海默生在線粘度計(jì)酚醛樹(shù)脂行業(yè)應(yīng)用
海默生在線粘度計(jì)為各行業(yè)提供操作簡(jiǎn)單、免維護(hù)、無(wú)磨損的在線粘度計(jì)??梢詾?a href="http://guanyatd.com/hydramotion/tag/%e7%9f%b3%e5%8c%96/" title="View all posts in 石化" target="_blank">石化、化工、高分子合成、制藥、食品、化妝品、涂料、技術(shù)實(shí)驗(yàn)室等提供穩(wěn)定可靠的粘度測(cè)量和控制系統(tǒng)。海默生在線粘度計(jì)可適用各種工作環(huán)境,包括爆炸環(huán)境 (ATEX, FM, JIS), 高溫高壓環(huán)境(高達(dá) 700 bars, 450°C )和高粘度環(huán)境(1 000 000? 000mPa.s)等苛刻工況。 海默生公司還可根據(jù)用戶對(duì)工作溫度和壓力的需求進(jìn)行特殊設(shè)計(jì),為您量身定制在線粘度檢測(cè)和控制系統(tǒng)。
典型應(yīng)用: 酚醛樹(shù)脂批次生產(chǎn)精確控制,酚醛樹(shù)脂、樹(shù)脂和高分子聚合物的生產(chǎn)。
應(yīng)用背景:
單體之間以共價(jià)鍵的方式連接形成相對(duì)分子較大,具有重復(fù)結(jié)構(gòu)單元的高分子化合物。反應(yīng)釜中主要是很多單體組成,粘度較低。加入催化劑或者加熱后,開(kāi)始進(jìn)行高分子聚合反應(yīng),粘度也相應(yīng)增加。粘度通常是檢測(cè)高分子相對(duì)分子量大小的間接手段。
簡(jiǎn)化的高分子聚合原理:
酚醛樹(shù)脂也叫電木,又稱電木粉,簡(jiǎn)稱 PF,是醛與酚經(jīng)聚合制得的合成樹(shù)脂的統(tǒng)稱。酚醛樹(shù)脂常用作粘合劑和浸漬紙張以增加紙張的機(jī)械強(qiáng)度。酚醛樹(shù)脂在材料的韌性和抗電阻方面展示了良好的性能,但是考慮到其生產(chǎn)過(guò)程,我們也面臨一些比較困難的生產(chǎn)條件。各種來(lái)料來(lái)源并不是由同一家供應(yīng)商提供的,因此批次之間不可能完全保持一致。針對(duì)每個(gè)生產(chǎn)循環(huán),在各個(gè)物料混合之前都會(huì)進(jìn)行稱重,混合之后進(jìn)行反應(yīng)器進(jìn)行加熱反應(yīng)。在整個(gè)生產(chǎn)循環(huán)中,溶液的溫度和粘度是影響反應(yīng)效果的關(guān)鍵參數(shù)。酚醛樹(shù)脂聚合是放熱反應(yīng),因此即使加熱器加熱過(guò)程結(jié)束了, 生產(chǎn)過(guò)程也會(huì)持續(xù)加熱。加熱過(guò)程有很特別的反應(yīng)階段并且此階段對(duì)溫度和粘度的變化非常敏感,因此我們需要對(duì)其進(jìn)行監(jiān)控。任何誤差的出現(xiàn)都可能導(dǎo)致樹(shù)脂硬化,這個(gè)結(jié)果不僅會(huì)生產(chǎn)出不符合使用標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品,還可能會(huì)損壞管道和反應(yīng)器。
產(chǎn)品應(yīng)用關(guān)鍵點(diǎn):
酚醛樹(shù)脂生產(chǎn)工況分析:
1、如果防熱性的酚醛樹(shù)脂聚合反應(yīng)速度太快會(huì)出現(xiàn)的問(wèn)題:
- 聚合物質(zhì)量不好(產(chǎn)品質(zhì)地不均勻)
- 聚合物硬化(不能及時(shí)停止反應(yīng))
這些問(wèn)題都會(huì)導(dǎo)致原材料的大量浪費(fèi),復(fù)雜維修而造成停工時(shí)間增加,勞動(dòng)力成本增加,延期交貨以及一 些其他損失。
2、如果防熱性的酚醛樹(shù)脂聚合反應(yīng)速度太慢會(huì)出現(xiàn)的問(wèn)題:
- 生產(chǎn)能力低下(浪費(fèi)時(shí)間,造成能源浪費(fèi))
- 得不到最終成品(生產(chǎn)出來(lái)的產(chǎn)品達(dá)不到特定的技術(shù)要求)
3、酚醛樹(shù)脂聚合過(guò)程中,當(dāng)達(dá)到生產(chǎn)需要的粘度數(shù)值時(shí)及時(shí)終止反應(yīng),會(huì)得到良好的效果:
1)生產(chǎn)出來(lái)的產(chǎn)品適用應(yīng)用(模塑、層壓、擠壓等)
4)產(chǎn)品可以包裝儲(chǔ)存(包括樹(shù)脂、膠黏劑、聚苯乙烯、聚亞安酯、聚異丁烯、甲基丙烯酸甲酯等聚合物)
