采用薄膜蒸发器从聚氨酯预聚物中分离TDI(英文)

从聚氨酯预聚体分离游离的二异氰酸酯的方法有许多种,最好的方法是使用薄膜蒸发器进行分离。采用内冷凝式薄膜蒸发器和二次蒸馏技术研究了从甲苯二异氰酸酯(TDI)/三羟甲基丙烷(TMP)型聚氨酯预聚体分离游离TDI的方法及影响TDI分离的主要因素。研究工作通过使用MD-S80内冷式薄膜蒸发器,并调整蒸馏温度和真空度使产物中游离TDI低于0 5%。相应的蒸馏参数是:原料流速1 0kg/h,原料Ⅰ温度100℃,原料Ⅱ温度110℃,一次蒸馏温度150℃,二次蒸馏温度200℃,第一次蒸馏余压5000Pa,二次蒸馏余压35Pa;刮板转动速度150r/min。二次蒸馏后用醋酸丁酯稀释成质量分数为75%的溶液。预聚体中TDI质量分数为0 4%。异氰酸基含量高于12 7%,达到了分离的目标。结果表明内冷式薄膜蒸发器进行二次蒸馏有效地从TDI TMP预聚体分离了游离的TDI。     

降低聚氨酯固化剂中游离TDI含量的方法研究

采用工艺与装备一体化的思路进行了TDI-TMP聚氨酯固化剂的合成与分离研究。研究了适合在薄膜蒸发器中进行游离TDI分离的聚氨酯预聚物的合成工艺,讨论了TDI/TMP的配比、反应温度和加料方式对TDI-TMP预聚物合成工艺的影响。研究了高真空两级薄膜蒸发器分离预聚物中游离TDI的分离工艺,讨论了进料速率、二级蒸馏温度、二级绝对压力和二级刮板转速对分离效果的影响。研究表明:在TDI与TMP质量比在5:1,反应温度在50℃,反应时间5h的合成条件下,得到的预聚物分子量小、黏度低、流动所需温度低,适合在薄膜蒸发器中进行游离TDI的分离。优化的分离工艺条件是进料速率为1.6kg·min-1,二级蒸馏温度为170℃,二级蒸馏绝压为80Pa,二级刮板转速为180r·min-1。合成与分离后的聚氨酯固化剂色泽浅、游离TDI含量和-NCO含量符合设计要求。     

用薄膜蒸发器制备低游离TDI聚氨酯固化剂

在高真空两级蒸馏分离聚氨酯固化剂中游离TDI小试基础上,确定了中试的工艺路线和条件。本实验考察了进料流量、分离温度、分离真空压力等对分离效果的影响。通过实验,确定了中试最优化条件:进料流量20 kg/h,分离温度180℃,分离真空度200 Pa,在此条件下,用薄膜蒸发器可以制得低游离TDI聚氨酯固化剂。中试实验表明,温度对实验结果影响很大。温度低,分离后聚氨酯固化剂中游离TDI达不到要求,分离温度不能低于170℃,而当温度高于190℃,容易使固化剂在分离过程中发生凝胶,使装置发生堵塞。在中试设备上验证了用薄膜蒸发器制取低游离TDI聚氨酯固化剂的可行性,并对进一步工业化积累了宝贵资料。     

采用分子蒸馏设备分离聚氨酯预聚物中游离TDI研究

经过分析几种常见的降低聚氨酯预聚物中游离二异氰酸酯单体方法各自的优缺点,可以看出采用薄膜蒸发技术是最经济有效的。今采用分子蒸馏设备来分离聚氨酯TDI-TMP预聚物中游离TDI单体,并考察了影响TDI分离的主要因素。研究得出聚氨酯预聚物在经过闪蒸后,在MD-S80分子蒸馏设备上采用两级蒸发可以将游离TDI单体降低到0.5%(wt)以下。蒸馏的优化条件为预聚物进料速率0.8kg?h?1,进料温度为100℃,蒸馏温度为150℃,第一次蒸馏的压力为400Pa,第二次蒸馏的压力为15Pa,刮板转速为150r?min?1。经过两次蒸馏,将蒸馏过的预聚物用醋酸丁酯稀释到75%(wt),分析其TDI含量为0.45%(wt),NCO浓度为13.0%(wt),达到了用分子蒸馏分离TDI的目的,说明用分子蒸馏设备分离聚氨酯预聚物中的TDI是可行的。     

