CN116474674A - 一种聚氨酯回收的方法以及工艺*** - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种聚氨酯回收的方法以及工艺***,涉及废旧聚氨酯回收技术领域,具体一种聚氨酯回收的工艺***,所述聚氨酯回收生产线包括原料区、反应区、成品区,所述反应区是由破碎设备、传送设备、筛分设备、反应釜、冷凝设备、原料储备罐、预热釜、沉降池、过滤装置、脱醇蒸馏釜、均质釜、成品储存罐、废弃喷淋设备组成。该聚氨酯回收的方法以及工艺***,通过采用二级分离和二级过滤法对聚醚多元醇进行分离提纯,相比传统一级分离过滤方法,其成品固体物含量低于1%,废气、毒气含量低于0.5%,产品纯度更高,再发泡后的聚氨酯泡沫结构稳定,耐候性,耐热稳定性好。
Description
技术领域
本发明涉及废旧聚氨酯回收技术领域,具体为一种聚氨酯回收的方法以及工艺***。
背景技术
现在全球环境被大量的废旧化工产品所污染,且废旧化工产品处理碳排放较大,加剧全球变暖进程。化工产品中的聚氨酯作为第六大合成类材料,广泛应用于汽车、冰箱制造,交通运输,土木建筑,鞋、合成革、织物,航空、医疗、石油化工等领域,此时聚氨酯制品市场也在稳定上升,其中,聚氨酯主要是由多异氰酸酯与多羟基化合物反应生成。聚氨酯结构包含软段和硬段,它的性能通过修改软段和硬段的化学性质和比例来调整,以适应特定的应用,聚氨酯主要应用形式包括软质泡沫、硬质泡沫、弹性体、涂层剂、胶粘剂和密封剂。
然而聚氨酯回收方法大致有掩埋、焚烧、物理粉碎、热处理和化学处理等几种:掩埋会引起土壤和水体污染;焚烧会引起空气污染;物理粉碎后的聚氨酯只能做填充材料用,利用价值不高;热处理会产生各种有毒气体;相比较而言,化学处理方法是一种理想的回收利用方法,已知的聚氨酯化学降解方法有水解法、醇解法、胺解法、酸解法、碱解法和热降解法。其中醇解法作为一种应用最为广泛的化学回收聚氨酯废旧泡沫的方法,以小分子醇作为醇解剂,在150-300℃的温度范围内,聚氨酯分子中的氨基甲酸酯键与二元醇发生醇酯交换反应,使氨基甲酸酯键断裂生成长链多元醇和小分子化合物,目前对废旧聚氨酯回收再利用还停留在试验阶段,缺少相关大规模产业化废旧聚氨酯回收再利用生产线工艺经验。
发明内容
本发明提供了一种聚氨酯回收的方法以及工艺***,解决了上述背景技术所提出的问题。
为实现以上目的,本发明通过以下技术方案予以实现:一种聚氨酯回收的工艺***,所述聚氨酯回收生产线包括原料区、反应区、成品区,所述反应区是由破碎设备、传送设备、筛分设备、反应釜、冷凝设备、原料储备罐、预热釜、沉降池、过滤装置、脱醇蒸馏釜、均质釜、成品储存罐、废弃喷淋设备组成,所述破碎设备由锥形漏斗、防尘密闭罩、破碎叶片和一号发动机组成,所述传送设备由传送带和二号发动机组成,所述筛分设备包括三号发动机,所述三号发动机的输出轴连接由圆柱机构,所述筛分设备与反应釜连接。
可选的,所述一号发动机的输出轴与破碎叶片固定连接,且破碎叶片至于锥形漏斗的中央,所述锥形漏斗与传动设备连接。
可选的,所述传送设备以倾角为30度放置,所述传送设备中的传送带末端与筛分设备连接。
可选的,所述圆柱结构中内部为一层筛网、外部为带螺纹状滚筒钢结构。