聚合反應(yīng)過(guò)程中相關(guān)的粘度問(wèn)題: 原材料的控制,反應(yīng)開(kāi)始的檢測(cè),聚合速度控制,相對(duì)分子質(zhì)量檢測(cè),產(chǎn)品鏈長(zhǎng)檢測(cè),反應(yīng)終點(diǎn)檢測(cè),聚合物濃度控制,以及最終的產(chǎn)品質(zhì)量控制。
海默生在線粘度計(jì)提供的解決方案:
?海默生振動(dòng)式在線粘度傳感器能夠完整的監(jiān)控聚合反應(yīng)的終點(diǎn),幫助判斷聚合反應(yīng)的正確實(shí)時(shí)粘度和溫度參數(shù)以防止產(chǎn)品硬化。
在線粘度計(jì)的安裝
?在線粘度計(jì)有多種安裝方式可供選擇,可以安裝在聚合反應(yīng)釜的外壁,聚合反應(yīng)循環(huán)的支路或者浸漬管中。配套的電子顯示控制器可以方便操作人員實(shí)時(shí)查看粘度和溫度數(shù)值變化,可以讓操作人員監(jiān)測(cè)正確的批次反應(yīng)過(guò)程。
下表為添加粘度監(jiān)測(cè)后的粘度、催化劑或者加熱催化時(shí)間、聚合反應(yīng)過(guò)程關(guān)系圖,粘度的控制能夠精確的控制反應(yīng)終點(diǎn)。
半間歇MMA/MA共聚反應(yīng)反應(yīng)釜上安裝XL7傳感器測(cè)量記錄圖
直接安裝在反應(yīng)壁上的現(xiàn)場(chǎng)照片
海默生在線粘度計(jì)主要產(chǎn)品特性:
?★很好的靈敏度,檢測(cè)范圍比較寬廣
★操作可重復(fù)且結(jié)果可信
★易于安裝且有多種安裝位置
★無(wú)需維修,沒(méi)有易磨損部件,沒(méi)有時(shí)間延遲
★具有在線自我清洗功能
★符合防爆標(biāo)準(zhǔn)(ATEX,FM)
★有高低粘度報(bào)警系統(tǒng),能夠改善失效保護(hù)操作。
★具有溫度測(cè)量,有完善的溫度、壓力補(bǔ)償功能
★有多種防腐材料涂層可供選擇
★耐高溫高壓
粘度監(jiān)測(cè)方案的結(jié)果
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以下是酚醛樹(shù)脂生產(chǎn)廠家在酚醛樹(shù)脂聚合反應(yīng)器上安裝XL7系列傳感器得到的數(shù)據(jù)。
反應(yīng)過(guò)程安全性 | 配有警報(bào)裝置,可以避免產(chǎn)品硬化問(wèn)題 |
反應(yīng)控制 | 更精確,且有溫度校正功能 |
硬化情況 | 減少到0(以前每年約有1個(gè)批次出現(xiàn)硬化情況) |
生產(chǎn)能力 | 沒(méi)有生產(chǎn)過(guò)程中斷,提高生產(chǎn)批次數(shù) |
生產(chǎn)效率 | 產(chǎn)品數(shù)量增加,成本降低,節(jié)省清洗時(shí)間,避免次品的產(chǎn)生,最小化銷售損失 |
質(zhì)檢 | 更好的控制原材料,過(guò)程控制,終端產(chǎn)品的質(zhì)量 |
由上表可以看出在使用了海默生在線粘度監(jiān)測(cè)后,它實(shí)現(xiàn)了以下的優(yōu)化:
?★生產(chǎn)能力提高:優(yōu)化過(guò)程控制;
★終端產(chǎn)品的質(zhì)量和穩(wěn)定性變好:能夠準(zhǔn)確識(shí)別催化反應(yīng)的終點(diǎn);
★反應(yīng)過(guò)程更安全:反應(yīng)將要硬化的時(shí)候會(huì)發(fā)出警報(bào)(降低反應(yīng)器清洗時(shí)間和不合格產(chǎn)品批次次數(shù));
★幫助過(guò)程控制:可監(jiān)控最開(kāi)始的聚合反應(yīng),反應(yīng)進(jìn)度,以及反應(yīng)終點(diǎn);
使用海默生在線粘度監(jiān)測(cè)投資回報(bào)情況
?在酚醛樹(shù)脂批次生產(chǎn)過(guò)程中安裝粘度計(jì)取得的回報(bào)如下:
工廠中反應(yīng)器數(shù)量 | 3 |
每天進(jìn)行的反應(yīng)循環(huán) | 5 |
每批反應(yīng)平均量 | 4.28 tons |
每年生產(chǎn)樹(shù)脂量 | 14 000tons |
硬化問(wèn)題減少量 | 5天的產(chǎn)品量 |
節(jié)省量 | 321tons |
生產(chǎn)1噸酚醛樹(shù)脂費(fèi)用 | 平均2歐元/kg |
年節(jié)省量(產(chǎn)品損失) | 8 560歐元 |