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反應釜粘壁的原因及解決措施
閱讀:2484 發(fā)布時間:2010-4-20
1 工藝因素
1.1 反應溫度和時間
當反應液溫度低于 80 ℃ 時,若用氯化氨作催化劑,由于氯化氨反應速度快, PH 值顯示不出來,待溫度升高后, PH 值迅速下降,反應速度加快,縮聚反應過于激烈造成凝膠而出現(xiàn)粘壁。另外,縮聚反應時間過長,樹脂的分子量大,黏度過高也易出現(xiàn)粘壁現(xiàn)象。因此,操作時應正確控制縮聚反應的溫度和時間,及時終止反應。一般反應液溫度控制在~ 95 ℃以內(nèi)為宜。
1.2 釜壁溫差
冷卻介質(zhì)溫度過低或突然降溫,使釜壁溫度與物料的溫差過大,造成接觸釜壁的膠液粘壁。因此無論是加熱還是冷卻都應在合理溫差范圍內(nèi)進行,通常蒸汽使用溫度應小于 180 ℃,溫差熱沖擊應小于 120℃,冷卻沖擊應小于90℃。同時應注意確定適宜的冷卻介質(zhì)進、出口溫度,保持平衡操作。
1.3 操作的平衡程度
當溫度、壓力等制膠工藝指標控制不穩(wěn)定或波動過大時,樹脂縮聚反應進程不均,容易造成粘壁。故在生產(chǎn)操作中,應緩慢加壓、升溫。一般通入約 0.15Mpa的水蒸汽保持2~3min后再緩緩提壓升溫。提升速度以每分鐘0.1~0.15Mpa為宜。
1.4 原料因素
因尿素中硫酸鹽含量過高,當在樹脂縮聚反應的后期加入尿素時,就相當于加入了固化劑,促使樹脂快速交聯(lián)成網(wǎng)狀結構,若處理不及時,則會使樹脂固化在反應釜內(nèi),因此,在生產(chǎn)中應選用標準的工業(yè)用尿素原料,使尿素中的硫酸鹽含量限制在 0.01%以下。
2 設備因素
2.1 流動特性
反應釜內(nèi)物料的流動狀態(tài)也會影響到粘壁程度,改進物料的流動效果可大大減少粘壁的程度。設計中我們采用的新式渦輪攪拌方式可以使物料產(chǎn)生徑向流動,從而改善粘壁程度。
2.2 釜內(nèi)壁處理
粗糙的內(nèi)壁容易掛膠。所以我們在加工過程中對反應釜內(nèi)壁、換熱器及焊縫等均進行打磨拋光處理,從而提高釜內(nèi)光潔程度,減少粘壁。另外,經(jīng)過技術改進,使反應釜內(nèi)的焊點減少,也可在一定程度上減少掛膠現(xiàn)象。
2.3 消除死角
由于設備結構不合理而產(chǎn)生死角過多的地方容易粘壁。因此我們在設計中盡量消除設備結構上的死角。在新式換熱器中,換熱面積大、物料流動好也減少了粘壁(詳見 << 大容量反應釜的技術特點與改進 >>) 。
2.4 加料管位置
加料管處是一個不易攪拌到的死角,由于其管口局部濃度大,故容易造成粘壁,因此應當合理確定加料管的位置。我們在管口設計上采用邊旁管,使物料以一定角度緩慢落至反應液面上,避免膠液飛濺到釜的內(nèi)壁面,同時勻速攪拌,使物料分布盡可能均勻,從而減少粘膠。
此外,釜內(nèi)壁粘膠時,可采用高壓水噴洗裝置進行壁內(nèi)清洗。
由于木材工業(yè)用合成樹脂均具有一定的黏度,因此在制膠過程中不可避免地會出現(xiàn)粘壁問題,如果不及時進行技術處理,就會影響反應釜的傳熱系數(shù),增加制膠的能耗。另外,由于凝膠現(xiàn)象引起的反應釜粘壁現(xiàn)象大多是由于工藝原因引起,如果不及時發(fā)現(xiàn)并調(diào)整工藝技術參數(shù),則可能直接影響膠液的質(zhì)量。采用上述技術措施,則可以zui大限度地減少粘壁,保證制膠生產(chǎn)的運行。