PMMA裂解炉解析.ppt

西安越达环保科技有限公司 宝鸡市晋旺达机械设备有限公司 欢迎各位专家莅临指导考察 有机玻璃 PMMA 裂解设备 有机玻璃概况 应用范围 国内现状 设备简介 项目意义 国内再生制造业现状 有机玻璃概况 2 PMMA在破碎时不易产生尖锐的碎片 美国 日本等国家和地区已在法律中作出强制性规定 中小学及幼儿园建筑用玻 1 有机玻璃 即聚甲基丙烯酸甲酯 是MMA的共聚物 简称PMMA 通常包括PMMA浇注板 PMMA挤出板 PMMA模塑料 有机玻璃概况 3 有机玻璃是高透明无定型的热塑性塑料 在塑料中透光性最佳 透射率高达92 到93 可透过可见光99 紫外光73 相对密度较小 为1 19 仅为硅玻璃的1 2 抗碎裂性能好 为硅玻璃的7至18倍 机械强度和韧性大于硅玻璃10倍以上 有机玻璃概况 4 具有突出的耐候性和耐老化性 在低温 50 60 和较高温 100 下 冲击强度不变 具有良好的电绝缘性 可耐电弧 与生物有相容性 是医用功能高分子之一 5 有良好的热塑加工性能 易于加工成型 化学性能稳定 能耐一般化学腐蚀 对低浓度的酸 碱作用较小 其边角废料经过热裂解为甲基丙烯酸甲酯单体 可回收再用于聚合 但是有机玻璃耐热性很爱磨损性较差 应用范围 有机玻璃应用广泛 主要用于建筑业 农林温室 卫生洁具 照明器具 光学透视镜和眼睛 塑料光导纤维 激光视听光盘 汽车尾灯 广告牌与广告灯箱 陈列橱窗与文物保护玻璃 绘画底材 PMMA超细粉体等 近年来国内兴起的亚克力 玻纤增强结局系列 大幅面广告灯箱广告牌等都大大扩宽了有机玻璃的应用领域 建筑行业 照明器具 应用范围 汽车的灯罩是用有机玻璃制成的 有机玻璃纽扣 有机玻璃鱼缸 有机玻璃奖杯 有机玻璃在农业上的应用 有机玻璃温室 国内现状 国内有机玻璃生产加工能力很大 但产品结构不甚合理 只能生产普通品种产品 缺少建筑业需要的高附加值产品 在品种与质量方面均不能满足市场需求 如建筑用需求量很大的挤出板均需要大量从国外进口 国内现状 近年来我国有机玻璃的消费量增加很快 但由于我国PMMA产品品种单调 数量较少 质量较差 远远不能满足国内市场的需求 导致进口量逐年大幅度增加 2000年我国PMMA模塑料进口量达到7 7万吨 同时还进口有机玻璃板材近4000吨 从进口地区来看 广东 上海 浙江及江苏四省市合计进口量占全国进口量的95 左右 江苏 上海是我国有机玻璃浇注板的主要生产地区 由于 模型浇注工艺简单 投资少 因此许多乡镇企业用此工艺进行作坊式生产 装置规模小 产品质量远达不到建材工业的质量标准 在我国早已淘汰 国内现状 20世纪80年代 我国有机玻璃年销售量不足2万吨 消费市场不以建筑业为主 进入90年代以来 PMMA在建筑业中的市场应用有了较大的发展 消费增长很快 2000年已达到8 5万吨 其中浇注板2 9万吨 挤出板2 5万吨 模塑料3 1万吨 不包括挤出板用模塑料 预计今后几年中 国内有机玻璃市场发展速度年均将保持在6 以上 国内现状 国内再生制造业现状 我国大多数厂家制造甲基丙烯酸甲酯仍旧使用手工烘烧 用煤碳加热使聚甲基丙烯酸甲酯 PMMA 高温裂解得到甲基丙烯酸甲酯 MMA 单体 这种落后的工艺水平 不仅污染环境而且还有大量浪费 据专业人士调研分析有机玻璃高温裂解单体得率的影响因素有 温度 压强 是否搅拌 物料粒度 因为手工烘烧温度无法准确控制 只能依靠工人经验调整 不能够精确保持最佳裂解温度 从而很难保证MMA单体较高的得率 国内再生制造业现状 传统落后的生产工艺不仅造成资源浪费和环境污染而且还存在一定的安全隐患 甲基丙烯酸甲酯是无色液体 易挥发 易燃 熔点为 48 沸点为100 101 相对密度为0 9440闪点10 开杯 蒸汽压 25 5 5 33kpa 溶于乙醇 乙醚 丙酮等多种有机溶剂 其爆炸极限1 7 8 8 体积 传统工艺 资源利用率低 燃烧污染大气 有明火容易引起爆炸 国内再生制造业现状 1 回收再利用方法1聚甲基丙烯酸甲酯裂解再生甲基丙烯酸甲酯除部分直接利用外 