Aprimoramento do processo de dessalinização, purificação, filtração, lavagem e secagem do sulfeto de polifenileno (PPS).

O sulfeto de polifenileno (PPS) é uma resina termoplástica de engenharia de alto desempenho. Possui excelente resistência a altas temperaturas, resistência à corrosão, alta resistência mecânica e excelente estabilidade do produto. Tem uma ampla gama de aplicações nas áreas aeroespacial, automotiva, eletrônica, instrumentos de precisão, etc. O PPS tornou-se o "sexto maior plástico de engenharia" e o "primeiro maior plástico de engenharia especial". A síntese industrial do PPS adota principalmente o método do sulfeto de sódio, que apresenta alto rendimento de síntese, bons resultados, forte repetibilidade e operação simples. No entanto, os oligômeros e o cloreto de sódio gerados como subproduto durante o processo de síntese, bem como os aditivos inorgânicos utilizados, fazem com que o produto final contenha mais impurezas e aumente o teor de cinzas, resultando em um declínio em seu desempenho geral e limitando sua gama de aplicações. Países estrangeiros bloquearam tecnologias-chave, como purificação e pós-tratamento no processo de síntese do PPS, impossibilitando a produção de resinas de PPS com desempenho comparável ao de outros países.

O PPS é insolúvel em qualquer solvente orgânico abaixo de 200 °C, e íons metálicos inevitavelmente permanecem na matriz do PPS durante o processo de purificação. Além de sais inorgânicos, sais orgânicos de baixa massa molecular também são a principal forma de impurezas metálicas no PPS.

Se houver muitos oligômeros no PPS de grau de fibra, haverá maior produção de vapores após a fusão, resultando em fácil quebra dos filamentos durante a fiação. Consequentemente, a resistência da fibra será baixa, a pilosidade alta, a tenacidade reduzida, a rigidez e a resistência insuficientes, e a vida útil do produto será reduzida. A purificação é um processo para eliminar impurezas e oligômeros na síntese do PPS, sendo uma etapa crítica no pós-processamento, pois determina o teor de cinzas inorgânicas e oligômeros nos produtos de PPS.

Análise do processo de dessalinização e purificação da resina de sulfeto de polifenileno (PPS).

O sulfeto de polifenileno é geralmente produzido utilizando sulfeto de sódio e p-diclorobenzeno como matérias-primas. A reação de polimerização é realizada em alta temperatura (geralmente em torno de 300 °C) e alta pressão, e o produto final, o sulfeto de polifenileno, é obtido após purificação e secagem. Devido à produção direta de sulfeto de polifenileno a partir do éter, este contém uma grande quantidade de impurezas iônicas inorgânicas, impurezas orgânicas e oligômeros, que afetam o desempenho do sulfeto de polifenileno subsequente, sendo, portanto, necessário um processo de purificação eficaz.

(1) Neutralização ácido-base

Resfrie o produto sulfeto de polifenileno gerado após a reação de polimerização a 100°C~120°C, adicione ácido, controle o pH entre 3 e 4 e deixe reagir por 25 a 35 minutos a uma velocidade de agitação de 20 a 30 rpm;

(2) Separação sólido-líquido

resfriar o produto da reação obtido na etapa (1) a 75° C. a 85° C., e separar o sólido e o líquido por meio de uma centrífuga para obter o sulfeto de polifenileno sólido;

(3) Lavagem com solvente

Adicione um solvente orgânico ao sólido de sulfeto de polifenileno obtido, controle a temperatura entre 95°C e 105°C e lave sob agitação por 10 a 20 minutos;

(4) destilação a vapor e lavagem

O sulfeto de polifenileno obtido após a etapa de lavagem (3) é submetido à destilação a vapor sob condições de pressão negativa, e o solvente orgânico restante nas partículas sólidas de sulfeto de polifenileno é recuperado durante o processo de destilação; após um período de destilação, é realizada a amostragem. Quando o teor de solvente orgânico for inferior a 1%, o sulfeto de polifenileno é lavado com água condensada a vapor a 75°C~85°C;

(5) Embalagem a seco: o sulfeto de polifenileno qualificado obtido na etapa (4) é separado, seco e embalado.

Considerando os requisitos técnicos da tecnologia existente de dessalinização e purificação da resina de sulfeto de polifenileno (PPS), a máquina de lavagem e secagem por filtro (número da patente: ZL202022906527.4), desenvolvida por Wuxi ZhangHua, visa o tratamento simultâneo de sistemas poliméricos contendo água e sal no processo de pós-tratamento do polímero. As características do solvente proporcionam vantagens como dessolventização, desidratação e dessalinização eficientes, reduzindo o teor residual de sais inorgânicos no polímero, diminuindo a probabilidade de contaminação do produto, atingindo o objetivo de purificação e obtendo resina de sulfeto de polifenileno de alta qualidade e desempenho. Dessa forma, oferece-se um equipamento viável de dessalinização e purificação pós-processamento para a produção industrial de sulfeto de polifenileno de alta qualidade.

princípio de funcionamento da dessalinização, purificação, filtração, lavagem e secagem com resina de sulfeto de polifenileno (PPS).

