PVA聚合工艺流程
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聚乙烯醇生产技术聚乙烯醇(PVA)是一种常见的高分子材料,具有良好的水溶性、粘性和膜性能,广泛应用于纺织、造纸、胶黏剂、食品、医药等领域。
本文将介绍PVA的生产工艺及其应用。
一、PVA的生产工艺PVA是通过乙烯在存在催化剂的条件下聚合得到的。
其生产工艺主要包括以下步骤:1. 乙烯的聚合将乙烯、催化剂和溶剂加入反应釜中,在一定的温度和压力下进行聚合反应。
常用的催化剂有氧化铝、氧化钛等。
反应温度一般在50-90℃之间,反应压力为2-4MPa。
2. 聚合物的水解将聚合物与水反应,使其产生水解反应,生成PVA。
水解反应需要在酸性条件下进行,通常使用硫酸或盐酸作为催化剂。
水解反应温度为70-90℃,反应时间为数小时。
3. 洗涤、干燥将水解后的PVA通过离心、过滤等方式进行洗涤,去除杂质和残留的催化剂。
然后将其干燥至一定的含水率,以便后续的加工和应用。
二、PVA的应用1. 纺织PVA是一种优良的纺织助剂,可用于棉、麻、丝、毛等纤维的加工。
它可以增加纤维的柔软度和光泽度,提高织物的强度和耐久性。
同时,PVA还可以用于纺织品的印染,使印染效果更加鲜艳、持久。
2. 造纸PVA是一种重要的造纸助剂,可用于纸张的涂布、加固和增强。
它可以提高纸张的张力和平滑性,防止纸张的断裂和破损。
同时,PVA 还可以用于制备一些特殊用途的纸张,如水溶性纸张、防水纸张等。
3. 胶黏剂PVA是一种常用的胶黏剂,可用于木材、纸张、布料等材料的粘合。
它具有良好的粘合强度和耐水性,不易脱落和开裂。
4. 食品PVA是一种安全、无毒的食品包装材料,可用于制备各种食品包装袋、保鲜膜等。
它具有良好的防潮性和保鲜性,能够有效地延长食品的保质期。
5. 医药PVA是一种重要的医药材料,可用于制备各种药物包装袋、医用敷料等。
它具有良好的生物相容性和水溶性,不会对人体造成不良影响。
总之,PVA是一种非常重要的高分子材料,其生产工艺和应用领域十分广泛。
随着科技的不断进步和人们对环保、健康的要求越来越高,PVA的应用前景将会更加广阔。
交联聚维酮生产工艺
交联聚维酮(PVA)是一种水溶性聚合物,常用于纺织、涂料、建筑材料等领域。
下面是交联聚维酮的生产工艺。
首先,原料的准备是非常关键的。
交联聚维酮的主要原料就是聚乙烯醇(PVOH),它可以通过乙烯气体的聚合得到。
聚乙
烯醇的分子量越高,交联聚维酮的物理性质越好。
所以在生产过程中,要选择合适的聚乙烯醇原料,并对其进行精细筛选和干燥,以确保质量。
接下来是溶解聚乙烯醇。
将筛选干燥后的聚乙烯醇加入溶剂中,一般常用的溶剂是水。
在搅拌的过程中,加热溶解,直到形成均匀的溶液。
此过程中需要控制温度和搅拌速度,以确保聚乙烯醇完全溶解,避免出现团聚。
然后是交联剂的添加。
常用的交联剂有硼酸、硼酸钠、硼酸铝等,其中硼酸钠的应用最为广泛。
将交联剂与溶解后的聚乙烯醇溶液进行充分混合,再次加热搅拌,直到交联剂完全溶解。
接下来是将混合溶液进行交联反应。
将溶液倒入模具中,通过热处理或紫外线照射等方式使其交联发生。
热处理时的温度和时间需要根据具体要求确定,而紫外线照射的方式则可以更精确地控制交联程度。
