树脂工艺（共12篇）
树脂工艺 篇1
某石化公司SAN装置采用韩国KUMHO公司技术, 以苯乙苯和丙烯腈作为原料, 在反应釜中进行连续本体反应, 生成二元共聚产品-SAN树脂。该工艺包括原料配置、聚合、真空脱挥、造粒等工艺单元。装置原设计能力为2.7万吨/年, 设计生产三个牌号产品。通过对制约装置的瓶颈进行技术改造, 年产量达7.55万吨, 运行周期达370天[1, 2, 3, 4]。
1 生产工艺
1.1 原材料供应
丙烯腈、苯乙烯以及溶剂乙苯由企业内部提供, 分子量调节剂为进口产品。
1.2 生产方法及反应基理
苯乙烯和丙烯腈连续本体共聚反应, 遵从自由基共聚反应机理。其反应全过程由链引发、链增长和链终止等基理反应组成, 还存在链转移反应。
1.2.1 链引发
链引发是整个聚合反应的关键, 只有通过引发反应形成自由基引发活性中心, 才能引发聚合反应。苯乙烯和丙烯腈的本体聚合采用热引发的引发方式进行引发。苯乙烯在热的激发下可产生自由基。
1.2.2 链增长
苯乙烯和丙烯腈含有双键, 聚合反应中自由基加到双键的一个碳原子上, 在另一个碳原子上产生新的自由基, 这样逐步进行下去, 使自由基尺寸不断增大, 苯乙烯和丙烯腈结尾的自由基都倾向于和另一种单体反应, 两种单体倾向交替进入增长链的趋势。
由于空间位阻效应和电子效应的影响, 都使在链增长过程中以“头一尾”连接方式为主。反应过程中, 虽然苯乙烯和丙烯腈交替结合的倾向是主要的, 但苯乙烯和丙烯腈也可能自聚, 因而所得聚合产物无规则。
1.2.3 链转移
为降低体系粘度而加入的少量乙苯, 既有溶剂的作用以便于体系传热, 同时也可以做为链转移剂来控制聚合物的分子量。
在体系中, 活性聚合物还可以向其它分子进行链转移反应。为了控制聚合物的分子量, 还向体系中加入了分子量调节剂-叔十二烷基硫醇。
1.2.4 链终止
自由基有强烈相互作用倾向, 当两自由基相遇时, 独电子消失, 使链终止。主要终止方式是双基终止。此外, 也存在自由基被体系中所存在的独电子所终止的过程。
2 主要工艺控制要点
2.1 配料单体组成均一
由于丙烯腈和苯乙烯自由基反应活性不同, 因此共聚物的组成偏离起始反应时的组成。只有在恒组分时, 单体与共聚物组成在共聚反应的全过程保持不变。
2.2 聚合釜温度控制
丙烯腈的聚合热高于苯乙烯的聚合热。反应温度降低, 聚合速度降低, 聚合转化率随时间的增加逐渐增加。反应温度对聚合速率影响较大。通过以下方式控制装置聚合釜温度:采用在聚合釜上方增加回流冷凝器, 通过部分物料的气化潜热, 被冷却介质带走;利用物料的显热吸收反应热, 降低进料温度;在聚合釜附设列管, 通入低温热媒, 撤除反应热。
2.3 两级脱挥控制
利用苯乙烯和丙烯腈单体的沸点不同、低压汽化的原理, 在一级脱挥器中除去沸点较低的丙烯腈单体, 在二级脱挥器中除去沸点较高的苯乙烯单体和溶剂乙苯。
3 对瓶颈进行改造优化各单元操作
通过对装置的各单元的分析, 分别制定对各单元的脱瓶颈技术改造方案:
3.1 原料储存单元
本单元原料来源充足, 各设备运行运行平稳, 可不做改造。
3.2 原料配制单元
采用连续比值配料后, 在原料充足的情况下, 实现了连续配料、在线混合、连续出料, 为后续单元提供了连续、稳定、合格的混合物料。从配料的混合时间来讲, 连续比值配料远小于顺序配料;在配料精度上, 连续比值配料也要优于间歇配料。
在连续比值配料投用后, 从原料配制罐循环线上取样进行了化验分析, 通过与连续比值配料的实时显示的原料配比数据的对比来看, 偏差在要求允许的范围内, 达到了原料配比的工艺控制要求。
投产后, 原料配制单元运行稳定, 配料及时、准确, 满足的生产要求。
3.3 聚合单元
对反应釜的气相出口管线进行了优化, 重新设计管线走向, 减少了弯头, 更改了进入脱挥/真空单元的位置。
在反应釜的设计过程中, 考虑和借鉴反应釜因设计问题而影响生产的因素。在扩能改造前进行充分论证, 杜绝二次投资。两级脱挥器的三台高粘度齿轮泵可以部分利旧, 改造后作为新增反应釜的出料泵和循环泵。
3.4 造粒单元
将原拉条造粒线改为水下造粒生产线。试运时, A线切粒机出现系统粉末多、水泵能力不足、干燥器频繁误动作、颗粒含水量大、干燥效果不好等问题。干燥机不能在高负荷下运行, 成为制约A线生产以及装置生产的瓶颈, 干燥机的处理能力与切粒机能力不匹配, 提量后, 干燥效果急剧下降, 频繁误动作。与厂家沟通和技术攻关, 通过以下措施:提高水温, 减少系统的粉末;生产厂家对离心泵的叶轮进行调整, 使离心泵的扬程提高, 解决了水量不足的问题;增大离心干燥机的电机, 离心干燥机运行稳定性提高, 颗粒的含水量得到有效地降低, 颗粒的干燥效果显著提高。
4 扩能改造效果
实施改造后, 各单元运转情况良好, 产量得到大幅度的提升, 与历年来的物耗、能耗等相比, 均有所下降。物耗比设计值1017 kg/t低9.66kg/t, 装置能耗达到69.24kg oil/t产品, 创历史最好水平。
装置的运行周期得到明显地延长, 并创造了自装置建成开工以来最长的运行周期纪录。装置从2007年7月清洗结束开始生产合格物料, 至2008年6月停车清洗, 连续平稳运行近11个月, 在此期间, 累计生产出合格产品76008吨, 已超过预计产量。除去开停车阶段, 月均产量7282.5吨, 创历史最好水平。
5 结论
对制约装置的瓶颈进行分析, 确定改造技术和工艺优化方案, 成功实施技术改造:
(1) 将顺序配料改为连续比值配料, 可在线调节原料的配比;实现连续配料、在线混合、连续出料, 提供连续、合格物料;
(2) 改造气相管线, 实现了在较高负荷下平稳运行;新增一个反应釜, 与现有聚合釜并联运行;投产后, 双釜运行平稳。改造的高粘度齿轮泵满足生产的要求, 各项控制参数均在工艺指标范围内;
(3) 更换造粒生产线, 提高产能
改造后, 产品质量显著提高, 能耗和物耗进一步下降, 产品的成本降低, 增加企业效益。
参考文献
[1]树脂与塑料《化工百科全书》专业卷, 北京:化学工业出版社.[1]树脂与塑料《化工百科全书》专业卷, 北京:化学工业出版社.
[2]SAN装置操作规程.2007.[2]SAN装置操作规程.2007.
树脂工艺 篇2
一 基本术语
工艺：工艺就是使原材料成为产品的过程和方法。它包含内容非常广泛，包括工艺文件、工艺纪律检查、工具、设备、人员、装配顺序、现场等等。
工艺性：工艺性是指在现有生产条件（设备、人员技能、检验手段等）下，对产品（包括零部件）进行制造的可行性和经济性。
工艺管理：就是科学地计划、组织和控制各项工艺工作的全过程。就是对工艺的各个方面进行有效的监控和控制，使之运转正常，并不断的优化和改进的过程。
工艺过程：改变生产对象的形状、尺寸，相对位置或性质等，使其成为成品或半成品的过程。
工艺方案：根据产品设计要求、生产类型和企业的生产能力，提出工艺技术准备工作具体任务和措施的指导性文件。
工艺路线：工艺路线又称工艺流程，是指产品的零部件从加工到装配、检验、包装、入库整个生产过程所经过的路线。
★工艺方案≠工艺路线，工艺方案强调的是对产品进行制造时人员、设备、工装等工艺元素进行的组织；工艺路线强调的是形成产品所经过的路线。工艺设计：编制各种工艺文件和设计工艺装备等的过程。
工艺文件：工艺文件是指导工人操作和用于生产、工艺管理等的各种技术文件。
★工艺文件分工艺管理文件（包括工艺方案、工艺流程、过程FEMA、控制计划、材料消耗定额明细/汇总表、工时定额明细表、工艺通知、工艺更改通知单等）和工艺规程文件（包括各类工艺卡、工序卡、调试卡、作业指导书、检验卡等）两大类。
工艺规程：按相关标准格式编制的规定产品或零部件制造工艺过程和操作方法等的工艺文件。
★工艺规程是直接指导现场操作的重要技术文件，也是生产调度、质量检验、劳动组织、材料供应，工具管理、经济核算的技术依据。
工艺过程卡片：以工序为单位，简要说明产品或零、部件的加工（或装配）过程的一种工艺文件。
工序卡片：详细说明某个工序的每个工步的加工（或装配）内容、工艺参数、操作要求以及所用设备和工艺装备等的一种工艺文件。
工艺规范：对工艺过程中有关技术要求所做的统一规定。工序：一个/组工人，在一个工作地对同一/几个工件所连续完成的那部分工艺工作。工步：在加工/装配表面和加工/装配工具不变的情况下，所连续完成的那一部分工艺工作。材料消耗工艺定额：生产单位产品或零件所消耗的材料的总重量。工艺验证：通过试生产，检验工艺设计合理性的过程。工艺纪律：在生产过程中，有关人员应遵守的工艺秩序。
★工艺纪律是企业在产品生产过程中，为维护工艺的严肃性，保证工艺文件的贯彻执行，建立稳定有序的生产秩序，确保产品的加工质量和安全生产而制订的具有约束性的规定。
二 工艺及工艺管理知识
工艺工作的主要内容及工作要点 1.工艺调研
要点：了解市场和用户对产品的需求，了解国内外同类产品的工艺水平，了解新工艺、新材料的使用情况，本企业在制造过程中存在的问题，促进工艺水平的提高。2.对产品设计进行工艺性审查
要点：尤其要参与新产品开发，对新产品设计结构和产品图纸的工艺性审查，保证对产品（包括零部件）制造的可行性、高效性和经济性。3.编制和管理工艺文件
要点：工艺文件的编制需以产品图样和有关技术文件、工艺标准和法规、生产性质和生产类型、本企业的现有条件等为依据，作到正确、完整、统一、清晰、实用。常用的工艺文件包括工艺文件目录、产品零部件工艺路线、产品零部件工艺规程、材料消耗工艺定额明细/汇总表等工艺文件。
4.编制材料消耗工艺定额和工时工艺定额 5.设计和管理工艺装备
要点：在确保产品质量的前提下力求满足工艺要求，结构性能可靠，使用安全，操作方便，有利于实现优质、高产、低耗，改善劳动条件，提高工装标准化、通用化、系列化水平。工艺装备设计主要包括专用工装图样、工装图样明细表等。
★无论是编制工艺文件还是设计工艺装备，其最高境界是周全的考虑到并平衡好编制/设计的正确性、完整性、统一性、合理性、可靠性、先进性、经济性、高效性、实用性、通用性、可行性、安全性、继承性、环保性！6.工艺纪律检查及现场工艺管理
要点：重点是对工艺文件、工装工具、检验器具、设备装置、生产/质量记录等方面进行检查，并形成督查、考核等管理制度.7.进行工艺验证和评定
对产品设计进行工艺性审查的主要内容
A 产品结构的合理性、继承性、标准/通用化程度； B 零件选材的合理性、精度的合理性、加工的可能性； C 产品、部件装拆的可能性、配合精度的合理性； D 是否便于检查测量、维修维护。
工艺纪律检查的主要方面和内容
工艺文件方面：工作岗位是否有作业指导书等工艺文件；
工作岗位配备的作业指导书等工艺文件是否现行有效、清晰。工装工具方面：是否使用作业指导书中规定的工装工具；
使用工装工具的工作状态是否完好；
是否正确使用工装工具。
检验器具方面：是否使用作业指导书中规定的检验器具；
使用的检验器具工作状态是否完好且在检定周期内；
是否正确使用检验器具。
设备装置方面：是否使用作业指导书中规定的设备、装置；