可选的,所述反应釜的顶端设置有送料口,且送料口用于接收破碎筛分后的废旧聚氨酯粉末和预热后的多元醇,所述反应釜的顶端固定安装有冷凝设备,且冷凝设备用于回收多元醇蒸汽,所述反应釜内部设有电磁加热设备、出油口、进水口和出料口,所述出油口位于反应釜罐体中间壁面,所述出料口位于反应釜底端,所述进水口连接水力喷射装置,所述出料口连接沉降池,且沉降池的另一端与过滤装置连接。
可选的,所述预热釜内采用盘管加热,盘管内采用导热油,其热源形式为电加热。
可选的,所述过滤装置由滤饼和活性炭过滤装置组成,所述过滤装置连接脱醇蒸馏釜。
一种聚氨酯回收的方法,包括以下操作步骤;
S1、将废旧聚氨酯材料通过人工的形式填装至破碎设备的锥形漏斗中,通电后破碎叶片将废旧聚氨酯材料粉碎,且废旧聚氨酯材料来源于废弃冰箱、建筑保温层、头盔、废弃摩托车、废弃汽车、沙发及工业设备。
S2、将破碎后的废旧聚氨酯粉末通过传送带运送至筛分设备,通过筛网将大块废旧聚氨酯泡沫和细小废旧聚氨酯粉末分开,将大块废旧聚氨酯泡沫从筛网中取出重新装填至破碎设备的漏斗中再次破碎。
S3、将破碎后的废旧聚氨酯细粉通过反应釜顶端进料口送入反应釜内进行醇解反应。
S4、通过进料泵1将多元醇原料先送入反应釜顶端冷凝设备进行一级预热将多元醇预热至25-50℃,同时通过冷凝设备回收反应不完全的多元醇蒸汽,并将冷凝回收后的液态多元醇重新打入反应釜内。
S5、将一级预热后的多元醇溶液打入预热釜,通过盘管加热形式将多元醇进行二级加热,加热至50-80℃。
S6、将破碎后的废旧聚氨酯粉末和预热后的多元醇加入反应釜,同时加入助醇解剂,并加热至100-180℃,且加热方式为电磁感应加热。
S7、打开反应釜出油口,将未反应完全且漂浮上部分的黑油流出,进行一级分离,再将醇解反应后的聚醚多元醇通入沉降池,进行6-8小时物理沉降,去除未反应完的废旧聚氨酯粉末以及细小固体物,进行二级分离。
S8、沉降完的聚醚多元醇通过过滤装置,在滤饼处进行一级过滤,然后通过活性炭装置进行二级过滤吸附,得到成品聚醚多元醇。
S9、将过滤完的聚醚多元醇由管道进入脱醇蒸馏釜,进行脱醇采用超音频加热器加热到220℃,溶液中多元醇变成蒸气。
S10、在反应釜上方设有出管口,衔接二级冷凝器,根据多元醇的沸点,将一级冷凝器的冷却温度控制在100-120℃,有部分有机废气变成液体,还有部分有机废气经二级冷凝器,冷却温度控制在30-40℃左右。
S11、冷凝后的有机物液体流到回收罐中;脱醇蒸馏反应完成后将回收醇回用到下一批次的生产中使用,不需进行处理,直接作为原料使用。
S12、取一定量的聚醚多元醇,依次加入泡沫稳定剂、催化剂、发泡剂,搅拌均匀,再按一定比例加入黑料,快速搅拌,静置使其自然发泡,
其中,发泡剂、催化剂、稳定剂的加入量分别为聚醚多元醇质量的5-20%、0.5-10%、0.1-5%。
本发明具备以下有益效果:
1、该聚氨酯回收的方法以及工艺***,采用常压冷凝循环反应装置***,并配有余热回收装置,反应***安全节能,降耗。将冷凝装置放置反应釜上端,对多元醇蒸汽进行冷凝回收,并通过吸收来的余热对原料储备区的多元醇进行一级预热,有效利用了多元醇蒸汽的余热,减少了多元醇整体预热的能耗,减小预热釜的设备体积,简化了***运行程序,反应装置***比传统的高压加热反应更安全可靠。
