甲醛及多聚甲醛生產技術研究論文
甲醛及多聚甲醛生產技術研究論文
摘要：甲醛屬於無色具有強烈刺激性氣味的氣體，作為工業生產中甲醛的最佳替代品，多聚甲醛中呈片狀固體，屬於低聚合度的固態甲醛產品，便於儲存與運輸。本文深入分析了甲醛以及多聚甲醛的不同生產技術，由不同角度降低生產成本，以便提高甲醛以及多聚甲醛的質量水平，在提升生產效益的基礎上提高企業的競爭實力。
關鍵詞：甲醛；多聚甲醛；生產計劃
聚甲醛，英文縮寫為POM，這種材料是目前工程塑膠的最常見的五種，其硬度是驚人的，有著“超級鋼”和“聲譽從鋼”的美譽，聚甲醛是一種綜合性能非常優良的熱塑性工程塑膠的應用範圍很廣。隨著科學技術的不斷髮展，中國的汽車行業和一些新興產業如電子工業也得到了快速的發展，因此，導致中國的聚甲醛需求量也越來越高。
1甲醛生產技術簡析
1.1直接氧化方法
甲醛與水是此反應中主要的反應物，且副反應物為甲醛與水。在實際生產過程中，為了提升甲醛的收回率，還應注意控制反應溫度，具體來講，應細化分為以下兩種方法。一種是銀法催化氧化方法，主要由儲備甲醇、計量、蒸發、氧化以及冷卻吸收等流程構成。首先，應將甲醇溶液及壓縮空氣輸送至蒸發器中，並將其置於薄層銀表面，保持350攝氏度的溫度。氣體產生後會進入吸收塔並在其中進行冷凝吸收，塔底則會收集到液態的甲醛。此反應過程中的催化劑為銀，根據催化劑的形態也可以被分為電解銀以及浮石銀等兩種方法，兩種方法的工藝較為成熟，且電耗較低，擁有較低的生產成本，但甲醛的吸收率較低，且會產生多種副反應，以致影響了正常的工藝流程[1]。另一種是鐵鉬催化氧化方法，它具備壓縮、反應吸收等流程，可以生產較高濃度的甲醛。在實際生產過程中，應在氧化器內放置足量的混合氣體，並使用五氧化二釩以及氧化亞鐵等催化劑，控制反應溫度為300至380攝氏度。這種方法中催化劑效能較佳，且吸收更為完全，缺點是裝置的使用率較低，且需要消耗較大動力，以致無法有效分離產物。但它需要的反應溫度較低，且餘熱利用率較大，因而具備較為明顯的經濟性。上述兩種方法中，催化劑是其最為主要的影響因素，直接影響著生產效益水平。為此，在實際生產過程中，應注意提升催化劑的效能、活性、機械強度以及熱穩定性[2]。
1.2甲縮醛方法
甲縮醛是一種無色、透明且伴有氯仿氣味的液體，以往人們利用甲縮醛以及鐵鉬催化劑進行甲醛的製作，使其具備了一定的工業化特點，其具體的流程如下：一是合成甲縮醛，且利用甲醇、甲醛以及催化劑等反應物開始反應。此種方法可以緊密連線各種催化器的.反應器，在常壓下便可以完成，且溫度一般被控制在60至90攝氏度。二是生成甲醛氣體，三是吸收甲醛氣體，四是分離甲醛水溶液。這種方法可以確保生產閉路的迴圈，提升了生產效率，具備較好的發展前景。
1.3迴圈方法
此種方法可以分為尾氣迴圈以及甲醇迴圈兩種方法，尾氣迴圈主要藉助尾氣風機，利用尾氣帶走不必要的熱量，確保了甲醛濃度的合理性。同時，甲醛氣體僅在高溫區域進行短暫的停留，也降低了副反應的發生機率。因此，此種方法的優勢在於其存在較少的副反應，且獲得的甲醛濃度較大。但缺點在於其需要較長的反應時間，投資成本較大，且耗時較長，為此，此種方法並不十分適用實際的生產過程。
2多聚甲醛的生產技術
低聚合多度甲醛以及固體多聚甲醛屬於多聚甲醛的兩種不同型別，其中低聚合多聚甲醛存在較大優勢，且純度較高，顆粒更為均勻對稱。而固體多聚甲醛僅在解聚方面優於前者，其缺點更為明顯。在實際生產過程中，工作人員應注意掌握產品的聚合度，避免甲醛出現高度聚合問題。同時，也應減少乾燥脫水時間，提升產品的實際回收率[3]。首先是真空靶式乾燥方法，分為真空濃縮、聚合、乾燥、篩分以及粉碎包裝等流程，此工藝的投資較小，且具備高效節能的優勢，但卻存在出料困難且生產週期較長等缺陷，因而一般不被使用於實際的生產過程中。其次是金屬傳送帶乾燥方法，分為濃縮、冷卻固化、乾燥以及粉碎包裝等流程，此種工藝具備較大的靈活性與密封性，可以有效控制乾燥介質的相關引數，提升了操作的可靠性與有效性。同時，裝置安裝更為簡便，但佔地面積較大，執行過程中易產生噪音，因而很難獲得顆粒狀的產品。再次是噴霧乾燥方法，分為解聚、真空壓縮、乾燥以及噴霧造粒等流程，此方法可以獲得細顆粒狀的多聚甲醛，且其具備較好的水溶性與流動性。此種方法需要的乾燥時間較短，且可以獲得流動性與靈活性較好的多聚甲醛顆粒，但卻很難實現有效分離，且熱效率較差。最後是共沸精餾法，分為濃縮、共沸脫水、過濾以及乾燥等流程，此方法可以獲得91%以上含量的甲醛，製作的多聚甲醛質量水平較高。但其也存在一定的不足之處，比如很難實現同收且需要多樣的共沸劑。
3結語
當前，我國多數企業依然採用傳統的方法生產甲醛，不但能耗較大，且無法控制其聚合度，以致產品質量水平較低，效能較差。為了滿足當前市場對甲醛以及多聚甲醛產品的需求，生產廠家應由國外引進先進的生產技術，並與外資企業進行有效合作，以提升甲醛以及多聚甲醛產品的質量水平，降低生產成本，提升企業的競爭實力。
參考文獻:
[1]王立輝,劉瑞英,王娜,郭宏斌,張寧寧,李前鋒,付景倫.甲醛及多聚甲醛的生產技術[J].河北化工,2012(12).
[2]潘貝貝,王曉莉,張文輝,谷守玉.多聚甲醛合成脲甲醛緩釋肥工藝初探[J].磷肥與複肥,2014(01).
[3]馬煒婷,胡玉峰,魏立虎,高躍.離子液體在環丁碸中催化多聚甲醛合成三聚甲醛的研究[J].中國科學：化學,2016(12).