Polyfenyleenisulfidin pps-suolanpoiston, puhdistuksen, suodatuksen, pesun ja kuivauksen prosessinparannus

Polyfenyleenisulfidi (PPS) on erittäin suorituskykyinen termoplastinen tekninen hartsi. Sillä on erinomainen lämmönkesto, korroosionkestävyys, korkea lujuus ja erinomainen tuotteen stabiilius. Sillä on laaja valikoima sovelluksia ilmailu- ja avaruusteollisuudessa, autoteollisuudessa, elektroniikassa, tarkkuusinstrumenteissa jne. PPS:n käytöstä on tullut "kuudenneksi suurin tekninen muovi" ja "ensimmäinen suurin erikoistekninen muovi". PPS:n teollisessa synteesissä käytetään pääasiassa natriumsulfidimenetelmää, jolla on korkea synteesituotto, hyvä vaikutus, vahva toistettavuus ja yksinkertainen käyttö. Synteesiprosessin aikana syntyvät oligomeerit ja sivutuotteena syntyvä natriumkloridi sekä synteesiprosessissa käytetyt epäorgaaniset lisäaineet tekevät PPS-tuotteesta epäpuhtauksia sisältävän ja lisäävät tuhkapitoisuutta, mikä johtaa sen kokonaisvaltaisen suorituskyvyn heikkenemiseen ja rajoitettuun käyttöalueeseen. Ulkomaat ovat estäneet keskeiset teknologiat, kuten puhdistuksen ja jälkikäsittelyn PPS-synteesiprosessissa, mikä tekee mahdottomaksi tuottaa PPS-hartseja, joilla on vertailukelpoinen suorituskyky kuin ulkomailla.

PPS ei liukene mihinkään orgaaniseen liuottimeen alle 200 °C:ssa, ja metalli-ioneja jää väistämättä PPS-matriisiin PPS:n puhdistusprosessin aikana. Epäorgaanisten suolojen lisäksi myös pienimolekyyliset orgaaniset suolat ovat PPS:n pääasiallinen metalliepäpuhtauksien muoto.

Jos kuitulaatuisessa PPS:ssä on liikaa oligomeerejä, sulamisen jälkeen syntyy enemmän höyryjä, mikä johtaa filamentin helppoon katkeamiseen kehräyksen aikana, ja sen kuidun lujuus on heikko, karvaisuus korkea, sitkeys huono, jäykkyys ja lujuus riittämättömät ja tuotteen käyttöikä lyhenee. Puhdistus on prosessi epäpuhtauksien ja oligomeerien poistamiseksi PPS-synteesiprosessista, ja se on erittäin kriittinen vaihe jälkikäsittelyssä, joka määrittää epäorgaanisen tuhkan ja oligomeerien pitoisuuden PPS-tuotteissa.

Polyfenyleenisulfidi-PPS-hartsin suolanpoisto- ja puhdistusprosessin analyysi

Polyfenyleenisulfidia valmistetaan yleensä käyttämällä raaka-aineina natriumsulfidia ja p-diklooribentseeniä. Polymerointireaktio suoritetaan korkeassa lämpötilassa (yleensä noin 300 °C) ja korkeassa paineessa, ja sitten puhdistuksen ja kuivauksen jälkeen saadaan polyfenyleenisulfidin lopputuote. Polyfenyleenisulfidin suoran tuotannon vuoksi eetteri sisältää suuren määrän epäorgaanisia ionisia epäpuhtauksia, orgaanisia epäpuhtauksia ja oligomeerejä, jotka vaikuttavat seuraavan polyfenyleenisulfidin suorituskykyyn, joten se on puhdistettava tehokkaasti.