2、该聚氨酯回收的方法以及工艺***,通过反应釜中采用先进的电磁加热方式,具有加热反应时间快,易控制,加热时温度提升快,加热温度稳定,运行成本低,无传统锅炉加热时的大量二氧化碳排放,加热设备占地面积小,且相比电加热形式更为安全,生产效率更高,比传统加热提高30%以上的效率,更节能环保,比传统加热节省热能35%。
3、该聚氨酯回收的方法以及工艺***,通过采用二级分离和二级过滤法对聚醚多元醇进行分离提纯,相比传统一级分离过滤方法,其成品固体物含量低于1%,废气、毒气含量低于0.5%,产品纯度更高,再发泡后的聚氨酯泡沫结构稳定,耐候性,耐热稳定性好。
附图说明
图1为本发明的流程图;
图2为本发明中废旧聚氨酯回收处理的流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
请参阅图1与图2,本发明提供一种技术方案:一种聚氨酯回收的工艺***,聚氨酯回收生产线包括原料区、反应区、成品区,所述反应区是由破碎设备、传送设备、筛分设备、反应釜、冷凝设备、原料储备罐、预热釜、沉降池、过滤装置、脱醇蒸馏釜、均质釜、成品储存罐、废弃喷淋设备组成,原料储备罐是对预热的多元醇来自于原料储备,原料储备区的多元醇储罐内多元醇通过进料泵1抽送至预热釜,预热后的多元醇从预热釜底部通过进料泵2抽出联合筛分后废旧聚氨酯粉末打入反应釜,破碎设备由锥形漏斗、防尘密闭罩、破碎叶片和一号发动机组成,传送设备由传送带和二号发动机组成,筛分设备包括三号发动机,三号发动机的输出轴连接由圆柱机构,筛分设备与反应釜连接,在制备过程中无“三废”排放,绿色环保,废旧聚氨酯回收利用率达到95%,且降解产物无需后续处理可直接利用,大大降低了聚氨酯硬质泡沫产品的成本。因此本发明对整个聚氨酯行业废弃物的综合利用有很强的实用性,而且具有较高的经济、环保价值以及良好的社会效益。
一号发动机的输出轴与破碎叶片固定连接,且破碎叶片至于锥形漏斗的中央,锥形漏斗与传动设备连接。
传送设备以倾角为30度放置,传送设备中的传送带末端与筛分设备连接。
圆柱结构中内部为一层筛网、外部为带螺纹状滚筒钢结构,筛网根据后续反应要求可采用10目-100目的筛网。
反应釜的顶端设置有送料口,且送料口用于接收破碎筛分后的废旧聚氨酯粉末和预热后的多元醇,反应釜的顶端固定安装有冷凝设备,且冷凝设备用于回收多元醇蒸汽,反应釜内部设有电磁加热设备、出油口、进水口和出料口,出油口位于反应釜罐体中间壁面,出料口位于反应釜底端,进水口连接水力喷射装置,出料口连接沉降池,且沉降池的另一端与过滤装置连接。
预热釜内采用盘管加热,盘管内采用导热油,其热源形式为电加热。
过滤装置由滤饼和活性炭过滤装置组成,过滤装置连接脱醇蒸馏釜。
一种聚氨酯回收的方法,包括以下操作步骤;
S1、将废旧聚氨酯材料通过人工的形式填装至破碎设备的锥形漏斗中,通电后破碎叶片将废旧聚氨酯材料粉碎,且废旧聚氨酯材料来源于废弃冰箱、建筑保温层、头盔、废弃摩托车、废弃汽车、沙发及工业设备。
S2、将破碎后的废旧聚氨酯粉末通过传送带运送至筛分设备,通过筛网将大块废旧聚氨酯泡沫和细小废旧聚氨酯粉末分开,将大块废旧聚氨酯泡沫从筛网中取出重新装填至破碎设备的漏斗中再次破碎。
