Çin Lateks Reaktör Üreticisi, Endüstriyel Polimer Uygulamaları İçin Güvenilir Reaksiyon Sistemleri Sunuyor

Çin Lateks Reaktör Üreticisi Endüstriyel Polimer Uygulamaları için Güvenilir Reaksiyon Sistemleri Sağlıyor

Temel soruya cevap vermek için:Shijiazhuang Zhengzhong Teknoloji Şirketi'nden bir lateks reaktörü endüstriyel polimer üretimi için ne sağlıyor?Shijiazhuang Zhengzhong Technology Co., Ltd (Center Enamel), styren-butadien, vinil asetat, akrilik ve styren-akrilik sistemlerin emülsiyon polimerizasyonu için lateks reaktörleri tasarlıyor ve üretiyor,2.000 ila 50.000 litrelik çalışma hacimleri ile. Mühendislik zorluğu ısı gidermesidir: polimerleştirme styrene mol başına 73 kJ ve vinil asetat mol başına 88 kJ serbest bırakır.ve ısı, partiyi 50-90°C ayar noktasından veya parçacık boyutu dağılımından ±1°C'ye kadar tutmak için yeterince hızlı bir şekilde çıkarılmalıdır.Reaktörler, ASME VIII Bölümü 1'e göre 316L paslanmaz çelikten, 1.0 MPa'ya kadar değerlendirilen ve Ra 0.4-0.8 μm'de ürün temas bitirme ile inşa edilmiştir.

1Emülsiyon polimerizasyonu için Lateks reaktörü mühendisliği

Emülsiyon polimerizasyonu, ürünün geri dönüşü olmayan bir şekilde pıhtılaşabilen kolloidal bir dağılım olduğu için benzersiz bir talep gerektirir.Üç tasarım alanı, bir reaktörün spesifik latex seri üretip üretmediğini belirler.:

• Sıcaklık uzaklaştırma kapasitesi:Stiren 73 kJ/mol ve son katı maddeler içeriği %50 ile, 20.000 litrelik bir parti besleme dönemi boyunca yaklaşık 7.000 MJ, ortalama 200-400 kW ve çok daha yüksek bir zirve salıyor.Sıcaklık uzaklaştırılması Q = U·A·LMTD'yi takip eder, ve bir lateks reaktöründe viskozitesi arttıkça ve yüzeyde polimer film oluştuğunda duvar katsayısı bozulur.Pratik tasarımlar, monomerin ve suyun buharlaştırılması ve yoğunlaştırılması yoluyla ısıyı uzaklaştıran bir reflüs kondansörü ile 400-900 W/m2 K'lık bir kabuk veya yarım boru sarmalını birleştirir., artı daha büyük kaplarda bir ısı değiştiricisi aracılığıyla harici bir dolaşım döngüsü.
• Monomer besleme ve parçacık nükleerlenmesi:Lateks parçacık oluşumu, parçacıkların başlangıç aralığında yüzey aktivantı miksellerinde nükleerleşmesinin ve daha sonra damlacıklardan monomer difüzyonu ile büyümesinin Smith-Ewart teorisini takip eder.Tipik olarak 80-500 nm, erken ayarlanır ve kritik mikel konsantrasyonuna göre yüzey aktif maddesinin konsantrasyonu, başlatıcı parçalanma hızı ve sıcaklık profili ile yönetilir.Çünkü parçacık sayısı döngünün ilk %10-20'sinde sabitlenir., tohum aşamasının ve 3-8 saat boyunca monomer emülsiyonun besleme hızının kesin kontrolü, daha sonra gerçekleşen her şeyden daha önemlidir.sıvı yüzeyinin altındaki iyi tasarlanmış bir besleme noktası, ve sıkı bir sıcaklık kontrolü.
• Koagülasyon ve Grit Kontrolü:Koagüle edilmiş polimer, çamur veya koagulum olarak adlandırılır, lateks üretiminde birincil kalite ve bakım sorunudur.Dondurma çözme veya elektrolit şoku yoluyla, malzemenin zayıf dağıldığı yerlerde yerel monomer birleştirme yoluyla ve daha sonra dökülen duvar ve döngü üzerinde polimer film birikimi yoluyla.Radial türbinler yerine 2-4 m/s'lik uç hızlarda düşük kesme aksyal döngüler, çok az ve dar veya merkezden uzak veya açılı bir montaj lehine atılan defler, anında dağılmak için döngünün altındaki besleme dağıtımı ve Ra 0'da pürüzsüz bir elektropoliş yüzey.Film yapışmasını en aza indirmek için 4 μmAğırlık açısından %0.05 ila %0.5'in üzerindeki çamur genellikle bu nedenlerden birini gösterir.