使用的设备、装置工作状态是否完好，是否经过润滑等维护；
是否正确使用设备、装置。记录方面：是否具有规定的生产、质量记录；
规定的生产、质量记录的填写是否正确、属实。
现场管理方面：工作现场是否整洁干净、物料摆放定置有序；
树脂工艺 篇3
【关键词】装饰外墙、无机樹脂、施工工艺
一、项目概况
此工程建筑用途为办公楼，结构层数为框架4层，建筑总高度为20.7m，抗震设防烈度6度，建筑面积为4000㎡，此房屋表面积为4000㎡，其中刚挂成品板面积为2200㎡，湿贴成品板面积为1800㎡。
二、使用材料及规格
无机树脂单板采用天工石多彩石保温装饰板，其规格1200*2400mm，外观面密度≤15kg/㎡，对角线尺寸允许偏差≤3mm，压缩强度≥250KPa。
干挂单板材料：干挂主龙骨采用60*40*4mm热镀锌矩形钢管（6米/根，屈服强度≥195MPa），干挂次龙骨采用30*30*3mm热镀锌角钢，后置埋件采用200*200*8mm冷镀锌钢板（材质Q235，抗拉（弯）强度≥1830kg/c㎡），干挂件采用铝合金定制挂件，其规格为87.8*50*1.8mm、68*50*1.9mm，其挂件沟槽尺寸为8*（4-8）mm。
湿贴单板材料：锚固件采用膨胀钉，其规格为M10*130（其拉拔力标准值≥0.6KN，悬挂力≥0.1KN，长度需防止脱落问题），挂件采用53*31*1.4mm镀锌钢板，粘结砂浆采用专业粘结剂，其为袋装灰色粉末（25kg/袋）。
三、无机树脂装饰板施工工艺
A、外墙装饰板设计图纸做法分为湿贴锚固做法及龙骨干挂做法
湿贴锚固图纸做法： 龙骨干挂图纸做法：
B、外墙无机单板施工工艺做法
湿贴锚固工艺做法：第一步在墙面弹分格墨线（详细测量放线），并悬挂垂直及水平控制线；第二步从底层板开始，在墙面上打孔固定板下口锚固挂件（3个），将现场切割加工好的板背面抹粘结剂砂浆后，贴在规定分格线内，挤压放入下部已做好的挂件沟槽内，再将板上口用锚固件固定（3个）。第三步将相邻板块的下口锚固挂件做好，再将背面抹好粘结砂浆的单板插入已做好的挂件沟槽内，最后固定板块上口锚固件，上部和两侧板块如此类推，向上或向两侧方向铺贴。第四步贴胶带纸打耐候密封胶。
板材背面抹粘结剂砂浆，采用点粘接法，主要考虑防止树脂板材的热胀冷缩变形，而且在施工期间下雨时，板材背面便于排水，基层也容易干燥。
干挂单板工艺：第一步在墙面弹分格墨线，并悬挂垂直及水平控制线；第二步固定后置埋件后，焊接主龙骨和次龙骨（满焊刷防锈漆）；第三步从下向上使用铝合金挂件进行板块安装（悬挂垂直及水平钢丝控制线）；第四步贴胶带打耐候密封胶。
干挂板部位搭设脚手架时需考虑与墙面的距离（干挂部位凸出墙面的距离），满足干挂板材的空间要求。
四、施工过程中的管理
开工前期准备阶段主要事项是：合同签订、图纸深化设计并确认、材料样板设计确认、施工水电接入、临时设施搭建（含板材切割加工操作棚）、外墙脚手架搭设、施工专业班组选择、施工方案及进度计划报批等。
施工阶段的管理对于项目成败起到非常关键的作用，在大面积开展施工前，一定要在现场做实体施工样板，以便确定工艺操作流程及外观效果（板和胶的颜色），经各方验收合格后方可展开施工，施工过程中还应该严格把好材料进场验收关，对其规格、材质、厚度等做实测实量，若发现不合格的材料应坚决退场，严禁在工程上使用，因为厂家生产的板材是带表面涂层的大板（尺寸2.4*1.2米），而图纸设计板块尺寸为800*600mm的小板，故存在现场加工切割的环节，其切割质量也非常重要，需要控制无机树脂单板的切割尺寸偏差和板边的直线度，严禁板边起毛或板边缘处涂料层剥落，确保现场切割后板边缘平齐。
因无机树脂板的憎水性较差（现场做试验证明），故现场切割完成后的小板必须5面刷防水界面剂（厂家配套），避免板材吸水后产生变形。外墙板材的防水质量也是控制的重点，其板材面层经过试验后能满足外防水的要求，胶缝防水质量就成为防止渗漏的关键，其中窗顶、窗台板材需做滴水坡度，另外女儿墙部位做干挂龙骨时，女儿墙部位的埋板需设置对拉螺栓，其对拉螺栓的位置必须放在屋面防水线条以上部位，避免破坏屋面防水卷材而产生漏水。
成品保护在整个施工管理中非常重要，特别是门窗型材及玻璃的保护尤为重要，焊接龙骨是须对玻璃采取遮挡保护，以防止焊接电火花飞溅至玻璃上造成斑点或破碎，型材一旦损坏，更换将造成拆改工程量较大，故做好成品保护工作是决定管理成败的重要环节。
现场进度管理主要任务是控制材料供货时间、立面安装时间，根据厂家生产的工艺和实践表明，无机树脂单板的供货周期需30天，干挂单板的干挂件涉及单独定加工，供货时间需要23天，湿贴单板安装进度10㎡/人.天，干挂面板安装进度7㎡/人.天（钢骨基层除外）。
五、验收标准
此无机树脂单板材料及工艺属于新型材料和新技术，故可参考外墙人造板材的验收标准。
因无机单板及工艺为新型材料及新技术，很多外墙装饰公司均没有做过，建筑市场上也没有相同的成功案例，相比成熟的外墙石材工艺，此无机单板工艺存在很多待改进的地方：1、因外墙墙体为自保温砂加气块，为了使锚钉更加牢固地固定在砂加气内，使用普通锚钉容易产生松动，应采用具有倒刺的特殊锚钉；2、无机树脂单板湿贴工艺对土建基层抹灰的要求非常高，特别是对整个立面垂直度、平整度的要求，为解决此问题，在推广时可将树脂单板（厚度8mm）改进成带保温层树脂板（厚度50mm），或者将湿贴工艺更改成干挂工艺，为节省成本费用，建议干挂做法为后置埋件+3号镀锌角钢+干挂单板，面层至墙体的距离为80mm，而非50公分。
六、成本价格比较
经过市场调查，目前外立面干挂石材幕墙的综合单价约为600元/㎡（含钢龙骨基层、25mm厚石材、胶等），铝塑板幕墙的综合单价约为400元/㎡，而本案例中的无机树脂单板综合单价为：湿贴板为270元/㎡（含10厚单板、粘贴砂浆、锚固件、界面剂、胶等），干挂板未345元/㎡（含8厚单板、钢龙骨、挂件、胶等），相比之下，其无机单板在成本上还是处于明显优势。
七、外立面效果
树脂工艺 篇4
茂名华粤石油树脂厂以茂名石化100 t·a-1乙烯副产的裂解C9馏份为原料, 采用无污染连续压力热聚工艺, 热聚合生产高品质芳烃石油树脂, 有效地解决芳烃石油树脂质量不稳定、污染严重等问题。
自从茂名乙烯2006年10月份扩建投产后, 由于乙烯裂解的原料和工艺发生了变化, 导致裂解C9馏份连续压力热聚装置无法正常生产出合格的石油树脂。本文主要研究了C9馏分组成变化后, 我厂压力热聚合石油树脂工艺的改进方法。
1 工艺概述
碳九连续压力热聚工艺主要是在一定温度和压力的条件下, 应用自由基聚合原理, 通过聚合、减压蒸馏或水蒸汽汽提分离及溶剂油回收系统等实现棕色石油树脂的生产。本装置的热聚条件是:温度控制在230～250 ℃, 压力控制在0.8～1.2 MPa, 热聚时间为24 h, 经蒸馏分离出未聚合组分, 得到软化点为95～120 ℃, 色相为15～18# (Gardner色度) 的棕色石油树脂和未聚合组分 (溶剂) 。其工艺流程示意图见图1。
2 试验部分
2.1 裂解C9馏份的组成及其对棕色石油树脂质量的影响
C9是乙烯裂解副产物, 其组成极其复杂, 有150多种组分, 总体分活性组分和非活性组份2大类。主要活性组份可分为3类: (1) 环戊二烯和双环戊二烯; (2) 苯乙烯、乙烯基甲苯; (3) 茚、甲基茚。茂名乙烯扩建后由于裂解C9馏份的活性组分含量发生了明显变化, 裂解C9馏份中的活性组分活性含量降低, 导致裂解C9馏份的连续压力热聚工艺无法生产出合格的棕色石油树脂。表1列出了茂名乙烯扩建前后裂解C9馏份中主要活性组分的百分含量。
当热聚合条件不变时双环戊二烯的含量不同对树脂软化点的影响见图2。由图2可见, 双环戊二烯含量对压力热聚合工艺有较大的影响, 随其含量的提高有利于树脂软化点的提高。
由于裂解C9馏份活性组分的百分含量对连续压力热聚工艺的影响较大, 特别是双环戊二烯对石油树脂的软化点起着关键作用, 所以必须根据原料组成性质对原料进行预处理, 使裂解C9馏份中双环戊二烯的浓度达到15%以上, 才能满足连续压力热聚工艺的要求。
2.2 裂解C9馏份的预分离
当裂解C9馏份中的双环戊二烯的含量达不到要求时, 须将原料进行切割分离, 将原料切割为塔顶料 (精C9) 和塔底料两部分, 达到要求的精C9去连续压力热聚装置生产棕色石油树脂, 塔底料生产深色石油树脂。表2为裂解C9馏份切割前后活性组分的百分含量。表3为裂解C9馏份切割分离前后棕色石油树脂的质量实验情况。
2.3 二级降膜蒸发脱溶剂
合成的石油树脂料中含有一定量的非活性组分, 这些组分不参与聚合反应, 以溶剂的形式存在于聚合反应产物中, 无论是催化聚合还是热聚合都需要在聚合完成后脱除这部分溶剂。溶剂脱除不完全, 树脂软化点降低, 且使树脂带难闻的气味, 影响树脂质量。目前工业上一般采用减压釜式蒸发或水蒸汽汽提工艺脱除溶剂, 由于聚合物粘度很大, 尤其在蒸发后期传热效果很差, 容易造成蒸发器内局部温度过高, 使树脂色相恶化, 严重时甚至使树脂焦化。
本厂采用先进的二级降膜蒸发脱除溶剂工艺 (见图3) , 取得了令人满意的效果。该工艺与传统工艺相比有2大优势, 一是降膜式蒸发器为膜状流动, 没有静压强效应, 不会由此引起温度差损失, 且传热系数高, 在同样的操作条件下可以使用温度较低的加热介质, 这对石油树脂热敏物质的蒸发操作非常有利;二是串联的两级蒸发器可以在不同压力和温度下操作, 灵活的操作方式为降低树脂料的高温区的停留时间提供了更大的可能性, 对保证溶剂脱除效率和改善产品色相都非常重要。由于连续压力热聚合反应进行得比较完全, 反应产物中烯烃减少, 溶剂油的质量也相应得到提高。
3 结论
通过以上的工业试验, 裂解C9馏份连续压力热聚生产棕色石油树脂工艺在确定了热聚合温度、压力及聚合时间的条件下, 裂解C9馏份连续压力热聚工艺与裂解C9原料的性质组成有密切关系, 即裂解C9馏份中双环戊二烯的含量达到18%以上, 同时苯乙烯的含量在3.5%～6%时, 连续压力热聚工艺就能生产出色相为15～17# (Gardner色度) , 软化点>100 ℃的棕色石油树脂。若裂解C9馏份中苯乙烯的含量过高 (8.5%～10%) 就会影响棕色石油树脂的色相, 使其色相达到18#, 甚至>18#;若双环戊二烯的含量过低就会影响到连续压力热聚工艺的正常生产, 使生产出的棕色石油树脂的软化点过低, 双环戊二烯的含量越高连续压力热聚生产的棕色石油树脂软化点越高。因此当裂解C9原料中的双环戊二烯含量达不到连续压力热聚工艺指标时, 必须对裂解C9原料进行预处理, 使其达到工艺指标后再作为连续压力热聚的原料进行生产。
摘要：针对C9组分变化后, 压力热聚合工艺生产石油树脂质量不合格现象进行试验研究, 对C9组分中的主要活性组分双环戊二烯进行考察, 通过改变工艺条件确保双环戊二烯含量, 生产出合格产品。
关键词：C9馏分,芳烃石油树脂,压力热聚合,双环戊二烯
参考文献
[1]付宗燕.C9石油树脂生产工艺及其应用[J].石化技术, 2006, 13 (1) :49-53.
