聚甲醛的合成工艺
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pom生产工艺POM(聚甲醛),又称为聚甲基醛、聚氧甲烷,是一种重要的合成工程塑料,具有优异的物理性能和化学性能,广泛应用于汽车、电子、机械、仪器仪表等领域。
POM的生产工艺主要包括原料准备、聚合、颗粒制备和成型四个步骤。
首先是原料准备。
POM的原料主要是甲醛和甲醇。
甲醛是一种有毒的气体,需要采取安全措施进行储存和运输,通常使用镀锌铁桶进行包装。
甲醇则是液态,在储存和运输过程中也需要加强防护措施。
除了这两种主要原料,还需要一些添加剂,如稳定剂、润滑剂等,用于调节POM的性能。
接下来是聚合。
聚甲醛的聚合反应是一个缩聚反应,需要在催化剂存在下进行。
常用的催化剂有碱式催化剂和酸式催化剂两种。
碱式催化剂常用的有氢氧化钠和氢氧化钾,酸式催化剂常用的有硫酸、离子交换树脂等。
聚合反应一般在高温、高压条件下进行,反应温度和反应时间的选择对于POM的性能有重要影响。
然后是颗粒制备。
聚合得到的POM是一种无定形胶体状物质,需要通过颗粒制备工艺将其转化为颗粒状物料。
颗粒制备主要包括过滤、洗涤、干燥等步骤。
首先将聚合得到的物料进行过滤,去除杂质和固体颗粒。
然后进行洗涤,用水或溶剂将颗粒表面的残留物洗净。
最后进行干燥,通常采用真空干燥或气流干燥等方法,将颗粒表面的水分或溶剂挥发掉,得到干燥的POM颗粒。
最后是成型。
POM颗粒经过颗粒制备后,可以通过注塑成型、压缩成型、挤出成型等方法得到最终产品。
注塑成型是最常见的方法,将POM颗粒加热熔融,然后通过注塑机将熔融物料注入模具中,冷却、凝固后得到成型品。
压缩成型是将熔融的POM颗粒放入模具中,经过压力和温度的作用,使其成型。
挤出成型是将熔融的POM颗粒通过挤出机挤压出来,经过模具的形状成型。
总之,POM的生产工艺涉及原料准备、聚合、颗粒制备和成型四个步骤。
科学、安全、环保的生产工艺能够确保POM的质量和性能,满足不同领域的需求。
国内共聚甲醛合成工艺分析提纲:一、绪论1.1 研究背景和意义1.2 国内共聚甲醛的生产现状及问题1.3 研究目的和内容二、共聚甲醛的化学结构和性质2.1 共聚甲醛的化学结构和组成2.2 共聚甲醛的性质和用途三、共聚甲醛的工艺流程3.1 邬克酸法3.2 酸性还原法3.3 银催化法3.4 氢氧化钠法3.5 氧化甲醛法3.6 工艺流程比较分析四、合成工艺优化4.1 催化剂选择及其性能表征4.2 工艺参数优化4.3 工艺的安全、环保和经济性评价五、研究总结与展望5.1 研究成果总结5.2 研究存在的问题和不足5.3 工艺改进和未来发展方向注:本文提纲秉承根据研究对象、目的、方法综合分析论文分析框架,并仅提供便于参考的资料,写作时仍需根据具体要求自行修改完善。
一、绪论共聚甲醛是一种在基础化学和高分子化学领域有着广泛应用和深入研究的重要材料。
其在合成材料、涂料、树脂、合成纤维、医药、食品等领域都有着不可替代的作用。
然而,由于甲醛的毒性与易挥发性等特点,共聚甲醛生产工艺面临极大的挑战。
目前国内共聚甲醛的生产多采用小型的设备和传统的酸性还原法工艺。
虽然该工艺操作简单,但存在甲醛不能充分转化为共聚甲醛、催化剂活性低、废水排放量大等问题。
此外,国内共聚甲醛的生产技术水平与欧美等发达国家相比仍存在较大差距,加之环保要求的提高和市场需求的增加,研究共聚甲醛生产工艺的优化和改进显得十分迫切。
本论文的研究目的是对国内共聚甲醛合成工艺进行分析和研究。
具体而言,通过对常用的邬克酸法、酸性还原法、银催化法、氢氧化钠法和氧化甲醛法等工艺流程进行比较分析,优化工艺参数,寻求一种高效、环保、经济的共聚甲醛合成工艺,并探讨其实用性和发展前景。
本论文将从共聚甲醛的化学结构和性质、工艺流程、合成工艺优化等方面进行论述。