(1) Happo-emäsneutralisaatio

Jäähdytä polymerointireaktion jälkeen syntynyt polyfenyleenisulfidituote 100–120 °C:seen, lisää happoa, säädä pH arvoon 3–4 ja anna reagoida 25–35 minuuttia sekoitusnopeudella 20–30 rpm;

(2) Kiinteän ja nesteen erotus

vaiheessa (1) saadun reaktiotuotteen jäähdyttäminen 75–85 °C:seen ja kiinteän aineen ja nesteen erottaminen sentrifugilla polyfenyleenisulfidikiinteän aineen saamiseksi;

(3) Liuotinpesu

Lisää orgaaninen liuotin saatuun polyfenyleenisulfidikiinteään aineeseen, pidä lämpötila 95–105 °C:ssa ja pese sekoittaen 10–20 minuuttia;

(4) höyrytislaus ja pesu

Pesuvaiheen (3) jälkeen saatu polyfenyleenisulfidi höyrytislataan alipaineessa, ja polyfenyleenisulfidin kiinteisiin hiukkasiin jäänyt orgaaninen liuotin otetaan talteen tislausprosessin aikana; tislausjakson jälkeen otetaan näyte. Kun orgaanisen liuottimen pitoisuus on alle 1 %, polyfenyleenisulfidi pestään höyrykondensoidulla vedellä 75–85 °C:ssa.

(5) Kuivapakkaus: vaiheessa (4) saatu pätevä polyfenyleenisulfidi erotellaan, kuivataan ja pakataan.

Ottaen huomioon olemassa olevan polyfenyleenisulfidi-PPS-hartsin suolanpoisto- ja puhdistustekniikan tekniset vaatimukset, Wuxi ZhangHuan kehittämä suodattimen pesu- ja kuivauskone (patenttinumero: ZL202022906527.4) on tarkoitettu samanaikaiseen suola-vesipitoiseen polymeerijärjestelmään polymeerin jälkikäsittelyprosessissa. Liuottimen ominaisuuksilla on tehokkaan liuottimen poiston, vedenpoiston ja suolanpoiston edut, jotka vähentävät polymeerin jäännöspitoisuutta epäorgaanisilla suoloilla, vähentävät tuotteen kontaminaatioriskiä, ​​saavuttavat puhdistustavoitteen ja tuottavat korkealaatuista ja tehokasta polyfenyleenisulfidihartsia, mikä tarjoaa toteuttamiskelpoisen jälkikäsittelyn suolanpoiston puhdistuslaitteiston korkealaatuisen polyfenyleenisulfidin teolliseen tuotantoon.

Polyfenyleenisulfidi PPS-hartsin suolanpoistopuhdistussuodatuspesukuivaimen toimintaperiaate

Suodattimen pesu- ja kuivauskoneen kartio tai sylinteri on varustettu monikerroksisella suutinlevyllä ja suodatinmateriaalilla, jotka muodostavat suodatinlaitteen. Sisällä on sekoitusakseli ja muuttuvakulmainen, muuttuvakierteinen ruuvisekoitin, jotka sekoittavat ja nostavat materiaalia suodatuksen aikana. Kaapimisen ja purkamisen aikana suodatinkakku työntyy automaattisesti ulos.

Tämä kone voi suorittaa tyhjiösuodatuksen tai painesuodatuksen. Suodatusprosessin aikana koneen kaavin kaapii jatkuvasti suodatinkakkua suodatinseulalla, jolloin materiaali suodattuu ohuen suodatinkakkukerroksen alla ja suodatusnopeus on erittäin korkea.

Jos materiaali on pestävä, liete voidaan ensin suodattaa ja kuivata koneessa, sitten lisätä pesuneste ja käyttää koneen kaavinta, sekoitinta ja suulakepuristusruuvia suodatinkakun uudelleen liettämiseksi ja sitten paineistaa tai liete suodatetaan suodatinkakuksi imuroimalla.

Tällä tavoin uudelleenlietesuodatus toistetaan useita kertoja materiaalien perusteellisen pesemiseksi, ja lopuksi kaikki suodatinkakut poistetaan koneesta ja menevät kiehuvaan kuivausrumpuun matalan lämpötilan kuivaräjähdyksen loppuunsaattamiseksi.

