,离心分离和熔融4.TOX萃取和精馏二、三聚甲醛(二、三聚甲醛(TOX)生产)生产与淘蛋奢柑维喝甘熄撵合组叔刊浑闪青唇趾绊湍垣貉徽侈灌爆推絮移挝旧聚甲醛工艺知识2聚甲醛工艺知识2(1)多
16、步反应CH2O+H2OHO-CH2O-H甲二醇甲二醇甲二醇甲二醇 HO(CH2O)nH+(n-1)H2O 聚合聚合聚合聚合水合物水合物水合物水合物 n HO-CH2O-H 2 CH2(OH)2 HO-CH2O-C H2OH +H2O 二聚甲醛水合物二聚甲醛水合物二聚甲醛水合物二聚甲醛水合物HO-CH2O-C H2OH +CH2(OH)2 HO-CH2O-CH2O-C H2OH +H2O三聚甲醛水合物三聚甲醛水合物三聚甲醛水合物三聚甲醛水合物1.三聚甲醛合成三聚甲醛合成焉淖荐卵册搀求瓢琉曹汽纪浙莽磊惫巴活走共朵攘豺绪姐著铃域触授狼刺聚甲醛工艺知识2聚甲醛工艺知识2(2)三聚甲醛水合物向两个方向反
17、应:生成四聚甲醛生成四聚甲醛生成生成TOX(熔点熔点63 )HO(CH2O)3H +CH2(OH)2 HO(CH2O)4 H +H2OHO(CH2O)3H (CHCH2 2OO)3 3 +H2O(3)副反应:生成以下低沸点副产物低沸点副产物CH2O +H2O HCOOH(100.5100.5)+CH3OH(64.7 64.7)HCOOH +CH3OH HCOOCH3(32 32)+H2O CH2(OH)2+2CH3OH CH3O-CH2-OCH3(甲缩醛41.541.5 )呻耀擎舵闰嘛军捆幼外涩鸦侨贴避伍犬坦扳劫诺颊互沫少田巳醒肿疟胺它聚甲醛工艺知识2聚甲醛工艺知识2(4)操作方式在生成在生成
18、TOX的复杂平衡混合体系中,的复杂平衡混合体系中,TOX平衡浓度平衡浓度较低,不超过较低,不超过4%wt,为了使生成,为了使生成TOX 的平衡向右移动,的平衡向右移动,反应产物连续从反应场所移走反应产物连续从反应场所移走。催化剂催化剂50%wt H50%wt H2 2SOSO4 4间歇由计量槽加入,保证反间歇由计量槽加入,保证反应液中硫酸浓度为应液中硫酸浓度为6-10%6-10%。60%wt 浓缩浓缩 HCHOTOX 17%wt,去,去浓缩浓缩浓缩浓缩 连续进料连续进料连续进料连续进料连续出料连续出料连续出料连续出料瘁勾函膊弓渡虾坝幼妓曾巢讲簧动平怕仑芯彝乓怯号题掐皇辗脖钎莹役蔼聚甲醛工艺知识
19、2聚甲醛工艺知识2主要杂质:甲缩醛、甲醇、甲酸、甲酸甲酯主要杂质:甲缩醛、甲醇、甲酸、甲酸甲酯主要杂质:甲缩醛、甲醇、甲酸、甲酸甲酯主要杂质:甲缩醛、甲醇、甲酸、甲酸甲酯水分和低沸水分和低沸水分和低沸水分和低沸点副产物点副产物点副产物点副产物蒸馏塔蒸馏塔蒸馏塔蒸馏塔TOX 17%wtTOX 17%wtHCHO43%wtHCHO43%wt来自反应器来自反应器来自反应器来自反应器含含含含TOX TOX 32%wt 32%wt 的的的的甲醛溶液甲醛溶液甲醛溶液甲醛溶液 65%wt 65%wt TOXTOX溶液溶液溶液溶液 稀稀稀稀HCHOHCHOHCHOHCHO溶液送往溶液送往溶液送往溶液送往“甲醛
20、浓缩甲醛浓缩甲醛浓缩甲醛浓缩”浓缩塔浓缩塔浓缩塔浓缩塔2.2.2.2.挥发分分离和挥发分分离和挥发分分离和挥发分分离和TOXTOXTOXTOX浓缩浓缩浓缩浓缩岂允腥特田阅皆争沦冶迎净换族陵萨南啄煤赢横桐结靴带裙勿干泌兑龙而聚甲醛工艺知识2聚甲醛工艺知识2理论基础:理论基础:理论基础:理论基础:TOX和水形成共沸组成为和水形成共沸组成为69.8%TOX,69.8%TOX,30.2%H30.2%H2 2OO的共沸物的共沸物,不能通过精馏制得高纯不能通过精馏制得高纯TOX。结晶分离:结晶分离:结晶分离:结晶分离:TOX m.p.62-63,可溶于水,溶解度随温度升高而增可溶于水,溶解度随温度升高而增
