Mejora del proceso de desalinización, purificación, filtración, lavado y secado de sulfuro de polifenileno (pps)

El sulfuro de polifenileno (PPS) es una resina termoplástica de ingeniería de alto rendimiento. Presenta excelente resistencia a altas temperaturas y a la corrosión, alta resistencia mecánica y excelente estabilidad. Tiene una amplia gama de aplicaciones en la industria aeroespacial, automotriz, electrónica, instrumentos de precisión, etc. El PPS se ha convertido en el sexto plástico de ingeniería más utilizado y el primer plástico de ingeniería especial más utilizado. La síntesis industrial del PPS se basa principalmente en el método de sulfuro de sodio, que ofrece un alto rendimiento, buenos resultados, alta repetibilidad y una operación sencilla. Sin embargo, los oligómeros y el cloruro de sodio (subproducto) generados durante el proceso de síntesis, junto con los aditivos inorgánicos utilizados, aumentan la cantidad de impurezas y el contenido de cenizas en el producto, lo que reduce su rendimiento y limita su rango de aplicación. Algunos países han bloqueado tecnologías clave como la purificación y el postratamiento en el proceso de síntesis del PPS, lo que impide la producción de resinas de PPS con un rendimiento comparable al de otros países.

El PPS es insoluble en cualquier disolvente orgánico por debajo de 200 °C, y los iones metálicos permanecen inevitablemente en su matriz durante su purificación. Además de las sales inorgánicas, las sales orgánicas de bajo peso molecular también constituyen la principal forma de impurezas metálicas en el PPS.

Si el PPS de grado fibra contiene demasiados oligómeros, se producirá más vapor tras la fusión, lo que facilitará la rotura del filamento durante el hilado. Además, la resistencia de la fibra será baja, la vellosidad alta, la tenacidad deficiente, la rigidez y la resistencia insuficientes, lo que acortará la vida útil del producto. La purificación es un proceso para eliminar impurezas y oligómeros en la síntesis de PPS, y es un paso crucial del posprocesamiento, que determina el contenido de cenizas inorgánicas y oligómeros en los productos de PPS.

Análisis del proceso de desalinización y purificación de resina de sulfuro de polifenileno (PPS)

El sulfuro de polifenileno se produce generalmente utilizando sulfuro de sodio y p-diclorobenceno como materias primas. La reacción de polimerización se completa a alta temperatura (generalmente alrededor de 300 °C) y alta presión, obteniéndose el sulfuro de polifenileno como producto final tras la purificación y el secado. Debido a la producción directa de sulfuro de polifenileno, el éter contiene una gran cantidad de impurezas iónicas inorgánicas, orgánicas y oligómeros, lo que afecta el rendimiento del sulfuro de polifenileno posterior, por lo que debe purificarse eficazmente.

(1) Neutralización ácido-base

Enfriar el producto de sulfuro de polifenileno generado después de la reacción de polimerización a 100 °C ~ 120 °C, agregar ácido, controlar el pH a 3 ~ 4 y reaccionar durante 25 ~ 35 minutos a una velocidad de agitación de 20 ~ 30 rpm;

(2) Separación sólido-líquido

enfriar el producto de reacción obtenido en la etapa (1) a 75° C a 85° C, y separar el sólido y el líquido a través de una centrífuga para obtener sulfuro de polifenileno sólido;

(3) Lavado con disolventes

Añadir un disolvente orgánico al sólido de sulfuro de polifenileno obtenido, controlar la temperatura entre 95 °C y 105 °C y lavar con agitación durante 10 a 20 minutos;

(4) destilación al vapor y lavado

El sulfuro de polifenileno obtenido después del paso de lavado (3) se somete a destilación al vapor en condiciones de presión negativa, y el disolvente orgánico restante en las partículas sólidas de sulfuro de polifenileno se recupera durante el proceso de destilación; después de un período de destilación, se realiza un muestreo. , cuando el contenido de disolvente orgánico es inferior al 1%, lavar el sulfuro de polifenileno con agua condensada al vapor a 75 °C ~ 85 °C;

(5) Envasado en seco: el sulfuro de polifenileno calificado obtenido en el paso (4) se separa, se seca y se envasa.

Considerando los requisitos técnicos de la tecnología actual de desalinización y purificación de resina de sulfuro de polifenileno (PPS), la máquina de lavado y secado de filtros (número de patente: ZL202022906527.4), desarrollada por Wuxi ZhangHua, está orientada a la integración simultánea de sistemas poliméricos con agua salada en el proceso de postratamiento de polímeros. Las características del disolvente ofrecen ventajas como una desolventización, deshidratación y desalinización eficientes, reducen el contenido residual de sales inorgánicas en el polímero, reducen el riesgo de contaminación del producto, logran el objetivo de purificación y obtienen resina de sulfuro de polifenileno de alta calidad y alto rendimiento. Esto proporciona un equipo viable de desalinización y purificación para la producción industrial de sulfuro de polifenileno de alta calidad.