S3、将破碎后的废旧聚氨酯细粉通过反应釜顶端进料口送入反应釜内进行醇解反应。
S4、通过进料泵1将多元醇原料先送入反应釜顶端冷凝设备进行一级预热将多元醇预热至25-50℃,同时通过冷凝设备回收反应不完全的多元醇蒸汽,并将冷凝回收后的液态多元醇重新打入反应釜内。
S5、将一级预热后的多元醇溶液打入预热釜,通过盘管加热形式将多元醇进行二级加热,加热至50-80℃。
S6、将破碎后的废旧聚氨酯粉末和预热后的多元醇加入反应釜,同时加入助醇解剂,并加热至100-180℃,且加热方式为电磁感应加热。
S7、打开反应釜出油口,将未反应完全且漂浮上部分的黑油流出,进行一级分离,再将醇解反应后的聚醚多元醇通入沉降池,进行6-8小时物理沉降,去除未反应完的废旧聚氨酯粉末以及细小固体物,进行二级分离。
S8、沉降完的聚醚多元醇通过过滤装置,在滤饼处进行一级过滤,然后通过活性炭装置进行二级过滤吸附,得到成品聚醚多元醇。
S9、将过滤完的聚醚多元醇由管道进入脱醇蒸馏釜,进行脱醇采用超音频加热器加热到220℃,溶液中多元醇变成蒸气。
S10、在反应釜上方设有出管口,衔接二级冷凝器,根据多元醇的沸点,将一级冷凝器的冷却温度控制在100-120℃,有部分有机废气变成液体,还有部分有机废气经二级冷凝器,冷却温度控制在30-40℃左右,采用二级冷凝回收成品聚醚多元醇中多元醇成分,相比传统一次冷凝设备,二级冷凝针对产品中多种不同多元醇沸点不一的特点进行回收,能进一步提高产品纯度,同时二级冷凝器冷凝效率能达到99%以上。
S11、冷凝后的有机物液体流到回收罐中;脱醇蒸馏反应完成后将回收醇回用到下一批次的生产中使用,不需进行处理,直接作为原料使用。
S12、取一定量的聚醚多元醇,依次加入泡沫稳定剂、催化剂、发泡剂,搅拌均匀,再按一定比例加入黑料,快速搅拌,静置使其自然发泡,所制得的再生聚氨酯泡沫,安全环保,使用过程无三废排放,所制备的终端产品如保温材料、汽车内饰等具有极高的生态等级,
其中,发泡剂、催化剂、稳定剂的加入量分别为聚醚多元醇质量的5-20%、0.5-10%、0.1-5%。
实施例1
S1、将废旧冰箱上聚氨酯硬泡拆卸下后,进行清洗干燥,去除表面金属附着物。取50份清洗干净的废旧聚氨酯硬泡投入破碎设备中,再将破碎后的废旧聚氨酯硬泡粉末通过传送带送入筛分设备,筛选出1-2mm的粉末,将其他颗粒较大的废旧聚氨酯硬泡粉末重新放入破碎设备中进行二次破碎。
S2、用氮气对预热釜和反应釜进行清洗。将醇解剂乙二醇25份通过冷凝设备被加热端进行一级预热至35℃,再通过预热釜进行二级预热至78℃。将预热后的醇解剂和破碎后的废旧聚氨酯硬泡粉末放入反应釜中,加入催化剂NaOH1份,打开电磁加热设备,加热至130℃,进行搅拌溶解1.5小时,再将温度升至200℃进行反应2小时,再静置2小时,打开出油口,将黑油排出后,通入沉降池中继续静置2小时,再通过过滤装置后得到纯净的降解后回收产物。
S3、将过滤完的聚醚多元醇由管道进入脱醇蒸馏釜,进行脱醇采用超音频加热器加热到220℃,溶液中多元醇变成蒸气。在反应釜上方设有出管口,衔接二级冷凝器,根据多元醇的沸点,将一级冷凝器的冷却温度控制在100℃,有部分有机废气变成液体,还有部分有机废气经二级冷凝器,冷却温度控制在30℃左右。冷凝后的有机物液体流到回收罐中;脱醇蒸馏反应完成后将回收醇回用到下一批次的生产中使用,不需进行处理,直接作为原料使用。