21、大,采用结晶分离方法,得到大,采用结晶分离方法,得到90-95%wt TOX90-95%wt TOX。(-9乙二醇水乙二醇水溶液,冷冻结晶,离心分离溶液,冷冻结晶,离心分离)过程:过程:过程:过程:65%wt TOX溶液溶液 冷却结晶冷却结晶 离心过滤离心过滤 冷冻脱冷冻脱盐水洗涤盐水洗涤 晶体熔融器熔融晶体熔融器熔融 螺杆泵输送螺杆泵输送 去萃取去萃取去萃取去萃取 特殊设备:特殊设备:特殊设备:特殊设备:三聚甲醛结晶器、三聚甲醛晶体熔融器、三聚甲醛结晶器、三聚甲醛晶体熔融器、TOXTOX结晶悬浮液输送泵(螺杆泵),离心机结晶悬浮液输送泵(螺杆泵),离心机。3.TOX结晶,离心分离和熔融结晶,
22、离心分离和熔融更茵埔鲁啼圆阑召六尚堵掇涸则绰炭烹用小仑蒙扭栅贝收澄晦务械疲茸趁聚甲醛工艺知识2聚甲醛工艺知识2精馏:精馏:精馏:精馏:90-95%wt TOX90-95%wt TOX的进料已跨过的进料已跨过TOX共沸组成,使精共沸组成,使精馏得以进行馏得以进行。理论基础:理论基础:理论基础:理论基础:TOX和水形成共沸组成为和水形成共沸组成为69.8%TOX,69.8%TOX,30.2%H2O30.2%H2O的共沸物的共沸物,不能通过精馏制得高纯不能通过精馏制得高纯TOX。结晶分离:结晶分离:结晶分离:结晶分离:TOX 浓缩后的浓缩后的65%wt TOX65%wt TOX溶液溶液溶液溶液,结晶
23、得到结晶得到90-90-95%wt TOX95%wt TOX。90-95%wt TOX 萃取萃取 三塔精馏三塔精馏 精制三聚甲醛精制三聚甲醛99.99%wt99.99%wt萃取目的:萃取目的:萃取目的:萃取目的:采用采用37%NaOH溶液萃取,脱除残余溶液萃取,脱除残余HCHO,HCOOH特殊设备:特殊设备:特殊设备:特殊设备:高效混合乳化萃取器高效混合乳化萃取器杂质含量:H2O 50ppm,HCHO 10-20ppm4.TOX萃取和精馏萃取和精馏爸少雷鲜娄版挟谭拟刚憾濒雹瀑了拄颈澳可些无胺龋边睦镊垦搓盆婆俺埃聚甲醛工艺知识2聚甲醛工艺知识2(1 1 1 1)半缩醛合成)半缩醛合成)半缩醛合成
24、半缩醛合成1.1.工艺理论基础工艺理论基础 由由由由60%wt HCHO60%wt HCHO和乙二醇生产和乙二醇生产和乙二醇生产和乙二醇生产DOXDOX,反应分两个阶段进行。,反应分两个阶段进行。,反应分两个阶段进行。,反应分两个阶段进行。(2 2)DOXDOX合成合成合成合成 70-8070-80,中性中性中性中性2hr2hr,间歇釜间歇釜间歇釜间歇釜100-105100-105,间歇釜间歇釜间歇釜间歇釜对甲基苯磺酸对甲基苯磺酸对甲基苯磺酸对甲基苯磺酸三、二氧五环(三、二氧五环(DOX)的生产)的生产抄枯蠢雪荧腺鸽骸尊唱榨娘卜衍胰仓数迪善瓢萌昂绦氰弥拉初偿仍求牡刮聚甲醛工艺知识2聚甲醛工艺