2Reaktör yapılandırması ve aşağı akım aşamaları

Bir lateks tesisi bir reaktörden daha fazlasıdır.

• Yarım seri ile sürekli operasyon:Çoğu özel lateks yarı seri olarak yapılır: su, yüzey aktif maddesi ve bir parça monomer yüklenir, tohum oluşur ve kalan monomer emülsiyonu ve başlangıç çözeltisi 3-8 saat boyunca beslenir.Bu parçacık boyutu ve bileşimi üzerinde maksimum kontrol verir ve bir kap birçok sınıf yapmak için izin verirHalı ve kağıt kaplamaları için styrene-butadien gibi yüksek hacimli mal lateks genellikle 6-12 karıştırılmış tanklardan oluşan bir trende sürekli olarak yapılır, monomer ve başlangıç birkaç noktada beslenir,Esneklik pahasına istikrarlı kalite ve çok daha yüksek uzay-zaman verimi vererek.
• Kalan monomerlerin çıkarılması:Polimerizasyondan sonra, ürün özelliklerine ve emisyon sınırlarına uymak için kalıntı monomer tipik olarak% 0.5-2'den 100-1.000 ppm'den aşağıya düşürülmelidir.Çöpten çıkarma, reaktörde veya özel bir kapta 40-70 °C'de vakum altında buharla çıkarma yoluyla yapılır., veya geriye kalan monomeri tüketen bir redoks çifti ile kimyasal olarak çıkararak. Buhar çıkarma vakum sistemi, çıkarılmış monomer ve su için bir kondansör ve köpükleyici kapasite gerektirir,Çünkü lateks vakumda çok fazla köpürür.Kimyasal çıkarma daha basittir, ancak ürünün rengini ve kokusunu etkileyebilecek kalıntı başlatıcı parçaları ekler.
• Malzemeler, bitirme ve temizlik:Ra 0.4 μm'de elektropolit yüzeyli 316L paslanmaz çelik standarttır, çünkü duvara yapışan herhangi bir polimer filmi sonunda çamur olarak ayrılır ve ürünü kirletir.Gemiler eğimli bir tabanla belirtilir., tıkanmadan koagulum yumrularını geçiren büyük bir alt akış veya tam delikli valf ve film çıkarma için 60-90 °C'de 0.5-1.0 MPa kapasiteli yüksek basınçlı bir CIP sistemi.Farklı polimer türlerinin kampanyaları arasında, bir çözücü veya kaustik kaynama gerekebilir, bu nedenle kap ve mühürleri temizlik kimyasal ve sıcaklığı için değerlendirilmelidir.
• Kontrol, Güvenlik ve Emisyonlar:Vinyl asetat, butadiyen ve akrilik monomerler yanıcıdır ve butadiyen durumunda ölü alanlarda peroksit ve patlamış mısır polimeri oluşturabilir.Onları işleyen reaktörler ATEX veya IECEx sınıflandırması gerektirir, azot inert, DIERS metodolojisini kullanarak kaçak bir polimerizasyon için boyutlandırılmış basınç indirim ve son savunma hattı olarak acil inhibeör enjeksiyon sistemi.Kontroller, ceket ve geri akış üzerindeki kaskad sıcaklık kontrolünü içermelidir., sıcaklık ve basınçla bağlantılı besleme hızı ve her kampanyanın tam profilini belgeleyen bir parti kaydedici, bu da spesifikasyon dışı partilerin sorun giderilmesi için gereklidir.

Lateks Reaktörü Isı Çıkarma Stratejileri Karşılaştırma Matrisi

Sıkça Sorulan Sorular (FAQ)

S: Bir lateks reaktörünü standart bir kimyasal reaktörden ayıran nedir?