S4、取20份的聚醚多元醇,依次加入泡沫稳定剂硅油L-6007.5份、催化剂有机锡催化剂0.5份、发泡剂HCFC-142b(二氯氟乙烷)15份,搅拌均匀,加入黑料二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)40份,快速搅拌,静置使其自然发泡。
实施例2
S1、将废旧沙发上聚氨酯软泡拆卸下后,进行清洗干燥,去除表面金属附着物。取50份清洗干净的废旧聚氨酯软泡投入破碎设备中,再将破碎后的废旧聚氨酯软泡粉末通过传送带送入筛分设备,筛选出1-2mm的粉末,将其他颗粒较大的废旧聚氨酯软泡粉末重新放入破碎设备中进行二次破碎。
S2、用氮气对预热釜和反应釜进行清洗。将醇解剂1,3-丁二醇25份通过冷凝设备被加热端进行一级预热至40℃,再通过预热釜进行二级预热至80℃。将预热后的醇解剂和破碎后的废旧聚氨酯软泡粉末放入反应釜中,加入助醇解剂环己胺20份、催化剂KOH 1份,打开电磁加热设备,加热至150℃,进行搅拌溶解2小时,再将温度升至180℃进行反应2.5小时,再静置2.5小时,打开出油口,将黑油排出后,通入沉降池中继续静置2小时,再通过过滤装置后得到纯净的降解后回收产物。
S3、将过滤完的聚醚多元醇由管道进入脱醇蒸馏釜,进行脱醇采用超音频加热器加热到220℃,溶液中多元醇变成蒸气。在反应釜上方设有出管口,衔接二级冷凝器,根据多元醇的沸点,将一级冷凝器的冷却温度控制在110℃,有部分有机废气变成液体,还有部分有机废气经二级冷凝器,冷却温度控制在35℃左右。冷凝后的有机物液体流到回收罐中;脱醇蒸馏反应完成后将回收醇回用到下一批次的生产中使用,不需进行处理,直接作为原料使用。
S4、取20份的聚醚多元醇,依次加入泡沫稳定剂硅油L-6007.5份、催化剂有机锡催化剂0.5份、发泡剂HCFC-142b(二氯氟乙烷)15份,搅拌均匀,加入黑料二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)40份,快速搅拌,静置使其自然发泡。
实施例3
S1、将废旧汽车上聚氨酯硬泡拆卸下后,进行清洗干燥,去除表面金属附着物。取50份清洗干净的废旧聚氨酯硬泡投入破碎设备中,再将破碎后的废旧聚氨酯硬泡粉末通过传送带送入筛分设备,筛选出1-2mm的粉末,将其他颗粒较大的废旧聚氨酯硬泡粉末重新放入破碎设备中进行二次破碎。
S2、用氮气对预热釜和反应釜进行清洗。将醇解剂甘油25份通过冷凝设备被加热端进行一级预热至38℃,再通过预热釜进行二级预热至75℃。将预热后的醇解剂和破碎后的废旧聚氨酯硬泡粉末放入反应釜中,加入助醇解剂N,N-二乙基乙醇胺20份、催化剂KOH 1份,打开电磁加热设备,加热至145℃,进行搅拌溶解2小时,再将温度升至185℃进行反应3小时,再静置2.5小时,打开出油口,将黑油排出后,通入沉降池中继续静置2小时,再通过过滤装置后得到纯净的降解后回收产物。