其中,第二章将介绍共聚甲醛的化学结构和组成,重点探讨其性质和用途;第三章将对当前国内共聚甲醛生产的主要工艺流程进行比较分析;第四章将探讨共聚甲醛的合成工艺优化,包括催化剂选择及其性能表征、工艺参数的优化、以及工艺的安全、环保和经济性评价等方面;最后一章将对研究成果进行总结和展望,指出工艺改进和未来发展的方向。
聚甲醛合成工艺及市场前景一、聚甲醛概述自1959年美国杜邦公司成功开发聚甲醛 (polyxymethylene ,简称POM)并工业化生产以来,POM以其优异的性能在汽车、电子电器、日用消费品、机械工业等领域获得了广泛运用,迅速发展成为五大工程塑料之一。
POM为线性结晶型聚合物,分子链结构规整、内聚能密度大、结晶度高、力学性能优异,具有较高的弹性模量、很高的刚度和硬度、拉伸强度、弯曲强度,耐蠕变性和耐疲劳性能优良,比强度和比刚性接近于金属,是工程塑料中力学性能最接近金属的材料,有金属塑料之称。
另外, POM耐反复冲击、去载回复性优;固有吸振性、消音性、绝缘性好且不受湿度影响;耐化学药品性优;其力学性能受温度影响小,具有较高的热变形温度。
缺点是阻燃性差、易燃烧、冲击强度低、缺口敏感性大、热稳定性差、耐候性不理想等[1]。
这些缺点极大地限制了POM在各个领域中应用范围的扩大,因此,针对POM在不同领域应用的改性研究非常活跃,各种新产品也层出不穷[2-3]。
聚甲醛的合成工艺2 反应原理2.1 氧化甲醛深度氧化的副产物主要为一氧化碳和甲酸,为了使甲酸副产减少和提高效率,应控制反应温度为50℃。
2.2 合成三聚甲醛从主反应式可以看出,甲醛浓度越大,愈有利于反映。
因此,此工序应尽可能提高甲醛浓度。
2.3 生成聚甲醛3、工序操作叙述将在汽化器内汽化后的甲醇与净化的空气混合气体通入氧化器内,在催化剂存在下,控制反应温度为550℃,空气速度10000-15000/h,氧化甲醇生成甲醛,反应选择性95%-100%,经真空浓缩成70%的甲醛液。
生成甲醛送入合成塔,加入总量4%~5%的硫酸于110℃下反应,得到质量百分数为60%-70%的三聚甲醛液;在结晶器内,用冷冻盐水使三聚甲醛结晶析出后,经离心分离,精制得三聚甲醛单体。
再将三聚甲醛、二氧五环在催化剂作用下,于双螺杆反应器内进行本体动态连续聚合,然后将粗品送入后处理釜,加入总量4%的氨水,于146℃下处理得稳定的聚甲醛。
可溶酸液相合成法三聚甲醛制备的工艺管理摘要:甲醛是合成塑料甲醛的独特原料,也可以制备无水甲醛和稳定剂、农药、模塑材料、粘合剂、消毒剂、抗菌药物等。
而多金属甲醛可产生甲醛,特别是在需要使用无水甲醛作为反应剂的情况下。
基于此,以下对可溶酸液相合成法三聚甲醛制备的工艺管理进行了探讨,以供参考。
关键词:可溶酸液相合成法;三聚甲醛制备;工艺管理引言甲醛是一种高结晶度、熔点和高强度的工程塑料,无链条,具有极佳的自润滑性、耐磨性和耐化学性。
它越来越多地用于车门把手、安全带环、回转齿轮、电子设备等但是,聚合产生的聚甲醛树脂的一部分由于是以甲醛或甲醛为基础,在现有聚合物材料中热稳定性较低,因此对于热而言极不稳定。
1甲醛产生的原因及危害煤制乙二醇装置中碳酸二甲酯生产工艺采用日本宇部的气相法,以Pd作为催化剂,气相中MeOH、NO及O2在适宜的温度下通过催化剂的催化,发生反应生成CH3ONO及H2O,副反应会产生甲醛、二甲氧基甲烷等副产物。
甲醛(HCHO)的化学特性:无色、有刺激性,其分子结构中存在一对H原子,甲醛容易发生氧化反应,聚合形成多聚甲醛(CH2O)n。
甲醛如不能及时移除系统,经过长期累积容易产生多聚甲醛,(CH2O)n的外形为白色团聚物,常温下(CH2O)n不易分解反应,一旦形成,难以从产品中分离。
将会产生以下不良影响,降低碳酸二甲酯提纯分离效果:多聚甲醛粉末在再沸器壳程积聚,降低再沸器的换热效率,造成温度降低,导致加压塔塔顶温度压力均上升;(CH2O)n会在常压泵的入口过滤器、叶轮等转动部件形成聚集,导致塔泵出口压力下降,机泵送液量下降,容易发生抽空现象,泵壳的温度上升,长时间超温会对泵造成不可逆转的损伤;(CH2O)n聚集将影响装置内管线的流体性,影响装置的正常生产。
