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胶粘剂生产设备之乳液聚合反应设备15问

发布时间:2018-04-18 23:10:00 点击:    

无锡瑞升酒精回收塔2018年4月18日讯  经过不断地摸索和研究,对生产设备的各种常见问题总结出一套行之有效的解决方案。在此,分享给业界同仁,谨供参考和探讨,以共同推进乳液聚合技术的创新与进步。


1、胶粘剂生产设备的选用有哪些基本要求?

胶粘剂产品种类十分繁杂,所用生产设备较多,不同品种的生产设备的要求虽然各有不同,但基本要求是运转时方便和安全,技术上要完善,能力要高且经济合理,并要求有较强的通用性。具体要求如下:

(1)满足生产工艺要求,胶粘剂产品质量、产量及产品的成本都与设备的完善程度和能否满足生产工艺对它的要求有关。人们选用一台设备,首先要求它能满足生产上对它的特定要求。例如,选用一台输料泵,它应当能够把所需的原料在一定时间内从一个地方(或容器)输送到另一个地方(或容器)。选用的冷凝器就应当能保证在一定时间内把所需冷凝的介质冷凝并达到规定温度。所用设备能否完成任务所规定的任务,要由设备的形状、构造、大小尺寸与操作条件等因素来确定。

(2)设备的安全性。在生产设备操作过程中设备应当是安全的,选用的设备要求具有一定强度(抵抗外力的能力)、刚度(抵抗变形的能力)和稳定性(耐腐蚀性,不会歪倒)、严密性(运转时不会出现跑、冒、滴、漏现象)。

(3)设备的耐久性。生产胶粘剂所用的原料常常具有很强的腐蚀性,而且生产过程往往是间歇式的,设备的耐久性具有特殊的意义,不仅要求设备不因金属的疲劳而损坏,尤其重要的是设备应具有良好的耐腐蚀性。

(4)设备的经济性。在设备的制造和选择过程中,在满足工艺条件要求前提下,还要考虑设备的价格。一般从经济效益角度来选择和制造设备的条件应该是生产产品质量好、效率高,而且操作、使用、管理和维修费用都是最低的设备。

(5)设备的通用性。胶粘剂的品种很多,且品种的更新换代也十分快,没有必要也不可能为每一个产品或每一道工序准备一套专用设备,因此选用的设备应具有较好的通用性,以便节省设备投资和管理费用。

此外,对设备的要求还有易于购买、制造、安装、检修、操作方便,劳动条件好等。


2、胶粘剂的生产对生产车间的设计和设备布置有哪些要求?

胶粘剂在生产过程中,所用的原料许多为易燃易爆品,所以在厂房设计、车间布置等方面要统一考虑,既能满足工艺要求,又有良好的操作条件,使生产正常、安全地运行,设备的维修也方便可行,具体有以下几点要求。

(1)在布置设备时,一定要满足工艺流程顺序,要保证水平方向和垂直方向的连续性。对于有压差的设备,应充分利用高位差布置,以节省动力设备和费用。在不影响流程顺序的前提下,将较高的设备尽量集中布置,充分利用空间,简化厂房体形。通常把计量罐、高位槽布置在最高层,主要设备如反应器等布置在中层,贮罐等布置在底层,这样既可以利用高位差进出物料,又可以减少楼面的荷重,降低造价,但在保证垂直方向连续性的同时,应注意要避免操作人员在生产过程中过多往返于楼层之间。属同类型的设备或操作性质相似的有关设备,应尽可能的布置在一起,这样可以统一管理,集中操作,还可以减少备用设备或互为备用。

(2)设备布置时除了要考虑设备本身所占的地位外,必须有足够的操作、通行及检修需要的位置。要考虑相同设备或相似设备互换使用的可能性,设备排列要整齐,避免过松或过紧,同时尽可能地缩短设备间的管线。车间要留有堆放原料、成品和包装材料的空地(能推放一批或一天的量),以及必要的运输通道且尽可能地避免固体物料的交叉运输。必要时要考虑物料特性对防火、防爆、防毒及控制噪声等方面的特殊要求。例如对噪声大的设备必须采用封闭式隔间。要为工人操作制造良好的采光条件。设备布置能尽可能做到操作工人背光,高大设备避免靠窗布置,以免影响采光。


3、设备安装前应做好哪些准备工作?