S3、将过滤完的聚醚多元醇由管道进入脱醇蒸馏釜,进行脱醇采用超音频加热器加热到220℃,溶液中多元醇变成蒸气。在反应釜上方设有出管口,衔接二级冷凝器,根据多元醇的沸点,将一级冷凝器的冷却温度控制在105℃,有部分有机废气变成液体,还有部分有机废气经二级冷凝器,冷却温度控制在33℃左右。冷凝后的有机物液体流到回收罐中;脱醇蒸馏反应完成后将回收醇回用到下一批次的生产中使用,不需进行处理,直接作为原料使用。
S4、取20份的聚醚多元醇,依次加入泡沫稳定剂硅油L-6007.5份、催化剂有机锡催化剂0.5份、发泡剂HCFC-22(一氯二氟甲烷)15份,搅拌均匀,加入黑料多苯基多亚甲基多异氰酸酯(PAPI))40份,快速搅拌,静置使其自然发泡。
实施例4
S1、将废旧建筑上聚氨酯硬泡拆卸下后,进行清洗干燥,去除表面金属附着物。取50份清洗干净的废旧聚氨酯硬泡投入破碎设备中,再将破碎后的废旧聚氨酯硬泡粉末通过传送带送入筛分设备,筛选出1-2mm的粉末,将其他颗粒较大的废旧聚氨酯硬泡粉末重新放入破碎设备中进行二次破碎。
S2、用氮气对预热釜和反应釜进行清洗。将醇解剂乙二醇25份通过冷凝设备被加热端进行一级预热至35℃,再通过预热釜进行二级预热至70℃。将预热后的醇解剂和破碎后的废旧聚氨酯硬泡粉末放入反应釜中,加入助醇解剂二异丙醇胺20份、催化剂KOH1份,打开电磁加热设备,加热至120℃,进行搅拌溶解2小时,再将温度升至190℃进行反应3小时,再静置2.5小时,打开出油口,将黑油排出后,通入沉降池中继续静置2小时,再通过过滤装置后得到纯净的降解后回收产物。
S3、将过滤完的聚醚多元醇由管道进入脱醇蒸馏釜,进行脱醇采用超音频加热器加热到220℃,溶液中多元醇变成蒸气。在反应釜上方设有出管口,衔接二级冷凝器,根据多元醇的沸点,将一级冷凝器的冷却温度控制在120℃,有部分有机废气变成液体,还有部分有机废气经二级冷凝器,冷却温度控制在38℃左右。冷凝后的有机物液体流到回收罐中;脱醇蒸馏反应完成后将回收醇回用到下一批次的生产中使用,不需进行处理,直接作为原料使用。
S4、取20份的聚醚多元醇,依次加入泡沫稳定剂硅油L-6007.5份、催化剂有机锡催化剂0.5份、发泡剂HCFC-142b(二氯氟乙烷)15份,搅拌均匀,加入黑料二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)40份,快速搅拌,静置使其自然发泡。
实施例5
S1、将废旧管道上聚氨酯硬泡拆卸下后,进行清洗干燥,去除表面金属附着物。取50份清洗干净的废旧聚氨酯硬泡投入破碎设备中,再将破碎后的废旧聚氨酯硬泡粉末通过传送带送入筛分设备,筛选出1-2mm的粉末,将其他颗粒较大的废旧聚氨酯硬泡粉末重新放入破碎设备中进行二次破碎。
S2、用氮气对预热釜和反应釜进行清洗。将醇解剂乙二醇25份通过冷凝设备被加热端进行一级预热至35℃,再通过预热釜进行二级预热至80℃。将预热后的醇解剂和破碎后的废旧聚氨酯硬泡粉末放入反应釜中,加入助醇解剂二异丙醇胺20份、催化剂NaOH1份,打开电磁加热设备,加热至125℃,进行搅拌溶解2小时,再将温度升至195℃进行反应3小时,再静置2.5小时,打开出油口,将黑油排出后,通入沉降池中继续静置2小时,再通过过滤装置后得到纯净的降解后回收产物。