聚甲基丙烯酸甲酯废塑料回收利用的主要方向是裂解甲基丙烯酸甲酯单体 有机玻璃热降解后 单体的回收率可达90 以上 这一点不仅为其废料的处理找到一有效途径 而且降解产生的甲基丙烯酸甲酯单体一方面可以再制成有机玻璃 从而大大降低有机玻璃生产成本 另一方面也可以作为合成树脂 油漆 涂料 胶粘剂和医用高分子材料的重要原料 因此 对废有机玻璃再生甲基丙烯酸甲酯的研究引起了人们的广泛关注 国内再生制造业现状 1 回收再利用方法聚合物的热降解受到两个因素影响 即热降解过程中自由基的反应能力和参与链转移反应的氢原子的活拨性 由于聚甲基丙烯酸甲酯裂解后生成的自由基被 CH3和 COOCH3基所稳定 故聚合物裂解的反应主要为解聚反应 即在聚合物末端生成自由基 单体逐一从聚合物上脱落 PMMA的热分解DuPont于1953年发明并申请了专利 包括PMMA的干蒸馏和单体MMA的收集 另外也可以用超高压蒸汽 熔融金属和熔融金属盐来提高分解效率 国内再生制造业现状 1 回收再利用方法通过热降解的方法 使有机玻璃降解为甲基丙烯酸甲酯 工业上所采用的方法有 干蒸馏法 过热蒸汽法 熔融金属或金属盐作传热介质法 列管式裂解炉裂解法 硫化床裂解法和挤出机裂解法 它们的反应温度通常控制在400 500 过热蒸汽法的塔底温度通常控制要高于这个温度 为550 790 国内再生制造业现状 1 干蒸馏法干蒸馏法裂解聚甲基丙烯酸甲酯是最早文献报道裂解法之一 其方法是将废旧聚甲基丙烯酸甲酯先粉碎成碎片 然后置于一个干馏釜内 在大气压力下 用明火或电加热至聚合物裂解温度以上 分解得到的单体蒸汽有两种处理方法 一是将单体蒸汽浓缩 进一步蒸馏 得到高纯度单体 另一种是将单体蒸汽直接与其他单体反应形成新的丙烯酸系聚合物 干馏操作在温度高于裂解温度时 也可以在负压条件下进行 国内再生制造业现状 2 干蒸馏法特点是可以处理各种形状的聚甲基丙烯酸甲酯废料 包括聚合过程产生的不合格产品 但是这一技术热效率低 使用火焰加热或电加热 造成釜内热分布不均匀 靠近釜壁聚合物温度大大高于釜内物料温度 尤其是在釜壁产生较严重的结焦现象 这种结焦的残留物清除非常困难 影响了反应过程的连续进行 设备简介 1 裂解工艺的分析与研究长期以来 废旧有机玻璃的回收利用问题引起了许多生产部门和研究机构人员的关注 对有机玻璃热降解工艺条件和工艺技术的探索大多聚焦于改变传热介质提高热分解效率或改善工艺流程提高裂解液产率及甲基丙烯酸甲酯的收率 为废有机玻璃的再生利用提供更新 更高效的途径 设备简介 然而无论采用哪种工艺技术 对甲基丙烯酸甲酯进行热裂解 都必须达到其裂解温度 因此 从动力学角度出发 探索聚甲基丙烯酸甲酯废塑料的热降解机理 求取相应的动力学参数 研究优化废有机玻璃的降解条件 对促使该热降解反应的进行具有十分重要意义 目前这方面研究很少见报道 通过查阅有关资料 分析有机玻璃热降解机理 不难发现 影响有机玻璃热裂解的主要因素有 裂解时的温度 裂解过程中有无搅拌 即换热面积 裂解原料的粒度 裂解时的压强 加热方式等 设备简介 2 新裂解工艺实验此次创新基于我们对有机玻璃热降解影响因素 温度 搅拌 换热面积 原料粒度 负压 的大量实验 以及对甲基丙烯酸甲酯单体得率品质要求 在不同温度下得到颜色各异的甲基丙烯酸甲酯单体 温度越高液体颜色越深 通过定量变温得出样品气化最佳温度 此温度下测得其他影响热裂解因素最佳条件 并且把早期以煤为燃料加热裂解装置改为环保易控的电加热装置 从而得到最理想的裂解物单体 设备简介 3 工艺流程 破碎机 设备简介 4 新工艺的特点新型的裂解工艺设计以大量的实验为依托 以全新的理论为导向采用多项专利技术创造出有机玻璃裂解的最佳环境 新型工艺较传统工艺设备来讲 大幅度提高了生产质量 生产效率同时也大大减少了厂区面积 人员投入 并实现安全节能化可连续生产 设备简介 4 新工艺的特点本设备完全使用智能化 实现温度分段控制 温控准确 不过烧 无碳化 裂解迅速 且运用非锅式连续生产 无周期循环时间等优点 新型有机玻璃裂解炉的裂解过程全程密闭 减少气体逸出 项目意义