设备安装前应做好充分准备工作,才能保证安装过程按预定的计划进行,达到高质量的要求。

(1)设备安装前应具备的技术资料

①设备的出厂合格证明书。

②制造厂提供的有关重要零件和部件的制造、装配等质量检验证书及设备的试运转记录。

③设备安装平面布置图、安装图、基础图、总装配图、主要部件图、易损零件图及安装使用说明书等。

④设备的装箱单。

⑤有关的安装规范及安装技术要求或方案。

(2)开箱检验及管理

①设备的开箱检验应在有关人员参加下,按照装箱清单进行。其内容如下:

a.核对设备的名称、型号、规格、包装箱号、箱数,并检查包装情况。

b.检查随机技术资料及专用工具是否齐全。

c.对主机附属设备及零部件进行外观检查,并核实零部件的品种、规格、数量等。

d.检验后应提交有签证的检验记录。

②设备和各零部件若暂不安装,应采取适当的防护措施妥善保管,严防变形、损坏、

锈蚀、老化或丢失等现象。

③配套的电气、仪表等设备,应由各专业人员进行验收,妥善保管。

(3)设备安装前施工现场应具备的条件

①土建工程已基本结束,即基础具备安装条件,基础附近的地下工程已基本完成,场地已平整。

②施工运输和消防通道畅通。

③施工用的照明、水源及电源已备剂。

④安装用的起重运输设备具备使用条件。

⑤备有零部件、配件及工具等贮存设施。

⑥备有必要的消防器材。


4、设备安装后的检查应注意哪些具体问题?

机器设备及管道各级系统安装好后,要进行详细的检查。具体要注意的问题如下:

(1)检查机器设备、管道、阀门以及控制测量仪器和仪表的安装外观、安装方法与安装的牢固程度。

(2)检查电机旋转方向、电器设备、保护装置等的安装正确性。

(3)检查安装地点及基础上,是否有遗留的零部件或安装材料等。

对于承压设备、承压系统或带压容器,要根据技术要求,进行水压试验、气密性试验或漏水试验。检查试验后,进行设备、管路的保温和涂漆工作。最后,对安装现场进行一次彻底的清扫。

按照机器设备对润滑、冷却的不同技术要求,注入或通入润滑油、冷却水、密封水后进行单机空车试运转或系统试车。


5、检修工人在检修设备时应注意哪些具体问题?

(1)检修工人应熟悉在工作中碰到的酸、碱和有害气体等物质的性质,以防发生烧伤或中毒。

(2)安装检修工人在作业过程中,要按规定配戴和正确使用保护人体安全防护器具(如安全帽、安全带、防护服、特种手套、防护眼镜、安全网、绝缘胶鞋、绝缘垫等)。

(3)安全检修工人应该知道砂箱、防毒面具、防火栓、灭火器等安全装置以及水门、淋浴间的位置,并能正确地使用。

(4)检修工人在检修中,必须严格遵守检修堆积和本工种安全规程。

(5)待检修的设备在检修之前,必须切断电源,切断机器的传动部分以下保护开关,并要悬挂“禁止合闸”警告牌。

(6)在有易燃、易爆车间动火时,应先在工作地点进行易燃物的分析检验安全证明,按规定申请办理“动火证”后,方可进行。

(7)检修受压69kPa以上的设备和管路时,应将其压力降到0.1MPa。罐槽容器、设备管道检修时,要 切断物料卸料门或在管理上装设盲板,并要在已切断物料的管路阀门上挂设“禁止启动”警告牌。

(8)待检修的设备,如果不断电或未降压或未放净酸、碱和易燃易爆、有毒介质等物料时,绝对禁止进行修理。    

(9)检修工人在修理设备期间,应随时清理地上油污,以免使人滑倒跌伤。

(10)在起重或其他危险工作区域,都应挂设警告标志,不准外人进入工作区域。

(11)当使用蒸汽吹净或加热时,输送蒸汽用的橡胶管应该用卡子固定在蒸汽的接口管上,不要用铁丝或绳子来捆扎。如果被蒸汽或热的液体烫伤,轻伤可涂凡士林,伤重要及时医治。