[2]李兰芬.碳九石油树脂工业合成工艺研究[J].齐鲁石油化工, 2004, 32 (2) :76-83.
[3]Daughenbaugh, Norman E.Thermally Polymerized Dicy-clopentadieme viny Aromatic Resins[P].US 6184308, 1998.
[4]居章林.C9石油树脂生产新工艺[J].化工科技市场, 2003, (8) :16-17.
[5]Daughenbaugh, Norman E.Thermally Polymerized Dicy-clopentadieme viny Aromatic Resins[P].US 6184308, 1998.
食品工艺学论文 干燥工艺 篇5
关键词：干燥 传统典型干燥 新型干燥 试验性阶段干燥法
正
文
一、食品干燥工艺基本原理
食品干燥的基本过程是食品从外界吸取热量使食品内部水分向表面扩散，扩散到表面的水分又向周围空间蒸发的过程。食品干燥比较复杂，首先是对食加热使其水分汽化的传热过程，然后是汽化后的水蒸气由于其蒸汽分压较大而扩散进入气相的传质过程，而水分从食品内部由于扩散等的作用而到达食品表面，则是一个食品内部的传质过程。因此，干燥过程的特点是传热和传质过程同时并存，两者相互影响而又相互制约，有时传热可以加速传质过程的进行，有时传热又可减缓传质的速率。因此，热量的传递和食品水分的外逸，即食品的湿热传递是食品干燥的基本原理。
二、传统典型干燥工艺
2.1 空气干燥法：以热空气作为干燥介质，通过对流方式与食品进行热量与水分的交换。根据干燥介质与食品流动接触方式不同，分为固定接触式对流干燥和悬浮式接触干燥两大类。其中应用于工业生产最为广泛的方法是：
2.1.1 隧道式干燥——干燥过程是将物料放在料车料盘上，料车在矩形干燥轨道中运动，并与流动的热空气接触，进行湿热交换获得干燥。
2.1.2 流化床——热空气被强制以高速穿过床层，克服颗粒状物料重力的影响，使颗粒暂时处在一个流化状态。流化床干燥已经被证明是一个在有限干燥体积下实现最优化的有效方法。流化床干燥已经在食品颗粒状物料、陶瓷、医药和农产品的干燥中得到了实际的应用。流化床干燥容易操作而且具有以下优点：1．由于气体和颗粒状物料充分接触，实现了最佳的热、质传质效率，从而得到了较高的干燥速率；2．节省空间；3．较高的热效率；4．设备购置、维护费用低；5．工艺条件容易控制。很多食品物料都适合于流化床干燥，例如，豆类、快状蔬菜、水果颗粒、洋葱片和果汁粉等。
2.1.3 喷雾干燥——将液态或浆质状食品喷成雾状，悬浮在热空气中进行干燥的方法。其传热快、干燥时间瞬间，且质量好、溶解性强，适用于热敏性物质。但
是其设备成本高、热效耗能大。
2.2 接触式干燥法：常用的有滚筒干燥和带式真空干燥。
2.3 冷冻干燥法：干燥过程包含物料预冻、升华干燥和解析干燥三步。冻结是通过控制速度，使食品具有一定的形状和结构，其冰晶的形成也具有既有利于传热和传质，又使食品能够保持良好的性状，升华是食品中水分吸热气化获得干燥。此法广泛的应用在食品工业中来改善维生素等不稳定成分的稳定性和耐储藏性。冷冻干燥的产品不仅具有较好的稳定性，而且运输储藏方便。但是，冷冻干燥又是一个耗时、耗能的操作，如果工艺条件得不到优化的活，完成干燥过程可能需要几天甚至几周时间。所以，干燥产品的稳定性及耐储性和工艺时间是实现冷冻干燥工艺最优化的两个考虑的主要因素。由于设备昂贵，而且工艺周期长、操作费用高，所以经济性是冷冻干燥最主要的缺点。已经做了很多尝试去降低冷冻干燥的费用，例如与真空干燥联用，使用空气冷冻干燥。
2.4 辐射干燥法：此法利用电磁波作为热源使食品脱水，根据电磁波波长不同分为红外线干燥和微波干燥。
2.5 冲击干燥：此法利用单个或多个蒸汽喷嘴向物料表面垂直喷射气流。因为冲击喷射可以获得较高的热量和物质扩散系数，所以被应用在冷冻、加热食品干燥领域。干空气和过热蒸汽是在冲击干燥中最主要的两种干燥介质。用过热蒸气作为干燥介质时，在干燥开始的瞬间会有部分水蒸汽凝结在产品的表面，就像过热蒸汽与冷的固体接触是发生的现象一样。在食品工业中，空气冲击干燥技术被用在焙烤和烹饪中，产品有玉米粉圆饼、土豆、比萨饼、饼干、面包和蛋糕等。这些产品比在对流烤箱中焙烤的更快、更均匀。
2.6 渗透干燥：在食品中，渗透干燥是将含水物料浸在含有可食用溶质的高渗透压的水溶液中(果汁或盐水)，实现物料的部分脱水的过程。此法的特点：第一，浸泡过程实现了脱水和配方加工的双重效果。第二，渗透脱水本身不能使产品达到品质稳定的低含水量，因此，经过渗透处理的产品需要进行进一步的加工，例如，热风、冷冻或者真空干燥等来达到产品品质要求。
三、新型干燥工艺
3.1 微波真空干燥法——3.1.1 干燥原理：微波辐射到干燥物料上并穿透进入食品内部，被加热物料内的偶极分子(如水)在电磁场的作用下有序排列作高速摆振运动，分子运动的结果造成分子间的碰撞和摩擦加剧而产生大量的摩擦热，从而使物料内各部分在同一瞬间获得热能而升温，大量的水分子从物料逸出，达到干燥的目的。真空干燥具有干燥温度低、产品复水性高以及色泽和口感好等特点。因此将微波干燥与真空干燥相结合不仅可以避免常压微波干燥温度过高对食品产生的不利影响，而且可以进一步缩短干燥时间，提高产品质量。
3.1.2 此法的特点是：干燥速率大、营养成分保留率高微波真空干燥的蕨菜中维生素C含量与冷冻干燥的没有显著差异，是热风干燥蕨菜的4．5倍。“n等干燥胡萝卜片时发现，微波真空干燥能很好地保留热敏性物料的维生素。热风干燥与微波真空干燥时胡萝卜素的损失率分别为19．2％和3．2％，维生素C的保留率分别
为38％和79％。良好的复水性，这归因于干燥过程中的膨化效应、无表面硬化和干燥温度低。与其他方法的耦合：与热风干燥法、热泵、冷冻相联合运用。
3.1.3 发展前景：微波真空干燥综合了微波干燥和真空干燥的优势，具有快速、高效、低温等优点，能较好地保持食品原有的色、香、味及营养成分，可有效避免干燥过程中生物活性成分的热、氧破坏。产品的组织结构和复水率等物理特性可以和冷冻干燥的产品相媲美，但操作成本比冷冻干燥要便宜得多。因此，微波真空干燥可以实现用较低的成本生产出较高品质的产品，此项技术应用前景广阔。
3.2 微波冻干联合干燥：单纯利用微波干燥，容易出现边缘或尖角部分焦化现象，同时，微波干燥时干燥终点不易判别，容易产生干燥过度现象。因此，目前利用微波干燥多是采用微波与真空干燥结合的一种新型的组合干燥技术，随着工作压强的降低，溶剂(水)的沸点下降，扩散速度加快。但是，由于在低压环境中，对流方式传递热是非常困难的，真空干燥存在传热速度慢，干燥时间长等缺点。而微波加热能够弥补真空干燥中热量传递慢的缺点，使微波干燥与真空干燥相结合的真空微波干燥技术能够在低温条件下短时间内完成干燥任务。
此法多用于海产品，使海产品在冻结状态下脱水，可以最大限度地保留食品原有的营养、味道和芳香，保持食品原来的形状和颜色，并抑制酶和细菌的生长。冻结后均匀分布的细小冰晶在升华后留下大量空穴，使冻干食品呈多孔海绵状，复水时水分能迅速渗入到冻干品内部，与干物质充分、迅速接触，因而复水性很好。
有研究者对海参进行了微波辅助冷冻干燥的研究，由于海参离开海水后很快会发生自溶，所以海参一般都是脱水后在市场上流通。传统的海参干制方法耗时太长，而且品质较差；真空冷冻干燥方法可以获得品质优良的海参干制品，但能耗太大。为了寻找一种能够替代冷冻干燥的干燥方法，将微波作为冷冻干燥的热源，进行微波辅助冷冻干燥，并与其他典型干燥方法进行了比较，发现微波辅助冷冻干燥能有效缩短冻干时间，节能幅度达30%以上，其产品和常规冻干产品无明显差异。同时，对微波在低压环境下的气体放电现象进行了研究，找到了放电发生的规律。通过对海参微波辅助冷冻干燥特性的研究，得出了合理的微波加载方案。存在问题：加热不均匀——干燥室微波分布不均，微波与传热传质相互影响，干燥中物料温度检测，此法依然属于蒸发脱水，产品的外观和内在品质还是存在较大缺陷。
3.3 热泵干燥：是利用热泵从低温热源吸收热量，将其在较高温度下释放，从而对物料进行干燥的方法。与普通的热风干燥相比，热泵干燥在封闭的环境下进行，充分利用了干燥排出的水蒸汽潜热，能耗低，是一种节能型新技术。对于含水率较高的食品，干燥过程中去除的水量大，因此利用热泵干燥水产品 存在的主要问题是设备组成较为复杂，使用过程中的维护费用高，干燥时间也很长，此外，热泵干燥依然属于蒸发干燥，存在水分迁移，无机盐的迁移会引起海 产品表面发硬结壳，同时水分迁移会引起产品皱缩严重，热泵干燥产品属于中档产品。
3.4 果蔬变温压差膨化干燥：指物料膨化和真空干燥温度不同，早干燥过程中温
度不断变化；压差是物料膨化瞬间经历了一个有高温到低压的过程；膨化是利用相变和气体的热压效应原理使被加工物料内水分瞬间升温气化、减压膨化，并依靠气体膨胀力，带动组织中高分子物质结构变性，从而形成网状结构、定型的多孔状物质；干燥是膨化在真空状态下出去水分的过程。
干燥技术特点：
1、设备构造相对简单易于操作。