Principio de funcionamiento de la desalinización, purificación, filtración, lavado y secadora de resina de sulfuro de polifenileno (PPS)

El cono o cilindro de la lavadora y secadora de filtros está equipado con una placa de orificio multicapa y un medio filtrante superpuesto para formar un dispositivo de filtrado. En su interior, se encuentran un eje agitador y un tornillo de avance variable de ángulo variable para remover y elevar el material durante la filtración. Además, mediante la operación de raspado, la torta de filtración se expulsa automáticamente durante la descarga.

Esta máquina puede realizar filtración al vacío o a presión. Durante el proceso de filtración, el raspador de la máquina raspa continuamente la torta de filtración en la malla, de modo que el material se filtra con una fina capa de torta, con una alta tasa de filtración.

Si es necesario lavar el material, primero se puede filtrar y secar la lechada en la máquina, luego agregar el líquido de lavado y usar el raspador, el agitador y el tornillo de extrusión en la máquina para volver a mezclar la torta de filtración y luego presurizar o La lechada se filtra en una torta de filtración al vacío.

De esta manera, la filtración de re-suspensión se repite muchas veces para lavar completamente los materiales y, finalmente, todas las tortas de filtración se descargan de la máquina y entran al secador de ebullición para completar la explosión seca a baja temperatura.

Introduzca la mezcla sólido-líquido producida por el reactor aguas arriba o el equipo de cristalización en el tanque del equipo dos en uno, abra la salida inferior del filtrado, introduzca aire comprimido o amoníaco en el equipo y presurice y filtre la mezcla sólido-líquido reaccionada hasta que el material en la máquina se seque por presión. También se puede aplicar vacío a la salida del filtrado para filtrarlo hasta su vaciado.

Durante la filtración, el eje hueco y la cinta de tornillo hueco giran en sentido horario (visto desde arriba) para elevar el material. La cinta de tornillo hueco limita el espesor de la capa de torta de filtración al girar, de modo que el material se filtra en capas finas para aumentar la velocidad de filtración. Para materiales secos y fáciles de filtrar, no es necesario agitar durante la filtración, ya que se filtran directamente hasta su sequedad.

(2) Se puede lavar y filtrar varias veces.

Después de filtrar algunos materiales, es necesario lavarlos varias veces.

Tras el secado del material en la máquina, se puede añadir el líquido de lavado a la entrada superior. La torta de filtración se repulpa uniformemente mediante la agitación del eje hueco y la cinta hueca. Tras la repulpa, el material se prensa y se seca. Si un solo lavado no es suficiente, se pueden realizar varios, repitiendo los pasos anteriores. La operación es cómoda y requiere muy poco trabajo.

El método de lavado de materiales descrito anteriormente se denomina lavado intermitente. Dado que los materiales se prensan y se secan cada vez y se añade detergente, aunque las válvulas se abren y cierran varias veces durante el proceso, se utiliza menos detergente.

La máquina también puede lavar continuamente los materiales, es decir, presionar continuamente el líquido de lavado con una bomba u otros métodos, y usar la presión del líquido de lavado para filtrar, mientras que el eje hueco y la cinta hueca se agitan continuamente, y el filtrado se descarga continuamente desde la salida del filtrado hasta que se cumplan los requisitos de lavado, la torta de filtro finalmente se seca prensada.

(3) Sistema de recolección y reutilización de líquido de lavado

La máquina de lavado, secado y filtrado todo en uno cuenta con un diseño segmentado. Mediante el control de válvulas, se puede lograr una filtración independiente en varias etapas y un retrolavado segmentado. El líquido de lavado filtrado se descarga desde la tubería principal y, tras ser pretratado por el filtro de doble bolsa, fluye al tanque de almacenamiento temporal. La bomba de alta presión ubicada en la parte inferior del tanque de almacenamiento temporal realiza un tratamiento secundario en el filtro de precisión que transporta el líquido de lavado y, a continuación, utiliza la válvula para controlar dos salidas: una línea que va a la entrada de líquido de lavado en la parte superior del sistema tres en uno, donde se realiza el prelavado y la purificación (reutilización) del material; y la otra línea está conectada a la tubería de tratamiento externo del líquido de lavado y entra en el proceso de eliminación de líquidos residuales.