聚氨酯固化剂合成工艺的研究

研究了适合在薄膜蒸发器中进行游离TDI分离的TDI-TMP聚氨酯固化剂的合成工艺。讨论了合成过程中甲苯二异氰酸酯（TDI）与三羟甲基丙烷（TMP）投料比、反应温度、加料方式对预聚物性能的影响。试验表明：在TDI与TMP质量比在5∶1,反应温度在50℃,反应时间5 h的合成条件下,得到的预聚物相对分子质量小、黏度低、流动所需温度低,适合在薄膜蒸发器中进行游离TDI的分离,分离后的聚氨酯固化剂色泽浅、游离TDI含量和—NCO含量符合设计要求。     

低游离TDI含量的聚氨酯预聚体制备研究

本文对影响薄膜蒸发器分离聚氨酯TDI-TMP预聚体中游离TDI的各操作条件进行了分析研究,得出了要获得TDI含量低于0.5wt%的TDI-TMP预聚体所需的较优化的操作条件。TDI-TMP预聚体在MD-S80内冷式薄膜蒸发器中分离的较优化操作条件为:初级蒸发温度为140℃,初级蒸发真空度为400 Pa,次级蒸发温度为160℃,次级蒸发真空度为40Pa,刮板转速均为180 r/min,进料温度为100℃,进料速度12.0 g/min,经两级分离后,将蒸余物与分析纯的醋酸丁酯混合,配成固含量75wt%的固化剂,其TDI含量小于0.50wt%,-NCO含量为13.0±0.2wt%。     

用薄膜蒸发器分离聚氨酯固化剂中游离TDI关键技术开发

薄膜蒸发技术在几种常见的降低聚氨酯固化剂中游离甲苯二异氰酸酯(TDI)的方法中,是最经济有效的。然而在实际的蒸发操作过程中存在一个重要难题:固化剂难从设备中流出来,导致堵塞设备,出现事故。本研究从小试到中试进行系统研究,提出并实施了系列的解决方法:1在合成的过程中加大TDI/TMP的配比到质量比为4.6∶1,合成出分子量小的预聚物;2在反应后期加入万分之二的磷酸作为分离时候的副反应抑制剂;3改进薄膜蒸发器主体设备—蒸发柱,使之适合于分离TDI-TMP预聚物。通过这三个方面的改进,能完全避免分离TDI堵塞现象的发生。     

薄膜蒸发器分离聚氨酯固化剂中游离TDI的研究

在采用高真空两级薄膜蒸发器分离TDI(甲苯二异氰酸酯)-TMP(三羟甲基丙烷)固化剂中的游离TDI的小试基础上,进行了中试研究.对影响分离的主要因素进行了探讨,确定了较优的中试操作条件.并对设备进行了改造,成功实现了连续性生产.分离后的固化剂用溶剂稀释,所得产物游离TDI含量小于0.5%,-NCO含量大于12.8%,固含量大于75%,达到了分离的目的.     

聚氨酯固化剂合成研究

提出了要想在薄膜蒸发器中分离出TDI,得到合格的聚氨酯固化剂产品,需要从合成固化剂入手,相对分子质量小、反应完全的聚氨酯固化剂更适合在薄膜蒸发器中进行分离,研究探讨了聚氨酯合成工艺。研究显示:分段升温反应有利于降低固化剂黏度;TDI和TMP的配比越大,固化剂黏度越小,但为了给后处理减小蒸馏负荷,确定TDI/TMP的质量比为4.6∶1;研究了酸碱度对反应的影响,反应体系偏碱性加速副反应,酸性较强也会加速副反应,研究显示加入少量磷酸有利于黏度的降低,提出了副反应抑制机理。合成的预聚物在分离过程中未见堵塞设备现象。     

分子蒸馏技术在降低涂料中游离TDI含量上的应用

简述了分子蒸馏技术的基本原理,介绍了直接合成法在降低聚氨酯涂料固化剂中游离TDI含量上的应用进展及不足之处,以及我国应用分子蒸馏技术降低固化剂中游离异氰酸酯单体含量的应用现状,指出分子蒸馏技术才是减少聚氨酯涂料中游离TDI单体含量最有效的方法和长远之计。     

游离TDI和薄膜蒸发

降低聚氨酯涂料中游离TDI最有效的方法是采用薄膜蒸发器，文章对其结构、原理及其国内生产厂均作了简要叙述。     

用薄膜蒸发器作再沸器的真空精馏装置

对用于热敏性物料分离的精馏塔再沸器做了改进 ,用刮膜式薄膜蒸发器替代了原来的釜式再沸器 ,使之更适合于热敏性物料的精馏过程 ,实验取得很好的结果     

甲苯二异氰酸酯单体的薄膜蒸发分离工艺

通过实验比较了3种甲苯二异氰酸酯-三羟甲基丙烷(TD I-TMP)预聚物中游离TD I单体分离的工艺,发现采用减压蒸馏和内冷式薄膜蒸发联用的工艺路线,不仅能保证物料在蒸发器系统中有较好的流动性,而且能保证TD I单体蒸气在高真空和刮板的搅动下极易从物料中蒸发出来,最终含量可降低到质量分数0.5%以下。实验还发现高真空内冷式刮膜薄膜蒸发分离预聚物中游离单体的关键因素是物料温度、压力和粘度的控制,它们最适宜的控制范围为:物料温度100—120℃、压力50—150 Pa、粘度500—1500 mPa.s。     

