تولید کننده رآکتور لاتکس چین ارائه سیستم های واکنش قابل اعتماد برای کاربردهای صنعتی پلیمر

تولید کننده رآکتور لاتکس چین ارائه سیستم های واکنش قابل اعتماد برای کاربردهای صنعتی پلیمر

جواب دادن به سوال اصلي:یک راکتور لاتکس از شرکت شیجیاژوانگ Zhengzhong Technology Co، Ltd برای تولید پلیمر صنعتی چه چیزی را ارائه می دهد؟شرکت فناوری شیجیاژوانگ ژینگژونگ، لمیتد (Center Enamel) رآکتورهای لاتکس را برای پلیمریزاسیون امولسیون استیرن-بوتادین، وینیل استات، آکریلیک و سیستم های استیرن-اکریلیک طراحی و تولید می کند,با حجم کار از 2000 تا 50،000 لیتر. چالش مهندسی حذف گرما است: پلیمریز استیرن 73 کیلوژول در هر مول و استات وینیل 88 کیلوژول در هر مول را آزاد می کند.و گرما باید به اندازه کافی سریع استخراج شود تا دسته را در حدود ± 1 °C از نقطه تنظیم 50-90 °C یا توزیع اندازه ذرات نگه دارد.رآکتورها از فولاد ضد زنگ 316L به ASME VIII Division 1 ساخته شده اند، با درجه بندی 1.0 MPa، با پایان تماس محصول در Ra 0.4-0.8 μm.

1مهندسی یک راکتور لاتکس برای پلیمریزاسیون امولسیون

پلیمریزاسیون امولسیون به طور منحصر به فرد سخت است زیرا محصول یک پراکندگی کالوییدال است که می تواند به طور برگشت ناپذیر انعقادی شود.سه منطقه طراحی تعیین می کنند که آیا یک راکتور دسته بعد از دسته تولید لاتکس بر روی مشخصات می کند:

• ظرفیت حذف گرما:با استیرین در 73 kJ / mol و محتوای جامد نهایی 50٪، یک دسته 20،000 لیتر حدود 7،000 MJ را در طول دوره تغذیه، به طور متوسط 200-400 kW و اوج بسیار بالاتر آزاد می کند.حذف گرما به دنبال Q = U·A·LMTD است، و در یک راکتور لاتکس ضریب دیوار با افزایش لزوم و تشکیل فیلم پلیمر در سطح کاهش می یابد.طرح های عملی ترکیبی از یک کویل جاکت یا نیمه لوله در U از 400-900 W / m2 K با یک رفلکس تهویه کننده است که گرمای با تبخیر و تهویه مونومر و آب را از بین می برد، به علاوه یک حلقه گردش خارجی از طریق مبادله گرما در ظروف بزرگتر. خنک سازی ریفلوکس اغلب مسیر غالب است زیرا گرما را بدون هیچ سطح دیواره ای از بین می برد.
• مواد غذایی مونومری و هسته سازی ذرات:شکل گیری ذرات لاتکس بر اساس نظریه اسمیت-اوارت انجام می شود که در آن ذرات در طول فاصله اولیه در میکسل های سطح فعال هسته ای می شوند و سپس با انتشار مونومر از قطرات رشد می کنند.به طور معمول 80-500 nm، در ابتدا تنظیم می شود و با غلظت سطح فعال نسبت به غلظت میکول بحرانی، با سرعت تجزیه شروع کننده و با مشخصات دمایی تنظیم می شود.چون تعداد ذرات در 10 تا 20 درصد اول چرخه ثابت است، کنترل دقیق مرحله دانه و سرعت تزریق ایمولسیون مونومر در طول ۳ تا ۸ ساعت مهم تر از هر چیزی است که بعد از آن اتفاق می افتد.یک نقطه تغذیه به خوبی طراحی شده زیر سطح مایع، و کنترل دما سخت.
• تخمک گذاری و کنترل سنگ:پلیمر انعکاس یافته، به نام سنگ یا انعکاس دهنده، مشکل اصلی کیفیت و نگهداری در تولید لاتکس است.از طریق یخ زدگی یا شوک الکترولیت، از طریق جمع آوری مونومر محلی در جایی که خوراک به خوبی پراکنده شده است و از طریق انباشت فیلم پلیمری در دیوار و ولتاژ که بعداً از بین می رود. پاسخ طراحی:موتورهای محوری با سرعت پایینی از 2-4 متر در ثانیه به جای توربین های شعاعی، بافلهایی که تعداد کمی و باریک هستند یا به نفع قرار دادن خارج از مرکز یا زاویه ای حذف شده اند، توزیع تغذیه در زیر چرخ دنده برای پراکندگی فوری و یک سطح الکترولیستر صاف در Ra 0.4 μm برای به حداقل رساندن چسبندگی فیلمخشکی بیش از ۰.۰۵-۰.۵٪ وزن معمولاً یکی از این علل را نشان می دهد.