(12)不许使用裂边的錾子,以免伤手或崩伤眼睛,锤柄的材料要坚实,柄头嵌入部分要做得粗大些,并用楔子胀紧

(13)安全检修的临时行灯,必须采用低压36U;罐槽、沟道、潮湿场所为12U,绝缘要良好。使用电动工具时,要有可靠接地。

(14)安装检修时,不要触及电动机,电缆照明线等的带电部分。

(15)扳手与螺母的尺寸要相符,不许用垫子垫在螺母与扳口之间。

(16)安装检修用的工具和拆下来的零件应整齐放置,不能随便乱丢,以便做到安全迅速地安装检修。

(17)当机器设备检修完后,应将所有在检修时拿开的安全装置恢复原状,否则不准开车。安全装置包括:温度、压力、液面超限报警装置,安全连锁装置,事故停车装置,电器设备的过载保护装置,机械运转部分的防护装置等。

(18)检修时拆开的地板,下班前应装复原处,如一时不便装上,应在四周围上栏杆,防止行人陷落。


6、反应釜加热有几种方式,有何注意事项?

如果采用电热棒直接加热夹套介质的方式,那么:

◇介质可以采用导热油,也可以采用软化水。

◇自来水做介质一般会对加速钢铁构件的锈蚀,缩短设备的使用寿命;所以软化使用为宜。

◇变压器及线路设施必须符合安全用电标准。

◇每次开启前必须预先进行用电安全测试。

◇加热元件功率要足够大,把釜底料加热至80℃不超过1.5小时。

◇反应釜夹套要安装液位计并标注安全水位和节能水位。其具体要求是:安全水位高于加热管顶端5厘米以上,节能水位与反应釜容积的20-30%平齐;当节能水位处于安全水位以下时,以安全水位为准。

如果采用燃油或燃煤锅炉加热的方式,那么:

◇ 严格按照锅炉安全操作规范操作。

◇ 如果是蒸汽锅炉,则应预先进行压力测试;确认合格后方可使用。

◇如果是热水锅炉,则应安装必要的热水导出装置;确保降温速度及反应的可控程度。

蒸汽直吹的方式不可行,这是因为:

◇ 如果在液面以下,那么吹管极易与搅叶、温度计套管纠缠在一起,影响正常生产;

◇ 如果在液面以上,那么,水蒸汽液化后会滴入反应液中,干扰聚合反应,影响固含量。

◇ 同时蒸汽直吹,会使视镜模糊不清,影响观察。

不建议采用外置导热油加热装置。釜身加装保温层有利于节能。


7、反应釜如何制冷,有哪些注意事项?

◇ 单纯采用外加旋转式散热器制冷的方式不可行。

◇ 简便实用的方式是常温水循环制冷。其要求是:可控度高,灵敏度好,水量充足。


8、反应釜的材质有哪些要求?

◇ 不锈钢反应釜要求304标号以上。严禁采用低标号不锈钢和碳钢。鉴定方法是:涂刷浓盐酸半小时后无锈蚀,即为合格。

◇ 搪瓷反应釜要求内壁无沙眼,无爆瓷。二手搪瓷反应釜有可能使用原子灰和蓝色喷漆进行翻新。鉴定方法是:用甲苯或气雾灌装发动机起动剂,刷涂或喷涂在反应釜内壁;半小时后观察,内壁无变化即为合格。

◇ 与反应釜相连的法兰管道应全部采用不锈钢或搪瓷材质。


9、反应釜搅拌装置的具体要求是什么?搅拌电机选用的标准是什么?所谓“美式” ﹑“苏式”是什么意思?

◇ 搅拌的形式有:涡轮式、旋桨式、平桨式、螺带式和锚式。选用要求是:转动时不妨碍温度计套管,搅拌效率足够,搅拌头与反应釜底的距离符合规定要求。

◇ 搅拌电机应与反应釜适配。即扭力足够大;既能始于高黏度产品的生产,又能满足低黏度产品的生产;既能形成漩涡,又能避免过多气泡。为确保通用性,应加装变频调速器。

◇ 所谓“美式”是指立式搅拌机,占据市场主流。“苏式”是指卧式减速机,靠三角带传动;苏式搅拌机必须安装防护网罩。


10、冷凝器有哪些种类?结构如何?使用时应注意哪些问题?