Yläpuolisen reaktorin tai kiteytyslaitteen tuottama kiinteä-neste-seos kaadetaan kaksi-in-one-laitteen säiliöön, avataan alempi suodoksen ulostulo, johdetaan paineilmaa tai ammoniakkikaasua laitteeseen ja paineistetaan ja suodatetaan reagoinut kiinteä-neste-seos, kunnes koneessa oleva materiaali on puristettu kuivaksi. Suodoksen ulostuloon voidaan myös vetää tyhjiö materiaalin tyhjiösuodattamiseksi, kunnes suodos on valunut pois.

Suodatuksen aikana onttoa akselia ja onttoa ruuvihihnaa voidaan kiertää myötäpäivään (ylhäältä katsottuna) materiaalin nostamiseksi, ja ontto ruuvihihna voi rajoittaa suodatinkakkukerroksen paksuutta pyöriessään, jolloin materiaali on ohuessa suodatinkakkusuodattimessa kerrosolosuhteissa suodatusnopeuden lisäämiseksi. Kuivien ja helposti suodatettavien materiaalien sekoittamista ei tarvita suodatuksen aikana, ja materiaalit suodatetaan suoraan kuiviin.

(2) Voidaan pestä ja suodattaa useita kertoja

Kun jotkut materiaalit on suodatettu, ne on pestävä useita kertoja.

Kun materiaali on kuivattu koneessa, pesuneste voidaan lisätä yläosassa olevaan pesunesteen sisääntuloon, ja sitten suodatinkakku sekoitetaan tasaisesti uudelleen onton akselin ja onton nauhan avulla, ja materiaali puristetaan kuivaksi uudelleensekoituksen jälkeen. Jos yksi pesu ei riitä, se voidaan pestä useita kertoja, ja edellä mainitut vaiheet voidaan toistaa monta kertaa. Toimenpide on kätevä ja työvoimavaltainen erittäin alhainen.

Materiaalien pesua yllä olevalla menetelmällä kutsutaan jaksoittaiseksi pesuksi. Koska materiaalit prässätään kuivaksi joka kerta ja pesunestettä lisätään pesua varten, venttiilit avataan ja suljetaan hieman useammin käytön aikana, joten pesunestettä kuluu vähemmän.

Kone voi myös jatkuvasti pestä materiaaleja, eli puristaa pesunestettä jatkuvasti pumpulla tai muilla menetelmillä ja käyttää pesunesteen painetta suodattamiseen, samalla kun onttoa akselia ja onttoa nauhaa sekoitetaan jatkuvasti, ja suodos poistuu jatkuvasti suodoksen ulostulosta, kunnes pesuvaatimukset täyttyvät, suodatinkakku puristetaan lopulta kuivaksi.

(3) Pesunesteen keräys- ja uudelleenkäyttöjärjestelmä

Tämä monitoimisuodatin-, pesu- ja kuivauskone on segmentoitu. Venttiiliohjauksen avulla voidaan toteuttaa monivaiheinen itsenäinen suodatus ja segmenttinen vastahuuhtelu. Suodatettu pesuneste poistuu pääputkesta ja virtaa sitten väliaikaiseen varastosäiliöön esikäsittelyn jälkeen kaksoissuodatinpussisuodattimella. Väliaikaisen varastosäiliön pohjassa oleva korkeapainepumppu suorittaa pesunesteen kuljettaman tarkkuussuodattimen toissijaisen käsittelyn ja ohjaa sitten venttiiliä kahden ulostulon ohjaamiseen; toinen linja menee kolmitoimilaitteen yläosassa olevaan pesunesteen sisääntuloon ja suorittaa materiaalin esipesun ja puhdistuksen (uudelleenkäytön); koko reitti on kytketty pesunesteen ulkoiseen käsittelyputkistoon ja menee jäteveden hävitysprosessiin.