2、能耗较低，采取循环冷却水和间歇式争气加热。
3、技术适用性广，可干燥的果蔬种类丰富。
4、产生的废弃物少。技术难点：
1、要寻找合适的前处理方式。
2、过程中要尽量减少营养物质的损失。
3、如何确保产品有较长的保质期。
4、原料不同膨化工艺差异大。
3.5 过热蒸汽干燥：用过热蒸汽直接与被干燥物料接触而去除水分的工作方式，与传统热风干燥相比此番在以水蒸气作为干燥介质，干燥机排出的废气全部是蒸汽，利用冷凝的方法回收蒸汽的潜热再加以利用。其干燥特点：
1、可利用蒸汽的潜热，热效率高节能。
2、干后产品品质好。
3、过热蒸汽传热系数大。
4、过热蒸汽比热大，蒸汽用量少减少设备体积与废气的净化量。
5、无爆炸和失火危险。此法的缺点：
1、设备投资大。
2、喂料易产生结露现象。
3、不适合热敏性物料。
3.6 太阳能干燥法 有研究者用自行研制的十型太阳能干燥设备．对干湿梅进行自然对流干燥，测定了相关系数的实验参数，并进行整体物料及能量衡算，通过改变单位有效太阳辐射能，建立自然对流干燥模型，结果表明太能干燥设备自然对流干燥样品的干燥效率为61.60％，干燥于14h自完成．较自然日晒干燥时间缩短72.O％，并且为太阳能干燥设备的实际应用及广式凉果干燥过程中产品质量 的预测、干燥条件的控制提供了理论依据。
四、试验阶段型干燥工艺
4.1 超声波干燥法：超声波是频率大于20 kHz 的声波，有多种物理和化学效应，超声波与媒质的相互作用可分为热机制、机械机制和空化机制三种。当功 率超声波干燥物料时，产生如下作用：(1)结构影响：物料受到超声波干燥时，反复受到压缩和拉伸作用，使物料不断收缩和膨胀，形成海绵状结构。当这种构效应产生的力大于物料内部微细管内水分的表面附着力时，水分就容易通过微小管道转移出来。(2)空化作用：在超声波压力场内，空化气泡的形成、增长和剧烈破裂以及由此引发的一系列理化效应，有助于除去与物料结合紧密的水分。(3)其他作用，如改变物料的形变，促进形成微细通道，减小传热表面层的厚度，增加对流传质速度。不同的超声波干燥方法，起主要作用的超声波机理不同，以超声波喷雾干燥为例，就是空化作用最重要。超声波预处理可以减少物料水分含量，改变食品物料的组织机构，加快其后进行的热风干燥速度。有研究者用超声波对对蘑菇，孢子甘蓝和花椰菜进行预处理，然后进行热风干燥。试验结果表明，超声预处理可以显著提高干燥系数，缩短总干燥时间。以渗透干燥作为对比，超处理的效果比渗透预处理更明显，超声波预处理比较适合处理水分含量高的样品，对于水分含量较低的样品，则建议使用渗透干燥。另外，在蒸馏水中超声预处理会造成糖分的损失，这样可以生产低糖干燥水果。
发展前景：超声波还可以和喷雾干燥、热风耦合进行液体食品的干燥，但是超声预处理虽然能提高干燥速度，但是，工艺复杂，且在处理过程中，由于超声波在空气中传播衰减很快，并且空气与干燥物料中的声阻不匹配，使声能不能顺利
转化，所以超声波干燥还不能实现大规模应用。由于声化学作用，超声波干燥是否会使物料产生化学反应，影响其营养成分，也应该进一步研究。
4.2 超临界C02干燥：是利用超临界C02的兼具液体性质与气体性质，其密度比一般气体要大两个数量级，而与液体相近；它的粘度比液体小，但扩散速度比液体快(约两个数量级)等性质。目前，超临界c02干燥技术在材料和医药领域已有着广泛的应用，例如凝胶材料的干燥[5-61、药品的干燥等。但是超临界CO2，干燥在食品工业中的应用，目前在国内还未见报道。
结语：通过查阅了大量文献资料，尤其是在对2005-2011这段时间的学术期刊进行阅读和总结之后，我对我国目前的干燥技术和其发展有了系统性的全面认识。其中有我所熟知的传统干燥，如空气干燥、接触式干燥、流化床干燥等；也有我所陌生的声波干燥、电磁波干燥和超真空干燥法。在前辈们的研究基础上我有了对食品干燥工艺的新视野。参考文献：[1]曹崇文．微波真空干燥技术现状[J]．干燥技术与设备，2004，2(3)：5—9．
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1、《食品保藏学》 中国轻工业出版社
2、《食品加工与保藏》 化学工业出版社
范铸工艺——先秦至六朝铸钱工艺 篇6
中国古代钱币铸造技术——范铸技术，是中国钱币文化的重要组成部分。“钱币由于铸造次数的频繁，它的大小轻重最敏感地反映当时的财政、经济状况，所以它是直接史料，是最可靠的史料。”⑴和钱币相比，钱范也是当时政治、经济状况的史料，同时，钱范还更加直接地与国家的货币生产、货币政策，以及当时的雕刻、冶炼等生产技术密切相关。
钱范铸造工艺研究概况
从南北朝萧梁时代到20世纪前半期，对于中国古钱币的研究始终是处于金石学的范畴。20世纪50年代以后，科学的考古发掘不仅为钱币研究提供了大量可靠的实物、扩大了研究的范围，而且科学技术的引进、跨学科结合的视角和研究思路为钱币研究提供了新的平台。对于钱范和铸钱工艺的科学研究正是在这样的背景中，更上一层楼。
近年来，钱币科技考古的一项重要收获是，用模拟实验的方法从技术工艺发展史的角度出发，对历代铸钱工艺进行系统的研究。中国钱币博物馆、鄂州市博物馆、中国科学技术大学、北京科技大学等针对学术界就中国古代铸钱工艺领域长期存在争议的问题，如“先秦钱范的制作”、“石范能否铸钱”、“铜范能否铸钱”、“汉半两叠铸范”是否存在，以及陶范、石范与铜范之间的演变关系、叠铸工艺的演变等，进行模拟实验，并且解决了长期存在的一些争议问题。⑵
还有上海博物馆也进行过模拟实验研究。另外，关于铸钱工艺、钱范的制作以及特征的研究的文章也大量出现。对于古钱币的研究，从传统金石学到20世纪的金属成分分析、金相分析，发展到了进行实践与理论的互证，钱币学与钱币科技考古、冶金史、货币史的结合。
钱范的种类及发展演变
“黄帝范金为货，制金刀，立五币，设九棘之利，为轻重之法，以制国用，货币行矣。”⑶ 这句话中“范”即模范，“以模铸金也”。说黄帝就开始以范铸钱估计是后人的附会，但是中国古代的范铸工艺确实是很早就有了。
只就发现的较早的青铜铸币来说，有安阳大司空村商墓出土铜贝3枚，系仿海贝铸造而成⑷、偃师南寨西周早期铜铲⑸、偃师李村西周早起铜铲⑹，华阴砖瓦厂西周原始空首布⑺等等，虽然都没有发现范，但是从铜贝、铜铲和空首布的形制和同时代青铜器可知是范铸的。所以可以说，钱币的范铸工艺是伴随着铜质货币产生而产生的。
按照铸造过程中的不同作用可以分为祖范、母范、子范。祖范为手工刻制得阴文反书钱模，用于翻制母范，母范阳文正书，母范翻制用于铸钱的子范。
按照钱范的质地可以分为泥陶范、石范、金属范三大类，其中泥陶范分为泥范和陶范，金属范分为铜范、铁范。
需要指出的是，祖范一般為石质，一般用细腻质软的变质石灰岩⑻；母范可以是铜质、陶质或者铅质⑼；子范可以是陶质、铜质。祖范和子范都是阴文反书，但祖范刻工细致工整、棱角分明深峻、质地坚硬平滑，并且没有浇铸的痕迹，子范则因经过浇铸使用，留下了磨损痕迹，不及祖范深峻。祖范的数量很少，故发现得也少，子范相对较多，发现也就多了。母范为阳文正书，较好辨认。
从先秦至六朝，范铸法都是主流，六朝时候，叠铸工艺盛行，并自成体系，但还是属于范铸工艺。自唐朝之后，铸钱技术发展为翻砂法。
汤可可先生在《中国钱币文化》一书中，将中国古代铜钱分为先秦、秦汉至隋、唐代至清代三个发展演变的阶段，每个阶段分别对应的铸钱工艺是采用硬范浇铸（石、陶、铜等质地的范）、泥范叠铸（采用硬范翻制泥范叠铸）、翻砂铸造三种技术。同时，书中说这种区分是大致的，并不是绝对的⑽。这样的划分把握了各时期的主要特征，又顾及到了特殊情况，因而是可取的。
另外，据《上海博物馆藏钱币——钱范》一书可以知道，三国两晋南北朝时期的子范绝大部分为叠铸陶范，另外发现叠铸铜母范。在浙江杭州⑾、江苏句容⑿、镇江⒀、南京⒁等地都发现有六朝时期的钱范，说明六朝主要使用叠铸式陶质钱范。
那么，是不是采用叠铸工艺就比传统金属范铸造效率高呢？有人曾经同时采用叠范铸钱和金属范铸钱做模拟实验，得出金属范铸钱的效率远远比叠铸范生产效率高，其高效率是与平板范竖式浇铸铸钱工艺比较而言，“叠铸法铸钱能够保证所铸造钱币的质量，王莽时期对钱币质量的要求是叠铸法在王莽时期重新应用和发展的原因。”⒂
叠铸钱范一般是用铜范翻制大量泥质陶范，叠在一起，其中各个泥质子范有共通的浇道，可以做到一次性浇铸几百枚铜钱。叠铸子范外面还要涂抹一层草拌泥固定。新莽、东汉时期的叠铸范还都是单面范，每一个泥质子范用铜母范分别翻制出来；而到六朝时期叠铸钱范为双面钱范，使用范母同时压制双面范两面，形成双面钱腔，这样叠放起来的泥质子范所占用的空间，就比单面子范少了一倍。
另外，钱范从先秦时期的“铲形”发展到汉代的“盒形”，在某种程度上说也是由单范浇铸到叠铸工艺的转变，当然并非完全对应。到新莽，尤其是到六朝之后，钱范越来越多采用正方形等等边形，因为要便于翻制的叠铸子范的放置。因为这种形制的钱腔内部钱币的正反对应情况，已经在母范上设置好了，所以只需要将叠铸钱范叠放置在一条直线上，就不要再考虑钱范的浇铸道及文字的朝向等问题了。而这一特征是西汉时叠铸钱范没有采用到的优点之一。
