У вас вопросы?
У нас ответы:) SamZan.net

Производство поливинилового спирта Поливиниловый спирт получают в промышленности омылением ПВА р

Работа добавлена на сайт samzan.net: 2016-03-30

Поможем написать учебную работу

Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.

Предоплата всего

от 25%

Подписываем

договор

Выберите тип работы:

Скидка 25% при заказе до 1.7.2025

      33. Производство поливинилового спирта

      Поливиниловый спирт получают в промышленности омылением ПВА, растворенного в метиловом спирте или метилацетате, в присутствии щелочи или кислоты. Наиболее распространен каталитический алкоголиз ПВА.  Скорость этого процесса и физическое состояние образующегося ПВС определяется модулем ванны (массовым соотношением ПВА : метанол) и интенсивностью перемешивания реакционной смеси. Интенсивность процесса заметно снижается при наличии воды и повышается с ростом температуры.

  ПВС нерастворим в метаноле, поэтому по мере увеличения содержания в нем гидроксильных групп (60 % превращенных ацетатных групп) он выпадает из реакционной смеси в виде тонкого порошка, мелких гранул или геля в зависимости от модуля ванны. Дальнейшее омыление протекает гетерогенно, причем лучше, если ПВС осаждается в виде порошка.В промышленности получили распространение как периодические, так и непрерывные методы производства ПВС. Выбор того или иного метода определяется назначением ПВС и объемом его производства.

 Технологический процесс производства ПВС периодическим методом заключается в омылении ПВА, отжиме, промывке и сушке порошка (рис. 9.2).  

               Рис. 9.2. Схема производства поливинилового спирта периодическим методом:    1 — реактор омыления; 2 — холодильник; 3 — центрифуга; 4 — сушилка

          28-33 %-ный раствор ПВА в метаноле поступает в реактор омыления 1 объемом  20-40 м3, снабженный якорио-лопастной мешалкой, рубашкой и обратным холодильником 2. Гидролиз проводится 6-8 %-ным метанольным раствором гидроксида натрия, который вводится в реактор 1 порциями в несколько приемов. Обычно на 100 моль ПВА добавляют 1,1 моль щелочи. Для лучшего протекания процесса реакционную смесь разбавляют метанолом, подаваемым в реактор 1, до модуля ванны 1:3,5 -5-1:3,7.

         Гидролиз ПВА проводится при 40-50 °С в течение 3-5 ч до содержания ацетатных групп 1-3 %. По мере омыления ПВА выделяется ПВС в виде порошка, нерастворимого в метаноле. Изменение модуля ванны в первую очередь сказывается на характере порошка ПВС: чем меньше метанола, тем крупнее частицы ПВС. Крупный порошок плохо отмывается от следов щелочи.

         Суспензию ПВС в смеси метанола и образовавшегося метилацетата подают на центрифугу 3 для отделения от жидкой фазы и промывки свежим метанолом. Порошок ПВС направляют в сушилку 4 (например, вакуум-гребковую), где он сушится при 40-55°С и давлении   0,02-0,03 МПа до содержания летучих 2-4 %, а затем просеивают и упаковывают. Смесь метанола с метилацетатом поступает на регенерацию.

  Порошкообразный ПВС имеет разнообразное применение, но если он предназначен для переработки в поливинилацетали, его растворяют в воде до отделения от метанола. В реактор, содержащий суспензию ПВС в смеси метанола и метилацетата, при непрерывном перемешивании и температуре   60-70°С добавляют порциями воду в таком количестве, чтобы получился   8-10 %-ный раствор ПВС в воде. Более летучие растворители (метанол и метилацетат) полностью отгоняют при кипении смеси и затем передают на регенерацию. Водный раствор ПВС после фильтрования поступает на ацеталирование.

 Технологический процесс производства ПВС непрерывным методом основан на омылении ПВА водным или водно-метанольным раствором щелочи. Он включает следующие стадии: омыление ПВА, дробление, отжим и промывка ПВС, сушка порошка (рис. 9.3).   25%-ный раствор ПВА в метаноле, нагретый до 50°С, шестеренчатым насосом подается на омыление в горизонтальный двухшнековый аппарат-омылитель 1, снабженный рубашкой для обогрева и шнеками, которые имеют по 18 витков и вращаются навстречу друг другу со скоростью 0,25 об/с. В аппарат 1 одновременно подают водно-метанольный раствор (91 % метанола, 6 % воды и  3 % NaOH) в таком количестве, чтобы модуль ванны по ПВА составил 1 : 3,5. Омыление ПВА при   50-60 °С продолжается 1-2 мин. Образующийся ПВС содержит 0,5-1,0 % ацетатных групп. Производительность аппарата 270 кг/ч.

