關(guān)于如何提高聚甲醛產(chǎn)品質(zhì)量的探討

李占良(唐山中浩化工有限公司，河北 唐山 063611)

關(guān)于如何提高聚甲醛產(chǎn)品質(zhì)量的探討

李占良(唐山中浩化工有限公司，河北 唐山 063611)

我國各個(gè)工廠在聚甲醛的生產(chǎn)過程中，都會面臨一系列繁雜的問題，以下是整理的幾類：甲醛回收時(shí)應(yīng)用的系統(tǒng)受到嚴(yán)重腐蝕的現(xiàn)象，聚甲醛形成的最終產(chǎn)品中含有太多的色焦粒的問題，還有運(yùn)用硫酸做成的催化劑變黑的現(xiàn)象以及三聚甲醛經(jīng)檢測的主要含量偏低的情況等等。針對在聚甲醛生產(chǎn)過程中出現(xiàn)的以上這些問題，本篇文章對它們的原因進(jìn)行了深刻的探討分析，也提出了相應(yīng)的解決辦法或措施。

聚甲醛生產(chǎn)；質(zhì)量影響因素；措施

在我國，生產(chǎn)聚甲醛產(chǎn)品時(shí)，各工廠都會遇到各式各樣的問題，而這些問題在總體上來看又有其相似之處，譬如：在生產(chǎn)三聚甲醛時(shí)，用硫酸做的催化劑常常會變黑，且其最終產(chǎn)品的主含量沒能達(dá)到合格標(biāo)準(zhǔn)；回收甲醛時(shí)系統(tǒng)明顯受到嚴(yán)重的腐蝕；聚甲醛形成的最終產(chǎn)品中含有太多的色焦粒等等。本人在多次走訪調(diào)研、詢問相關(guān)專業(yè)人士以及自身也做了不少簡單實(shí)驗(yàn)后，詳細(xì)探討分析出現(xiàn)上述問題的原因，也為上述問題的解決提出了初步的辦法措施。

1 以硫酸做的催化劑變黑

在存放濃硫酸時(shí)，工廠通常都會使用碳鋼儲罐，這種儲罐是以聚四氟乙烯作為內(nèi)襯的，經(jīng)常產(chǎn)生硫酸變黑的現(xiàn)象。將“黑”硫酸稀釋，產(chǎn)生質(zhì)量分?jǐn)?shù)是0.1%的絮狀沉淀，而后用硝酸反應(yīng)得無色溶液。另外，在運(yùn)用聚氯乙烯和聚乙烯儲存濃硫酸一天后發(fā)現(xiàn)也發(fā)生了濃硫酸變黑的情況。由以上實(shí)驗(yàn)得出結(jié)果：儲存濃硫酸時(shí)發(fā)生了炭化，有雜質(zhì)進(jìn)入炭化后的硫酸中影響甲醛合成，導(dǎo)致了三聚甲醛的質(zhì)量、轉(zhuǎn)化率都受影響有。以下是對硫酸的炭化原因探討：

1.1 濃硫酸與儲罐內(nèi)襯物質(zhì)發(fā)生炭化

聚四氟乙烯抗強(qiáng)酸腐蝕的特性極好，而在其加工時(shí)加入的添加劑會和濃硫酸產(chǎn)生炭化反應(yīng)；聚四氟乙烯因本身的老化作用而產(chǎn)生的有機(jī)物和硫酸發(fā)生了反應(yīng)。

1.2 濃硫酸儲存時(shí)和大氣的有機(jī)物反應(yīng)發(fā)生炭化

硫酸儲存的罐子頂部有一個(gè)氣平管，這個(gè)氣平管使得硫酸能與大氣相連且吸收周圍有機(jī)物造成炭化。

綜上，防止炭化的措施可采?。簩⒘蛩醿Υ婀拮拥膬?nèi)襯材質(zhì)換成穩(wěn)定性、耐酸性不錯(cuò)的高硼硅材質(zhì)的搪玻璃。也可改變儲罐的結(jié)構(gòu)來隔離硫酸，使得其不受外界有機(jī)物的干擾，從而防止其炭化。

2 三聚甲醛最終產(chǎn)品的質(zhì)量問題

聚合反應(yīng)擁有較為復(fù)雜的動力學(xué)原理，并且常常會有因?yàn)楹苌俚碾s志就產(chǎn)生較大影響的事情發(fā)生，所以聚合反應(yīng)對于原料的純度要求相當(dāng)高，以防出現(xiàn)任何問題。而合成甲醛的原料的主要成分就是三聚甲醛，所以它的純度對產(chǎn)品的質(zhì)量影響極大。然而，目前我國的不少工廠在合成甲醛時(shí)忽略或是沒能仔細(xì)控制三聚甲醛的純度而使得產(chǎn)品質(zhì)量不合格。