钱范铸钱过程中的“失误”
钱范被用于铸钱之前，铜质范还需要涂抹一层隔离层，泥陶质范还需要在烘范窑中烧制以去掉范中的水分。先秦至六朝采用熔铜范铸的铸钱工艺，总的来说是比较粗糙的，首先是铜质成色的不一定，其次是由于采用手工制作的钱范铸钱，因此造成的情况是几乎没有两枚一模一样的钱币，多少会有一些差别，古钱币收藏中的小版别便是这种情况。
钱币学中的一些术语，如合面、合背、移范、漏范、倒文、传形、摇头、流铜、砂眼等等名词的产生，都是伴随着钱范在铸造钱币过程中的”失误”而产生的。
合面、合背在五铢钱中就出现了，从单范浇铸的钱范来看，产生合面、合背的机率是很小的，如果正面范为铜质的话，机率就更加小了，但是不能排除这种情况的出现。西汉开始时钱范上五铢文字方向并不一定，所以五铢合背背文有正文、倒文、侧文。然而我认为在东汉、六朝五铢中更加容易出现合面、合背现象，因为此时的叠铸范一面有时既有钱正面，也有钱背面，所以如果在放置叠铸范时不注意的话，就会容易将正反放置相反而产生合背、合面现象；还有六朝双面叠范若正反两面放反的话，也容易产生合背、合面现象。另外，从五铢合背面文特征看也多为东汉以后的。
树脂法回收母液中甲酯工艺研究 篇7
目前, 国内生产甲酯的单位中, 只用苯萃取的方法回收母液中的甲酯。苯萃取法回收一般采用间歇萃取, 先将苯与母液混合, 搅拌后静置沉降分层, 得到苯与甲酯的混合液。如此循环, 最后将苯与甲酯的混合液打入蒸苯釜进行蒸馏, 分离苯和甲酯[1]。
本单位回收母液中甲酯一直用苯萃取工艺, 但苯属于有毒有害物质, 存在安全隐患, 人长期接触苯容易产生职业病, 苯泄漏易产生污染, 用蒸馏的方法分离甲酯和苯, 回收成本较高[2]。该课题研究的树脂法不需要苯, 因此消除了以上安全、环保和职业病隐患, 具有十分重要的意义, 可避免苯萃取工艺中的隐患, 弥补其不足。
1 材料与方法
1.1 试验材料
目前市场上树脂种类很多, 我们经对比选择了西安蓝桥科技有限公司提供的LX-300B[3]用于吸附母液中的甲酯。
将树脂装入树脂塔内, 母液打入树脂塔, 检测经树脂吸附后从树脂塔流出的母液中邻氨基含量 (测吸附前母液邻氨基含量为1.12%) 。
1.2 试验设备
所用实验设备主要有:树脂吸附塔, 水洗釜, 母液贮罐, 母液计量罐, 甲醇贮罐, 甲酯沉降罐, 电子秤, 进料泵, 出料泵。
1.3 试验方法
将母液计量后用泵连续打入树脂吸附塔内, 吸附后的母液放入地池用泵打入母液贮罐, 不断检测地池内母液的邻氨基含量, 等检测的邻氨基含量与萃取法相比接近时停止。将甲醇用泵打入树脂吸附塔内对树脂进行解析, 解析液打入水洗釜, 再对树脂塔进行第二次解析, 第二次解析液打入二次甲醇贮罐供下次实验第一次解析用。水洗釜内加入定量的水进行搅拌, 将混合液打入甲酯沉降罐, 沉降一定时间后进行分油、加酸碱提纯、活性炭脱色即为回收甲酯。
2 结果与分析
2.1 树脂吸附结果
经树脂吸附后得到的甲酯达到生产指标, 能够满足后续生产需要。
2.2 成本分析
树脂法连续进料, 经吸附、甲醇解析、水洗、提纯、脱色等工序, 回收每吨甲酯需要消耗电43.125元, 甲醇1 922.69元, 盐酸32.24元, 碱622.515元, 活性炭87元, 合计2 707.57元。
苯萃取法间歇进料, 经苯萃取、静置分层、蒸馏分离苯和甲酯等工序[4], 回收每吨甲酯需要消耗电78元, 苯7 144元, 蒸汽61.2元。
2.3 生产分析
苯萃取法回收1吨甲酯产生废水0.625吨, 但萃取法产生的废水中含有一定量的苯, 废水处理难度很大, 无法达到合格排放;树脂法因解析后需水洗, 酸碱提纯时需加水溶解, 回收1吨甲酯产生废水22吨, 但废水中只含少量甲醇处理难度小, 可以达到合格排放。
3 结论
(1) 不考虑树脂寿命的因素, 树脂法回收甲酯成本比苯萃取法节约4 575.63元。
(2) 树脂吸附工艺替代苯萃取工艺, 用无毒无害原料替代有毒有害的原料苯, 可改善操作环境, 消除安全隐患, 减轻环保压力, 消除职业病隐患。
摘要：采用树脂法吸附母液中邻氨基苯甲酸甲酯, 与苯萃取法进行成本、生产方面的对比分析。结果表明, 树脂法工艺节约成本, 可改善操作环境, 消除安全隐患, 减轻环保压力, 消除职业病隐患。
关键词：邻氨基苯甲酸甲酯,树脂
参考文献
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树脂工艺 篇8
关键词：氯乙烯单体,低沸物,高沸物,现状分析,控制措施
新疆中泰化学股份有限公司主要从事聚氯乙烯树脂和离子膜烧碱的生产, 随着用户对产品质量的要求不断提高以及市场竞争的激烈化, 近年来对氯乙烯单体质量提出了更高的要求, 氯乙烯单体质量已被列为聚氯乙烯质量的主要监控指标。下面对氯乙烯单体中杂质的控制进行分析。
1 生产氯乙烯单体过程中的反应机理
原料气HCl和C2H2中首先经过氯化氢除水装置、乙炔除水装置后, 经过混合后, 通过一级石墨冷、二级石墨冷、酸雾除雾器大部分被去除, 但依然会有少量的水分, 经混合后进入转化器, 在转化器内发生反应, 生成氯乙烯和其它副产物, 反应方程式如下:
主反应:
C2H2+H2O→CH2CHCl (氯乙烯)
副反应:C2H2+H2O→CH3CHO (乙醛)
在转化器内HCl、C2H2、C2H3Cl继续发生反应, 生成不同的高沸物, 方程式如下:
C2H3Cl+HCl→C2H4Cl2 (二氯乙烷)
C2H3Cl+HCl→C2H2Cl2 (二氯乙烯) +H2
2 C2H3Cl+4HCl→2C2HCl3 (三氯乙烯) +3H2
氯乙烯单体中主要存在六种高沸物:乙醛、1, 2-二氯乙烷、1, 1-二氯乙烷、反式二氯乙烯、顺式二氯乙烯、三氯乙烯。
氯乙烯单体中存在多种高沸物组分, 都是活泼的链转移剂, 虽然高沸物可以消除聚氯乙烯大分子长链端基的双键结构, 对产品的热稳定性有一定的好处, 但在较高含量时显著影响聚合物的聚合度及其反应速率, 并且单体中的高沸物会影响树脂的颗粒形态结构, 增加聚氯乙烯大分子的支化度, 严重时会影响粘釜和“鱼眼”等产品指标。工业生产中一般较低含量的高沸物对树脂的热稳定性有一定的好处, 单体中高沸物含量控制在100ppm以下。
2 高沸物产生的来源
从反应机理中可以看出, 产生高沸物的主要原因是混合气中含有水分, 水再与氯乙烯产生副反应生产高沸物。目前国内较为先进的除水工艺是氯化氢气体用浓硫酸进行脱水, 氯化氢气体纯度控制在94%~96%之间。乙炔气用冷却降温除水与分子筛吸附除水相结合, 乙炔气纯度控制在98%左右。二级石墨冷出口温度及对应时间的精单体中高沸物含量进行跟踪。
2.1 在乙炔纯度相同的情况下, 随着温度的降低, 其精单体中高沸物的含量趋势是降低的。由于原料气水分主要在前期和混和脱水阶段去除, 混合脱水温度越低, 对水分的去处效果越好。
2.2 精单体中的高沸物除乙醛外, 其余基本都为过量的HCl与转化产物C2H3Cl反应生成, 因此混合配比系数对其含量的影响至关重要, 为了分析配比对精单体中高沸物含量的影响, 对现有装置乙炔与氯化氢配比及对应时间的精单体中高沸物含量进行跟踪。在氯化氢纯度相同的情况下, 其配比系数对高沸物含量的影响见表1所示。
从表1中可以明显看出, 在氯化氢纯度相同的情况下, 随着配比系数的增加, 其高沸物含量趋势是降低的。
3 精单体中高沸物含量的控制措施
3.1 减少混合气中的水分, 降低乙醛含量
乙醛的产生原因是原料气中的水分与乙炔气反应生成, 降低乙醛含量必须减少混合气中的水分。为了除去这些水份, 其措施为控制一级石墨冷却器温度为2±4℃, 二级石墨冷却器温度为-14±2℃左右, 酸雾过滤器滤棉采用憎水性的含氟硅油玻璃棉, 最后得到含水量≤0.06%的混合气体。
3.2 控制合成配比
乙炔与氯化氢按照1:1.05~1:1.1原则调节配比。为了延长触媒的使用时间和使用效果, 将氯化氢控制过量, 但氯化氢过量不宜过多, 大量的氯化氢过量会增加其与产物发生副反应的几率, 从而无形中增加单体中高沸物的含量。一般情况下, 合成配比在保证转化率的基础上控制氯化氢过量3%~4%, 在后续净化过程中被吸收除尽。
3.3 控制转化温度, 提高转化率
温度是氯乙烯合成反应中的一项重要指标, 提高反应温度可以加快合成反应的速度, 获得较高的转化率, 但过高的温度会促使氯化氢和氯乙烯的加成反应而增加二氯乙烷含量。
转化器温度控制以转化样为基础, 参考转化器使用时间、转化器温度反应带, 前台转化器以进口调节为主、后台转化器以出口调节为主、新抽翻的转化器以进口调节为主, 调节中以不超温 (<180℃, 新抽翻转化器在100~150℃) 为原则控制转化器。工业生产中, 应尽可能将合成反应温度控制在100~180℃, 最佳的反应带温度应该在130~150℃之间。
3.4 严格控制高沸塔的各项工艺指标
