制膠生產(chǎn)配套
設(shè)備較多,如圖1表示。主要的有
反應(yīng)釜、原料儲(chǔ)罐、計(jì)量?jī)x器、
冷卻設(shè)施等,現(xiàn)針對(duì)目前現(xiàn)有的制膠設(shè)備做一概述。
1 反應(yīng)釜
反應(yīng)釜是制膠生產(chǎn)的主要設(shè)備。常見(jiàn)的反應(yīng)釜容積在0.5-5ｍ3,而且大多以耐酸搪瓷材料為內(nèi)襯,由于搪瓷面容易產(chǎn)生裂瓷,嚴(yán)禁用
金屬工具等硬物敲打瓷面,給安裝、使用和檢修帶來(lái)不便,其優(yōu)點(diǎn)是價(jià)格比較便宜。這種釜體為帶
夾層的圓柱體,橢圓底,頂蓋為帶有若干孔口的球面體,用
緊固件通過(guò)法蘭將兩者聯(lián)結(jié)成整體。反應(yīng)釜在正常情況下是與大氣相通的,用于生產(chǎn)
脫水膠和采用
真空進(jìn)料的反應(yīng)釜,承受的負(fù)壓一般不超過(guò)0.1ＭＰａ,釜壁厚度一般為8-16ｍｍ,外壁厚為5-10ｍｍ,反應(yīng)釜的容積越大,壁越厚。夾層內(nèi)承受的蒸汽或冷卻水壓力一般不超過(guò)0.3ＭＰａ。攪拌器位于反應(yīng)釜的中央,其結(jié)構(gòu)形式有錨式,槳式和框式結(jié)構(gòu)等,采用錨式結(jié)構(gòu)的較多,它能使物料上下層和
平面層均勻地混合,攪拌器的轉(zhuǎn)速一般在40—100ｒ/ｍｉｎ之內(nèi),轉(zhuǎn)速快,雖然攪拌效率高,但是容易產(chǎn)生泡沫。攪拌器的轉(zhuǎn)動(dòng)由電動(dòng)機(jī)通過(guò)減速機(jī)帶動(dòng)。減速機(jī)的型式以蝸輪減速機(jī)為多,其特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、傳動(dòng)平穩(wěn)、維修方便,目前較理想的減速裝置是擺輪針線(xiàn)減速器,由于其結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、使用壽命長(zhǎng)而得到普遍歡迎。
目前,有一種
不銹鋼反應(yīng)釜,容量可大至10ｍ3,內(nèi)置有冷卻和
加熱盤(pán)管,
熱交換效果較之夾層要好得多,生產(chǎn)效率較高,但是造價(jià)也高,對(duì)產(chǎn)膠大戶(hù)可以考慮此種反應(yīng)釜,制造、檢修都較方便,但是在操作上需要較高的水平,由于反應(yīng)不易控制,相關(guān)的冷卻設(shè)施要跟上。有些
膠粘劑,由于雜質(zhì)或
金屬離子會(huì)影響其聚合反應(yīng)的正常進(jìn)行,所以要求所有的管路、閥
門(mén)和反應(yīng)釜等應(yīng)由
不銹鋼或耐酸搪瓷制造以保證產(chǎn)品質(zhì)量。
2 甲醛和膠粘劑儲(chǔ)罐
甲醛溶液一般含有37%的甲醛和12%的甲醇
阻聚劑,由于甲酸的存在,具有一定的
腐蝕性,所以,甲醛儲(chǔ)罐用
耐腐蝕性較好的不銹
鋼材料,并要定期進(jìn)行
防腐處理。甲醛溶液在低溫狀況下容易聚合成多聚甲醛,造成使用上的困難,所以甲醛儲(chǔ)罐應(yīng)有
保溫設(shè)施,但儲(chǔ)罐溫度又不能太高,溫度高,甲醛溶液中的甲酸含量會(huì)增高,由于甲酸具有腐蝕性,容易造成儲(chǔ)罐局部腐蝕穿孔,兩者都會(huì)造成使用上的不方便和不經(jīng)濟(jì)。膠粘劑儲(chǔ)罐較多采用不銹鋼材料,冬季和北方地區(qū)還要考慮膠粘劑儲(chǔ)存對(duì)溫度的要求,一般要外敷
保溫層。
3 燒堿儲(chǔ)罐
燒堿是膠粘劑生產(chǎn)不可缺少的一種化工原料,可以作為
