《聚甲醛工艺知识》PPT课件

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1、聚甲醛工艺知识性能&用途聚甲醛树脂，又称聚氧甲撑树脂（polyoxymethyleneResins，POM），于50年代由杜邦公司研制开发，是目前世界三大通用工程塑料之一。聚甲醛作为性能优异的工程塑料，可分为两大类：一是三聚甲醛或甲醛的均聚体，称为均聚甲醛。均聚甲醛具有优异的刚性，拉伸强度高，单位质量的拉伸强度高于锌和黄铜，接近钢材，而且耐磨性能好、摩擦系数小，但是热稳定性差、不耐酸碱。二是三聚甲醛与少量戊环的共聚体，称为共聚甲醛，共聚甲醛加工成型的条件不象均聚甲醛那样苛刻，加工过程热分解释放出来的甲醛气

2、体少，可回收再利用。因此，今后均聚甲醛发展势头将逐渐减弱，而共聚甲醛将成为今后的发展方向。目前共聚甲醛生产能力约占聚甲醛生产能力的80％。（1）POM性能:POM具有类似金属的硬度、强度和钢性，良好的耐疲劳性，并富于弹性，此外它还有较好的耐化学品性。POM以低于其他许多工程塑料的成本，正在替代一些传统上被金属所占领的市场，如替代锌、黄铜、铝和钢制作许多部件。（2）POM用途:自问世以来，POM已经广泛应用于电子电气、机械、仪表、日用轻工、汽车、建材、农业等领域。在很多新领域的应用，如医疗技术、运动器械等方

3、面，POM也表现出较好的增长态势。共聚甲醛生产主要工艺步骤一、甲醛浓缩二、三聚甲醛（TOX）生产四、聚甲醛（POM）生产三、二氧五（戊）环（DOX）生产五、POM脱气造粒（1）甲醛合成车间煤或天然气→合成气（CO，H2）→甲醇（CH3OH）→甲醛（CH2O，g）→甲醛水溶液（40%wt，Formalin）1、浓缩目的:将40%wt工业甲醛浓缩至60%左右，用作TOX和DOX生产的原料。2、原料来源:生产浓甲醛（60%）的原料来自两方面：（2）三聚甲醛（TOX）和聚甲醛（POM）生产中回收的含甲醛溶液一、甲

4、醛浓缩3、工艺理论基础（1）在水溶液中，几乎所有甲醛都以单水合物和聚合水合物形式存在。60℃时，甲醛水溶液中游离HCHO占总量的0.1%wt；100℃时，甲醛水溶液中游离HCHO占总量的1%wt。CH2O+H2OHO-CH2O-H甲二醇HO(CH2O)nH+（n-1）H2O聚合水合物nHO-CH2O-H（2）甲醛和水易形成共沸物100℃，1atm时，共沸组成为HCHO含量21%wt，该组成随温度升高和压力增大而增加。温度降低，压力降低，共沸物中HCHO含量减少，当压力低于26.6kpa(A:绝压),温度大

5、约为65℃,共沸现象消失。（3）自身氧化-还原反应溶液中发生下列反应（Cannizzaro反应）：生成的产物严重影响产品质量，加速设备腐蚀。CH2O+H2OHCOOH+CH3OH4、浓缩主要工序甲醛的浓缩主要由下列三个工段组成，工艺流程方框图如下：40%wtHCHO60%wtHCHO甲醇精馏塔甲醛真空浓缩甲醛加压浓缩去TOX、DOX生产14%wtHCHO36-40%wtHCHO减压目的：降低共沸物中HCHO含量，减少水分蒸发带走HCHO。14%wtHCHO馏出液送往加压浓缩，60%wtHCHO釜液送往甲醇

6、精馏塔。（1）甲醛真空浓缩加压目的：提高共沸物中HCHO含量，14%wtHCHO提浓后达到36-40%wtHCHO，返回真空浓缩。（2）甲醛加压浓缩从塔顶脱除溶液中的甲醇，馏出液为90.15%wt甲醇溶液，釜液送TOX、DOX生产。（3）甲醇精馏塔1.三聚甲醛合成2.挥发分分离和TOX浓缩3.TOX结晶，离心分离和熔融4.TOX萃取和精馏二、三聚甲醛（TOX）生产（1）多步反应CH2O+H2OHO-CH2O-H甲二醇HO(CH2O)nH+（n-1）H2O聚合水合物nHO-CH2O-H2CH2（OH）2HO

7、-CH2O-CH2OH+H2O二聚甲醛水合物HO-CH2O-CH2OH+CH2（OH）2HO-CH2O-CH2O-CH2OH+H2O三聚甲醛水合物1.三聚甲醛合成（2）三聚甲醛水合物向两个方向反应：①生成四聚甲醛②生成TOX（熔点63℃）HO（CH2O）3H+CH2（OH）2HO（CH2O）4H+H2OHO（CH2O）3H（CH2O）3+H2O（3）副反应：生成以下低沸点副产物CH2O+H2OHCOOH（100.5℃）+CH3OH（64.7℃）HCOOH+CH3OHHCOOCH3（32℃）+H2OCH2（

8、OH）2+2CH3OHCH3O-CH2-OCH3（甲缩醛41.5℃）（4）操作方式在生成TOX的复杂平衡混合体系中，TOX平衡浓度较低，不超过4%wt，为了使生成TOX的平衡向右移动，反应产物连续从反应场所移走。催化剂50%wtH2SO4间歇由计量槽加入，保证反应液中硫酸浓度为6-10%。60%wt浓缩HCHOTOX17%wt，去浓缩连续进料连续出料主要杂质：甲缩醛、甲醇、甲酸、甲酸甲酯水分和低沸点副产物蒸馏塔TOX17%wt