S3、将过滤完的聚醚多元醇由管道进入脱醇蒸馏釜,进行脱醇采用超音频加热器加热到220℃,溶液中多元醇变成蒸气。在反应釜上方设有出管口,衔接二级冷凝器,根据多元醇的沸点,将一级冷凝器的冷却温度控制在120℃,有部分有机废气变成液体,还有部分有机废气经二级冷凝器,冷却温度控制在40℃左右。冷凝后的有机物液体流到回收罐中;脱醇蒸馏反应完成后将回收醇回用到下一批次的生产中使用,不需进行处理,直接作为原料使用。
S4、取20份的聚醚多元醇,依次加入泡沫稳定剂硅油L-6007.5份、催化剂有机锡催化剂0.5份、发泡剂HCFC-142b(二氯氟乙烷)15份,搅拌均匀,加入黑料二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)40份,快速搅拌,静置使其自然发泡。
多元醇储罐通过进料泵1和管线与冷凝设备被加热端相连接,给多元醇原料进行一级预热,再进入预热釜中进行二级预热。同时采用人工方式将废旧聚氨酯硬泡/软泡加入漏斗中,将防尘密闭罩盖上防止破碎时灰尘弥漫,破碎后的废旧聚氨酯粉末通过传送带送入筛分设备,利用筛网筛除未破碎完全的废旧聚氨酯泡沫。同时将余热后的多元醇和废旧聚氨酯粉末加入反应釜中,再加入助醇解剂,通过电磁感应加热至100-180℃,其中反应釜中发生以下酯交换反应,以实施例3为例,发生降解反应机理如下:
反应6-10小时后静置2-3小时,期间打开旋转叶片搅拌,其作用为将反应釜内物料充分搅拌,打开出油口,将漂浮在上层的未反应完全的废旧聚氨酯粉末以及副产物黑油排出进行一级分离,再打开出料口,将剩余的聚醚多元醇放入沉降池中,静置2-3小时,将溶液中的固体物进行二级分离,分离后的聚醚多元醇溶液打入过滤装置,去除多余废气废渣。由管道将成品聚醚多元醇打入脱醇蒸馏釜,将产品提纯同时回收产品中多元醇。再将成品的聚醚多元醇中加入发泡剂、催化剂、稳定剂,搅拌均匀,再按一定比例加入黑料,快速搅拌,静置使其自然发泡。发泡过程中发生如下反应:
R-NCO+OH-R→R-NH-COOR在本发明的描述中,需要说明的是,术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制;术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性,此外,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (8)
1.一种聚氨酯回收的工艺***,其特征在于:所述聚氨酯回收生产线包括原料区、反应区、成品区,所述反应区是由破碎设备、传送设备、筛分设备、反应釜、冷凝设备、原料储备罐、预热釜、沉降池、过滤装置、脱醇蒸馏釜组成,所述破碎设备由锥形漏斗、防尘密闭罩、破碎叶片和一号发动机组成,所述传送设备由传送带和二号发动机组成,所述筛分设备包括三号发动机,所述三号发动机的输出轴连接由圆柱机构,所述筛分设备与反应釜连接。
2.根据权利要求1所述的一种聚氨酯回收的工艺***,其特征在于:所述一号发动机的输出轴与破碎叶片固定连接,且破碎叶片至于锥形漏斗的中央,所述锥形漏斗与传动设备连接。
3.根据权利要求1所述的一种聚氨酯回收的工艺***,其特征在于:所述传送设备以倾角为30度放置,所述传送设备中的传送带末端与筛分设备连接。
4.根据权利要求1所述的一种聚氨酯回收的工艺***,其特征在于:所述圆柱结构中内部为一层筛网、外部为带螺纹状滚筒钢结构。