O cone ou cilindro da máquina de lavagem e secagem por filtro é equipado com uma placa de orifícios multicamadas e um meio filtrante sobreposto, formando um dispositivo de filtragem. Internamente, há um eixo de agitação e um dispositivo de agitação com parafuso de passo variável para agitar e levantar o material durante a filtração. Na operação de raspagem, a torta de filtração é automaticamente expelida durante o descarregamento.

Esta máquina pode realizar filtração a vácuo ou filtração sob pressão. Durante o processo de filtração, o raspador da máquina raspa continuamente a torta de filtração na tela filtrante, de modo que o material seja filtrado sob uma fina camada de torta, resultando em uma taxa de filtração muito alta.

Caso o material precise ser lavado, a pasta pode ser filtrada e seca na máquina primeiro, depois adiciona-se o líquido de lavagem e utiliza-se o raspador, o agitador e a rosca extrusora da máquina para reprocessar a pasta no bolo de filtração, e então a pasta é pressurizada ou filtrada a vácuo, transformando-se em um bolo de filtração.

Dessa forma, a filtração da lama é repetida várias vezes para lavar os materiais completamente, e finalmente todas as tortas de filtro são descarregadas da máquina e entram no secador de ebulição para completar a secagem por explosão a baixa temperatura.

Coloque a mistura sólido-líquido produzida pelo reator ou equipamento de cristalização a montante no tanque do equipamento dois-em-um, abra a saída de filtrado inferior, passe ar comprimido ou gás amônia para dentro do equipamento e pressurize e filtre a mistura sólido-líquido reagida até que o material na máquina esteja completamente seco. Também é possível aplicar vácuo na saída do filtrado para filtrar o material a vácuo até que o filtrado seja drenado.

Durante a filtração, o eixo oco e a correia helicoidal oca podem girar no sentido horário (visto de cima) para elevar o material. A correia helicoidal oca, ao girar, limita a espessura da camada de torta de filtração, resultando em uma camada fina de torta e aumentando a taxa de filtração. Para materiais secos e fáceis de filtrar, não é necessário agitar durante a filtração, podendo o material ser filtrado diretamente até secar.

(2) Pode ser lavado e filtrado várias vezes

Após a filtragem de alguns materiais, eles precisam ser lavados diversas vezes.

Após a secagem do material na máquina, o líquido de lavagem pode ser adicionado à entrada superior. Em seguida, a torta de filtração é homogeneizada pela agitação do eixo oco e da fita oca, e o material é prensado e seco após a homogeneização. Caso uma lavagem não seja suficiente, podem ser realizadas múltiplas lavagens, e as etapas acima podem ser repetidas diversas vezes. A operação é prática e requer pouca mão de obra.

A lavagem de materiais com o método acima é chamada de método de lavagem intermitente. Como os materiais são prensados ​​a seco a cada vez e o líquido de lavagem é adicionado para a lavagem, embora as válvulas sejam abertas e fechadas um pouco mais vezes durante a operação, menos líquido de lavagem é usado.

A máquina também pode lavar os materiais continuamente, ou seja, pressionar continuamente o líquido de lavagem com uma bomba ou outros métodos, e usar a pressão do líquido de lavagem para filtrar, enquanto o eixo oco e a fita oca são continuamente agitados, e o filtrado é continuamente descarregado pela saída de filtrado até que os requisitos de lavagem sejam atendidos, a torta de filtro é finalmente prensada e seca.

(3) Sistema de coleta e reutilização de detergente líquido

A máquina multifuncional de filtragem, lavagem e secagem adota um design segmentado. Através do controle por válvulas, é possível realizar a filtragem independente em múltiplos estágios e a retrolavagem segmentada. O líquido de lavagem filtrado é descarregado pelo tubo principal e, em seguida, flui para o tanque de armazenamento temporário após ser pré-tratado pelo filtro de mangas duplo. A bomba de alta pressão na parte inferior do tanque de armazenamento temporário realiza o tratamento secundário no filtro de precisão, transportando o líquido de lavagem. Em seguida, a válvula controla duas saídas: uma linha vai para a entrada de líquido de lavagem na parte superior da máquina multifuncional, onde realiza a lavagem e purificação preliminares (reutilização) do material; a outra linha se conecta à tubulação de tratamento externo do líquido de lavagem e entra no processo de descarte de efluentes.