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、原料儲罐、計量儀器、
冷卻設(shè)施等,現(xiàn)針對目前現(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,嚴禁用
金屬工具等硬物敲打瓷面,給安裝、使用和檢修帶來不便,其優(yōu)點是價格比較便宜。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
真空進料的反應(yīng)釜,承受的負壓一般不超過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)動由電動機通過減速機帶動。減速機的型式以蝸輪減速機為多,其特點是結(jié)構(gòu)簡單、傳動平穩(wěn)、維修方便,目前較理想的減速裝置是擺輪針線減速器,由于其結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、使用壽命長而得到普遍歡迎。
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,但是造價也高,對產(chǎn)膠大戶可以考慮此種反應(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
金屬離子會影響其聚合反應(yīng)的正常進行,所以要求所有的管路、閥
門和反應(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,甲醛儲罐用
耐腐蝕性較好的不銹
鋼材料,并要定期進行
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,所以甲醛儲罐應(yīng)有
保溫設(shè)施,但儲罐溫度又不能太高,溫度高,甲醛溶液中的甲酸含量會增高,由于甲酸具有腐蝕性,容易造成儲罐局部腐蝕穿孔,兩者都會造成使用上的不方便和不經(jīng)濟。膠粘劑儲罐較多采用不銹鋼材料,冬季和北方地區(qū)還要考慮膠粘劑儲存對溫度的要求,一般要外敷
保溫層。
3 燒堿儲罐
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,也可用來調(diào)節(jié)反應(yīng)液的ｐＨ值。由于其具有腐蝕性,所以儲罐、管道堵塞時檢修不方便。堵塞是由于鹽析所造成的,冬季和北方地區(qū)可以考慮燒堿儲罐的保溫問題。儲罐長期使用要定期進行清罐,以減少因鹽析而造成堵塞的可能性。
4 計量儀器
以前的制膠廠家,原料的計量用磅秤來完成,這樣造成的誤差極大,不能保證原料配比的準確性。目前,電子秤已較為普遍地用在制膠生產(chǎn)的原料進料計量上,可以減少人為引起的誤差,使原料配比更加準確,甲醛、尿素、苯酚等都可以進行準確計量,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 苯酚儲罐和真空泵
苯酚常溫下為無色針狀結(jié)晶或白色結(jié)晶熔塊。皮膚接觸苯酚水溶液或純苯酚時,會引起麻醉中毒,并變成潰瘍,具有強烈的腐蝕性,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,通人蒸汽進行保溫,保證管道不會堵結(jié)。真空泵是使反應(yīng)系統(tǒng)形成負壓的設(shè)備,常用的類型有活塞式、水環(huán)式、旋片式等。旋片式真空泵適合于實驗室和小容量反應(yīng)釜使用,由于水環(huán)真空泵結(jié)構(gòu)簡單、使用方便、
耐久性強,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行的,膠液的儲存對溫度也有一定的要求.所以制膠生產(chǎn)的冷卻設(shè)施對控制膠粘劑質(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)置冷卻盤管,加強冷卻效果,根據(jù)需要,有時還要用冷凍水進行冷卻,這樣,還要增加冷凍機組系統(tǒng),這就要增加企業(yè)投資。
冷凝器是用來冷凝反應(yīng)液中蒸發(fā)出來的蒸汽及揮發(fā)出來的反應(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
樹脂得率,保證樹脂質(zhì)量,減少環(huán)境污染。冷凝器的類型有蛇管式、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,在制膠生產(chǎn)中被普遍利用。對于生產(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)備在長期的使用中,也會發(fā)生泄漏、膠液噴鍋等異常現(xiàn)象。除對廠房設(shè)計和設(shè)備安裝有所要求外,較好的解決空氣污染問題的辦法,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、有害氣體對人體的傷害。
8 化驗臺的設(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,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。制膠廠家可在反應(yīng)釜邊設(shè)置化驗臺,并通過撓性管與反應(yīng)釜相接,化驗樣膠直接回鍋,清洗化驗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題。
目前,國內(nèi)有些膠粘劑生產(chǎn)廠家,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,這勢必增加企業(yè)的成本負擔(dān)。環(huán)保設(shè)施作為企業(yè)生產(chǎn)的一項重要內(nèi)容,已經(jīng)越來越受到人們的重視。
9 溫度監(jiān)控和自動化控制技術(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)場溫度計顯示溫度,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閥門進行聯(lián)動,并將溫度數(shù)據(jù)傳輸?shù)诫娔X,可以設(shè)置自動操作系統(tǒng),對溫度進行遙控和顯示,大大地提高操作系統(tǒng)的自動化程度。并且利用電腦監(jiān)控系統(tǒng)采集的數(shù)據(jù)和曲線,可以對生產(chǎn)過程進行統(tǒng)計、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電腦設(shè)置來進行控制,減少人為操作的失誤。
在國內(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)中進行不間斷測定的有關(guān)技術(shù)問題,那么,膠粘劑連續(xù)化生產(chǎn)就可以完全實現(xiàn),生產(chǎn)技術(shù)的自動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,利用自動化控制技術(shù),進行連續(xù)化的清潔生產(chǎn)。
