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一步法环氧树脂生产自动化控制研究

2020-06-08王慧管国霞孙祥

科学导报·学术 2020年22期

王慧 管国霞 孙祥

摘  要:环氧树脂在多个行业都有广泛应用,主要是因为该材料具备良好的加工性能,黏结性比较高,本文对一步法环氧树脂生产自动化控制展开研究,从工艺特点、废水处理、脱水、改进废水处理四方面入手进行总结,以供参考。

关键词:液态环氧树脂;脱水装置;露天曝气池

引言:

目前国内市场使用较多的环氧树脂是固态双酚A型环氧树脂,一步法可进一步细分为溶剂萃取法、溶剂法和水洗法。使用一步法合成该种化学物质,能得到透明度比较好的树脂,内部只含有少量杂质,能获得较高的收益。

1一步法环氧树脂生产自动化控制的工艺特点

在反应的过程中链增长是比较平稳的,所制得的树脂其分子质量分布比较窄,有机氯的含量也不高。属放热反应,无需使用过多的设备,整个操作过程也比较方便,工艺也比较简单。反应所需的能量只要反应放热就能满足,也就是说反应消耗的能源比较低。通过配比原材料,就能生产出多种不同类型的固体环氧树脂。反应的类型是加剧反应,不会产生副产物,就能够从源头上杜绝出现三废,是一种真正的绿色清洁生产工艺。该过程需要用到B080季磷盐产品作为生产助剂,另外在生产的过程中还要用到抗氧剂,就是B150三苯基甲基氯化磷產品。运用水洗法,投资比较少,操作也很简单,但是生产出的产品不够稳定。催化溶剂一步生产法比水洗法投资多,且操作也比较复杂,优点是生产出的产品质量更稳定。在实际的生产活动中,需要先制备低分子量液态环氧树脂,可直接作为单品使用。将液态环氧树脂作为原料,来生产固态环氧树脂,所获得的产品能被运用在电子电气领域[1]。

2处理生产过程中产生的废水

在生产环氧树脂的过程中,会有废水产生。这是因为在生产环氧树脂时会使用沸水进行洗涤提纯,生产活动会排放出温度比较高的废水,而且其中含有大量的盐,组成成分是比较复杂的,主要可以分为三大类,第一种是有机物,其中有缩聚反应所生成的大分子中间产物、过量原料、挥发酚、有机溶剂、老化树脂。第二种是无机离子,主要有钠离子、氯离子和氢氧离子。第三种是树脂洗涤中引入的自来水,由于使用了不同的生产工艺,所产生的废水其中的污染物浓度也各不相同。就比如说基础型的环氧树脂,也被称作是液态环氧树脂。所产生的废水量约为每吨10立方米,水洗法固态环氧树脂所生成的废水其产量约为每吨20到22立方米。处理废水也有不同的方法,在国外会使用焚烧的方法进行处理,废水中存在着大量的NaCl,由于这种物质无法燃烧,就会积累在炉内,有时还会出现爆沸的不良情况,这就意味着其中存在一定安全隐患。该作业过程对焚烧炉有很高的要求,该方法的缺点很明显,就是投资费用高,与我国国情不相符合。在国内,有的企业选用的方法是先将废水稀释,之后再进行常规的处理,该方法的缺点是需要占较大的面积,需要花费大量的处理成本,另外废水中存在着一些分子较大的物质,处理好这些大分子物质有较大难度。

3使用快速脱水装置

将快速脱水装置运用其中,在该装置中有底板、脱水桶。使用该装置进行脱水,在曲轴的转动作用下,活塞会上下移动,在加热管的作用下,固体环氧树脂中的水分会蒸发,进而产生水蒸汽,在脱水桶的内部,水蒸气会不断向上升腾。随着活塞向上移动,水蒸气就会被抽入到排气管的内部,并进入到保温管,此时加热套的保温作用也会有所增强。将第二转轴安装在脱水桶的左右两侧,在脱水桶内部的轴段上固定若干了搅拌叶。搅拌叶受到第二转轴的作用,在脱水桶内不断转动,不断翻动桶内固体环氧树脂,从而有效优化脱水效果。

4采取相应措施对废水处理加以改进

就废水处理而言,提高处理效果应体现废水均质均量的原则。在生产环氧树脂的工作中,不同的生产批次,所产生的废水也有很大的不同。当水洗次数不断增加,水洗废水的浓度也会逐渐降低,浓度比较高的是前两次水洗。正式处理前,应预留足够的时间完成混合,应采用曝气和搅拌的措施,从而真正实现均质均量的目标,在此条件下,整个系统的抗冲击负荷能力也会有所增强,处理废水的难度也有所降低。对冷却废水的方法进行改进,降温冷却废水需使用废水余热回收装置,装置中同时存在着温热的废水和凉的清水,能实现热量交换,经过一段时间后,凉清水的温度就会与温热水的温度接近,能有效节约燃料[2]。传统的处理工艺会用到冷却塔和露天曝气池,使用该方法能实现对热能的回收利用,进而创造经济效益。采取相应手段改进脱盐方法,在处理环氧树脂废水的工作中,降低盐分非常关键,应选择经济有效的脱盐方法,可将MVR蒸发工艺运用其中,该方法能利用其自身所产生的二次蒸汽的能量,以有效减少反应过程对外界能量的需求。

总结:

综上所述,本文讨论一步法环氧树脂生产自动化控制的工艺特点,探究处理生产过程中产生废水的情况、快速脱水装置的使用情况。在改进废水处理手段的过程中,应体现废水均质均量的原则,从而有效增强系统抵抗冲击负荷的性能。

参考文献

[1]  魏波,周金堂,钱崑.环氧树脂基体的原位增韧技术研究进展[J].材料导报,2019,33(17):2976-2988.

[2]  王凤鑫,高景岐,于朝生.橡塑电捕焦油增塑环氧树脂性能的研究[J].化学与粘合,2019,41(04):259-264.

作者简介:王慧(1980年10月)男,江苏省镇江市;汉族,高级技师;本科,从事环氧树脂新材料产品生产管理、技术管理。