CN109160984A - 一种共聚甲醛半干法后处理的方法 - Google Patents
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Abstract
一种共聚甲醛半干法后处理的方法，涉及共聚甲醛的后处理工艺领域。通过将一定温度和压力的蒸气，按照适应的流速通过经干燥装置加热且处在相应压力的共聚甲醛样品，并保持适宜的反应时间，促使共聚甲醛样品中的不稳定基团与蒸气发生反应，同时，利用蒸气的传质作用，将共聚甲醛样品中的未反应单体、溶剂等挥发物质脱除。该方法利用物质蒸气状态下高的反应性、扩散性，实现了半干状态下对共聚甲醛样品的后处理，显著提高了后处理工艺的效率和经济性，大幅提升了共聚甲醛产品的品质。
Description
技术领域
本发明涉及共聚甲醛的后处理工艺领域，具体涉及采用反应性蒸气稳定化、洁净化处理共聚甲醛样品，实现高效、绿色制备高品质共聚甲醛产品的方法。
技术背景
聚甲醛产品根据其分子结构的不同，可分为均聚甲醛和共聚甲醛两种。共聚甲醛由三聚甲醛及一种或多种共聚单体聚合而成。共聚单体的加入改变了聚甲醛分子结构，使甲氧基重复单元序列被打断，从而改变了共聚甲醛的结晶性能以及热稳定性。通过共聚反应制备的共聚甲醛，其分子链中存在大量阳离子活性中心和不稳定端基，存在继续反应，甚至降解的趋势；此外，反应体系中未反应完全的三聚甲醛和共聚单体，以及相应溶剂、杂质等物质，会严重影响最终聚甲醛产品的品质。这些问题需要通过后处理的方法，将共聚甲醛中的阳离子活性中心灭活，反应去除共聚甲醛分子链中的不稳定端基，脱除样品中的未反应单体、溶剂等杂质，从而提高共聚甲醛产品的品质。
目前，较为常用的后处理方法为以富艺工艺为代表的湿法灭活-热脱挥工艺以及以韩国工程塑料为代表的干法灭活-热脱挥工艺，但两种工艺均存在明显的不足。湿法灭活-热脱挥工艺可以较好的实现阳离子活性中心的终止以及有机挥发分的脱除，但相应的废液回收、粉体干燥的工艺能耗显著增加，经济性差，单元操作多，工艺用时长；干法灭活-热脱挥工艺不使用洗涤工序，直接将终止剂加入共聚甲醛中，通过螺杆反应器将二者混合，并完成反应，然后通过双螺杆挤出机熔融热脱挥。由于干法灭活-热脱挥工艺不需要水洗，工艺更为经济，但其终止反应程度低，且有机挥发分未预先脱除，造成双螺杆挤出机熔融热脱挥负荷增加，产品性能不稳定。
发明内容
为克服上述方法中的问题，本发明从工艺经济性角度，利用物质蒸气状态下良好的反应性、扩散性，将反应性物质气化为一定温度和压力的蒸气，使该蒸气与经过预热且处在相应环境压力的共聚甲醛样品充分反应，从而完成后处理，可显著提高共聚甲醛产品的品质。该方法解决了共聚甲醛后处理工艺经济性差、效率性低的问题，有效地提供了一种工艺流程短、绿色高效的共聚甲醛后处理方法。
本发明提供了一种共聚甲醛半干法后处理的方法，通过将一定温度和压力的蒸气，按照一定的流速通过经干燥装置加热且处在相应压力的干法后的共聚甲醛样品，蒸气与共聚甲醛样品保持适宜的反应时间，促使共聚甲醛样品中的不稳定基团与水蒸气发生反应，同时，利用蒸气的传质作用，将共聚甲醛样品中的未反应单体、溶剂等物质脱除，从而提高共聚甲醛的品质。共聚甲醛样品的状态包括粉体或/和颗粒。
本发明所述共聚甲醛样品通过干燥装置加热，从而提高样品的温度，避免蒸气在样品表面过多的凝结，提高反应和传热的效率，干燥装置温度为80-160℃；干燥装置内的共聚甲醛样品处在一定的压力，该压力可提供水蒸气反应所需的分压。较高的压力利于蒸气与共聚甲醛样品的反应，而适当降低压力有利于反应后蒸气的脱除，干燥装置的工作压力可设置为-0.08～0.6MPa，干燥装置的工作压力不高于蒸气的压力，综合考虑，最优的工作压力为-0.01～0.1MPa。优选相应干燥装置的形式为干燥塔、卧式干燥机或间歇反应釜。
本方法所述蒸气为包括水蒸气的蒸汽，选自纯水蒸气、含氨水蒸气、含醇水蒸气、含磷水蒸气等反应性蒸气，其中水蒸气的体积百分含量为80％-100％。这些物质的蒸气可以有效地与共聚甲醛样品中的阳离子活性中心反应，终止反应，避免降解、链转移的副反应的发生，从而提高共聚甲醛品质。蒸气状态下，物质的反应性更强，扩散性更好，更有利于上述反应。
