脱挥技术

有效清除单体、溶剂和其它杂质

脱挥在聚合物生产中非常重要。聚合物产品可能包括大量的挥发性有机化合物 (VOC),在出售或处理之前要去除这些化合物。有了苏尔寿的专有“脱挥”技术,贵方可以使贵方的产品的挥发性有机化合物达到最先进的水平。

主要优点
  • 残留量(残留的挥发性有机化合物)非常少
  • 由于通过有效的传热设备避免了提高工艺温度和热点,产品免遭破坏
  • 由于工艺中的剪切力低,是敏感产品的理想选择
  • 由于没有重型旋转设备而降低了能量消耗
  • 减少了机械维护
  • 由于独特工艺的概念,节约了资金成本
主要应用
  • 聚苯乙烯GPPS、HIPS
  • 苯乙烯共聚物ABS / SAN
  • 聚乙烯HDPE、LLDPE
  • 聚醋酸乙烯PVAC
  • 聚丙烯酸乙酯
  • 聚异丁烯
  • 聚碳酸酯PC
  • 聚醚多元醇PEG
  • 聚甲醛POM
  • 聚异丁烯PIB
  • 弹性体EPM、EPDM
  • 生物可降解聚合物
脱挥技术

聚合物脱挥技术

脱挥工艺在高品质聚合物产品的生产过程中是非常重要的。由于法规和更加严格的环保要求需要减少塑料材料中的残余有机挥发物,对于任何现代聚合物生产工厂来说,有效脱挥都是强制性的。
 
在聚合工艺后,产品通常仍包括大量尚未反应的单体、低聚物、溶剂和其它杂质。一些残余的化学物质是有害的或者会在以后的处理期间与聚合物链产生反应,因此去除残余是获得可用的商业性聚合物的重要步骤。
 
从聚合物熔体中移除挥发物是一项复杂的任务,不仅仅是因为聚合物扩散受到粘性的强烈限制。溶剂和单体也经常表现出很高的沸点,使得在不伤害聚合物基体的温度下蒸发它们变得更加困难。

技术概念

低残留挥发物含量的聚合物的技术概念

为了从聚合物熔体中有效移除残留挥发物,苏尔寿已经开发出了基于静态混合的设备与工艺方案。我方的单级或多级脱挥工艺特征:

  • 给换热器配备了静态混合器以实现更好的热传递
  • 注入剥离剂的静态混合器
  • 设计独特的闪蒸室
  • 适用于各种粘度的专有流量分配器技术
  • 回收单体/溶剂的架空系统
  • 提供包括齿轮泵和其他设备的完整的工艺包(随意橇装装置)
多级脱挥

多级脱挥:达到极限

对于许多聚合物来说,聚合会在转化 50% 时停止。在生产橡胶时,正常单体转化甚至低于 20%。去除如此多的溶剂和单体,使其量达到百万分之几范围需要在脱挥方面做出巨大努力。
 
苏尔寿脱挥技术能够通过使用与多级闪蒸技术相结合的静态混合减少挥发性有机化合物,然后在许多情况下免除了使用挤出机和捏合机等动态设备的需要。对于仅运用静态混合技术不能完全脱挥的聚合物,最先进的闪蒸技术与挤出机或捏合机等动态设备相结合能大量节省能源,并提高贵方在全过程的盈利。

脱挥的第一阶段
脱挥技术(第一阶段)

脱挥的第一阶段:去除残余

一般来说,去除大量残余的第一脱挥阶段由多管换热器组成,随后使用具备专有设计与工程的闪蒸室。

具备 SMXL 混合器嵌入物的换热器可以保证快速且可控制地加热聚合物溶液,而不会损害聚合物基体。

在真空的闪蒸室里,挥发物从聚合物中分离出来,并且被引至用于回收单体和其他化合物的架空系统以提高全程产量。通过具有特殊进口截面设计的齿轮泵,聚合物从脱挥室里的底部区域里释放出来。

苏尔寿的工程师在设计该类型的齿轮泵时利用他们数十年建造脱挥工厂的经验,以便用来自于闪蒸室的可能最低的汽蚀余量去除最高粘度类型的聚合物。

从容器里排放出来以后,聚合物进行至下一个脱挥阶段,升级的混合器或者造粒机。

最后的脱挥阶段
脱挥技术(第二阶段)

最后的脱挥阶段:克服扩散限制

对于要求残留挥发物含量非常低的应用,苏尔寿提供运用一种或多种用于最后脱挥阶段的剥离剂的技术包。

在适当分散到聚合物熔体内时,剥离剂通过创建泡沫结构并降低气相中的挥发物部分压力,方便挥发物从粘性高分子树脂中释放。

两种方法都显著增加了散出聚合物的物质。剥离剂通常是水、氮气、二氧化碳或者其他的低沸腾物质。

为了剥离剂定量,苏尔寿的工程师已经认真设计了合适的静态混合器和进口喷嘴,目的是保证在高粘性熔体流中顺利和均匀分散。使用苏尔寿具有最佳降压配置的最新 SMX plus 静态混合器能减少投资成本,同时提供同样的高性能。

通过苏尔寿专有的分流器技术可以进一步提高脱挥效果。苏尔寿分流器的开发和设计已经在试验规模进行过多年,该技术已经在全世界无数工业规模的设备内经过证实。
挥发性化合物值
聚合物 挥发性化合物 入口浓度(*) 出口浓度 (*)
聚甲基丙烯酸甲酯 甲醛丙烯酸甲酯 50% < 千分之五
氯化聚醚树脂/高抗冲聚苯乙烯 苯乙烯 万分之十五 < 万分之一
聚乳酸 丙交酯 5% < 0.3%
苯乙烯-丙烯腈共聚物 苯乙烯 万分之十八 十万分之八
丙烯腈 万分之二 百万分之四
聚碳酸酯 氯苯 1% 十万分之五
聚醋酸乙烯 醋酸乙烯酯 万分之二 百万分之五
聚甲醛 三氧杂环己烷 千分之一 百万分之五
低密度聚乙烯 乙烯 千分之四 十万分之五
线型低密度聚乙烯 正辛烷 1% 万分之一
三元乙丙橡胶 己烷 5% 万分之二
(*)这些数值只是象征性的且取决于很多因素。它们不代表任何保证或者参考值。
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