最后是交联聚维酮的后处理。
将交联后的聚乙烯醇进行干燥,以去除水分和其他剩余物质。
同时,还可以对交联聚乙烯醇进行切割、修整等工艺处理,以得到满足不同需求的产品。
总之,交联聚维酮的生产工艺涉及原料准备、溶解、交联剂添加、交联反应和后处理等多个环节,每个环节都需要严格控制,以确保最终产品的质量和性能。
pva的生产工艺
PVA,全名为聚乙烯醇(Polyvinyl Alcohol),是一种无色、无臭、无毒的合成高分子化合物,具有良好的溶解性和胶凝性能,在工业应用中具有广泛的用途。
PVA的生产工艺包括以下几个步骤:
1. 原料准备:聚乙烯醇的主要原料是乙烯气体,需要通过聚合反应得到乙烯单体。
乙烯单体经过聚合反应生成聚乙烯,然后再通过加氢和酸催化等步骤转化为聚乙烯醇。
2. 聚合反应:乙烯单体被引入聚合反应器,加入过氧化钙等催化剂,经过高温高压的条件下进行聚合反应。
聚乙烯醇的平均相对分子质量可以通过控制聚合反应温度和压力来调节。
3. 加氢:聚合得到的聚乙烯需要经过加氢处理,以去除其中的不饱和键,得到饱和的聚乙烯醇。
4. 酸催化:加氢后的聚乙烯醇需要经过酸催化反应,以进一步水解和聚合,形成高分子量的聚乙烯醇。
5. 精制和干燥:经过酸催化后的聚乙烯醇溶液需要进行精制,通过过滤和离心等工艺去除其中的杂质。
然后将获得的纯净聚乙烯醇溶液进行干燥,得到固态的聚乙烯醇。
6. 切片和包装:将干燥后的聚乙烯醇进行切片,可根据不同的产品需求进行不同的切割形式和规格。
最后将切片后的聚乙烯醇进行包装,以便存储和运输。
以上是PVA的主要生产工艺,其中涉及了聚合反应、加氢、酸催化、精制、干燥、切片和包装等步骤。
不同的生产工艺条件和控制参数可以影响聚乙烯醇的质量和性能,使其能够满足不同领域的需求。
聚乙烯醇工艺流程图聚乙烯醇(Polyvinyl Alcohol,PVA)是一种重要的合成树脂,广泛应用于纺织、纸张、涂料、胶粘剂等领域。
下面是一份简要的聚乙烯醇工艺流程图:1. 原料准备:首先,需要准备乙烯和氧化剂(如过氧化钴等)作为原料。
乙烯可通过石油或天然气提取,也可以通过煤制气工艺产生。
氧化剂一般可通过化工厂进行生产。
2. 反应器:将乙烯和氧化剂加入到聚合反应器中,通过催化剂的作用,乙烯分子发生聚合反应,形成聚乙烯。
3. 硫化剂引入:在聚合反应过程中,氯化碱或其他氢氧化物可被用作硫化剂,在一定温度和压力下,硫化剂将聚合物中的反应剩余物进行反应,以得到更纯净的聚乙烯。
4. 溶剂选择:由于聚乙烯在常温下很难溶解,在工艺中常使用溶剂进行溶解。
一般常用的溶剂有水、甲醇等。
5. 过滤:将反应后的聚乙烯溶解液经过过滤处理,去除其中的杂质和固体颗粒,以得到相对纯净的溶液。
过滤一般采用压力过滤或真空过滤等方法。
6. 浓缩:将过滤后的溶液进行浓缩处理,使其浓度逐渐提高。
常用的方法有蒸发浓缩和膜浓缩等。
7. 固体化:将浓缩后的溶液通过喷雾干燥、离心干燥等方法进行固体化处理,得到聚乙烯醇颗粒。
8. 筛分:将固体化的聚乙烯醇颗粒进行筛分,以去除不合格的颗粒和细小颗粒,保证产品的质量。
9. 包装:将筛分后的聚乙烯醇颗粒进行包装,常用的包装方式有袋装、桶装等。
以上就是一份简要的聚乙烯醇工艺流程图。