本方法所述一定的温度和压力的蒸气，其温度为80～160℃，压力为0.1～0.6MPa。蒸气的状态可以为饱和蒸气，也可以是过热蒸气。在特定状态下，蒸气温度升高，反应性增强，但其压力也会升高，对应工艺要求也会提高，当接近共聚甲醛的熔点时，会使样品熔融。最优的蒸气温度为120～160℃，压力为0.2～0.6MPa。
本发明所述的流速优选为每分钟蒸气质量与共聚甲醛样品质量的比值范围为0.1～10:1。较高的蒸气通量有利于共聚甲醛品质的提升，当蒸气通量较低时，可通过延长反应时间达到较好的反应效果。但过大的蒸气通量会造成浪费。最优的蒸气通量为每分钟蒸气质量与共聚甲醛样品质量的比值范围为0.5～2:1，可以较好的完成灭活反应，同时将样品中的未反应单体、溶剂等有机挥发分脱出。
本发明所述保持适宜的反应时间为共聚甲醛样品与蒸气的接触反应时间，这个时间应满足反应和传质的要求，当共聚甲醛样品质量较大或者蒸气通量较小时，应延长该时间。反应时间可设置为1～60min，最优的反应时间为5～20min。
具体实施方式
以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
M值：通过将共聚甲醛样品放置在230℃的烘箱中45min，可以获得样品该过程的质量损失率；
GM值：将共聚甲醛样品采用做熔融指数的方法，使样品熔融自然流下，测定仪底部组装集气瓶装置，以蠕动泵抽气，以水吸收甲醛气体，并用紫外分光光度法测定水中的甲醛含量。
实施例1
采用0.2MPa饱和水蒸气，温度120℃，以500kg/min的流量，通入干燥塔底部蒸气分配器。干燥塔工作温度为140℃，塔内共聚甲醛料位50kg，即每分钟蒸气质量与共聚甲醛样品质量的比值为10，共聚甲醛粉料以10kg/min的速度连续加入干燥塔，并通过塔底旋转阀，以10kg/min的速度连续排出，进入原料仓。共聚甲醛粉料在干燥塔内的后处理反应时间为5min(干燥塔内料位比出料速度)。干燥塔顶部工作压力为0.1MPa，蒸气由塔顶气体排出管线。
表1共聚甲醛粉料水蒸气后处理前后性能变化
| 样品 | M值/ppm | GM值/ppm |
| 后处理前 | 13584.5 | 6335 |
| 后处理后 | 168.4 | 41.0 |
实施例2
采用0.6MPa，160℃含有20％v/v的含氨水蒸气，以25kg/min的流量，通入卧式双轴桨叶干燥机底部蒸气分配鼓泡孔板。卧式双轴桨叶干燥机筒体及螺杆温度为140℃，共聚甲醛颗粒以50kg/min的速度连续加入卧式双轴桨叶干燥机加料端，并通过调节溢流板角度，使干燥机内共聚甲醛质量为50kg，即每分钟蒸气质量与共聚甲醛样品质量的比值为0.5，调整输送螺杆转速为30r/min，使共聚甲醛颗粒以50kg/min的速度排出，进入原料仓。样品后处理停留时间1min(干燥机内共聚甲醛质量比出料速度)。卧式双轴桨叶干燥机工作压力为-0.01MPa，蒸气由干燥机顶部，经布袋除尘器，闪蒸换热器排出。
表2共聚甲醛颗粒料含氨水蒸气后处理前后性能变化
| 样品 | M值/ppm | GM值/ppm |
| 后处理前 | 368.5 | 236 |
| 后处理后 | 68.4 | 31.0 |
实施例3
将容积为100L的后处理反应釜加热至120℃，加入共聚甲醛粉料50kg，以20r/min的速度搅拌。后处理反应釜工作压力为0.6MPa。将0.6MPa，160℃的水蒸气以5kg/min的速度连续加入后处理反应釜底部，即每分钟蒸气质量与共聚甲醛样品质量的比值为0.1。后处理反应釜在该温度压力下，连续反应60min。混合蒸气通过减压阀由釜顶排出。反应结束后，关闭后处理反应釜底部蒸气阀门，共聚甲醛粉料由釜底部放料阀排出，进入原料仓。
表3共聚甲醛粉料反应釜后处理前后性能变化
| 样品 | M值/ppm | GM值/ppm |
| 后处理前 | 13584.5 | 6335 |
| 后处理后 | 138.2 | 51.0 |
Claims (10)