A: Dört farklılık. Sıcaklık kaldırma baskın: 73-88 kJ/mol polimerizasyon entalpi ve artan viskozite soğutmayı, karıştırmayı değil, sınırlayıcı faktör haline getirir.Reflux kondansatörleri, ve standart bir reaktörün sadece bir ceket kullandığı dış döngüler. Kısaltma en aza indirgenmelidir: lateks kolloidal bir dispersiyondur ve yüksek kesme veya yüksek uç hızı parçacıkları pıhtılandırır,Bu nedenle 2-4 m/s aksyal döngüler 5-7 m/s radyal türbinlerin yerini alıyor.Yüzeylerin çok pürüzsüz olması gerekir: duvara kurulan herhangi bir polimer filmi sonunda çamur olarak dökülür, bu nedenle Ra 0'da 316L elektropolize edilir.4 μm isteğe bağlı değil standarttır.Ürün filtre edilemez: pıhtılaşmış malzeme aşağıda çıkarılamaz, bu nedenle kaptaki önleme tek mevcut kalite kontrolüdür.

S: Emülsiyon polimerizasyonunda parçacık boyutu nasıl kontrol edilir?

A: Parçacık sayısı nükleerleşme aralığında, yaklaşık olarak döngünün ilk %5-20'sinde belirlenir.ve öncelikle kritik mikel konsantrasyonunun üzerindeki yüzey aktif maddesi konsantrasyonu ve reaksiyon sıcaklığında başlangıç parçalanma hızı ile yönetilir.Yüksek yüzey aktif maddenin daha fazla miksel ve dolayısıyla daha fazla, daha küçük parçacık verdiğini; daha yüksek başlatıcı daha fazla radikal ve daha fazla parçacık verdiğini.Parçacık sayısı esasen sabit ve daha fazla monomer besleme sadece mevcut parçacıkları büyütür.Bu nedenle pratik kontrol, tohum aşamasına odaklanır: ± 2% içinde doğru yüzey aktif madde yükü, ± 1 ° C içinde tutulan sıcaklık ve nükleerleşme sırasında tutarlı karıştırma.Önceki partiden bir tohum lateksinin eklenmesi, parçacık boyutunu tam olarak sınıftan sınıfa yeniden üretmek için standart endüstriyel yöntemdir..

S: Kaçak polimerizasyon nasıl önlenir?

A: Katmanlı koruma yoluyla. Birincil kontrol, monomer besleme hızını sınırlayan kaskad sıcaklık kontrolüdür, çünkü besleme hem reaktant hem de ısı kaynağıdır.Eğer sıcaklık ayar noktasından yükselirseİkincil koruma maksimum soğutma kapasitesidir.ve soğutulmuş su tüm mevcut ve kendiliğinden tam en yüksek ısı yükünü kaldırmak için boyutlandırılmış reflux kondansatörüÜçüncü koruma, havalandırmalı bir kaçış için DIERS metodolojisini kullanarak tasarlanmış uygun boyutlu bir acil yardım sistemidir.Çünkü polimerizasyon basit bir buhar basıncı yerine bir temper veya hibrit sistemdir.Son koruma, tipik olarak bir hidrokinon veya benzer kısa durma ajanı olan, kendi güç kaynağı olan, azot basınçlı bir kaptan uygulanan acil inhibeör enjeksiyon sistemidir.Kimyasal reaksiyonu saniyeler içinde durduran.

S: Çamur veya pıhtı oluşumuna ne neden olur ve nasıl azaltılır?

A: Çakıl dört mekanizma yoluyla oluşur. Mekanik kesme: aşırı döngü ucu hızı veya dış bir döngüdeki yüksek kesme pompası büyüyen parçacıklarla çarpışır ve onları köprüler.Başlık hızını 2-4 m/s'de tutarak ve dolaşım döngülerinde düşük kesme pompaları kullanarak azaltılırYerel monomer birleştirme: yüzeyde veya kötü karıştırılmış bir bölgede eklenen yem, toplu polimerizasyon meydana geldiği monomer bakımından zengin bölgeler yaratır.Sıvı yüzeyinin altındaki beslemeyle sabitlenir, doğrudan döngünün altındaDuvar filmi: polimer kaba veya kötü soğutulmuş yüzeylere yapışır ve sonunda Ra 0,4 μm'ye kadar elektropolişle ve yeterli duvar hızını koruyarak engellenir. Kimyasal istikrarsızlık:elektrolit ekleme, pH değişikliği veya donma çözme elektrikli çift katmanı sıkıştırır ve dağılımı çöktürür,Ekleme düzenini kontrol ederek ve lateksin depolama veya nakliye sırasında donmasına asla izin vererek yönetilir..