在氯乙烯精馏过程中, 采用塔顶冷凝器冷凝、塔底再沸器蒸发形成的内回流降低和消除单体中的高沸物, 其中回流比、压力及釜温对精馏效果的影响显著。高沸塔的回流比一般控制在0.2~0.6范围内, 当单体质量相同时, 回流比小则说明塔的效率高。对于高塔温度、压力控制要求如下:高塔釜温度控制在≤50℃, 塔顶压力在≤0.35MPa, 塔压差在20~40KPa, 即塔顶压力在≤0.35MPa。
3.5 增加除水装置
运行过程:粗氯乙烯经高、低沸塔除去高、低沸物的气态氯乙烯, 通过成品冷凝器冷凝成液态得到纯度99.99%的精单体, 依靠位差流入除水罐, 同时通过盐水计量泵输送的精制饱和盐水与合格的单体在除水罐入口处汇合。在除水罐内由于混合体系中各物质比重不同, 氯乙烯中含的水与饱和盐水互溶, 通过精制饱和盐水较高的比重来增大混合体系中水的比重, 在氯乙烯与盐水比重相差较大的条件下, 可以容易得到两种物质的分层, 通过设备底部排污阀门将分层沉积的水排尽, 将除水后的氯乙烯单体送至单体贮罐。
在年产聚氯乙烯14万吨单套装置投用精馏除水装置后, 单体储槽排水由每小时1~2升降至每小时0~0.5升, 使用效果非常明显。在低塔进料量和成品冷下料量增加的情况下, 各单体贮槽的排水量却是减少的, 充分表明新增的除水装置效果显著。
4 结论
大孔树脂纯化莲蓬壳色素工艺研究 篇9
本文利用大孔树脂对从莲蓬壳中提取的色素进行纯化处理。通过比较6种大孔树脂对莲蓬壳色素吸附量及解吸率的测定,筛选出最佳树脂,并研究了纯化过程中吸附、洗脱的最佳工艺条件。
1 实验部分
1.1 试剂与仪器
莲蓬壳,采自安徽安庆地区;大孔树脂,三星树脂科技有限公司;无水乙醇为分析纯。
1.2 实验方法
1.2.1 原料制备
1.2.2 大孔树脂预处理
大孔树脂根据说明书要求进行预处理,将六种型号的大孔树脂用去离子水浸泡24h充分溶胀后,除去上层漂浮着的杂质和破碎的树脂颗粒,过滤;用无水乙醇乙浸泡24h后过滤,回收乙醇,用去离子水洗树脂至滤下的液体无醇味。
1.2.3 大孔树脂的筛选
称取预处理后的AB-8,D 101,D 201,WD 306,WD 918,WDA 302的六种树脂各10g分别放入三角瓶中,各加入吸光度为的莲蓬壳色素提取液在磁力搅拌器上搅拌
吸附完毕后,测吸光度。分别将上述吸附了莲蓬壳色素的树脂进行过滤,然后将树脂置于烧杯中,加入无水乙醇10mL,在磁力搅拌器上搅拌0.5h后过滤,稀释至50mL,测吸光度。以吸附率和解吸率为评价标准选出对莲蓬壳色素吸附和解吸性能较佳的大孔树脂型号。
吸附率=[(A1V1-A2V2)/A1V1]×100%
解吸率=[A3V3/(A1V1-A2V2)]×100%
式中:A1———原液的吸光度
V1———原液的体积,mL
A2———吸附后色素液的吸光度
V2———吸附后色素液的体积,mL
A3———解吸后的色素液的吸光度
V3———解吸后的色素液的体积,mL
1.2.4 动态法研究大孔树脂纯化的工艺条件
确定影响大孔树脂纯化莲蓬壳色素的因素,分别对进样量、进样速度、洗脱液流速、洗脱剂用量进行单因素实验,通过单因素试验确定大孔树脂纯化莲蓬壳色素的最佳工艺条件。
2 结果与讨论
2.1 树脂型号的选择
静态吸附实验结果如表1所示。
静态解吸实验结果如表2所示。
从表1和表2可知,D 101和WDA 302三型树脂对莲蓬壳色素有较强的吸附能力,但WDA 302型树脂用无乙醇不能将其洗脱下来,WDA 302型树脂不适用于莲蓬壳色素的分离纯化。同时AB-8型的吸附能力更优于D 101型树脂,综合考虑六型树脂的吸附能力、解吸能力、洗脱剂的选择,选择出AB-8型树脂,作为莲蓬壳色素分离纯化的树脂。
2.2 单因素实验
2.2.1 进样量对吸附效果的影响。
将预处理后的AB-8型大孔树脂20mL装入吸附树脂柱,量取已知450nm处吸光度为0.834的莲蓬壳色素提取液30mL以2.0mL/min的流速过树脂柱。收集流出液,在450nm处测定吸光度,再量取已知450nm处吸光度为0.834的莲蓬壳色素提取液20mL以2.0mL/min的流速过树脂柱。收集流出液,在450nm处测定吸光度,重复以上,直到流出液吸光度接近0.834为止。试验结果如图1所示。
由图1可以看出,随着进样量的增大,流出液的吸光值变大,在进样量70mL以下,吸光值变化不明显,但当进样量大于70mL以后,流出液吸光度变化明显,当进样量由90mL增加至110mL及以上时,流出液的吸光度已经接近进样的溶液吸光度0.833,此时可以认为已经吸附饱和,所以进样量选择80mL,即4倍树脂体积。
2.2.2 吸附速度对吸附效果的影响。
将预处理后的AB-8型大孔树脂20mL装入吸附树脂柱,量取已知450nm处吸光度为0.834的莲蓬壳色素提取液60mL分别以0.5、1.0、2.0、4.0、8.0mL/min的流速过树脂柱。收集流出液,在450nm处测定吸光度,试验结果如图2所示。
由图2可知,吸附速度对吸附效果的影响显著,随着吸附速度的减小,吸附效果变好,但是当吸附速度下降到2mL/min及以下时,吸附效果变化不明显,所以最佳吸附条件为2mL/min,即每分钟1/10树脂体积。
2.2.3 洗脱剂用量对洗脱效果的影响。
将预处理后的AB-8型大孔树脂20mL装入吸附树脂柱,量取已知450nm处吸光度为0.834的莲蓬壳色素提取液100mL以2.0mL/min的流速过树脂柱。确保吸附饱和,用去离子水洗树脂柱,至流出液无色。用无水乙醇以1mL/min的速度通过树脂柱洗脱色素,每5mL分管收集洗脱液,稀释5倍并在450nm处测定吸光度,试验结果如图3所示。
由图3可知,洗脱剂无水乙醇通过5mL时,莲蓬壳色素开始被洗脱下来,之后色素浓度迅速升高,达到顶峰,洗脱剂通过20mL后,色素溶液浓度下降,洗脱下来的色素变少,当洗脱剂用量大于30mL吸附在大孔树脂柱上的莲蓬壳色素基本上完全洗脱下来,而且此曲线出峰迅速,没有明显的拖尾现象。因此,本实验确定最佳洗脱剂的用量为25mL,即1.25倍树脂体积。
2.3.4 洗脱液流速对洗脱效果的影响。
将预处理后的AB-8型大孔树脂20mL装入吸附树脂柱,量取已知450nm处吸光度为0.834的莲蓬壳色素提取液100mL以2.0mL/min的流速过树脂柱。确保吸附饱和,用去离子水洗树脂柱,至流出液无色。用25mL无水乙醇以0.3、0.6、0.9、1.2、1.5n、2.0n、3.0mL/min的速度通过树脂柱洗脱色素,收集洗脱液,稀释至100mL并在450nm处测定吸光度,试验结果如图4所示。
由图4可知,洗脱液流速小于1.0mL/min时,莲蓬壳色素的洗脱效果基本不变,可以认为洗脱完全,当流速大于1.2mL/min时,洗脱效果则随着流速而下降,因此,本实验确定的最佳洗脱液流速为1.0mL/min,即每分钟1/20树脂体积。
3 结论
大孔树脂型号AB-8,选用最佳提取条件下得到的色素溶液,进样量为4倍树脂体积,进样速度每分钟1/10树脂体积,洗脱剂为无水乙醇,洗脱剂用量为1.25倍树脂体积,洗脱液流速为每分钟树脂体积
参考文献
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树脂工艺 篇10
桑树是落叶性多年生双子叶木本植物, 属荨麻目桑科, 桑树韧皮部内成簇状分布大量束纤维。桑皮纤维是从桑树枝剥下的桑皮经脱胶提取而成, 属天然植物纤维素纤维, 具有坚实、柔韧、密度适中和可塑性强等特点, 其手感柔软、易于染色, 既有蚕丝的光泽, 又有麻纤维的挺括, 并有着优良的吸湿性、透气性、保暖性和一定的保健功效。作为新型天然纺织材料, 桑皮纤维具有较大的开发利用价值。
本试验通过化学脱胶技术对桑树皮进行脱胶处理。试验选择脱胶工艺技术参数来进行脱胶生产流程试验, 形成桑皮纤维提取的配套工艺技术, 完成桑皮纤维材料的制备, 为进一步开发系列桑树纤维纺织新产品创造条件。研制桑皮纤维不仅增加了一种新的天然纺织材料, 还可对大量废弃的桑树皮进行深度开发, 变废为宝, 大大提高其附加值, 对于茧丝绸产业资源的综合开发利用, 有十分积极的意义。
1 试验机理
1.1 桑皮化学成分和结构
麻属单细胞纤维素纤维, 一个细胞就是一根纤维。单纤维为长筒形厚壁纤维细胞, 两端封闭内有中腔。桑树皮的韧皮纤维在茎中是集合成纤维束的, 纤维束间含有胶质。
目前国内已有研究人员对桑树皮进行了初步研究, 分析结果表明:桑皮最外层是表皮, 含有大量的木质素, 表皮上有间隔的叶柄;第二层含有大量的单宁;第三层为粗长纤维, 纤维间含有部分胶体;第四层为短纤维层, 短纤维的长度是越向内层, 越短, 纤维之间含有乳浆质;第五层为最内层, 纤维最短, 纤维间有一种特殊的物质使纤维相互并合。
桑树皮纤维的主要成分包括纤维素、半纤维素、木质素和果胶四种。纤维素存在于桑树皮的细胞壁内, 是桑皮的主要成分, 是在制备工艺纤维过程中应设法保留的部分。半纤维素是非纤维素的碳水化合物, 一部分与纤维素联系在一起, 而另一部分则与木质素连结在一起。木质素使纤维互相粘在一起, 不但影响可纺性, 还降低了纺织品染色着色力。所以, 必须使纤维原料中的木质素溶出, 使纤维互相分离。果胶物质是由非常复杂的碳水化合物组成, 主要是果胶酸的钙-镁盐。随着植物的生长成熟, 钙-镁盐聚集增多, 果胶分子由长链变成网状形, 因而果胶难于溶解。可用稀酸稀碱处理, 使它水解溶出。