25、知识2半缩醛合成 贮槽 DOX合成 提浓 精馏 萃取 双塔精馏 精制二氧五环(DOX)99.99%wt 2.主要生产工序主要生产工序捕值砷咀进纫胺凑失祷傍苗冤药朽使酚赶坡翠割习徽蹦立甘锄卢未荚雍芜聚甲醛工艺知识2聚甲醛工艺知识21 1、聚合反应原理、聚合反应原理2 2、三聚甲醛共聚过程、三聚甲醛共聚过程3 3、引发剂处理(钝化)与单体清除、引发剂处理(钝化)与单体清除4 4、聚甲醛稳定化处理、聚甲醛稳定化处理四、聚甲醛(四、聚甲醛(POM)的生产)的生产郝轿败熬秩脖到铝蚕薯碌范勃土闭轩铂峪冈眷磅眠蛹兹忘们鳃伐东厉舆号聚甲醛工艺知识2聚甲醛工艺知识21 1、聚合反应原理、聚合反应原理形成三价氧阳
26、离子:氧鎓离子形成三价氧阳离子:氧鎓离子形成三价氧阳离子:氧鎓离子形成三价氧阳离子:氧鎓离子形成碳阳离子活性中心形成碳阳离子活性中心形成碳阳离子活性中心形成碳阳离子活性中心(1)链引发:)链引发:BFBF3 3-H-H2 2OO引发体系引发体系引发体系引发体系黔储烙囱雕姓鸵鹃醇圈橙浆震为凳岳嫂叉符贝腰荤弟驾屋胸泊急淆持微库聚甲醛工艺知识2聚甲醛工艺知识2(2)链增长:形成长链碳阳离子)链增长:形成长链碳阳离子二氧五环链增长二氧五环链增长O-CHO-CH2 2-O-CH-O-CH2 2-O-CHO-CH2 2-O-CH-O-CH2 2-CH-CH2 2断裂断裂断裂断裂O-CHO-CH2 2-O-
27、CH-O-CH2 2-O-CHO-CH2 2-CH-CH2 2-O-CH-O-CH2 2断裂断裂断裂断裂+d d d d+d d d d+d d d d-胀蛰纶钳呵釜地缀努较删蝗熙粘犹令秦线踢矾边捷壮钡办鞭唆曹沸釉逝红聚甲醛工艺知识2聚甲醛工艺知识2(3)链终止:)链终止:痕量水(或甲醇等杂质),链转移终止痕量水(或甲醇等杂质),链转移终止丁缩醛终止:链转移控制分子量,并且形成热丁缩醛终止:链转移控制分子量,并且形成热稳定的稳定的丁氧基丁氧基丁氧基丁氧基而封端。而封端。O-CH2-O-CH2 (BF3OH)+C4H9-O-CH2-O-C4H9 d d d d-d d d d+O-CH2-O-C
28、H2-O-C4H9 +C4H9-O-CH2 (BF3OH)酌脑暇球詹聋宗琳义法狸躲陌贸陷棉垦授宋玲副臀联稍尘锁烦砍轨臂雅郴聚甲醛工艺知识2聚甲醛工艺知识22 2、三聚甲醛共聚过程、三聚甲醛共聚过程(1 1)四组分重量计量系统)四组分重量计量系统典型配方典型配方典型配方典型配方:TOX 800.7 kg/hTOX 800.7 kg/h DOX 24.7 kg/h DOX 24.7 kg/h 引发剂引发剂引发剂引发剂 0.28 kg/h 0.28 kg/h 丁缩醛丁缩醛丁缩醛丁缩醛 可调可调可调可调 丁缩醛消耗量:丁缩醛消耗量:MFI 9g/10min 0.8-1.3kg/h MFI 13g/10
29、min 1.3-1.8kg/h (Melting Flow Index,Melting Flow Index,熔融指数熔融指数MI)MI)穗峭猪夷佳曳策喝霹赐终虏低旷蚂绎词限陌乒戮揉疆抵炮臭嘿江寂较聋孕聚甲醛工艺知识2聚甲醛工艺知识2(2 2 2 2)三聚甲醛共聚)三聚甲醛共聚)三聚甲醛共聚)三聚甲醛共聚反应过程反应过程:采用两级反应机,:采用两级反应机,:采用两级反应机,:采用两级反应机,预反应机预反应机预反应机预反应机 主反应机主反应机主反应机主反应机串联反应串联反应串联反应串联反应,在,在,在,在预反应机内主要完成原料混合、反应引发,在主反应机内完成链增长。预反应机内主要完成原料混合、反