催化劑使用,也可用來(lái)調(diào)節(jié)反應(yīng)液的ｐＨ值。由于其具有腐蝕性,所以?xún)?chǔ)罐、管道堵塞時(shí)檢修不方便。堵塞是由于鹽析所造成的,冬季和北方地區(qū)可以考慮燒堿儲(chǔ)罐的保溫問(wèn)題。儲(chǔ)罐長(zhǎng)期使用要定期進(jìn)行清罐,以減少因鹽析而造成堵塞的可能性。
4 計(jì)量?jī)x器
以前的制膠廠(chǎng)家,原料的計(jì)量用磅秤來(lái)完成,這樣造成的誤差極大,不能保證原料配比的準(zhǔn)確性。目前,電子秤已較為普遍地用在制膠生產(chǎn)的原料進(jìn)料計(jì)量上,可以減少人為引起的誤差,使原料配比更加準(zhǔn)確,甲醛、尿素、苯酚等都可以進(jìn)行準(zhǔn)確計(jì)量,減少了操作上的誤差,從根本上保證了產(chǎn)品和生產(chǎn)的
穩(wěn)定性。
5 苯酚儲(chǔ)罐和真空泵
苯酚常溫下為無(wú)色針狀結(jié)晶或白色結(jié)晶熔塊。皮膚接觸苯酚水溶液或純苯酚時(shí),會(huì)引起麻醉中毒,并變成潰瘍,具有強(qiáng)烈的腐蝕性,使用上要特別注意。使用前,要將鐵桶裝苯酚放在蒸煮池內(nèi)先進(jìn)行熔解,然后由水環(huán)真空泵抽入保溫的中轉(zhuǎn)罐或反應(yīng)釜內(nèi);苯酚管道和中轉(zhuǎn)罐要外敷保溫層,通人蒸汽進(jìn)行保溫,保證管道不會(huì)堵結(jié)。真空泵是使反應(yīng)系統(tǒng)形成負(fù)壓的設(shè)備,常用的類(lèi)型有活塞式、水環(huán)式、旋片式等。旋片式真空泵適合于實(shí)驗(yàn)室和小容量反應(yīng)釜使用,由于水環(huán)真空泵結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用方便、
耐久性強(qiáng),可以抽腐蝕性氣體],在生產(chǎn)上采用較多。
6 冷卻設(shè)施
制膠生產(chǎn)都是在一定的溫度下進(jìn)行的,膠液的儲(chǔ)存對(duì)溫度也有一定的要求.所以制膠生產(chǎn)的冷卻設(shè)施對(duì)控制膠粘劑質(zhì)量有一定的影響,尤其在夏季,由于氣溫高,循環(huán)冷卻水溫高,致使膠液冷卻較慢,生產(chǎn)效率低下。所以,冷卻用水可根據(jù)水源情況,采用直接排放,也可在反應(yīng)釜內(nèi)設(shè)置冷卻盤(pán)管,加強(qiáng)冷卻效果,根據(jù)需要,有時(shí)還要用冷凍水進(jìn)行冷卻,這樣,還要增加冷凍機(jī)組系統(tǒng),這就要增加企業(yè)投資。
冷凝器是用來(lái)冷凝反應(yīng)液中蒸發(fā)出來(lái)的蒸汽及揮發(fā)出來(lái)的反應(yīng)物,使之回流到反應(yīng)釜中,繼續(xù)參加反應(yīng),以保證反應(yīng)液中各種原料配比等條件保持不變,增加
樹(shù)脂得率,保證樹(shù)脂質(zhì)量,減少環(huán)境污染。冷凝器的類(lèi)型有蛇管式、夾套式、套管式、列管式等。由于列管式冷凝器具有體積小、傳熱面積大、拆裝方便等優(yōu)點(diǎn),在制膠生產(chǎn)中被普遍利用。對(duì)于生產(chǎn)脫水膠,蒸汽上升管道上要裝有除霧器,防止膠液脫除而粘附在冷凝器上,降低換熱效果和生產(chǎn)效率。
7 通風(fēng)要求
膠粘劑生產(chǎn)所用的化工原料氣體大多為有毒、有害氣體,所以操作環(huán)境的通風(fēng)要求較高。設(shè)備在長(zhǎng)期的使用中,也會(huì)發(fā)生泄漏、膠液噴鍋等異常現(xiàn)象。除對(duì)廠(chǎng)房設(shè)計(jì)和設(shè)備安裝有所要求外,較好的解決空氣污染問(wèn)題的辦法,是在反應(yīng)釜上方安裝抽風(fēng)裝置,這樣可以大大地減少有毒、有害氣體對(duì)人體的傷害。
