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多聚甲醛(分子式HO-(CH2O)n-H,其中n為聚合度,n值范圍8~100),又稱聚合甲醛、聚甲醛、聚縮醛、固體甲醛,是一種有甲醛氣味的白色無定型顆粒或粉末,易溶于熱水,微溶于冷水,能溶于稀酸和稀堿。其對人體的危害同甲醛,另外還存在粉塵危害。化學性質及用途與甲醛基本相似,是工業甲醛水溶液極好的代用品,主要用于代替高濃度甲醛水溶液參與各種反應,有利于化工、制藥等化學合成及其他工業領域的應用,特別是在要求使用無水甲醛作原料的合成方面,用途廣泛。例如(1)農藥:合成乙草胺、丁草胺和草甘膦等;(2)涂料:合成高檔汽車用漆;(3)樹脂:合成脲醛樹脂、酚醛樹脂等及各種粘合劑;(4)造紙:合成紙張增強劑;(5)有機原料:用于制備季戊四醇、丙烯酸、甲基乙烯基酮等。
S1、配料:首先在37%的甲醛溶液中添加質量含量0.8%的烏洛托品。然后將混有烏洛托品的37%甲醛溶液加熱至55度左右,并不斷將溶液進行攪拌,使溶液處于均勻狀態。
S2、蒸發濃縮:將37%甲醛溶液用離心泵依次輸送至一降膜蒸發器與蒸汽分離器進行濃縮,在降膜蒸發器中37%的甲醛溶液被濃縮為58%,在蒸發分離器中58%的甲醛溶液與甲醛蒸汽純粹分離;濃度為58%的甲醛溶液從蒸汽分離器輸送到濃縮釜中進行二次濃縮;濃度為58%的甲醛溶液在所述濃縮釜中再次被濃縮到濃度為79%。
S3、噴霧造粒:經過兩段濃縮的甲醛溶液在噴霧造粒塔中進行噴霧造粒。上述經過濃縮的79%的甲醛溶液經過高壓泵輸送到噴霧造粒裝置中,物料從造粒塔的頂部進料,并且在塔內通入氮氣,在這里氮氣既起到加速干燥的作用,又可以防止粉塵爆炸和氧氣濃度過高。另外,噴霧塔內溫度是120℃,噴霧角度為與垂直方向保持在30°,塔內通入的溫度為40℃氮氣。最后,從噴霧造粒塔排出的氣體由旋風分離器分離除去其所攜帶的固相多聚甲醛,被分離出來的多聚甲醛送入振動式遠紅外干燥機中干燥至成品多聚甲醛,從旋風分離器出來的氣體,可以被送入洗滌分離凈化設備,除去氣體中的氣相甲醛組分,然后排放大氣,干燥后的多聚甲醛進一步送入振動遠紅外干燥機進行干燥;
S4、遠紅外干燥:經過噴霧造粒固化后的多聚甲醛進入振動式遠紅外干燥機干燥,進一步脫除多聚甲醛所含的結合水,采用兩級階段式升溫方式,包括一級干燥段和二級干燥段。一級干燥段的溫度控制在60℃,干燥至質量含量為90%的多聚甲醛。二級干燥段溫度控制在80℃,多聚甲醛最終被干燥至重量含量為93%的成品多聚甲醛,最后在振動式遠紅外干燥機內通入溫度為30℃的N2作為干燥后的冷卻介質,對成品多聚甲醛進行冷卻。另外,從振動遠紅外干燥機排出的氣體可由旋風分離器分離除去所攜帶的固相多聚甲醛,被分離出來的多聚甲醛可直接進入成品多聚甲醛。從旋風分離器出來的氣體可與用于處理造粒操作單元氣體的旋風分離器排出的氣體一并進入洗滌分離凈化設備,除去氣體中的氣相甲醛組分,然后排放大氣。
把含甲醛37%的水溶液在65℃下真空濃縮得到含甲醛80%的多聚甲醛濃水溶液,以1.5%的濃度加入懸濁液,該懸注液的制造方法是把氧化鎂細粉末分散到甲醇中,得到氧化鎂濃度為50ppm的甲醇懸濁液,然后加入到擠壓機中,得到2-5mm的顆粒,將該顆粒加入到干燥機中,干燥60分鐘可制成含固體成分80%的多聚甲醛,干燥120分鐘可制成92%的多聚甲醛,其產量為400kg/hr。
一種多聚甲醛生產工藝,詳細工藝步驟如下:
1.甲醛溶液(質量百分比濃度45~50%)在全程保溫的情況下通過中間罐,整個過程均有蒸汽伴熱,保持溫度在60℃以上,且中間罐中甲醛溶液由泵不間斷的打循環,防止甲醛聚合;甲醛溶液由泵送入裝置區。
2.甲醛溶液(質量百分比濃度45~50%)進入一段蒸發器蒸發出甲醛汽,一段蒸發器為列管式蒸發器,蒸發溫度保持在75~85℃之間;甲醛汽進入一段分離器,在保證物料溫度不降低的情況下,分離過程保持真空條件。其中抽真空帶走7%稀醛,送入吸收裝置,分離后的濃醛(質量百分比濃度75~85%)通過泵送入二段濃縮裝置。
3.二段濃縮裝置為蒸汽加熱的薄膜蒸發器,甲醛溶液(質量百分比濃度75~85%)被送入二段濃縮的薄膜蒸發器,進行二段濃縮。薄膜蒸發器由蒸汽加熱,內部由攪拌槳攪拌均勻,防止濃醛聚合。整個濃縮過程保持真空條件。經過濃縮后的濃醛濃度為90~95%(質量百分比),其中抽真空帶走34%稀醛,送入吸收裝置。濃甲醛通過泵被送至噴霧造粒裝置;
4.二段濃縮的濃甲醛溶液在噴霧造粒塔中進行噴霧干燥,進一步脫除多聚甲醛中較易脫除的游離水份。二段濃縮的濃醛要通過高壓泵加壓打入噴霧造粒裝置,采用的噴霧造粒裝置為噴霧造粒塔,物料從噴霧造粒塔的塔頂進料,采用順流噴霧,并通過對溫度和噴霧角度的精確調整,溫度是90?150℃,噴霧角度為與垂直方向保持在0?45°,生產出粒徑、粘度、連續性最為優化的多聚甲醛。整個噴霧過程全部要在氮氣流中進行,既起到但其流動夾帶干燥的作用,又防止粉塵爆炸和氧氣濃度過高。其中稀甲醛氣及其稀醛粉末被送至吸收塔吸收,干燥后的多聚甲醛進入流化床干燥裝置;
5.經過噴霧造粒固化后的多聚甲醛進入流化床干燥裝置,進一步脫除多聚甲醛所含的結合水,流化床干燥裝置為震動流化床,干燥后的多聚甲醛經過斗式提升機進入PF中間槽,準備包裝。
[1][中國發明,中國發明授權]CN201811065396.2一種多聚甲醛的制備方法
[2][中國發明]CN201410346673.2一種多聚甲醛生產工藝方法
[3][中國發明,中國發明授權]CN89107085.0高甲醛含量的多聚甲醛的制造方法
[4][中國發明]CN201110338200.4一種多聚甲醛生產工藝
[5][中國發明] CN201910243791.3 一種多聚甲醛聚合度的檢測方法