30、应引发,在主反应机内完成链增长。预反应机内主要完成原料混合、反应引发,在主反应机内完成链增长。预反应机内主要完成原料混合、反应引发,在主反应机内完成链增长。温度控制温度控制:反应机(器)为双螺杆输送机反应机(器)为双螺杆输送机反应机(器)为双螺杆输送机反应机(器)为双螺杆输送机,采用外部夹套冷却和,采用外部夹套冷却和,采用外部夹套冷却和,采用外部夹套冷却和内部螺杆内流道冷却相结合,通过预先设计软件对循环水换热量、流内部螺杆内流道冷却相结合,通过预先设计软件对循环水换热量、流内部螺杆内流道冷却相结合,通过预先设计软件对循环水换热量、流内部螺杆内流道冷却相结合,通过预先设计软件对循环水换热量、流量
31、等进行计量控制,达到控制反应机温度的目的。量等进行计量控制,达到控制反应机温度的目的。量等进行计量控制,达到控制反应机温度的目的。量等进行计量控制,达到控制反应机温度的目的。聚合反应稳态运行条件聚合反应稳态运行条件:原料质量稳定原料质量稳定原料质量稳定原料质量稳定;加料系统工作平稳加料系统工作平稳加料系统工作平稳加料系统工作平稳;两级反应机温控系统无故障两级反应机温控系统无故障两级反应机温控系统无故障两级反应机温控系统无故障剩第役月抉败贞妖巾攫帖葡崔浆学盐楷熬耙琐替娜氢酚怕钝颧镶螺牡魂沤聚甲醛工艺知识2聚甲醛工艺知识23 3、引发剂处理(钝化)与单体清除、引发剂处理(钝化)与单体清除通过加入三
32、乙醇胺和醋酸镁的水溶液,与通过加入三乙醇胺和醋酸镁的水溶液,与通过加入三乙醇胺和醋酸镁的水溶液,与通过加入三乙醇胺和醋酸镁的水溶液,与B FB FB FB F3 3 3 3形成高度稳定的配形成高度稳定的配形成高度稳定的配形成高度稳定的配位化合物,抵消引发剂的活性。引发剂水溶液通过喷嘴引入串联位化合物,抵消引发剂的活性。引发剂水溶液通过喷嘴引入串联位化合物,抵消引发剂的活性。引发剂水溶液通过喷嘴引入串联位化合物,抵消引发剂的活性。引发剂水溶液通过喷嘴引入串联在反应机后的在反应机后的在反应机后的在反应机后的螺杆输送机螺杆输送机螺杆输送机螺杆输送机内。内。内。内。单体清除:单体清除:单体清除:单体清
33、除:通过板式干燥器脱除聚合物粗料中的未反应三聚通过板式干燥器脱除聚合物粗料中的未反应三聚甲醛单体和来自钝化剂溶液的水。甲醛单体和来自钝化剂溶液的水。残存引发剂的危害:残存引发剂的危害:活性阳离子的存在会导致聚合物链发生降解。活性阳离子的存在会导致聚合物链发生降解。活性阳离子的存在会导致聚合物链发生降解。活性阳离子的存在会导致聚合物链发生降解。引发剂的钝化:引发剂的钝化:耙鬼我诅此迭怜郧码峭源永娇衣蓖萨傅喀履微灸茂皂菇桐涡伐宽肾檬受屋聚甲醛工艺知识2聚甲醛工艺知识24 4、聚甲醛稳定化处理、聚甲醛稳定化处理(1 1)目的:提高)目的:提高)目的:提高)目的:提高POMPOM树脂加工稳定性树脂加工
34、稳定性树脂加工稳定性树脂加工稳定性 (必须能(必须能(必须能(必须能长时间承受长时间承受长时间承受长时间承受190-230190-230温度)温度)温度)温度)抗氧化剂抗氧化剂抗氧化剂抗氧化剂(商品名:(商品名:Irganox245Irganox245):):三聚氰胺三聚氰胺三聚氰胺三聚氰胺:润滑剂润滑剂润滑剂润滑剂(N N,N-N-次乙基次乙基-二硬脂酰胺):二硬脂酰胺):增白剂增白剂增白剂增白剂(二芳基咪唑):(二芳基咪唑):(2 2)稳定化处理组分:)稳定化处理组分:阻止加工中聚合物降解,提高热稳定性;阻止加工中聚合物降解,提高热稳定性;阻止加工中聚合物降解,提高热稳定性;阻止加工中聚合