5.根据权利要求1所述的一种聚氨酯回收的工艺***,其特征在于:所述反应釜的顶端设置有送料口,且送料口用于接收破碎筛分后的废旧聚氨酯粉末和预热后的多元醇,所述反应釜的顶端固定安装有冷凝设备,且冷凝设备用于回收多元醇蒸汽,所述反应釜内部设有电磁加热设备、出油口、进水口和出料口,所述出油口位于反应釜罐体中间壁面,所述出料口位于反应釜底端,所述进水口连接水力喷射装置,所述出料口连接沉降池,且沉降池的另一端与过滤装置连接。
6.根据权利要求1所述的一种聚氨酯回收的工艺***,其特征在于:所述预热釜内采用盘管加热,盘管内采用导热油,其热源形式为电加热。
7.根据权利要求1所述的一种聚氨酯回收的工艺***,其特征在于:所述过滤装置由滤饼和活性炭过滤装置组成,所述过滤装置连接脱醇蒸馏釜。
8.一种如权利要求1-7任一所述的一种聚氨酯回收的方法,其特征在于,包括以下操作步骤;
S1、将废旧聚氨酯材料通过人工的形式填装至破碎设备的锥形漏斗中,通电后破碎叶片将废旧聚氨酯材料粉碎,且废旧聚氨酯材料来源于废弃冰箱、建筑保温层、头盔、废弃摩托车、废弃汽车、沙发及工业设备。
S2、将破碎后的废旧聚氨酯粉末通过传送带运送至筛分设备,通过筛网将大块废旧聚氨酯泡沫和细小废旧聚氨酯粉末分开,将大块废旧聚氨酯泡沫从筛网中取出重新装填至破碎设备的漏斗中再次破碎。
S3、将破碎后的废旧聚氨酯细粉通过反应釜顶端进料口送入反应釜内进行醇解反应。
S4、通过进料泵1将多元醇原料先送入反应釜顶端冷凝设备进行一级预热将多元醇预热至25-50℃,同时通过冷凝设备回收反应不完全的多元醇蒸汽,并将冷凝回收后的液态多元醇重新打入反应釜内。
S5、将一级预热后的多元醇溶液打入预热釜,通过盘管加热形式将多元醇进行二级加热,加热至50-80℃。
S6、将破碎后的废旧聚氨酯粉末和预热后的多元醇加入反应釜,同时加入助醇解剂,并加热至100-180℃,且加热方式为电磁感应加热。
S7、打开反应釜出油口,将未反应完全且漂浮上部分的黑油流出,进行一级分离,再将醇解反应后的聚醚多元醇通入沉降池,进行6-8小时物理沉降,去除未反应完的废旧聚氨酯粉末以及细小固体物,进行二级分离。
S8、沉降完的聚醚多元醇通过过滤装置,在滤饼处进行一级过滤,然后通过活性炭装置进行二级过滤吸附,得到成品聚醚多元醇。
S9、将过滤完的聚醚多元醇由管道进入脱醇蒸馏釜,进行脱醇采用超音频加热器加热到220℃,溶液中多元醇变成蒸气。
S10、在反应釜上方设有出管口,衔接二级冷凝器,根据多元醇的沸点,将一级冷凝器的冷却温度控制在100-120℃,有部分有机废气变成液体,还有部分有机废气经二级冷凝器,冷却温度控制在30-40℃左右。
S11、冷凝后的有机物液体流到回收罐中;脱醇蒸馏反应完成后将回收醇回用到下一批次的生产中使用,不需进行处理,直接作为原料使用。
S12、取一定量的聚醚多元醇,依次加入泡沫稳定剂、催化剂、发泡剂,搅拌均匀,再按一定比例加入黑料,快速搅拌,静置使其自然发泡,
其中,发泡剂、催化剂、稳定剂的加入量分别为聚醚多元醇质量的5-20%、0.5-10%、0.1-5%。
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