三聚甲醛的合成過程很復(fù)雜，且不只有本身的化學(xué)反應(yīng)，中間還會夾雜著一些副反應(yīng)，以下是對三聚甲醛合成過程中產(chǎn)生的問題進(jìn)行分析探討：

2.1 三聚甲醛成品在重沸后出現(xiàn)較多白色絮狀物

為了研究此現(xiàn)象，本人做了不少實(shí)驗(yàn)且查詢了相關(guān)材料后知曉，這是重沸精餾和儲存成品時(shí)分出的不溶物質(zhì)。它們的熔點(diǎn)以及聚合度都要比三聚甲醛的高些，但這些物質(zhì)的穩(wěn)定性不太強(qiáng)，因而三聚甲醛的最終產(chǎn)品不可以放置太長時(shí)間，為了保證它的新鮮度需要盡早使用，這樣也可以防止因多次精餾而出現(xiàn)一些列副產(chǎn)物。然后將成品經(jīng)過過濾裝置，可以有效降低不溶物的比率。

2.2 三聚甲醛成品中pH值不穩(wěn)定

若是酸性條件，三聚甲醛會因解聚反應(yīng)而造成甲醛超標(biāo)現(xiàn)象，這時(shí)就需要放入氫氧化鈉中和，既能除去甲醛又中和了催化劑，因而我們需要恰當(dāng)控制好三聚甲醛的pH值。我們在測定分析三聚甲醛中甲酸含量時(shí)發(fā)現(xiàn)，三聚甲醛的樣品呈堿性，且成品中有少量鈉，以上表明三聚甲醛在生產(chǎn)時(shí)，堿加了太多，致使鈉堿、鈉鹽等流出。且當(dāng)輕沸塔溫度不穩(wěn)時(shí)，塔底的過濾器會出現(xiàn)堵塞，而經(jīng)驗(yàn)證堵塞就是因?yàn)閴A過多。在對重沸塔內(nèi)的大片結(jié)疤物進(jìn)行取樣分析后，測出其水溶液pH顯堿性，還含不溶物。

綜上，因?yàn)殁c僅從氫氧化鈉中出來，所以需要嚴(yán)格把控氫氧化鈉的用量，且時(shí)刻監(jiān)控PH值,加大分析頻率。有數(shù)據(jù)顯示，最佳的入料PH值為6.5～7.5，最佳的三聚甲醛成品PH值是6.8～7.0。

3 聚甲醛成品中有色焦粒

色焦粒是一項(xiàng)重要的檢驗(yàn)指標(biāo)，旨在驗(yàn)證聚甲醛的最終產(chǎn)品。如果造粒工序中出現(xiàn)的不少色焦粒，那就會使成品等級明顯降低，也會給公司企業(yè)造成不少的財(cái)產(chǎn)損失。因而，我們有必要對工程中運(yùn)用的三種添加劑進(jìn)行熔點(diǎn)測驗(yàn)為此，這三種添加劑是、三聚氰胺和潤滑劑，還要測試其在加熱時(shí)的焦化現(xiàn)象。測定結(jié)果顯示：三聚氰胺無變色和焦化；抗氧化劑的焦化程度大，熔點(diǎn)低；潤滑劑有一定程度變化。通過該實(shí)驗(yàn)，我們了解到混合添加劑的焦化與添加劑的分散度以及混合度有關(guān)。若添加劑混合不均勻，就會出現(xiàn)不達(dá)標(biāo)的顆粒，而一旦過潮且溫度升高，這種大徑顆粒就會發(fā)生焦化現(xiàn)象，然后與筒壁粘貼，而后發(fā)生炭化，最終會因炭化后的渣滓掉落造成甲醛成品中含有焦粒。所以，儲存添加劑時(shí)要注意防潮，且按照規(guī)定比例配備混合后再使用。

總之，生產(chǎn)聚甲醛并不簡單，其中涉及的各反應(yīng)、設(shè)備的操作也很復(fù)雜，且還有很多副反應(yīng)等。反應(yīng)系統(tǒng)中因其含有不少甲酸使得設(shè)備受到大范圍的腐蝕，聚合反應(yīng)的繁復(fù)原理以及反應(yīng)應(yīng)用的材料質(zhì)量的掌控等都是業(yè)內(nèi)難題，都需要廣大技術(shù)、科研人員們仔細(xì)鉆研，從而為本行業(yè)的發(fā)展進(jìn)步做出貢獻(xiàn)。

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