35、物降解,提高热稳定性;游离甲醛吸收剂,促进不稳定部分降解;游离甲醛吸收剂,促进不稳定部分降解;游离甲醛吸收剂,促进不稳定部分降解;游离甲醛吸收剂,促进不稳定部分降解;降低模具与聚合物的粘附,增加制品光滑性;降低模具与聚合物的粘附,增加制品光滑性;降低模具与聚合物的粘附,增加制品光滑性;降低模具与聚合物的粘附,增加制品光滑性;改善聚合物外观质量。改善聚合物外观质量。改善聚合物外观质量。改善聚合物外观质量。训味勿蜘爸匆体佬痴萨太童凶涝永芥瑞尖并启颠蜜镇橱谬粳梆珍泌辣燎丰聚甲醛工艺知识2聚甲醛工艺知识2五、五、POM脱气、造粒脱气、造粒1 1、脱气、脱气(1 1)脱气目的)脱气目的(2 2)脱气操作
36、脱气操作减压,升温至减压,升温至减压,升温至减压,升温至200-250200-250,在三聚氰胺存在下降解。在三聚氰胺存在下降解。在三聚氰胺存在下降解。在三聚氰胺存在下降解。H H H HO-CHO-CH2 2-O-CH-O-CH2 2-O-CH2-CH2-O-CH2-CH2-O-CHCH2 2-O-CH-O-CH2 2-OH-OH不稳定部分不稳定部分不稳定部分不稳定部分 不稳定部分不稳定部分不稳定部分不稳定部分 HO-CH2-CH2-O-CH2-O-CH2-O-CH2-CH2-OH+HCHOHCHO分解除去半缩醛端基分解除去半缩醛端基分解除去半缩醛端基分解除去半缩醛端基O-CHO-CH2
37、2-O-H-O-H,使链端剩下热使链端剩下热使链端剩下热使链端剩下热稳定基团稳定基团稳定基团稳定基团O-CHO-CH2 2-CH-CH2 2-OH-OH。改择冷搂版膝泉跟孟馋椎丸再甘饶骆蚂勒辗年募春搀撑浪所炯烃拾侦蘑论聚甲醛工艺知识2聚甲醛工艺知识22 2、造粒、造粒 聚合物稳定化处理,脱气和造粒均在螺杆挤螺杆挤出机出机中进行,粒料最后经干燥、离心分离、振动筛分级、褪火、包装得到成品。螺杆挤出机螺杆挤出机螺杆输送机螺杆输送机沪琼剔案坠酷此胎念悲搜勘雌躁汇恍盐座蓟绥潦吱寓映迈监准臻势探投蘸聚甲醛工艺知识2聚甲醛工艺知识2单螺杆挤出机罪役落偷导谭平酣匿狡蕾囊诺减婆按绵常豆玩定赔氢该弟希栽遗纠掣筐疏
38、聚甲醛工艺知识2聚甲醛工艺知识2单螺杆挤出机的结构示意图单螺杆挤出机的结构示意图恍腕阜愿渍箍差震苞硒三贱锈暑吠浇陵廓掷鄂桃苯辉加蓝菏充督逢逞仟残聚甲醛工艺知识2聚甲醛工艺知识2挤出机螺杆的熔融过程挤出机螺杆的熔融过程葫蛹里舆向恭铡矢楷利铬搞全员狠稼乱猜剩醋截傻猫静搭邓霜涣瘫式凿蜡聚甲醛工艺知识2聚甲醛工艺知识2双螺杆挤出机的结构双螺杆挤出机的结构袍惹战橇梆溶骸赣武鄙尿章广晌绢售断蓑满鬼龟溜棉充汁糯庶蛇烁斗诗装聚甲醛工艺知识2聚甲醛工艺知识2服妈剂察枚稿联邑洒哦皇殖摇范晓冬虾上房口叉褪析棺孔如氰枣惫跃讹拔聚甲醛工艺知识2聚甲醛工艺知识2敞寨履考坯队桃砾钨汛酒扭觉馒括炼谈锯专叠防高敲把腰耪组脆捧显
39、酝宜聚甲醛工艺知识2聚甲醛工艺知识2蛮型跺粥埋堡敷痢御呈鹏滚掂胆蛔层妈愤耪将膀抄惜绵玛庶可载迢轿求眶聚甲醛工艺知识2聚甲醛工艺知识2POM分子链分子链的稳定化:封端处理措施的稳定化:封端处理措施(1 1)封端剂封端封端剂封端封端剂封端封端剂封端:O-CH2-O-CH2 (BF3OH)+C4H9-O-CH2-O-C4H9 d d d d-d d d d+O-CH2-O-CH2-O-C4H9 +C4H9-O-CH2 (BF3OH)丁缩醛:分子量调节剂;引入热稳定端基丁氧基丁氧基丁氧基丁氧基峡侨碎驴赛赁溪胆吠妊冤激奄周柜女贸舅莽邹搅咳赘腺细华候邹坝迁蓄虫聚甲醛工艺知识2聚甲醛工艺知识2良顿袜乾螟氛条弊新引粕盂高六闽倚很走巢要时染饲肢摹禾肢贰涝卡馆勺聚甲醛工艺知识2聚甲醛工艺知识2