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      節水型高效PVB樹脂水洗釜——筒錐式過濾洗滌二合一的工藝探討

      信息來源:本站 | 發布日期: 2021-04-19 10:52:43 | 瀏覽量:237752
      摘要:聚乙烯醇縮丁醛(PVB樹脂)產品中存在羥基,易和水形成水合物,致使母液需要少量多次進行洗滌。筒錐式過濾洗滌二合一水洗釜提高水洗溫度,減少純水用量。將洗堿、烘干甩干工序的廢水回收利用后,既減少了PVB樹脂的生產成…

          聚乙烯醇縮丁醛(PVB樹脂)是一種白色固體顆粒,產品形成的涂膜具有高透明性、彈性、韌性、耐堿性強、耐油性和低溫耐沖擊性等優越的特性,同時,對玻璃、金屬、陶瓷粉、塑膠、皮革等木材都有優良的粘接力,主要應用與汽車與建筑物的安全玻璃中間膜、防銹底漆、考漆、木器漆、印刷油墨、電子陶瓷及覆銅板粘接劑。
          2016年全球PVB樹脂的需求量將超過1000千噸,其中我國的需求量將占全球總量的25%。但是,我國目前^PVB樹脂的生產技術仍不成熟,大多數都是低粘度的PVB樹脂,80%以上的^PVB樹脂材料仍依靠進口。故國內仍需加大力度生產研發^PVB樹脂的生產技術,解決^PVB樹脂依靠進口這一難題。另一方面,對原PVB樹脂生產工藝不斷進行技術升級改造,提高我國PVB樹脂中間膜的技術經濟競爭優勢同樣具有重要的現實意義。

      聚乙烯醇縮丁醛(PVB樹脂)現有生產工藝分析
          原有年產2000噸PVB樹脂合成車間生產工藝如圖所示,將PVA在溶解釜R101中加水升溫溶解后,用泵P101輸送至縮合釜R102,縮合、中和反應在同一只釜R102中完成,由離心機F101、F102過濾后的粗濾餅,經操作工用推車送至洗滌釜R103中洗滌,通真空抽干再加去離子水洗滌,然后抽干,按此重復進行,共洗滌八次,zui后一次洗滌后,直接讓固液混合物從出料口流出至離心機F103中離心過濾,再送至干燥車間,得到PVB產品。
          現有PVB樹脂洗滌工藝存在的問題:增加水洗釜每次水洗廢水的排放量,可相應減少水洗次數,減少用水量,這是PVB生產廠家的共識,部分廠家采用對水洗釜抽真空的方式,盡量將廢水排盡。采用水洗和離心脫水多次循環的方式,亦可達到上述目的,具體操作方式為將水洗過的PVB樹脂放入離心機,脫水后再放入水洗釜水洗,如此循環。但采用該法勞動強度較大,要將物料不斷在離心機和水洗釜間倒換。

          PVB是由聚乙烯醇和正丁醛在強酸條件下,經高分子官能團的縮合反應而生成的分子內縮醛化物。因該生產方法工藝流程簡單,不需要昂貴的溶劑和溶劑回收裝置,且污染小,因而被廣泛采用,但制約PVB行業發展的一大因素就是PVB樹脂質量的穩定性,而提高樹脂穩定性的關鍵是水洗。據測算,每生產1噸PVB樹脂需耗水約65噸,如何減少PVB生產耗水量,是PVB行業研究的永恒主題。隨著我國對工業環境的要求越來越高,很多靠二步法生產PVB樹脂的廠家面臨著節能、節水的壓力,這影響著我國PVB行業的發展。

      節水型高效PVB樹脂水洗釜——筒錐式過濾洗滌二合一 設備概述
          目前精細化工行業中廣泛應用的過濾洗滌二合一裝置,由于其內部都是采用平板式燒結網過濾,通過內部攪拌器的升降和旋轉的雙重作用,將內部固體殘留物排出機外,但常規的裝置不僅過濾效果不佳、還極易出現濾液滲漏,且使用者的洗滌的麻煩,并不利于使用者進行多次操作。而且常規的過濾洗滌二合一往往無法快速的將濾液排出,且還不便于操作者對裝置清理完全,還容易出現濾液滲漏浪費的情況。
          百得干燥研發的高效筒錐式過濾洗滌二合一,頂蓋、筒體及錐球型殼體通過法蘭相互連接形成封閉的容器,攪拌驅動裝置帶動中心軸及環繞中心軸的螺旋攪拌裝置進行旋轉,帶動物料實現攪拌作業;在容器外側壁的過濾裝置能夠對物料進行過濾,濾液穿過過濾裝置被濾液收集板收集,并通過濾液出口排出筒體。容器底部的錐球型殼體配合與錐球型殼體的球面結構內表面貼合的底攪拌裝置,可使得容器內的物料不存在操作死角,使得攪拌更均勻,且不會造成物料的浪費。