在实际生产过程中,可能会有更多的细节和步骤,但总体来说,这些步骤基本上能够涵盖聚乙烯醇的制备过程。
每个步骤的具体条件和参数会根据生产厂家和产品质量要求的不同而有所变化。
聚乙烯醇生产工艺流程聚乙烯醇(Polyvinyl Alcohol,PVA)是一种重要的合成树脂,具有良好的水溶性、粘性和膜性,广泛应用于纺织、纸张、建筑、农业、包装、陶瓷等领域。
以下是聚乙烯醇的生产工艺流程。
1.乙烯→乙烯氧化聚乙烯醇生产的第一步是通过乙烯的氧化反应得到乙烯醇。
乙烯通过氧化反应转化为乙烯酸,再通过还原反应转化为乙烯醇。
2.乙烯酸酯化在酯化反应中,乙烯酸与甲醇或乙醇反应,生成乙烯酸甲酯或乙烯酸乙酯。
这一步酯化反应的目的是将乙烯酸与醇缩合以消除对聚合反应的干扰,并省去传统方法中的乙脱水的过程。
3.乙酸盐水解乙酸盐水解是将乙醇盐水和乙烯酸酯水解反应生成乙醇和乙酸钠的过程。
4.缩聚反应缩聚反应是通过将醋酸钠中的醋酸分子和甲醇、乙醇中的醇分子进行缩聚反应,生成聚乙烯醇。
在此过程中,甲醇或乙醇与醋酸分子反应生成醋酸酯,再通过醋酸酯和醋酸钠反应生成聚乙烯醇。
5.聚合液处理聚合液经过缩聚反应后,需要进行处理以去除杂质。
处理方法包括醇化处理、氧化漂白、脱色处理等。
6.甩水甩水过程是将聚合液进行离心,将水分从聚合液中分离出来。
7.干燥通过烘干或其他方法将剩余的水分从聚合液中完全去除,得到干燥的聚乙烯醇产品。
8.粉碎将干燥的聚乙烯醇产品进行破碎、粉碎,得到所需的粒度和形状。
9.分装将粉碎后的聚乙烯醇产品根据需求进行分装,以便于储存和使用。
总结:以上是聚乙烯醇的生产工艺流程,包括乙烯氧化、乙烯酸酯化、乙酸盐水解、缩聚反应、聚合液处理、甩水、干燥、粉碎和分装等过程。
每个步骤都需要严格的控制条件和操作方法,以确保生产得到高质量的聚乙烯醇产品。
聚乙烯醇(PVA)生产工艺流程引言聚乙烯醇(PVA)是一种重要的合成高分子材料,具有广泛的应用领域,如纺织、涂料、胶粘剂、纸浆和医药等。
本文将介绍聚乙烯醇的生产工艺流程,包括原料准备、聚合反应、处理和加工等环节。
原料准备聚乙烯醇的生产过程中,主要原料为乙烯和氧化乙烯。
在生产开始前,需要对原料进行准备和处理。
1. 乙烯:乙烯是一种无色无臭的气体,可以通过石油、天然气的裂解或炼焦煤制备获得。
2. 氧化乙烯:氧化乙烯是通过将乙烯与空气在催化剂存在下进行氧化反应获得,该反应需要高温和高压条件。
聚合反应聚乙烯醇的生产采用聚合反应的方法,主要包括以下步骤: 1. 缩聚反应:将乙烯和氧化乙烯按一定的比例混合,然后通过加热至一定温度并引入催化剂,使得乙烯和氧化乙烯发生缩聚反应。
该反应主要是将乙烯和氧化乙烯中的乙烯基化合物聚合成大分子量的聚乙烯醇。
2. 充分反应:在一定的反应时间内,保持适当的温度和压力,使得聚合反应充分进行。
同时,催化剂的选择和控制也是影响聚合反应效果的关键因素之一。
处理与加工经过聚合反应得到的聚乙烯醇需要进行处理与加工,以获得符合要求的最终产品。
1. 分离:将聚乙烯醇溶液中的杂质和未反应的原料进行分离,通常可以通过过滤、离心或蒸馏等方法完成。
2. 干燥:将分离得到的聚乙烯醇进行干燥,以去除其中的水分和其他溶剂残留物。
干燥方法通常采用加热或真空干燥,并控制干燥温度和时间。