     Суспензия ПВС непрерывно подается в дробилку 2, а затем в тисковый отжимной аппарат 3, фильтрат из которого после дополнительного фильтрования поступает в приемник и далее в аппарат для регенерации метанола. ПВС из отжимного аппарата переводят в дробилку 4, а затем шнековым транспортером 5 в бункер 6. Из него ПВС, содержащий до 60 % летучих, поступает в вакуум-гребковую сушилку 7 и после сушки при 50-60°С выходит в виде белого порошка с содержанием летучих 2-4 %. После просеивания порошок упаковывается в тару.

  

                       Рис. 9.3. Схема производства поливинилового спирта непрерывным методом: 1 — двухшнековый аппарат для омыления; 2, 4 — дробилки ножевого типа;   3 — шпековый отжимной аппарат;   5 — шнековый транспортер; 6 — бункер;   7 — вакуум-гребковая сушилка

               Промышленностью выпускается два типа ПВС: полностью гидролизованный, содержащий 0,8-3% ацетатных групп, и не полностью гидролизованный, содержащий   8-27 % ацетатных групп.

Остаточное содержание ацетатных групп оказывает сильное влияние на растворимость ПВС в холодной воде, на физико-механические и эксплуатационные свойства. Молекулярная масса ПВС зависит от молекулярной массы ПВА. Изменяя условия полимеризации ВА, можно получить как низкомолекулярный, так и высокомолекулярный полимер.

  .  ПВС — порошок, цвет которого может изменяться от белого до кремового, растворимый в воде и стойкий к действию жиров и масел, кетонов, простых и сложных эфиров, алифатических, ароматических и хлорированных углеводородов. ПВС — кристаллический полимер с изотактической или синдиотактической структурой:

 Отличия в стереорегулярности ПВС проявляются в свойствах: плотности, степени кристалличности, температуре плавления, степени набухания и растворимости в воде и других показателях.

 ПВС, содержащий менее 5 % ацетатных групп, не растворяется в холодной воде, ио легко растворяется в воде при 60-70°С. При содержании свыше 5 % таких групп он хорошо растворяется в холодной воде. При содержании 40 % ацетатных групп ПВС теряет способность растворяться в холодной и горячей воде, но растворяется в водном метаноле. При нагревании до 160-170 °С ПВС начинает темнеть за счет деструкции, что сопровождается потерей растворимости в воде.

 ПВС вступает в реакции этерификацин с образованием простых и сложных эфиров, а также в реакции конденсации с альдегидами и кетонами. Физико-механич св-ва ПВС удовлетворительные, но недостаточна его стойкость к ударным нагрузкам. Температура стеклования высокая 85 °С.

 ПВС применяется для получения поливинилацеталей, волокна, клеев и пленочных упаковочных материалов. Он зарекомендовал себя как защитный коллоид в производстве эмульсий и суспензий полимерных материалов, для обработки текстильных материалов, в медицине и для других назначений.

                 Техника  безопасности  Производства ПВС являются огне- и взрывоопасными. Исходные низкомолекулярные продукты (винилацетат, метанол, метилацетат, уксусный и масляный альдегиды) легкогорючие жидкости, а их смеси с воздухом взрывоопасны.  Кроме того, эти вещества токсичны. ВА и альдегиды вызывают раздражение слизистой оболочки глаз и верхних дыхательных путей. Метанол  яд, приводящий к тяжелым отравлениям при приеме внутрь (слепота, смерть). Отравление им также может происходить при вдыхании паров и всасывании через кожу. Полимеры не ядовиты, по они горят и образуют взрывоопасные смеси с воздухом.




1. Определение затрат на качество
2. Стили семейного воспитания Стиль семейного воспитания это наиболее характерные способы отношения к реб
3. Реферат- Компьютерные системы
4. ПРАКТИКУМ ПО СОЦИОЛОГИИ Задания к семинарским занятиям Э
5. Тема. Разработка схемы участковой станции Цель
6. і. Показник Фактичні дані Норма.html
7. Если мы хотим чтобы вся пища которую мы принимаем хорошо усвоилась нам нужно сесть за стол как следуе
8. Лабораторная работа 71
9. Введение В современном мире процесс приватизации считается составной частью институциональных изме
10. Вариант 3 0020060000000008-03-Дата- 27