Îmbunătățirea procesului de desalinizare, purificare, filtrare, spălare și uscare a sulfurii de polifenilen (PPS)

Sulfura de polifenilen (PPS) este o rășină inginerească termoplastică de înaltă performanță. Are o rezistență excelentă la temperaturi ridicate, rezistență la coroziune, rezistență ridicată și stabilitate excelentă a produsului. Are o gamă largă de aplicații în industria aerospațială, auto, electronică, instrumente de precizie etc. Aplicarea PPS a devenit „al șaselea cel mai mare plastic ingineresc” și „primul cel mai mare plastic ingineresc special”. Sinteza industrială a PPS adoptă în principal metoda sulfurii de sodiu, care are un randament ridicat de sinteză, efect bun, repetabilitate puternică și operare simplă, dar oligomerii și produsul secundar clorură de sodiu generat în timpul procesului de sinteză și aditivii anorganici utilizați în procesul de sinteză fac ca produsul PPS să conțină mai multe impurități și să crească conținutul de cenușă, rezultând o scădere a performanței sale complete și o gamă limitată de aplicații. Țările străine au blocat tehnologii cheie precum purificarea și post-tratarea în procesul de sinteză PPS, făcând imposibilă producerea de rășini PPS cu performanțe comparabile cu țările străine.

PPS este insolubil în orice solvent organic sub 200 °C, iar ionii metalici rămân inevitabil în matricea PPS în timpul procesului de purificare a PPS. Pe lângă sărurile anorganice, sărurile organice cu greutate moleculară mică sunt, de asemenea, principala formă de impurități metalice din PPS.

Dacă există prea mulți oligomeri în PPS de calitate superioară, după topire se vor produce mai mulți vapori, ceea ce va duce la ruperea ușoară a filamentului în timpul filării, iar rezistența fibrei este scăzută, pilozitatea este mare, tenacitatea este slabă, rigiditatea și rezistența sunt insuficiente, iar durata de viață a produsului este scurtă. Purificarea este un proces de eliminare a impurităților și oligomerilor în procesul de sinteză a PPS și este o etapă foarte importantă în post-procesare, care determină conținutul de cenușă anorganică și oligomeri din produsele PPS.

Analiza procesului de desalinizare și purificare a rășinii PPS cu sulfură de polifenilen

Sulfura de polifenilen este de obicei produsă folosind sulfură de sodiu și p-diclorbenzen ca materii prime. Reacția de polimerizare se desfășoară la temperatură ridicată (de obicei în jur de 300°C) și presiune ridicată, iar după purificare și uscare se obține produsul finit de sulfură de polifenilen. Datorită producției directe de sulfură de polifenilen, eterul conține o cantitate mare de impurități ionice anorganice, impurități organice și oligomeri, care vor afecta performanța sulfurii de polifenilen ulterioare, așa că trebuie purificată eficient.

(1) Neutralizarea acido-bazică

Se răcește sulfura de polifenilen produsă, generată după reacția de polimerizare, la 100°C~120°C, se adaugă acid, se controlează pH-ul la 3~4 și se reacționează timp de 25~35 de minute la o viteză de agitare de 20~30 rpm;

(2) Separarea solid-lichid

răcirea produsului de reacție obținut în etapa (1) la 75°C până la 85°C și separarea solidului și lichidului printr-o centrifugă pentru a obține solidul de sulfură de polifenilen;

(3) Spălare cu solvent

Se adaugă un solvent organic la solidul de sulfură de polifenilen obținut, se controlează temperatura la 95°C până la 105°C și se spală sub agitare timp de 10 până la 20 de minute;

(4) distilare cu abur și spălare

Sulfura de polifenilen obținută după etapa de spălare (3) este supusă distilării cu abur în condiții de presiune negativă, iar solventul organic rămas în particulele solide de sulfură de polifenilen este recuperat în timpul procesului de distilare; după o perioadă de distilare, se efectuează prelevarea de probe. , când conținutul de solvent organic este mai mic de 1%, se spală sulfura de polifenilen cu apă condensată cu abur la 75°C~85°C;

(5) Ambalare uscată: sulfura de polifenilenă calificată obținută în etapa (4) este separată, uscată și ambalată.

Având în vedere cerințele tehnice ale tehnologiei existente de desalinizare și purificare a rășinii PPS cu sulfură de polifenilen, mașina de spălare și uscare a filtrelor (număr brevet: ZL202022906527.4) dezvoltată de Wuxi ZhangHua are ca scop utilizarea simultană a unui sistem polimeric care conține apă sărată în procesul de post-tratare a polimerilor. Caracteristicile solventului au avantajele unei desolventizări, deshidratării și desalinizări eficiente, reduc conținutul rezidual de săruri anorganice din polimer, reduc șansele de contaminare a produsului, ating scopul purificării și obțin o rășină de sulfură de polifenilen de înaltă calitate și performanță, oferind echipamente de purificare prin desalinizare post-procesare fezabile pentru producția industrială de sulfură de polifenilen de înaltă calitate.