Trennleistung von Dünnschichtverdampfern

The evaporation process has recently gained new momentum through special applications in chemical engineering and especially in environmental engineering, e.g. in the recovery of materials of value from liquid production residues. Thin‐layer evaporators with rotating wipers are particularly suitable for such tasks if the products of interest are thermally unstable or are prone to crusting. If these applications involve distillation‐type separation then a knowledge of the expected separation effect is important for calculations. This article aims to make a contribution to this topic. It is based on experimental studies performed on a laboratory‐scale thin‐layer evaporator and on earlier treatments of the theory of distillation in thin‐layer evaporators with a mechanically generated liquid film.     

Anwendungsmöglichkeiten und Grenzen des Einsatzes von Dünnschichtverdampfern

Application and Operating Limits of Thin Film Evaporators For separation of mixtures, which are thermally unstable, the use of film evaporators is quite common, as a bottom reboiler of a rectification column as far as an alternative separation device for partial distillation in single or multistage distillation plant often by applying vacuum. It is shown which separation results can be achieved on certain operation conditions with regard to energy input. The model equations describing the separation process by partial distillation of a thin liquid film are dealt with and it will be indicated by numerical examples the application of these relations to determine the separation range and the limits of the practical use of thin film vaporizors regarding the separation effect.     

分子蒸馏装置中刮膜器对液膜流动状况的影响研究

分子蒸馏是一种高效的液体分离技术,在工业生产领域具有广泛的应用前景。为了探究设备中液膜的流动状况,今使用计算流体力学软件FLUENT 6.3对刮膜式分子蒸馏过程进行模拟,分别考察了刮膜器的形状、转子转速、转子半径、转子与壁面间的缝隙等因素对不同黏度流体的液膜均匀程度和湍流程度的影响。结果表明圆形转子和倾斜刮板有助于液体在蒸发壁面上形成均匀分布的薄膜,因此更适用于分子蒸馏过程;转子的结构参数对高黏度物料的流动状况的影响更为显著,在一定范围内高黏度物料的均匀度和湍流度都随转子半径和缝隙的增大而增大。研究的模拟结果对分子蒸馏过程具有深刻的理论意义和实际指导意义,为刮膜式分子蒸馏装置的设计提供了参考。     

3-甲胺基-1,2-丙二醇生产新工艺

环氧氯丙烷在复合酸性双组分催化剂作用下经过水解、蒸馏等过程制得纯度99.5%(G/G)以上的中间体3-氯-1,2-丙二醇(氯代甘油),然后与一甲胺在碱性催化剂存在下进行胺化反应,反应液经过脱除去一甲胺,除去水,过滤除盐,真空刮板薄膜蒸发等过程得到含量99.5%(气相色谱分析)、无色透明的3-甲胺基-1,2-丙二醇。该工艺已在100t/a装置上运行近一年。     

Improved film evaporator for mechanistic understanding of microwave-induced separation process

Microwave-induced film evaporation separation process has been reported recently to separate the polar/nonpolar mixture. However, the efficiency of the separation is still too low for practical applications, which requires further enhancement via different strategies such as optimization design of evaporator structure. In addition the depth understanding of the separation mechanisms is great importance for better utilization of the microwave-induced separation process. To carry out these investigations, a novel microwave-induced falling film evaporation instrument was developed in this paper. The improvement of the enhancement effect of microwave-induced separation was observed based on the improved film evaporator. The systematic experiments on microwave-induced separation with different binary azeotropic mixtures (ethanol-ethyl acetate system and dimethyl carbonate (DMC)-H₂O system) were conducted based on the new evaporator. For the ethanol-ethyl acetate system, microwave irradiation shifted the direction of evaporation separation at higher ethanol content in the starting liquid mixture. Moreover, for DMC-H₂O system microwave-induced separation process broke through the limitations of the traditional distillation process. The results clearly demonstrated the microwave-induced evaporation separation process could be commendably applied to the separation of binary azeotrope with different dielectric properties. Effects of operating parameters are also investigated to trigger further mechanism understanding on the microwave-induced separation process.