2ساختار راکتور و مراحل پایین رودخانه

یک کارخانه لاتکس بیشتر از یک راکتور است. چهار عنصر یک سیستم تولید کامل و قابل اعتماد را تعریف می کنند:

• کار نیمه دسته ای در مقابل کار مستمر:بیشتر لاتکس های تخصصی نیمه دسته بندی می شوند: آب، سطح فعال و بخشی از مونومر شارژ می شوند، دانه شکل می گیرد و ایمولسیون مونومر باقی مانده و محلول آغاز کننده در طول ۳ تا ۸ ساعت تغذیه می شوند.این امر حداکثر کنترل بر روی اندازه ذرات و ترکیب و اجازه می دهد یک ظرف برای ساخت بسیاری از درجهلاتکس کالایی با حجم بالا مانند استیرین-بوتادین برای پوشش فرش و کاغذ اغلب به طور مداوم در یک قطار از 6 تا 12 مخزن مخلوط شده با مونومر و شروع کننده در چندین نقطه تغذیه می شود.که کیفیت ثابت و بازده فضای زمانی بسیار بالاتر را با هزینه انعطاف پذیری فراهم می کند.
• جدا کردن مونومرهای باقیمانده:پس از پلیمریزاسیون، مونومر باقیمانده باید از 0.5-2٪ به کمتر از 100-1000 ppm کاهش یابد تا مشخصات محصول و محدودیت های انتشار را برآورده کند.جداسازی در راکتور یا ظرف اختصاصی با جداسازی بخار در خلاء در ۴۰ تا ۷۰ درجه سانتیگراد انجام می شود، یا با پاکسازی شیمیایی با یک جفت ردوکس که مونومر باقی مانده را مصرف می کند. پاکسازی بخار نیاز به یک سیستم خلاء، یک تهویه دهنده برای مونومر پاک شده و آب و قابلیت ضد کف دارد،چون لاتکس تحت خلاء به شدت فوم می کند.جدا کردن شیمیایی ساده تر است اما قطعات شروع کننده باقیمانده را اضافه می کند که ممکن است رنگ و بوی محصول را تحت تاثیر قرار دهد.
• مواد، تکمیل و تمیز کردن:فولاد ضد زنگ 316L با سطوح الکتروپولیس شده در Ra 0.4 μm استاندارد است، زیرا هر فیلم پلیمر که به دیوار چسبیده است در نهایت به عنوان خاکستری جدا می شود و محصول را آلوده می کند.ظرف ها با یک کف شیب دار مشخص می شوند.، یک دریچه پایین بزرگ یا کامل که بدون مسدود کردن توده های انعقادی عبور می کند و یک سیستم CIP با فشار بالا قادر به 0.5-1.0 MPa در 60 تا 90 درجه سانتیگراد برای حذف فیلم.بین کمپین های انواع مختلف پلیمر، ممکن است یک محلول یا جوش خوردگی مورد نیاز باشد، بنابراین ظرف و مهر و موم آن باید برای شیمی تمیز کردن و دمای درجه بندی شود.
• کنترل، ایمنی و انتشار:استات وینیل، بوتادیل و مونومر های آکریلیک قابل اشتعال هستند و در مورد بوتادیل، می توانند در فضاهای مرده پروکسید و پلیمر پاپ کورن را تشکیل دهند.راکتورهای که با آنها کار می کنند نیاز به طبقه بندی ATEX یا IECEx دارند.، خنک کننده نیتروژن، کاهش فشار اندازه گیری شده برای پلیمریزاسیون فرار با استفاده از روش DIERS، و یک سیستم تزریق مهار کننده اضطراری به عنوان آخرین خط دفاع.کنترل ها باید شامل کنترل درجه حرارت آبشار در ژاکت و بازپرداخت باشد.، سرعت تغذیه به درجه حرارت و فشار متصل شده است و یک ضبط کننده دسته که مشخصات کامل برای هر کمپین را مستند می کند، که برای رفع مشکلات دسته های خارج از مشخصات ضروری است.

استراتژی های حذف گرما از راکتور لاتکس ماتریس مقایسه

سوالات متداول (FAQ)

س: چه چیزی باعث می شود یک راکتور لاتکس از یک راکتور شیمیایی استاندارد متفاوت باشد؟