Principiul de funcționare al spălării, uscării, purificării, filtrării și desalinizării prin rășină PPS de sulfură de polifenilen

Conul sau cilindrul mașinii de spălat și uscat filtre este echipat cu o placă cu orificii multistrat și un mediu filtrant suprapus pentru a forma un dispozitiv de filtrare. În interior există un arbore de agitare și un dispozitiv de agitare cu șurub cu unghi variabil pentru a amesteca și ridica materialul în timpul filtrării. Și în operațiunea de răzuire, turta de filtrare este împinsă automat afară la descărcare.

Această mașină poate efectua filtrare în vid sau filtrare sub presiune. În timpul procesului de filtrare, racleta din mașină raclează continuu turta de filtrare pe sita filtrantă, astfel încât materialul este filtrat sub forma unui strat subțire de turtă de filtrare, iar rata de filtrare este foarte mare.

Dacă materialul trebuie spălat, suspensia poate fi mai întâi filtrată și uscată în mașină, apoi se adaugă lichidul de spălare și se utilizează racleta, agitatorul și șurubul de extrudare din mașină pentru a reface suspensia în turta de filtrare, apoi se presurizează sau suspensia este filtrată într-o turtă de filtrare prin aspirare.

În acest fel, filtrarea resuspensei se repetă de mai multe ori pentru a spăla bine materialele, iar în final toate turtele de filtrare sunt evacuate din mașină și intră în uscătorul cu fierbere pentru a finaliza explozia uscată la temperatură joasă.

Introduceți amestecul solid-lichid produs de reactorul sau echipamentul de cristalizare din amonte în rezervorul echipamentului doi-în-unu, deschideți ieșirea inferioară a filtratului, introduceți aer comprimat sau gaz amoniacal în echipament și presurizați și filtrați amestecul solid-lichid reacționat, până când materialul din mașină este presat și uscat. De asemenea, se poate aspira vid la ieșirea filtratului pentru a filtra materialul în vid până când filtratul este drenat.

La filtrare, arborele tubular și banda elicoidă tubulară pot fi rotite în sensul acelor de ceasornic (văzute de sus) pentru a ridica materialul, iar banda elicoidă tubulară poate limita grosimea stratului de turtă de filtrare la rotire, astfel încât materialul să fie filtrat într-un strat subțire de turtă de filtrare pentru a crește rata de filtrare. Pentru materialele uscate și ușor de filtrat, nu este necesar să se amestece la filtrare, iar materialele sunt filtrate direct până la uscare.

(2) Poate fi spălat și filtrat de mai multe ori

După ce unele materiale sunt filtrate, acestea trebuie spălate de mai multe ori.

După ce materialul este uscat în mașină, lichidul de spălare poate fi adăugat la orificiul de admisie pentru lichid de spălare din partea superioară, iar apoi turta de filtrare este refăcută uniform prin agitarea arborelui gol și a panglicii goale, iar materialul este presat și uscat după refăcuire. Dacă spălarea o singură dată nu este suficientă, materialul poate fi spălat de mai multe ori, iar pașii de mai sus pot fi repetați de mai multe ori. Operațiunea este convenabilă, iar intensitatea muncii este extrem de scăzută.

Spălarea materialelor prin metoda de mai sus se numește metodă de spălare intermitentă. Deoarece materialele sunt presate pentru uscare de fiecare dată și se adaugă lichid de spălare pentru spălare, deși supapele sunt deschise și închise puțin mai des în timpul funcționării, se folosește mai puțin lichid de spălare.

Mașina poate, de asemenea, să spele continuu materialele, adică să preseze continuu lichidul de spălare cu o pompă sau alte metode și să utilizeze presiunea lichidului de spălare pentru a filtra, în timp ce arborele gol și panglica goală sunt agitate continuu, iar filtratul este descărcat continuu din ieșirea filtratului până când, până când cerințele de spălare sunt îndeplinite, turta de filtrare este în final presată până la uscare.

(3) Sistem de colectare și reutilizare a lichidului de spălare

Mașina multifuncțională de filtrare, spălare și uscare adoptă un design segmentat. Prin controlul supapelor, se poate realiza filtrare independentă în mai multe etape și spălare inversă segmentată. Lichidul de spălare filtrat este evacuat din conducta principală și apoi curge în rezervorul de stocare temporară după ce a fost pretratat de filtrul cu sac dublu. Pompa de înaltă presiune din partea inferioară a rezervorului de stocare temporară efectuează un tratament secundar asupra filtrului de precizie transportat de lichidul de spălare și apoi utilizează supapa pentru a controla două ieșiri; o conductă merge la intrarea lichidului de spălare din partea superioară a sistemului trei-în-unu și efectuează spălarea preliminară și purificarea (reutilizarea) materialului; întreaga cale este conectată la conducta externă de tratare a lichidului de spălare și intră în procesul de eliminare a lichidelor reziduale.