1.2 脱胶机理
桑树皮中除含有纤维素外, 还含有较多的半纤维素、木质素、果胶等胶杂质成分。在提取桑皮纤维时, 应保留纤维素, 除去胶杂质。由于桑皮纤维单纤维长度过短, 强度不足, 不利于纺织加工, 故应将桑皮纤维制成工艺纤维以供纺织使用。
植物纤维化学脱胶的基本原理是利用植物韧皮中纤维素和胶杂质成分对碱、无机酸和氧化剂等的稳定性的不同, 在不损伤植物纤维原有物理性能的原则下, 去除胶杂质成分, 保留纤维素成分的化学加工过程。在此加工过程中可辅以一定的机械作用, 以达到工业上脱胶加工的要求。碱法煮练是应用较为普遍的化学脱胶方法。碱法煮练主要是利用纤维素对碱液的稳定性和非纤维素对碱液的不稳定的特性, 将韧皮纤维在一定的浓度、温度和蒸汽压力的碱液中进行煮练, 使非纤维素物质在煮练过程中, 分别进行溶解, 裂构, 皂化, 乳化等复杂的化学反应而除去。
由于桑皮中的胶杂质主要为半纤维素、木质素和果胶, 这些杂质在碱性条件下可以溶除, 所以, 桑皮纤维的提取工艺以碱煮为主, 并辅以酸洗、氯漂等加工方法。经煮练后, 纤维中的胶杂质被分解而除去, 韧皮部中的纤维束彼此分离, 而成为可供纺织用的纤维束。但是, 粘合单纤维成纤维束的果胶等胶质不宜除去, 否则将造成精练过度, 纤维失去强力, 使纺织上无法使用而遭受损失。
1.3 脱胶技术现状与分析
在实际工业生产中, 苎麻的化学脱胶工艺是麻类植物纤维化学脱胶工艺中比较成熟的。
苎麻的化学脱胶的工艺流程大体是:
原麻→浸水→浸酸→碱煮→拷麻→氯漂→酸洗→给油→烘干。
苎麻化学脱胶工艺的核心部分是碱煮。碱煮一般分为一煮法和二煮原法两种。两种碱煮方式均为常压煮练, 煮练液中辅以适量煮练助剂, 用碱量、保温时间等视原麻的胶含量多少有所增减。实践表明, 二煮法比一煮法的脱胶效果好。另外, 二煮法中头煮所用煮液是二煮残液, 可提高化工药剂的利用率。
拷麻有助于脱除残留在纤维上的胶杂质, 氯漂采用常温下低浓度短时间处理的方式, 酸洗后用清水洗至中性。
桑树皮纤维与苎麻纤维同属麻类植物纤维, 所以桑树皮的脱胶工艺可参考苎麻现有的脱胶工艺。但是, 由于桑树皮在化学组成上与苎麻有较大的不同, 所以桑树皮的化学脱胶工艺不适宜完全套用苎麻的脱胶工艺, 须进行适当的改进。
考虑到桑树皮纤维的胶杂质含量大等因素, 脱胶工艺可考虑延长煮练时间, 添加煮练助剂, 生物预处理以及加强机械捶拷等改进方式。
2 流程路线
2.1 试验材料
本试验采用经过适当前处理的桑皮样品作为材料进行脱胶试验。
2.2 拟定对比路线
路线一:试样→浸水→浸酸→碱煮→打纤→氯漂→酸洗→给油→烘干→成品。
路线二:试样→浸氯→初练→打纤→酸洗→复练→打纤→酸洗→给油→烘干→成品。
路线三:试样→预浸氯→初练→打纤→酸洗→浸氯→复练→打纤→酸洗→给油→烘干→成品。
3 结果和分析讨论
3.1 木质素的有效去除
桑皮中木质素的含量较大, 达10%~20% (干重) 。经试样对比后认为, 当成品的木质素含量低于0.8%时, 纤维光泽好, 洁白、柔软且有弹性, 可纺性、染色性好;而当成品的木质素含量在1.5%以上时, 纤维粗硬、脆、弹性差, 呈棕黄色, 后道工序加工较为困难。因此, 如果桑皮纤维中的木质素不能有效地除去, 纤维成品的品质将大受影响。
木质素遇酸不能溶解, 经无机酸处理后的木质素更加稳定, 这增大了碱液煮练的难度。试验按路线一进行时, 煮练时间为4h, 木质素残留量仍较大。此路线的桑皮纤维成品还不适合作为纺织材料。因此, 桑树皮化学脱胶的预处理不宜采用苎麻传统脱胶工艺的预浸酸处理。
木质素易氯化, 生成氯化木质素, 可用碱液轻松除去。路线二采用先浸氯处理, 再碱煮的工艺, 可以尽早且尽可能多地除去木质素。但桑树皮中含有大量的木质素, 当外层的木质素与氯发生反应后, 生成的氯化木质素因处于其他木质素的外表, 阻止了氯化作用的继续进行, 对内层木质素反而起到保护作用, 致使处于内层的木质素不易继续被氯化。对比试验表明, 在只进行一次氯化处理的前提下, 即使进行两次碱煮, 要除尽木质素也是比较困难的。按路线二所得的桑皮纤维成品呈棕黄色, 手感偏硬。
对比路线三采用氯化→碱煮→氯化→碱煮的多次氯化与碱煮的方案。方案通过预浸氯和初次煮练除去大部分木质素, 再进行第二次氯化和碱煮将纤维中的内层木质素除去, 效果良好。因为初次氯化时纤维中木质素含量较大, 而在第二次氯化时木质素含量已大幅度下降, 所以第二次氯化作用的时间要比初次氯化作用的时间短。按路线三所得的桑皮纤维成品性能较好。
分析对比后, 优选路线三。
3.2 煮练条件对脱胶的影响
本试验采用碱法煮练对桑树皮进行化学脱胶, 试验中大部分的胶杂质是在碱煮的过程中除去的, 工艺中碱的浓度与煮练时间对脱胶效果有十分重要的影响。由于桑树皮中胶杂质含量较高, 试验中添加助剂硅酸钠和净洗剂6501加强煮练效果。硅酸钠具有渗透性、乳化性、泡沫性和保护胶性, 因而具有很强的洗涤与扩散作用。硅酸钠在水溶液中可水解出氢氧化钠与偏硅酸, 既能稳定练液的p H值, 加强煮练的效果, 又能吸附杂质与色素, 防止分离的杂质与色素再度粘附在纤维上。净洗剂6501具有悬浮污垢的作用, 发泡、稳泡性能良好, 在胶杂质含量较大的桑皮纤维脱胶工艺中有良好的适用性。
在试验工艺过程中, 初练液中加入多量的硅酸钠, 可吸附大量从纤维上分离出来的胶杂质, 并可减少氢氧化钠的使用量。复练液中加入多量的氢氧化钠, 可以在短时间内除去剩余的胶杂质, 制取符合纺纱要求的桑皮工艺纤维。因复练时胶杂质含量相对较少, 硅酸钠吸附杂质与色素的作用相应减弱, 主要起到渗透、乳化等作用, 所以, 硅酸钠的加入量亦随之减少。试验表明, 煮练时间长, 则脱胶效果好。但是, 随着煮练时间的延长, 胶杂质逐步分离和溶解, 练液变混浊, 黏度增大, 变稠, 影响碱液在纤维间的渗透, 使胶杂质无法被进一步分离溶解, 造成煮练不均, 甚至达不到煮练应有的效果。经优选, 确定初练时间为1.5h, 复练时间为1h。
此外, 在试验过程中尝试煮练液套用, 将复练后的煮练液用于初练, 以提高化学药剂的利用率, 达到一定的脱胶效果。
3.3 酸洗条件对脱胶的影响
经煮练脱胶后的纤维用酸进行清洗, 目的是中和留在纤维上的残碱, 去除被纤维吸附的有色物质, 使纤维色泽洁白松散。经煮练后, 纤维上的大部分胶杂质脱离被去除, 纤维素部分裸露。为了减少酸洗对桑皮纤维的损伤, 此时选用低浓度的酸液较为适宜。浸酸时间不宜过长或过短, 过长则有损纤维的强度, 过短则纤维内残胶不宜中和洁净, 色素不易退清, 桑皮纤维亦不松散。经优化对比, 确定浸酸时间约10min, 浸酸时须不断搅动。
3.4 水洗
在初练与复练后, 先用热水对纤维进行清洗, 然后用冷水洗至中性。热水处理的目的是利用残留在纤维上的碱液来延长煮练的时间, 提高练液的利用率, 增强煮练的效果, 可看作是煮练的继续。煮练液中含有硅酸钠, 遇酸后易生成胶状偏硅酸。不溶性的偏硅酸经烘干后易黏附在纤维表面, 导致成品纤维品质下降, 手感粗硬, 不利于后续加工。所以, 煮练后的试样在进行酸洗前应充分水洗, 避免硅酸钠的残留。
3.5 后处理
桑皮纤维经脱胶后, 须及时进行给油或柔软处理, 使纤维柔软、松散与洁白, 防止残留的胶质重新聚结而出现并丝、硬条等不良现象, 使制得的桑皮工艺纤维满足梳纺等后道工序加工的需要。
3.6 制品及分析
经过工艺优化改进, 整个工艺过程耗时大幅减少, 制得的桑皮工艺纤维为束状纤维, 呈细条网状, 纤维束长度比单纤维长, 白度较好, 手感较柔软。经适当开松处理后, 可作纺织材料使用。
在脱胶试验过程中, 存在脱胶不均匀的现象, 所制得的桑皮工艺纤维中常出现夹带部分单纤维或硬皮等现象, 影响进一步的纺纱。出现这样的问题, 疑为桑皮原料不均一所致。在实际生产中可考虑将桑皮原料按粗细老嫩等不同情况进行预先分类处理, 并适当调整工艺条件, 使制得的桑皮工艺纤维均一, 提高原料的利用率。
4 结语
经过对比试验, 确定采用多次氯化与碱煮的工艺路线, 工艺路线为:试样→预浸氯→初练→打纤→酸洗→浸氯→复练→打纤→酸洗→给油→烘干→成品。
通过对桑皮纤维化学脱胶的试验, 各脱胶工艺步骤影响因素的分析和优选工艺配方的确定, 认为按优化改进后的工艺对桑皮纤维进行脱胶处理, 可制成符合纺织使用要求的桑皮工艺纤维。
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树脂工艺 篇11
【关键词】不饱和聚酯树脂；危险有害因素