3. 加工:将干燥的聚乙烯醇进行加工,可以制备成颗粒状、片状或粉末状的最终产品。
加工方式包括熔融法、溶液浇注法、挤出法等,具体选择根据产品要求和生产工艺条件而定。
质量控制聚乙烯醇的生产过程中,质量控制是非常重要的环节,对产品的质量稳定性和使用性能有直接影响。
质量控制的主要内容包括: 1. 原料控制:对乙烯和氧化乙烯的质量进行检验和控制,确保原料的纯度和稳定性。
2. 反应控制:对聚合反应的温度、压力、催化剂浓度等参数进行控制和调节,以确保反应的充分性和稳定性。
聚乙烯醇合成类型-回复聚乙烯醇(Polyvinyl Alcohol,简称PVA)是一种重要的合成高分子材料,广泛应用于纺织、造纸、塑料、建筑、医药、食品和其他领域。
聚乙烯醇的合成类型主要包括乙烯基醇自由基聚合法和乙烯基醇反应粘接法。
下面将逐步回答关于这两种合成类型的问题。
1. 乙烯基醇自由基聚合法乙烯基醇自由基聚合法是制备聚乙烯醇的一种常用方法。
它通过将含乙烯醇单体的溶液或糊状物质,加入引发剂和催化剂,来引发聚合反应。
该方法的主要步骤如下:(1)原料准备:首先制备乙烯醇单体的溶液或糊状物质,通常使用乙烯醇溶液、糊状物或水溶性乙烯醇树脂。
(2)引发剂和催化剂的选择:选择合适的引发剂和催化剂用于引发聚合反应。
常用的引发剂包括过氧化氢、过硫酸铵等,而常用的催化剂则包括碱式催化剂。
(3)反应温度控制:将原料溶液或糊状物质的温度控制在适宜的范围内,以保证聚合反应的进行。
一般来说,温度在60-90摄氏度之间比较理想。
(4)引发聚合反应:将引发剂和催化剂加入到原料溶液或糊状物质中,搅拌均匀使其混合。
(5)控制聚合时间:根据需要控制聚合时间,一般情况下,聚合时间在2-4小时之间。
(6)过滤和洗涤:将反应混合物过滤,去除其中的杂质,然后用水或醇等溶剂进行洗涤去除残留的引发剂、催化剂和不溶性物质。
(7)干燥和热处理:洗涤后的产物通过烘干和热处理,去除水分,提高聚乙烯醇的物理性能。
2. 乙烯基醇反应粘接法乙烯基醇反应粘接法是另一种用于合成聚乙烯醇的方法。
该方法利用乙烯基醇的官能基进行反应,形成聚乙烯醇链,具有较高的反应活性。
该方法的主要步骤如下:(1)原料选择:选择合适的乙烯基醇单体作为反应物。
(2)引发剂和催化剂的添加:加入适量的引发剂和催化剂,促进反应的进行。
常用的引发剂和催化剂有过硫酸铵、过硫酸钠等。
(3)反应温度和时间控制:控制反应温度和时间以实现期望的聚合反应。
一般来说,反应温度在60-90摄氏度范围内,反应时间在2-4小时之间。
第一章醋酸乙烯的溶液聚合工艺流程醋酸乙烯溶液聚合的工艺流程如图51所示。
首先把一定量的甲醇加入引发剂配制槽1中,开动搅拌器,再把称量好的偶氮二异丁腈徐徐投入,继续搅拌,待完全溶解后,取样分析偶氮二异丁腈的浓度。
如果浓度达不到 1.2%,再补加甲醇或偶氮二异丁腈,浓度合格后,放入引发剂贮槽2中。
为了防止高温下偶氮二异丁腈的分解,贮槽2的夹套通入-7℃的冷冻盐水保冷。
引发剂溶液用双柱塞计量泵3连续加入预热器4。
图51 醋酸乙烯溶液聚合工艺流程图
1—引发剂配制槽2—引发剂贮槽3—定量泵4—预热器5—第一聚合釜6、8—尾气冷凝器9—第二聚合釜7、10—泵11—脱单体塔12—第二精馏塔
溶剂甲醇用泵也连续加入预热器4,其量用仪表自动调节。