      節水型高效PVB樹脂水洗釜——筒錐式過濾洗滌二合一 工藝流程
         (1) 溶解:將PVA投入溶解釜中進行溶解,將PVA溶解成PVA水溶液;
         (2) 過濾:將步驟(1)溶解的PVA水溶液與冷純水用板式換熱器進行熱交換降溫;
         (3) 反應:將步驟(2)經降溫的PVA水溶液投入反應釜中,當反應釜將PVA水溶液加熱,投入丁醛、鹽酸,PVA水溶液與丁醛、鹽酸在反應釜中進行反應,反應后將反應物放至鎮定釜內;
         (4) 鎮定:將步驟(3)反應后的反應物在鎮定釜內進行升溫;
         (5) 保溫:將步驟(4)的反應物在鎮定釜內進行保溫后,將反應物放至水洗釜;
         (6) 水洗:將步驟(5)的反應物用回收利用水洗滌5次以上,具體是:先排水至水洗釜固定位置,然后補回收利用水至水洗釜內刻度線處,攪拌后排水至污水處理,重復上述動作5次以上;
         (7) 洗酸:將步驟(6)的反應物用去離子水洗滌2次,具體是:先排水至水洗釜固定位置,然后補去離子水至水洗釜內刻度線處,攪拌后排水至污水處理,重復上述動作2次以上;
         (8) 加堿中和鹽酸:在步驟(7)的反應物中加入堿液進行中和反應,使其PH值;
         (9) 洗堿:將步驟(8)的反應物中的水排放至回收池中,然后補去離子水至水洗釜刻度線處,攪拌后再次將水排放至回收池中,重復洗堿動作直至水洗釜內反應物的水電導率為50以下;
         (10) 廢水回收:將步驟(9)洗堿產生的廢水進行回收,將廢水排至廢水回收池中,回收的廢水用于下一次的洗酸工序;
         (11) 甩干烘干:將步驟(10)的反應物抽至甩干機中進行甩干作業;
         (12) 廢水回收:將步驟(11)甩干烘干產生的廢水進行回收,將廢水排至廢水回收池中,回收的廢水用于下一次的洗酸工序;
         (13) 成品:得到PVB樹脂粉末。

      節水型高效PVB樹脂水洗釜——筒錐式過濾洗滌二合一 技術改進
         (1) 筒錐式過濾洗滌二合一水洗釜外側設置加熱夾套,采用蒸汽加熱的方式進行。PVB水溶液放入水洗釜時,即開始加熱,采用邊加熱,邊水洗的方式進行操作。由于PVB在軟化點在36~45℃,加熱水洗,能利于水洗時將雜質排出,減少水洗次數和水洗時間,提高水洗效率。
         (2) 筒錐式過濾洗滌二合一水洗釜的洗滌液出口設置在錐體底部。當水位下至釜底時,打開減壓閥門,將釜內的水份全部抽離,加快水洗效率,提高產品品質。
         (3) 水洗釜的錐形過濾器采用分段式設計,通過閥門控制可實現多段獨立過濾、分段反吹洗,過濾出的洗滌液匯到總管排出,經雙聯式濾袋過濾器預處理后流入暫存罐。
         (4) 暫存罐底部的高壓泵將洗滌液輸送的精密過濾器二次處理后,利用閥門控制兩路輸出;一路到三合一頂部的洗滌液進口,對物料進行初步洗滌提純(回用);另一路接到洗滌液處理管道,進入廢液處置工序,可實現節能節水的效果,降低生產成本,提高效益。
         (5) 筒錐式過濾洗滌二合一用于對物料的反復多次洗滌是理想的設備。物料在機內壓干后,可在頂部洗滌液入口加入洗滌液, 然后通過空心軸和空心螺帶的攪拌,對濾餅進行均勻再漿,再漿攪拌均勻后再把物料壓干。若洗滌一次不夠,可進行多次洗滌,這時重復上述步驟多次即可,操作方便,勞動強度極低。
         (6) 筒錐式過濾洗滌二合一水洗釜裝置結構簡單,設計新穎,使用方便,通過離心泵和傳送管的設置,可實現PVB液料的循環水洗,通過設置液位計,不僅能夠在加料時控制加入水洗溶液的用量,防止容量過少達不到水洗效果,還可在水洗后監測PVB液料與雜質溶液的分界面,避免雜質與監測PVB液料的混合輸出。

          聚乙烯醇縮丁醛(PVB樹脂)產品中存在羥基,易和水形成水合物,致使母液需要少量多次進行洗滌。產品水洗時,如果母液并未完全分離,會嚴重影響產品在使用中的風險。減少母液留存在產品中的殘余量,可采用增加水洗次數及水洗用量,這樣一來,便不利于環保,純水耗費巨大,每次洗滌的時間較長。筒錐式過濾洗滌二合一水洗釜在現有設備基礎上,提高水洗溫度,減少純水用量。將洗堿、烘干甩干工序的廢水回收利用后,既減少了PVB樹脂的生產成本,同時又降低了生產PVB樹脂的污水排放量,同時具有環保的效果。

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