在不饱和聚酯树脂生产过程中，涉及的危险物料有丙二醇、乙二醇、二丙二醇、二乙二醇、邻苯二甲酸酸酐、顺丁二烯酸酐、交联剂苯乙烯、溶剂丙酮，添等品种；涉及的主要工艺单元缩聚、稀释、调和、灌装等四个单元。反应中的深度聚合反应温度达到190～220℃，因此在不饱和聚酯树脂的生产过程中必须注意生产过程中有关物料的危害性，预防火灾和爆炸事故、中毒事故以及灼伤事故的发生，以保证人身安全。针对不饱和聚酯树脂装置涉及的物料危险特性，有必要辨识出生产过程中的主要危险、有害因素，为企业的安全管理提供依据和参考。以下以某年产10万吨不饱和聚酯树脂装置为例，分析其中存在的危险有害因素。
1.缩聚单元的危险、有害因素分析
（1）缩聚在高温下进行，通常反应温度为160～220℃。按《石油化工企业设计防火规范》（GB50160-2008）分类，操作温度高于其闪点的乙二醇、顺丁二烯酸酐火灾危险类别为“乙A类类可燃液体”，操作温度高于其闪点的丙二醇、邻苯二甲酸酸酐火灾危险类别为“乙B类类可燃液体”，它们的蒸气与空气混合都能形成爆炸性气体。顺丁二烯酸酐的闪点为110℃，邻苯二甲酸酸酐的闪点为151.7℃，乙二醇的闪点为111.1℃，丙二醇的的闪点为180℃。邻苯二甲酸酸酐的爆炸极限为1.7～10.4%，顺丁二烯酸酐的爆炸极限为3.4～7.1%。由于反应温度高，如有不慎，温度猛升，可能反应过猛造成溢料现象，一旦酿成反应釜中的温度处于闪点以上区域的物料泄漏、外溢，其高温蒸气与空气中氧形成爆炸性混合物，就可能酿成火灾、爆炸事故。
（2）如果反应釜的搅拌设施不能正常运行，一旦出现“因反应不均匀引起的局部过热”现象，就也可能引发冲料事故。
（3）整个反应是在有惰性气体氮气的保护下进行的，惰性气体保护不仅有利于改善成品的外观光泽、帮助排掉水分、提高反应速率、起到气流搅拌作用，还排除了氧气，避免了正常操作环境下形成爆炸性混合物。一旦因失误、故障，失去氮气保护，有可能酿成火灾、爆炸事故。
（4）缩聚反应的最后阶段在真空下进行，抽真空时如果真空度升得过快过高，有可能造成溢料。
2.稀释单元的危险、有害因素分析
（1）稀释通常在70～80℃下进行。按《石油化工企业设计防火规范》（GB50160-2008）分类，苯乙烯的火灾危险类别为“乙A类类可燃液体”，其蒸气与空气混合都能形成爆炸性气体。苯乙烯的爆炸极限为1.1～6.1%。在稀释过程中，应注意通过调节反应釜投料阀的开启程度和稀释釜夹套的冷却水，聚酯和苯乙烯混合成树脂的最佳温度不得超过80℃。操作温度超过85℃时，会发生苯乙烯自聚。
（2）为达到不饱和聚酯树脂最佳混合，在稀释过程中需要不断地向釜中通入贫氧气体。各种失误、故障，造成的贫氧环境的破坏，形成苯乙烯的爆炸性混合气，就可能酿成火灾、爆炸事故。
3.调和单元主要危险、有害因素分析
（1）调和通常在常温下进行。按《石油化工企业设计防火规范》（GB50160-2008）分类，丙酮的火灾危险类别为“甲B类类可燃液体”，不饱和聚酯树脂的火灾危险类别为““乙A类类可燃液体”，它们蒸气与空气混合都能形成爆炸性气体。丙酮的爆炸极限为1.1～6.1%。调和操作主要涉及丙酮、不饱和聚酯树脂，如果不能有效防止物料泄漏，可能发生燃烧甚至爆炸。
（2）注意控制搅拌器的速度，如果不采取静电释放措施，过快的搅拌速度产生静电可能引燃调和釜内的物料燃烧甚至爆炸。
4.灌装单元主要危险、有害因素分析
（1）灌装通常在常温下进行。按《石油化工企业设计防火规范》（GB50160-2008）分类，不饱和聚酯树脂的火灾危险类别为““乙A类类可燃液体”，它们蒸气与空气混合都能形成爆炸性气体。灌装桶过程中如果装成品的桶倾倒，可能导致人员砸伤及物料流失。如果易燃不饱和树脂遇到点火源，即可能发生燃烧甚至爆炸事故。
树脂工艺 篇12
关键词：ABS树脂,生产工艺,现状,趋势
0前言
ABS树脂有机统一结合了PB、SAN以及聚苯乙烯等优良性能, 具有良好的绝缘性能、耐低温性能、抗冲击性能, 表面着色性能也比较好, 看起来很有光泽, 加工成型性能良好, 是世界上通用的五大塑料之一。
1 ABS树脂工业生产技术
ABS树脂主要是指单体苯乙烯、聚丁二烯橡胶、丙烯腈的混合共聚物, 属于苯乙烯系列合成树脂, 当前工业化ABS树脂生产技术主要包括连续本体聚合法、乳液接枝掺混法、乳液接枝聚合法三种。
1.1 乳液接枝-本体SAN掺混生产技术
这种技术的生产技术已经相对成熟, 有很多产品牌号, 也具有良好的加工性能、外观着色性能、产品力学性能, 是目前生产ABS树脂的主要方式, 采用这种生产方法的ABS树脂生产厂有80%左右。
乳液接枝——本体SAN掺混法开发重点是高性能ABS粉料生产。现阶段ABS高胶粉的研究方向主要是如何将胶乳中橡胶相含量提高, 尽可能将PB胶乳上丙烯腈以及苯乙烯接枝聚合反应时间以及聚丁二烯主干胶乳聚合反应时间尽可能缩短, 严格控制乳胶的粒径以及乳胶粒径的分布, 从而增强ABS树脂的外观光泽度, 提高其冲击性能。
(1) PB乳胶合成技术。在ABS接枝主干上PB乳胶主要包括丁腈胶乳、丁苯胶乳、聚丁二烯乳胶等, PB胶乳不同的话在一定程度上也会影响ABS树脂性能, 树脂中加入聚丁二烯PB乳胶可大大提高其耐寒性。而丁腈PB乳胶有可以增强树脂的耐油性, 丁苯PB乳胶有利于提高树脂的加工流变性。ABS树脂很容易会受到凝胶含量、粒径分布、PB胶乳粒径等相关因素的影响, 为了确保ABS树脂具有充足的冲击强度, 必须控制PB胶乳平均粒径在250-300nm左右, 凝胶含量也应该控制在60%-80%左右。将粒径分布控制在某范围内可大大提高ABS树脂的外着色性能以及加工流动性。
目前合成PB胶乳大粒径的方法主要有两种:1) 1步法。在聚合的过程中将大粒径胶乳直接合成。2) 2步法。先将小粒径胶乳合成, 然后附聚很多小粒径组成大粒径。
国内大庆石化公司以及兰州石化公司在PB乳胶的化学附聚生产以及高分子附聚生产方面有很多研究, 并且取得了相对较好的成果。其中大庆石化公司通过2年时间的研究已经自主开发出6h接枝技术、化学附聚技术、小粒径PB乳胶聚合等技术, 在50kt/a ABS装置扩能改造中得到了应用, 明显增加了生产装置的产能, 而且产品的色度、加工性能、力学性能等也基本上达到了先进水平。
(2) 高胶含量ABS接枝粉。ABS接枝粉的生产工艺相对而言比较复杂, 需要花费较高的成本, 因此在和本体SAN掺混生产时, 应该在不将ABS树脂性能降低的基础上将ABS接枝粉的掺混比例适当降低, 因此现阶段最重要的任务是研究出高胶含量的ABS接枝粉。这就需要严格控制ABS接枝效率以及ABS接枝聚合的接枝度, 只要加入引发剂可有效提高接枝反应速率及其最终转化率, 确保聚合反应的接枝效率处于较高水平。
1.2 连续本体聚合法
该方法主要是在丙烯腈、苯乙烯以及少量溶剂中加入橡胶加热, 然后添加适量分子量调节剂、引发剂等进行接枝聚合。丙烯腈、苯乙烯共聚物是连续相, 而接枝橡胶粒子为分散相, 通过造粒、脱挥后反应物可以得到ABS产品。生产连续本体ABS聚合的过程相对而言比较复杂, 想要在混合单体中很好的融入橡胶物料必须有一个预聚合过程, 而且在橡胶粒径控制、接枝率、橡胶用量、橡胶种类等方面要求都比较高。这种聚合方法生产出来的产品具有较高的纯度, 工业污水排放量也比较少, 在装置的投资方面也比较少, 低成本, 发展潜力比较大。
1.3 国外ABS产品开发生产
大连理工大学以及大庆石化公司共同合作开发了附聚技术, 通过化学附聚技术, 小粒径PB乳胶生成了大粒径PB乳胶 (粒径在300nm左右) , 共同应用大粒径、小粒径胶乳, 将其加入接枝胶乳中通过凝聚以及干燥后可以制成ABS粉料, 然后和SAN颗粒进行掺混后造粒, 这样在连续项SAN中可以分散大小不同的橡胶粒子。附聚剂主要是丙烯酸以及丙烯酸丁酯的共聚物乳液。后来大庆石化公司经过自主研究后, 将升温过程、引发体系以及聚合体系等进行工艺调整后形成了专利技术。兰州石化研究中心也开发出了透明ABS树脂 (MABS) 中试技术以及MABS专用EBR胶乳制备技术。在采用的ABS以及原料基本相同的情况下, 经过不断优化技术大大提高了胶料性能, 明显减少了总排污量。
2 ABS树脂生产发展趋势
为了适应我国对ABS树脂的需求, 应该不断提高ABS生产能力。同时, ABS生产工艺技术的发展速度非常快, 国内应该开发出拥有自主知识产权的核心生产技术, 其中尤其应该重视乳液接枝——本体SAN工艺的优化研究, 尽可能提高本体ABS树脂的综合性能。其次, 应该努力发展高性能牌号产品, 我国ABS树脂目前主要在体育用品、计算机、汽车、日用品、通讯器材等方面有所应用, 但是现代欧美国家更加强调环保, 我国国内ABS树脂生产厂家应该不断研究专用料的开发, 尽可能满足多领域的实际需求, 进而增强产品的市场竞争力。另外, 应该努力提高生产装置的节能减排性能, 深入研究造粒机头含烃尾气、凝聚金、净化胶乳凝聚系统含渣污水处理等技术。
3 结束语
我国应该不断提高ABS树脂专用料性能, 不断开发研究出自己的高性能牌号产品, 这样才可以不断提高ABS树脂性能, 拓宽ABS树脂的应用领域及其应用市场。
参考文献
[1]谭凡.透明ABS树脂的研究与开发[J].炼油与化工, 2007 (02) .
[2]陈光岩.ABS树脂工艺及产品质量攻关[J].弹性体, 2006 (01) .