单体醋酸乙烯经过流量自动调节后,也连续加入预热器4中。
预热器4为立式,内有五层泡罩式塔板,并且带有夹套。
开车时,夹套内通水蒸汽,把三种物料加热到60℃,然后流入第一聚合釜5。
正常运转中,夹套内蒸汽停止。
聚合过程中产生的热量,把甲醇蒸发。
甲醇蒸汽从聚合釜上升至预热器4中,在此与物料直接接触,甲醇冷凝放出热量把物料加热。
在预热器中没有
冷凝的甲醇蒸汽继续上升至尾气冷凝器6中,用地下水冷却,甲醇冷凝液回流至
1
聚合釜5中,未凝气通过氮封(或液封)排至大气。
年产一万吨的聚乙烯醇聚合装置,聚合釜为两个系列(也可以为一个系列,聚合釜大,这里不再重复介绍),每个系列有两台串联的聚合釜。
第一聚合釜5直径1.8米,筒体部分高4米,全容积10米3。
聚合釜带有上下两段夹套。
下段夹套开车时通水蒸汽或热水升温,正常运转时,可停止通蒸汽或热水。
上段夹套在正常运转中通冷却水,把聚合釜上面空间的甲醇、醋酸乙烯蒸汽部分冷凝下来。
第一聚合釜带有搅拌器,它由两根直径300毫米的不锈钢管和横梁组成。
两根立管的中心距聚合釜的中心距离不等,一个为400毫米,另一个为744毫米。
搅拌器转动时,由于两根立管的回转半径不同,一根管走大圆,另一根管走小圆,这样可使物料搅拌均匀,传热效果好,温度分布均匀。
回转半径大的立管还起刮壁的作用,防止聚合物粘壁。
搅拌器设有下轴承,保证搅拌器在转动中稳定。
搅拌器的转速为每分钟8转。
聚合釜的材质为1Cr18Ni9Ti不锈钢。
第一聚合釜5的液面一般控制在2.7米高,上面还有1.3米高的空间。
当釜内发生爆聚时,物料呈沸腾状态,这部分空间起缓冲作用,防止物料通过上升管流至预热器中。
聚合釜上设有安全板(爆破膜),为椭圆形铝板,有十字形刻痕、耐压 1.5~2公斤/厘米2。
当聚合过程发生爆聚,釜压上升,达到一定压力时,安全板破裂,将压力泄出,可以保护聚合釜的安全。
物料在第一聚合釜5中进行引发(诱导期约为20分钟)和初聚合,聚合率约20%。
在聚合釜内,除了醋酸乙烯的聚合反应外,还进行下列副反应:
VAC+CH3OH—→CH3COOCH3+CH3CHO
VAC+H2O—→CH3COOH+CH3CHO
副反应所生成的乙醛,能够从回流液中分析出来。
在第一聚合釜的回流液中,开车初期为0.1%左右,正常运转时为0.03~0.06%左右;第二聚合釜的回流液中,开车初期乙醛含量约0.25%左右,正常盍中约为0.08~0.1%左右。
开车初期乙醛含量大,因为新的不锈钢表面有杂质,促使了乙醛的生成。
经过一段时间的运转,不锈钢表面钝化,乙醛生成量下降。
2
物料在第一聚合釜的平均停留时间110分钟。
从第一聚合釜底部出来的物料,用齿轮泵7打入第二聚合釜9。
在泵7出口设有至第一聚合釜5的旁通管,并装有调节阀,来调节第一聚合釜的液面。
为了减少回流物料与新物料的混合,也可以把此旁通管接至泵7入口。
第二聚合釜的结构与第一聚合釜相似,筒体部分高6米,全容积15米3,搅拌器转速每分钟5.2转。
液面控制3.9米高,物料平均停留时间160分钟,醋酸乙烯的聚合率达50%左右。
聚合热也靠甲醇和醋酸乙烯的蒸发带出,蒸汽在尾气冷凝器8中用地下水冷凝,凝液再回流至第二聚合釜9中。
总聚合率可以通过改变聚合时间和引发剂用量来调节。
引发剂量每次改变不应太大,一般为2升/小时。