1.一种共聚甲醛半干法后处理的方法，其特征在于，通过将一定温度和压力的蒸气，按照一定的流速通过经干燥装置加热且处在相应压力的共聚甲醛样品，蒸气与共聚甲醛样品保持适宜的反应时间，促使共聚甲醛样品中的不稳定基团与蒸气发生反应，同时，利用蒸气的传质作用，将共聚甲醛样品中的未反应单体、溶剂脱除，从而提高共聚甲醛的品质；共聚甲醛样品的状态包括粉体或/和颗粒；所述蒸气为包括水蒸气的蒸汽。
2.按照权利要求1所述的一种共聚甲醛半干法后处理的方法，其特征在于，干燥装置温度为80～160℃，干燥装置的工作压力设置为-0.08～0.6MPa，干燥装置的工作压力不高于蒸气的压力。
3.按照权利要求2所述的一种共聚甲醛半干法后处理的方法，其特征在于，干燥装置的工作压力为-0.01～0.1MPa。
4.按照权利要求1所述的一种共聚甲醛半干法后处理的方法，其特征在于，相应干燥装置的形式为干燥塔、卧式干燥机或间歇反应釜。
5.按照权利要求1所述的一种共聚甲醛半干法后处理的方法，其特征在于，所述蒸气选自纯水蒸气、含氨水蒸气、含醇水蒸气、含磷水蒸气。
6.按照权利要求5所述的一种共聚甲醛半干法后处理的方法，其特征在于，含氨水蒸气、含醇水蒸气、含磷水蒸气，其中水蒸气的体积百分含量为80％～100％。
7.按照权利要求1所述的一种共聚甲醛半干法后处理的方法，其特征在于，蒸气温度为80～160℃，压力为0.1～0.6MPa。
8.按照权利要求1所述的一种共聚甲醛半干法后处理的方法，其特征在于，每分钟蒸气质量与共聚甲醛样品质量的比值范围为0.1～10:1。
9.按照权利要求8所述的一种共聚甲醛半干法后处理的方法，其特征在于，每分钟蒸气质量与共聚甲醛样品质量的比值范围为0.5～2:1。
10.按照权利要求1所述的一种共聚甲醛半干法后处理的方法，其特征在于，反应时间设置为1～60min，最优的反应时间为5～20min。
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| CN113307923A (zh) * | 2021-04-14 | 2021-08-27 | 兖矿鲁南化工有限公司 | 一种共聚甲醛高效脱挥方法及系统 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1398273A (zh) * | 2000-02-10 | 2003-02-19 | 巴斯福股份公司 | 聚甲醛的制备方法 |
| US20080207865A1 (en) * | 2005-07-20 | 2008-08-28 | Basf Aktiengesellschaft Patents, Trademarks And Licenses | Method for Producing Polyoxymethlenes |
| CN103756248A (zh) * | 2011-10-20 | 2014-04-30 | 杨晓莉 | 一种热稳定共聚甲醛的制备方法 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| US20080207865A1 (en) * | 2005-07-20 | 2008-08-28 | Basf Aktiengesellschaft Patents, Trademarks And Licenses | Method for Producing Polyoxymethlenes |
| CN103756248A (zh) * | 2011-10-20 | 2014-04-30 | 杨晓莉 | 一种热稳定共聚甲醛的制备方法 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113307923A (zh) * | 2021-04-14 | 2021-08-27 | 兖矿鲁南化工有限公司 | 一种共聚甲醛高效脱挥方法及系统 |
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