◇冷凝器的种类很多,有蛇管式、夹套式、套管式、列管式等。在胶粘剂生产中一般都用列管式,它具有体积小、传热面积大,加工制造方便、拆装维修容易等许多优点。

◇列管式冷凝器的外壳是一个钢制圆筒,里面排列着许多管子,需冷却的介质沿着这些管子通过,管子周围空隙则通冷却水,冷却水从冷凝器下部进上部出,列管的两端都伸入封板的圆孔内并焊死,使两个封板之间列管周围的冷却水不会进入冷凝器的两端头,而列管则与两端头相通,两端头一端通真空泵或接回流管,另一端接反应釜或其他设备,冷凝器的列管一般用不锈钢制造。

◇冷凝器的主要设备参数为热交换面积,它反映了冷凝器冷凝介质的能力,热交换面积按下式计算:热交换面积(m2)=3.1416×管内径×管长×管子总数。选择冷凝器的大小,应根据单位时间内需冷凝器的介质量的大小来定。

◇冷凝器在使用一段时间后,内部会结垢,应定期进行清洗,以提高交换效率。

结垢轻者可以用热碱水进行多次循环清洗,最后用清水冲洗干净;重者则用电钻对每一根管钻通,最后用清水冲洗干净。

◇除特殊要求外,冷凝器出口必须与空气相通,以确保生产安全。

◇将冷凝器立式安装,有利于防范因操作失当引起的喷釜现象。


11、单体罐和引发剂罐的具体要求是什么?

◇单体罐的适宜容积是反应釜容积的80%。引发剂罐的适宜容积是反应釜容积的10%,高度与预单体罐一致。

◇补给及时,滴加量控制自如。

◇罐体外加装液位计,并清晰标注刻度。

◇应配备搅拌装置并加盖密封。

◇罐底与釜顶有足够的液位差。

◇单体罐和引发剂罐连接反应釜的管道应加装不锈钢材质内导管,以确保液体原料的溅落点位于距离搅拌轴芯:反应釜壁=2:1的位置。

 

12、温度计套管的要求是什么?温度计哪一种效果好?

◇温度计套管应采用外搪瓷或厚不锈钢材质。

◇以1吨釜为例,其最低触点不得高于250kg液位。

◇温度计套管上端法兰中压盘强度应足够大,以保证搅拌下不变形、不弯曲。

◇套管内应根据温度计热敏头的长度适量添加惰性油,如变压器油、机油等。

◇反应釜适配的温度计主要有:玻璃温度计、数显电子式和指针式温度计。

◇精确至0.1℃的量程适宜的数显温度计,温度显示直观、准确,价格低廉,且便于温度控制,因而深受客户喜爱。


13、为什么反应釜的管、泵、阀要采用304不锈钢材质或塑料合金材质?

◇反应单体如丙烯酸酯类、醋酸乙烯、苯乙烯等,对普通塑料类的溶解能力极强,一方面溶解物会干扰聚合反应,另一方面易造成渗漏,影响正常生产。而塑料合金由于采用了高品级工程塑料,耐受能力得到极大增强,足以保证长期稳定使用。

◇除上述单体外,丙烯酸、甲基丙烯酸等亦被经常应用于聚合反应。这些对铁、铜均有不同程度的腐蚀。而Fe2+、Fe3+、Cu2+会明显干扰引发体系,且易引起聚合物色相混乱,如五彩珠光、草绿色等,影响聚合物的使用,甚至报废。


14、反应釜照明和透镜的要求是什么?

◇照明宜采用36伏特安全电灯或可充电式强光手电。

◇透镜保持洁净明亮。


15、内部清理注意事项?

◇新装反应釜清水冲洗即可。

◇二手反应釜可采用人工铲除、单体熏蒸、净水浸泡和高压冲洗的办法清理,以保证内部洁净。


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