ج: چهار تفاوت. حذف گرما غالب است: enthalpies پلیمریزاسیون 73-88 kJ / mol همراه با افزایش لزگی باعث خنک شدن، نه مخلوط کردن، عامل محدود کننده است، بنابراین راکتورهای لاتکس جاکت ها را ترکیب می کنند،کمپرسورهای ریفلوکس، و حلقه های خارجی که در آن یک راکتور استاندارد تنها از یک ژاکت استفاده می کند. برش باید به حداقل برسد: لاتکس یک پراکندگی کالوییدال است و برش بالا یا سرعت بالای نوک ذرات را انجماد می دهد.بنابراین توربین های محوری با سرعت ۲ تا ۴ متر در ثانیه جایگزین توربین های شعاعی با سرعت ۵ تا ۷ متر در ثانیه می شوندسطح باید بسیار صاف باشد: هر فیلم پلیمر که بر روی دیوار ساخته می شود در نهایت به عنوان خاکستری از بین می رود ، بنابراین 316L در Ra 0 الکتروپولیس شده است.4 μm استاندارد است نه اختیاریو این محصول نمی تواند فیلتر شود: مواد انعکاس یافته نمی توانند در پایین رودخانه حذف شوند، بنابراین پیشگیری در ظرف تنها کنترل کیفیت موجود است.

س: اندازه ذرات در پلیمریزاسیون امولسیون چگونه کنترل می شود؟

A: تعداد ذرات در طول فاصله هسته سازی، تقریباً 5 تا 20 درصد اول چرخه تعیین می شود.و در درجه اول توسط غلظت سطح فعال بالاتر از غلظت حیاتی مایسل و سرعت تجزیه ی ابتدایی در دمای واکنش تنظیم می شود.. سطح فعال بالاتر باعث می شود که میکسل های بیشتری و بنابراین ذرات کوچکتر وجود داشته باشد.تعداد ذرات اساسا ثابت است و تغذیه مونومر بیشتر به سادگی ذرات موجود را افزایش می دهد.بنابراین کنترل عملی بر مرحله دانه متمرکز است: بار دقیق سطح فعال در حدود ± 2٪، دمای در حدود ± 1 ° C نگه داشته شده و تحریک مداوم در طول هسته.اضافه کردن یک لاتکس دانه از یک دسته قبلی روش استاندارد صنعتی برای بازتولید اندازه ذرات دقیقا درجه بعد از درجه است.

س: چگونه از پلیمریزاسیون فرار جلوگیری می شود؟

A: از طریق حفاظت لایه دار. کنترل اصلی کنترل درجه حرارت آبشار است که سرعت تغذیه مونومر را محدود می کند، زیرا تغذیه هم واکنش دهنده و هم منبع گرما است.اگر درجه حرارت بالاتر از حد تعیین شده باشد، تغذیه به طور خودکار متوقف می شود. حفاظت ثانویه حداکثر ظرفیت خنک کننده، با ژاکت، reflux،و آب خنک شده همه در دسترس و رفلکس تهویه اندازه گیری برای حذف تمام بار گرمای اوج به طور مستقل. حفاظت درجه یک یک سیستم کمک اضطراری مناسب است که با استفاده از روش DIERS برای یک راه فرار هوایی طراحی شده استچون پلیمریزاسیون یک سیستم تند کننده یا ترکیبی است نه یک سیستم فشار بخار سادهحفاظت نهایی یک سیستم تزریق مهار کننده اضطراری است، به طور معمول یک هیدروکینون یا یک عامل کوتاه مدت مشابه، که از یک ظرف نیتروژن تحت فشار با منبع تغذیه خود استفاده می شود.که واکنش شیمیایی را در عرض چند ثانیه متوقف می کند.

سوال: چه چیزی باعث تشکیل سنگ یا انعقادی می شود و چگونه کاهش می یابد؟

ج: سنگ شکن از طریق چهار مکانیزم شکل می گیرد. برش مکانیکی: سرعت بیش از حد نوک چرخ دار یا یک پمپ برش بالا در یک حلقه خارجی ذرات در حال رشد را به هم می کشد و آنها را از هم جدا می کند.کاهش با حفظ سرعت نوک در 2-4 m/s و استفاده از پمپ های کم برش در حلقه های گردشجمع آوری مونومر محلی: خوراک اضافه شده در سطح یا در یک منطقه کم مخلوط، مناطق غنی از مونومر ایجاد می کند که در آن پلیمریزاسیون عمده رخ می دهد.با تغذیه زیر سطح مایع و مستقیماً زیر چرخ دار ثابت می شودفیلم دیواری: پلیمر به سطوح خشن یا ضعیف خنک می شود و در نهایت از بین می رود، که با الکتروپولیش به Ra 0.4 μm و حفظ سرعت مناسب دیوار جلوگیری می شود. عدم ثبات شیمیایی:افزودن الکترولیت، تغییر pH، و یا یخ زدگی-تردید فشرده سازی لایه دوگانه الکتریکی و فروپاشی پراکندگی،با کنترل ترتیب اضافه کردن و هرگز اجازه ندهید که لاتکس در طول ذخیره سازی یا حمل و نقل یخ زده شود.

برچسب ها:راکتور فولاد ضد زنگ,سیستم راکتور شیمیایی,راکتور شیمیایی صنعتی