Молекулярное сито 4A против 3A для сушки полиола и полиуретана: влияние вязкости, время проскока и стоимость реактивации

Aluminaworld Technical Team

---

15+ лет производства | Сертификат ISO 9001 | Экспорт в 60+ стран | MOQ 100 КГ | Поставка 15-25 дней | Бесплатный образец

v>

Молекулярное сито 4A против 3A для сушки полиолов и полиуретанов: влияние вязкости, время прорыва и стоимость реактивации Если вы производите полиэфирполиолы, полиэфирполиолы или PTMEG для полиуретана, молекулярное сито в вашем двухбашенном сушильном аппарате для полиолов является самым важным решением в вашем бюджете потребления изоцианата, вашей консистенции плотности пены и содержании пустот в эластомере. В этой статье рассматривается химия того, почему вода в полиоле обходится дорого, инженерные различия между размерами пор 4A и 3A, кривые равновесной емкости воды при типичных условиях эксплуатации, метод первого приближения для определения размера башни, конструкция цикла регенерации (точка росы азота, температура, поток, время), реальная стоимость регенерационного азота и энергии нагревателя за 10 лет, и три тематических исследования из реальных заводов по производству полиолов на трех континентах. В заключение приводится контрольный список из семи ошибок и протокол квалификации поставщика из десяти вопросов.

Двухбашенная система адсорбции молекулярного сита для сушки полиолов. Левая башня находится в полуцикле адсорбции (влажный полиол в, сухой полиол выходит при 30-80 ppm воды); правая башня находится в полуцикле регенерации (азот при 250 градусах C удаляет адсорбированную воду). Оба сорта сита 4A (емкость) и 3A (равновесие) используются в зависимости от химии полиола.

Почему сушка полиолов является обязательным этапом в производстве полиуретана

Если вы производите полиэфирполиолы, полиэфирполиолы, смеси полиэфирполиолов или PTMEG (политетраметиленэфиргликоль) для полиуретана, вы уже знаете, что остаточная вода в полиоле является одним из самых дорогих загрязнителей, которые могут быть на производственном этаже. Вода реагирует с изоцианатом (MDI, TDI, HDI, IPDI) примерно в соотношении 1:1, образуя мочевинную связь плюс CO2. Каждые 100 ppm воды в вашем полиоле потребляют около 1,0-1,2 мэкв изоцианата на грамм, а выделяющийся CO2 становится газовыми порами в вашей пене или дефектами пузырей в вашем эластомере. В линии производства пенополиуретана, работающей на 200 граммах полиола на кубический метр пены, 100 ppm избыточной воды могут увеличить плотность пены на 0,8-1,2 кг/м3 и удвоить количество отходов во время наращивания плотности. В линии CASE (покрытия, клеи, герметики, эластомеры) те же 100 ppm проявляются как газообразование в отвержденной части и разрыв на границе склеивания.

Сушка молекулярным ситом является стандартным промышленным решением, и стандартный выбор сита для сушки полиолов делится между двумя сортами: 4A (цеолит типа 4A с номинальным размером пор 4 Ангстрем) и 3A (цеолит типа 3A с номинальным размером пор 3 Ангстрем). Оба сорта могут сушить полиол до уровня воды значительно ниже 50 ppm, и оба могут быть регенерированы горячим азотом для повторного использования. Выбор между ними обусловлен химией полиола (подходит ли молекула полиола для прохождения через пору 3A?), уровнем входной влажности, целевым уровнем выходной влажности, бюджетом энергии регенерации и временем контакта в адсорбционной башне. В этой статье рассматривается лежащая в основе химия, дается метод первого приближения для определения размера двухбашенного слоя и цикла регенерации, представлены данные о 5-летних эксплуатационных затратах из трех реальных заводов по производству полиолов, и заканчивается контрольным списком для выбора и квалификации поставщика сита.

Ниже приведены типичные значения, указанные в открытой литературе (Schmidt, IUPAC полимерная химия, журнал Адсорбция, и примечания по применению от UOP, CECA и нескольких специализированных заводов по производству полиолов). Там, где они зависят от конкретной химии полиола или конкретной конструкции цикла, они обозначены как "типичные" или "диапазон", и читателю рекомендуется провести небольшой пилотный проект перед тем, как приступить к полномасштабной загрузке башни.