甲醛及多聚甲醛生產(chǎn)技術(shù)研究論文
摘要：甲醛屬于無色具有強烈刺激性氣味的氣體，作為工業(yè)生產(chǎn)中甲醛的最佳替代品，多聚甲醛中呈片狀固體，屬于低聚合度的固態(tài)甲醛產(chǎn)品，便于儲存與運輸。本文深入分析了甲醛以及多聚甲醛的不同生產(chǎn)技術(shù)，由不同角度降低生產(chǎn)成本，以便提高甲醛以及多聚甲醛的質(zhì)量水平，在提升生產(chǎn)效益的基礎(chǔ)上提高企業(yè)的競爭實力。
關(guān)鍵詞：甲醛；多聚甲醛；生產(chǎn)計劃
聚甲醛，英文縮寫為POM，這種材料是目前工程塑料的最常見的五種，其硬度是驚人的，有著“超級鋼”和“聲譽從鋼”的美譽，聚甲醛是一種綜合性能非常優(yōu)良的熱塑性工程塑料的應(yīng)用范圍很廣。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，中國的汽車行業(yè)和一些新興產(chǎn)業(yè)如電子工業(yè)也得到了快速的發(fā)展，因此，導(dǎo)致中國的聚甲醛需求量也越來越高。
1甲醛生產(chǎn)技術(shù)簡析
1.1直接氧化方法
甲醛與水是此反應(yīng)中主要的反應(yīng)物，且副反應(yīng)物為甲醛與水。在實際生產(chǎn)過程中，為了提升甲醛的收回率，還應(yīng)注意控制反應(yīng)溫度，具體來講，應(yīng)細化分為以下兩種方法。一種是銀法催化氧化方法，主要由儲備甲醇、計量、蒸發(fā)、氧化以及冷卻吸收等流程構(gòu)成。首先，應(yīng)將甲醇溶液及壓縮空氣輸送至蒸發(fā)器中，并將其置于薄層銀表面，保持350攝氏度的溫度。氣體產(chǎn)生后會進入吸收塔并在其中進行冷凝吸收，塔底則會收集到液態(tài)的甲醛。此反應(yīng)過程中的催化劑為銀，根據(jù)催化劑的形態(tài)也可以被分為電解銀以及浮石銀等兩種方法，兩種方法的工藝較為成熟，且電耗較低，擁有較低的生產(chǎn)成本，但甲醛的吸收率較低，且會產(chǎn)生多種副反應(yīng)，以致影響了正常的工藝流程[1]。另一種是鐵鉬催化氧化方法，它具備壓縮、反應(yīng)吸收等流程，可以生產(chǎn)較高濃度的甲醛。在實際生產(chǎn)過程中，應(yīng)在氧化器內(nèi)放置足量的混合氣體，并使用五氧化二釩以及氧化亞鐵等催化劑，控制反應(yīng)溫度為300至380攝氏度。這種方法中催化劑性能較佳，且吸收更為完全，缺點是設(shè)備的使用率較低，且需要消耗較大動力，以致無法有效分離產(chǎn)物。但它需要的反應(yīng)溫度較低，且余熱利用率較大，因而具備較為明顯的經(jīng)濟性。上述兩種方法中，催化劑是其最為主要的影響因素，直接影響著生產(chǎn)效益水平。為此，在實際生產(chǎn)過程中，應(yīng)注意提升催化劑的性能、活性、機械強度以及熱穩(wěn)定性[2]。
1.2甲縮醛方法
甲縮醛是一種無色、透明且伴有氯仿氣味的液體，以往人們利用甲縮醛以及鐵鉬催化劑進行甲醛的制作，使其具備了一定的工業(yè)化特點，其具體的流程如下：一是合成甲縮醛，且利用甲醇、甲醛以及催化劑等反應(yīng)物開始反應(yīng)。此種方法可以緊密連接各種催化器的.反應(yīng)器，在常壓下便可以完成，且溫度一般被控制在60至90攝氏度。二是生成甲醛氣體，三是吸收甲醛氣體，四是分離甲醛水溶液。這種方法可以確保生產(chǎn)閉路的循環(huán)，提升了生產(chǎn)效率，具備較好的發(fā)展前景。
1.3循環(huán)方法
此種方法可以分為尾氣循環(huán)以及甲醇循環(huán)兩種方法，尾氣循環(huán)主要借助尾氣風(fēng)機，利用尾氣帶走不必要的熱量，確保了甲醛濃度的合理性。同時，甲醛氣體僅在高溫區(qū)域進行短暫的停留，也降低了副反應(yīng)的發(fā)生幾率。因此，此種方法的優(yōu)勢在于其存在較少的副反應(yīng)，且獲得的甲醛濃度較大。但缺點在于其需要較長的反應(yīng)時間，投資成本較大，且耗時較長，為此，此種方法并不十分適用實際的生產(chǎn)過程。
2多聚甲醛的生產(chǎn)技術(shù)
低聚合多度甲醛以及固體多聚甲醛屬于多聚甲醛的兩種不同類型，其中低聚合多聚甲醛存在較大優(yōu)勢，且純度較高，顆粒更為均勻?qū)ΨQ。而固體多聚甲醛僅在解聚方面優(yōu)于前者，其缺點更為明顯。在實際生產(chǎn)過程中，工作人員應(yīng)注意掌握產(chǎn)品的聚合度，避免甲醛出現(xiàn)高度聚合問題。同時，也應(yīng)減少干燥脫水時間，提升產(chǎn)品的實際回收率[3]。首先是真空靶式干燥方法，分為真空濃縮、聚合、干燥、篩分以及粉碎包裝等流程，此工藝的投資較小，且具備高效節(jié)能的優(yōu)勢，但卻存在出料困難且生產(chǎn)周期較長等缺陷，因而一般不被使用于實際的生產(chǎn)過程中。其次是金屬傳送帶干燥方法，分為濃縮、冷卻固化、干燥以及粉碎包裝等流程，此種工藝具備較大的靈活性與密封性，可以有效控制干燥介質(zhì)的相關(guān)參數(shù)，提升了操作的可靠性與有效性。同時，設(shè)備安裝更為簡便，但占地面積較大，運行過程中易產(chǎn)生噪音，因而很難獲得顆粒狀的產(chǎn)品。再次是噴霧干燥方法，分為解聚、真空壓縮、干燥以及噴霧造粒等流程，此方法可以獲得細顆粒狀的多聚甲醛，且其具備較好的水溶性與流動性。此種方法需要的干燥時間較短，且可以獲得流動性與靈活性較好的多聚甲醛顆粒，但卻很難實現(xiàn)有效分離，且熱效率較差。最后是共沸精餾法，分為濃縮、共沸脫水、過濾以及干燥等流程，此方法可以獲得91%以上含量的甲醛，制作的多聚甲醛質(zhì)量水平較高。但其也存在一定的不足之處，比如很難實現(xiàn)同收且需要多樣的共沸劑。
3結(jié)語
當(dāng)前，我國多數(shù)企業(yè)依然采用傳統(tǒng)的方法生產(chǎn)甲醛，不但能耗較大，且無法控制其聚合度，以致產(chǎn)品質(zhì)量水平較低，性能較差。為了滿足當(dāng)前市場對甲醛以及多聚甲醛產(chǎn)品的需求，生產(chǎn)廠家應(yīng)由國外引進先進的生產(chǎn)技術(shù)，并與外資企業(yè)進行有效合作，以提升甲醛以及多聚甲醛產(chǎn)品的質(zhì)量水平，降低生產(chǎn)成本，提升企業(yè)的競爭實力。
參考文獻:
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