DMC装置生产运行后,运行一段时间后出现再沸器严重堵塞,造成再沸器不换热,引起T002塔顶压力上升,并且无法通过常规操作手法降低塔压,常压管线处发觉有不明物质堵塞管道,DMC装置被迫停工检修。
聚甲醛工艺技术特点聚甲醛技术特点1.美国杜邦公司以美国杜邦公司为代表的均聚工艺系以浓度为50%的甲醛溶液为原料,由于原料甲醛中含水和其它杂质,经与异辛醇生成乙基半水甲醛溶液,经过脱水精制,热裂解得到纯甲醛。
将它通入含有三氟化硼乙醚络合物的惰性溶液中聚合成均聚甲醛,聚合料经过滤分离,干燥后,用醋酐进行羟基酯化封端,得到热稳定的聚甲醛,然后加入抗氧剂等助剂,通过挤出造粒制得成品。
此种工艺路线由于甲醛提纯工艺复杂和后处理封端技术上的困难,使得均聚产品耐碱性、耐热性差,生产成本较高,由于技术和经济上的问题,近几年来国外一些以均聚法生产的公司,如意大利SIR公司、日本旭化成公司将均聚法聚甲醛装置改为共聚法。
2.美国Ticona美国Ticona采用Celanese聚甲醛技术,其主要工艺过程如下:铁钼法甲醛,浓缩到60%。
在硫酸催化剂三聚甲醛。
以α-氯萘为萃取剂的萃取精馏而分离提纯至99.9%。
环己胺溶剂和环氧乙烷共聚单体,分别以相当于三聚甲醛加入量的质量百分数的150%和5%加入溶液法聚合反应釜,同时加入120PPM的三氟化硼合乙醚聚合催化剂。
大部分的环氧乙烷和70%的三聚甲醛共聚成了平均分子量大约40000的共聚体。
在70℃下,2~4小时以后,加入质量分数为0.5%的三正丁胺,使反应终止。
过滤和干燥后的聚合物固体用等于其重量5倍的水重新做成浆料。
加入相当浆料重量5%的氨水。
浆料被加热至150℃、氨水与聚合物链尾降解甲醛。
稳定的聚合物用泵经冲洗离心分离机用新鲜水漂洗。
然后用滚筒机蒸汽干燥。
挤压设备中挤压成型,在此加入稳定剂和抗氧化剂。
造粒机做成的0.125英寸(0.3cm)的小球用气体输送装袋。
3.德国BASF公司德国巴斯夫公司采用本体聚合工艺,在聚合反应器选择了双螺杆挤出机作为聚合装置,选用的催化剂为三氟化硼或三氟甲磺酸。
共聚物从聚合反应装置出来后,经水冷却后,进入切割室切割成颗粒,然后用离心分离机对液体/颗粒进行分离。
多聚甲醛生产工艺多聚甲醛是一种具有广泛用途的合成树脂,它的生产工艺主要包括催化氧化法和直接加甲醛催化氧化法两种。
催化氧化法生产多聚甲醛的工艺流程如下:首先,将甲醛与空气按一定比例混合后引入反应器。
反应器中含有催化剂,通常使用砷酸银作为催化剂。
在催化剂的作用下,甲醛与空气进行氧化反应生成甲醛酸。
甲醛酸经过脱水后生成多聚甲醛。
直接加甲醛催化氧化法生产多聚甲醛的工艺流程如下:首先,将甲醛与溶剂混合,形成含有甲醛的溶液。
然后,在催化剂的作用下,甲醛发生氧化反应生成甲醛酸。
甲醛酸经过脱水反应生成多聚甲醛。
不论是催化氧化法还是直接加甲醛催化氧化法,生产多聚甲醛的过程都需要借助催化剂。
催化剂能够加速反应速率,降低反应温度和压力,提高产物的收率和选择性。
砷酸银是一种常用的催化剂,它既能够催化甲醛氧化反应,又能够促进甲醛酸的脱水反应。
多聚甲醛生产工艺中的控制参数包括反应温度、反应压力、甲醛和氧气的进料比例等。
通过调整这些参数,可以控制反应速率和产物品质。
通常情况下,反应温度在100-200摄氏度之间,反应压力在1-10兆帕之间,甲醛和氧气的进料比例为1:3-1:10。
除了控制参数,多聚甲醛的生产还需要考虑反应器的设计和操作。
反应器的设计必须考虑到反应过程中产生的热量和压力,以及催化剂的使用和再生。
反应器的操作要保证反应条件的稳定性和连续性,同时要控制有害物质的排放,确保生产环境的安全性。
总的来说,多聚甲醛的生产工艺包括催化氧化法和直接加甲醛催化氧化法两种。
通过控制反应参数、设计和操作反应器,可以实现多聚甲醛的高效生产。
多聚甲醛作为一种重要的合成树脂,在建材、家具、汽车等领域都有广泛应用,其生产工艺的改进和优化对于提高生产效率和保护环境都具有重要意义。