8 化驗(yàn)臺(tái)的設(shè)置和廢水處理設(shè)施
廢水處理是制膠生產(chǎn)企業(yè)的一大難題。由于揮發(fā)酚和甲醛含量超標(biāo),在目前重視環(huán)保和提倡清潔生產(chǎn)的條件下,企業(yè)不得不花費(fèi)巨資去處理廢水,而且往往由于技術(shù)處理上的不成熟,還得不到理想的效果。根本的解決辦法是采取堵源截流、回收利用的辦法。制膠廠(chǎng)家可在反應(yīng)釜邊設(shè)置化驗(yàn)臺(tái),并通過(guò)撓性管與反應(yīng)釜相接,化驗(yàn)樣膠直接回鍋,清洗化驗(yàn)儀器的廢水回流至反應(yīng)釜中作為生產(chǎn)工藝水使用,這從根本上限制了操作人員使用的水量,減少了污染。在生產(chǎn)脫水膠的過(guò)程中,如何處理富含甲醛和其它有害成份的餾出水和生產(chǎn)廢水,成為需要迫切解決的問(wèn)題。
目前,國(guó)內(nèi)有些膠粘劑生產(chǎn)廠(chǎng)家,采用活性炭吸附技術(shù)處理含醛、含酚和含苯廢水,但效果并不理想。主要的問(wèn)題是要經(jīng)常更換作為吸附床層的活性炭和再生處理已經(jīng)失效的活性炭,這勢(shì)必增加企業(yè)的成本負(fù)擔(dān)。環(huán)保設(shè)施作為企業(yè)生產(chǎn)的一項(xiàng)重要內(nèi)容,已經(jīng)越來(lái)越受到人們的重視。
9 溫度監(jiān)控和自動(dòng)化控制技術(shù)
膠粘劑的質(zhì)量除與原料質(zhì)量有關(guān)外,反應(yīng)溫度也是主要影響因素之一。以前的制膠生產(chǎn)絕大多數(shù)是依靠現(xiàn)場(chǎng)溫度計(jì)顯示溫度,其不足之處是造成生產(chǎn)控制滯后,影響控制質(zhì)量。目前的技術(shù)水平可以將溫度與氣動(dòng)閥門(mén)進(jìn)行聯(lián)動(dòng),并將溫度數(shù)據(jù)傳輸?shù)诫娔X,可以設(shè)置自動(dòng)操作系統(tǒng),對(duì)溫度進(jìn)行遙控和顯示,大大地提高操作系統(tǒng)的自動(dòng)化程度。并且利用電腦監(jiān)控系統(tǒng)采集的數(shù)據(jù)和曲線(xiàn),可以對(duì)生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行統(tǒng)計(jì)、分析和比較,確定較好的生產(chǎn)狀態(tài)和參數(shù)。同樣,各配比原料的重量也可以通過(guò)電腦設(shè)置來(lái)進(jìn)行控制,減少人為操作的失誤。
在國(guó)內(nèi),膠粘劑生產(chǎn)多使用間歇式反應(yīng)釜,間歇式生產(chǎn)由于是單釜生產(chǎn);靈活性大,適用于多品種膠粘劑的生產(chǎn),但生產(chǎn)效率低。如果能解決ｐＨ值和
粘度值在工業(yè)化生產(chǎn)中進(jìn)行不間斷測(cè)定的有關(guān)技術(shù)問(wèn)題,那么,膠粘劑連續(xù)化生產(chǎn)就可以完全實(shí)現(xiàn),生產(chǎn)技術(shù)的自動(dòng)化程度就可以大大提高。膠粘劑生產(chǎn)的發(fā)展趨向是在現(xiàn)有生產(chǎn)設(shè)備的條件下,利用自動(dòng)化控制技術(shù),進(jìn)行連續(xù)化的清潔生產(chǎn)。
