在線粘度計在酚醛樹脂生產(chǎn)中的應(yīng)用

在線粘度計

酚醛樹脂生產(chǎn)中在線粘度計的的應(yīng)用

海默生在線粘度計為各行業(yè)提供操作簡單、免維護(hù)、無磨損的在線粘度計??梢詾?a title="View all posts in 石化" href="http://guanyatd.com/hydramotion/tag/%e7%9f%b3%e5%8c%96/" target="_blank" rel="noopener noreferrer">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)定可靠的粘度測量和控制系統(tǒng)。海默生在線粘度計可適用各種工作環(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)用戶對工作溫度和壓力的需求進(jìn)行特殊設(shè)計,為您量身定制在線粘度檢測和控制系統(tǒng)。

典型應(yīng)用:?酚醛樹脂批次生產(chǎn)精確控制,酚醛樹脂、樹脂和高分子聚合物的生產(chǎn)。

應(yīng)用背景:
單體之間以共價鍵的方式連接形成相對分子較大,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。粘度通常是檢測高分子相對分子量大小的間接手段。
簡化的高分子聚合原理:

酚醛樹脂也叫電木,又稱電木粉,簡稱 PF,是醛與酚經(jīng)聚合制得的合成樹脂的統(tǒng)稱。酚醛樹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)過程,我們也面臨一些比較困難的生產(chǎn)條件。各種來料來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。針對每個生產(chǎn)循環(huán),在各個物料混合之前都會進(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)。酚醛樹脂聚合是放熱反應(yīng),因此即使加熱器加熱過程結(jié)束了, 生產(chǎn)過程也會持續(xù)加熱。加熱過程有很特別的反應(yīng)階段并且此階段對溫度和粘度的變化非常敏感,因此我們需要對其進(jìn)行監(jiān)控。任何誤差的出現(xiàn)都可能導(dǎo)致樹脂硬化,這個結(jié)果不僅會生產(chǎn)出不符合使用標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品,還可能會損壞管道和反應(yīng)器。

產(chǎn)品應(yīng)用關(guān)鍵點(diǎn):

酚醛樹脂生產(chǎn)工況分析:

1、如果防熱性的酚醛樹脂聚合反應(yīng)速度太快會出現(xiàn)的問題:

  • 聚合物質(zhì)量不好(產(chǎn)品質(zhì)地不均勻)
  • 聚合物硬化(不能及時停止反應(yīng))

這些問題都會導(dǎo)致原材料的大量浪費(fèi),復(fù)雜維修而造成停工時間增加,勞動力成本增加,延期交貨以及一 些其他損失。

2、如果防熱性的酚醛樹脂聚合反應(yīng)速度太慢會出現(xiàn)的問題:

  • 生產(chǎn)能力低下(浪費(fèi)時間,造成能源浪費(fèi))
  • 得不到最終成品(生產(chǎn)出來的產(chǎn)品達(dá)不到特定的技術(shù)要求)

3、酚醛樹脂聚合過程中,當(dāng)達(dá)到生產(chǎn)需要的粘度數(shù)值時及時終止反應(yīng),會得到良好的效果:

1)生產(chǎn)出來的產(chǎn)品適用應(yīng)用(模塑、層壓、擠壓等)

4)產(chǎn)品可以包裝儲存(包括樹脂、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)過程中相關(guān)的粘度問題:?原材料的控制,反應(yīng)開始的檢測,聚合速度控制,相對分子質(zhì)量檢測,產(chǎn)品鏈長檢測,反應(yīng)終點(diǎn)檢測,聚合物濃度控制,以及最終的產(chǎn)品質(zhì)量控制。

海默生在線粘度計提供的解決方案:

?海默生振動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)時粘度和溫度參數(shù)以防止產(chǎn)品硬化。

在線粘度計的安裝

?在線粘度計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)時查看粘度和溫度數(shù)值變化,可以讓操作人員監(jiān)測正確的批次反應(yīng)過程。

下表為添加粘度監(jiān)測后的粘度、催化劑或者加熱催化時間、聚合反應(yīng)過程關(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傳感器測量記錄圖

直接安裝在反應(yīng)壁上的現(xiàn)場照片

海默生在線粘度計主要產(chǎn)品特性:

?★很好的靈敏度,檢測范圍比較寬廣

★操作可重復(fù)且結(jié)果可信

★易于安裝且有多種安裝位置

★無需維修,沒有易磨損部件,沒有時間延遲

★具有在線自我清洗功能

★符合防爆標(biāo)準(zhǔn)(ATEX,FM)

★有高低粘度報警系統(tǒng),能夠改善失效保護(hù)操作。

★具有溫度測量,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)測方案的結(jié)果

?

以下是酚醛樹脂生產(chǎn)廠家在酚醛樹脂聚合反應(yīng)器上安裝XL7系列傳感器得到的數(shù)據(jù)。

反應(yīng)過程安全性配有警報裝置,可以避免產(chǎn)品硬化問題
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個批次出現(xiàn)硬化情況)
生產(chǎn)能力沒有生產(chǎn)過程中斷,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)測后,它實(shí)現(xiàn)了以下的優(yōu)化:

?★生產(chǎn)能力提高:優(yōu)化過程控制;

★終端產(chǎn)品的質(zhì)量和穩(wěn)定性變好:能夠準(zhǔn)確識別催化反應(yīng)的終點(diǎn);

★反應(yīng)過程更安全:反應(yīng)將要硬化的時候會發(fā)出警報(降低反應(yīng)器清洗時間和不合格產(chǎn)品批次次數(shù));

★幫助過程控制:可監(jiān)控最開始的聚合反應(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)測投資回報情況

?在酚醛樹脂批次生產(chǎn)過程中安裝粘度計取得的回報如下:

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)樹脂量14 000tons
硬化問題減少量5天的產(chǎn)品量
節(jié)省量321tons
生產(chǎn)1噸酚醛樹脂費(fèi)用平均2歐元/kg
年節(jié)省量(產(chǎn)品損失)8 560歐元

 


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