从第二聚合釜底部出来的物料为聚醋酸乙烯的甲醇溶液,还含有未聚合的醋酸乙烯单体,用齿轮泵10连续打入第一精馏塔11中。
泵10出口同样设有旁通管和调节阀,用来调节第二聚合釜的液面。
为了降低第二聚合釜至第一精馏塔管道中物料的粘度,降低第一精馏塔内物料的粘度,泵10出口的管道上连续加入一定量的稀释甲醇。
第一精馏塔11也叫脱单体塔,直径2.1米,40块泡罩塔板,加料板在30块。
该塔的作用是把未聚合的醋酸乙烯单体从塔顶脱出,使塔釜的聚醋酸乙烯甲醇溶液中含的醋酸乙烯单体尽量少,因为醋酸乙烯在后面的醇解过程中能与甲醇反应生成乙醛,而乙醛在碱的作用下能够缩合,缩乙醛渗杂在聚乙烯醇中使它发黄。
工艺要求醋酸乙烯的吹出率大于99.68%。
因为该塔直径较大,物料粘稠,所以采用径向溢流结构,这样可以减少塔的阻力和降低液面梯度。
该塔顶部还加入工艺水,它不仅有利于醋酸乙烯的吹出,还可以控制塔底聚醋酸乙烯甲醇溶液中的含水量,工艺水加入量一般为聚醋酸乙烯量的0.1倍左右。
该塔的热源为塔底吹入的甲醇蒸汽。
在开车初期,由塔底再沸器加热使甲醇汽化。
正常运转时,可由回收工段甲醇精馏塔顶的甲醇蒸汽不经冷凝直接吹入,这样可节省大量水蒸汽和冷却水。
第一精馏塔塔顶馏出物为醋酸乙烯,甲醇和水的共沸物其组成如表73所示。
3
第一精馏塔的馏出液加入第二精馏塔12。
塔顶加入第三组份水,改变醋酸乙烯和甲醇的相对挥发度,破坏了共沸组成,以达到分离的目的。
第三组份这里采用水,从图52可看出,加入水后醋酸乙烯的气液平衡曲线向上弯曲,水愈多,向上弯曲愈大,分离也就愈容易。
使用水作为萃取溶剂,选择性好,不与甲醇和醋酸乙烯起化学反应,无腐蚀性,无毒性,价格便宜;使用水的另一优点是它能与醋酸乙烯形成共沸物,冷凝冷却后,水和醋酸乙烯能够分层,相互溶解度小(见图53)很容易把水和醋酸乙烯分开。
萃取水加入量为醋酸乙烯量的1.1倍(重),分子分率为0.23%左右。
表73 第一精馏塔馏出液组成
表74 第一精馏塔操作条件
第二精馏塔12塔顶蒸出的醋酸乙烯和水,在冷凝器内冷凝冷却后,进入分层器13。
分层器为卧式,带夹套,通-7℃的冷冻盐水,使物料保持在5℃左右,以降低醋酸乙烯和水的相互溶解度。
上层为醋酸乙烯,含水小于1%,还含有1.7%左右的醋酸甲酯、0.5%左右的乙醛,送往蒸馏工段,除去醋酸甲酯、乙醛等杂质4
后,再用于聚合。
下层为水,含醋酸乙烯2~3%,用泵全部打回流,做为萃取水的一部分。
图52 醋酸乙烯—甲醇汽液平衡图
图53 醋酸乙烯—水的相互溶解度
因为萃取水的温度约30℃,而塔顶的温度要维持65℃,必须有一部分蒸汽在塔顶冷凝下来,使水温从30℃升至65℃,冷凝下来的这一部分液体叫做内回流,内回流比约为0.41,所以在正常操作时,不需要外回流。
二塔釜液为35%左右的甲醇水溶液,送往回收工段第三精馏塔,与回收工段的甲醇水溶液合并后进行精馏。
表75为第二精馏塔的操作条件。
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第一精馏塔11釜液为25%的聚醋酸乙烯甲醇溶液,加入稀释甲醇使其浓度达到22±1%(满足醇解要求)后,经过树脂溶解机混合后,进行冷却,然后送到贮缶区,供醇解使用。
表75
6。