用环戊烷作发泡剂的聚氨醋发泡机设备系统的改造

用环戊烷作发泡剂的聚氨醋发泡机设备系统的改造 文章来源: 用环戊烷作发泡剂的聚氨醋发泡机设备系统的改造 摘要:‘阐述了采用环戊烷替代CFC-11发泡剂的聚氨醋发泡机改造的合理性和经济性。总结了 改用环戊烷作为发泡剂的聚氨醋发泡机的改造要点、内容和具体改造的。 关键词:环戊烷;发泡剂;聚氨醋发泡机;改造 氯氟烃类化合物是聚氨酷泡沫塑料最理想的发 泡剂，在聚氨醋泡沫塑料行业一直被广泛采用，但 ZO世纪70年代末，环保专家研究发现这类化合物 的分解物破坏臭氧生态环境，是造成大气中臭氧层 空洞的主要原因。因此，整体淘汰消耗臭氧层物质 (ODS)已经成为必然趋势，我国规定在2007年7月 1日前必须完全淘汰CFC-11发泡剂。CFC-11第一 代替代品有HCFC-23与HCFC-1416等，HCFC-23 与HCFC-I41 b同样会消耗臭氧层，但是破坏程度较 小，大概是CFC-11的10%左右〔0，因此用它们生产 的产品仍然是非环保的，终究要被淘汰。而环戊烷 是环保型发泡剂(ODP值二0, GWP < 0. 001)，从生 产工艺、产品质量、经济性等综合考虑，用环戊烷发 泡剂的发泡工艺比较受青睐。但环戊烷属于闪点 低、易挥发、易燃易爆的危险化学品，当环戊烷气体 在空气中的质量分数达到1.4%一8. 7%范围时，就 可能引起爆炸[’〕，因此对发泡设备的密封和防爆性 能有严格的要求。采用以环戊烷为发泡剂的发泡工 艺，对原发泡设备是更新还是改造，是摆在许多聚氨 醋泡沫塑料生产厂家面前必须选择的问题。对原发 泡设备在防爆部位进行改造，完全可以适应新发泡 工艺的要求，因此，采用以环戊烷作发泡剂的发泡工 艺，选择对原设备进行改造是一种最经济适用的选 择。 本工作简要总结了用环戊烷作为发泡剂，对聚 氨醋发泡设备系统的改造要点、内容和具体改造方 案。 1环戊烷发泡剂设备系统的改造 环戊烷高压发泡机由多元醇、助剂等与环戊烷 混合的组合料系统和异氰酸醋系统组成。由于异氰 酸醋组分系统不含环戊烷，不需要进行改造，因此， 用环戊烷作发泡剂的发泡机的改造主要是对多元醇 循环系统进行改造。 1.1多元醇环戊烷混合料罐 多元醇环戊烷混合料罐由搅拌装置、压力开关、 氮气减压阀、单向阀和防爆气动球阀等组成。具体 改造如下: (1)多元醇环戊烷混合料罐搅拌装置中的搅拌 电机改成防爆电机，防爆等级不低于EXd II AT3，防 护等级在IP54以上。 (2)为满足防爆要求，料罐里的预压气体为氮 气，加一套氮气压力开关、氮气减压阀和单向阀。 (3)为了严格控制加料过程中多元醇、环戊烷 混合料溢出，在多元醇、环戊烷混合料罐上内置超高 液位报警装置，以防加料超过规定值，液位一旦达到 极限，立即报警: (4)料罐配有外置可视液位计，四点控制，即控 制加料液位、停止加料液位、液位超高或超低报警。 (5)加料口加一个单向阀和防爆气动球阀，用 电器控制实现自动加料。 (6)出料口也需要加上一个手动球阀和一个防 爆气动球阀，同样采用自动输料，当系统报警时，气 动球阀关闭。 1.2多元醇环戊烷混合料计最 改造前，一般混合料计量单元与异氰酸醋料计 量单元安装在一起。用环戊烷作为发泡剂，其混合 料计量单元与异氰酸醋料计量单元就要分开安装。 改造方法如下: (1)根据防爆要求，多元醇混合料计量单元必须用围房隔离，可以设计一个泵架， 用来固定混合料 计量单元。多元醇计量泵上的电机更换为防爆电 机，以符合GB50058--92《防爆和火灾危险环境电力 装置设计规范》中防爆等级大于EXd II AT3以上、 防护等级在IP54以上的规定。电机和泵之间的联 接改用磁性联轴器，以防泄漏和电火花。 (2)泵的进出口高压、低压压力表更换成防爆 压力传感器，其压力信号输送到电控柜可转换为数 显，以实现自动控制。 (3)多元醇环戊烷混合料过滤部分一般采用自 清洁过滤器，过滤器拆开以后用DOP替代二氯甲烷 清洗并对其外表重新油漆。若刮片结晶严重，很难 清洗干净，过虑效果不佳，一定要更新，否则会在管 路中产生一个瓶颈，出现抽空现象，影响泵抽吸量， 电机驱动过滤器上的电机改成防爆型电机，防护等 级在IP54以上。 1. 3流最测试单元 根据产品要需，多元醇、环戊烷混合的组合料和 异氰酸酷在试机时必须通过流量测试来调整两种组 分的流量，使其按一定的比例进行混合。测试单元 有混合头测试，流量测试等。流量测试单元改造如 下: (1)多元醇、环戊烷混合料测试部分都需要加 防爆设置，电磁换向阀改为防爆电磁阀。 (2)回流测试阀最好安装在一个隔离间里，可 以与计量单元和混合料罐单元安装在一起，通过风 机排气。 (3)异氰酸醋测试阀只需清洗干净，清洁时，一 定要彻底拆开。 1. 4托架部分 通常发泡机都安装在一个托架上，使整机美观 且便于搬运。由于环戊烷发泡剂易燃、易爆，尽可能 把环戊烷易漏部位安装在一个独立的围房内，以便 风机把泄漏的环戊烷气体排出室内。因此，整体结 构应进行改装，托架必须要符合改装后的要求。 (1)把部件安装在托架上，托架上设计有集液 槽，以防多元醇、环戊烷混合料渗出后流出。还要设 计一个围房把这些组分围起来，与外界隔离，防止环 戊烷气体与外部空气混合。 (2)围房里面的混合气体也需及时排出，所以 需要设计抽排风装置，从围房的某个底部(环戊烷 气体密度大于空气)将混合气体抽出，而在围房对 角的顶部开一个进气口，以便空气对流。抽风电机 可以选双速电机，正常工作时低速抽风，当混合气体 浓度过高而报警时，电机转速加倍，抽风加速。风机 设独立电源或备用电源(即24 h不停电)。为了检 测排风状况，需要安装一个风压开关。 (3)围房里需要安装危险气体探测器并且在控 制系统里设置气体浓度报警，探测器安装位置应该 在距托架10 cm高、且环戊烷易泄漏处。 1.5混合头部分 两种组分经过计量后在混合头进行高压碰撞混 合，混合后再注人模腔进行聚氨醋发泡。因此，产 品质量直接取决于混合头的混合效果，混合头是发 泡机的核心部件，直接影响到注射精度和产品质量， 维修不当还可能会危及发泡操作人员。具体改造方 法如下: (1)混合头必须进行防爆改造，如电气控制防 爆、防静电接地等。 (2)在闭模浇注中，为了防止环戊烷气体与空 气接触，可以直接在混合头加装充氮装置，即把充氮 气管直接安在混合头喷射口处，再由电器程序来控 制，在每次发泡注射之前先注射氮气，这样就由手动 充氮气变成完全自动充氮气。 (3)混合头的清洗应该由专业人员进行，组装 需要达到一定的要求。螺钉拧紧力要一致，不能太 紧也不能太松，不能装垫圈;油缸接近开关要调到适 装 当的位置，使油缸到达指定的位置刚好能感应到; 配完后要经过20 MPa以上的压力试验，保证无泄 漏。 1: 6温控单元 模温机、冷水机提供冷水或热水，用来对混合料 进行加热或冷却，保证料温在规定范围内。不同的 厂家提供的模温机结构不一样，但原理大同小异，所 以在维修之前先理清机械部分和电器部分结构和原 理，维修好后，再由电器控制系统来实现自动控制。 1.7自动润滑系统 很多旧发泡机都是手动润滑，为了提高自动化 程度，可以增加计量泵自动润滑装置，把DOP润滑 剂送到计量泵轴封处，可以对计量泵进行间隔自动 润滑，时间间隔由电控程序设定。 1.8电气部分 发泡机的所有操作都由电气控制部分来实现， 电气部分也极易产生火花，因此电气部分主要是防爆改造。 爆炸危险区的电气改造，必须符合国家 GB50058-92《防爆和火灾危险环境电力装置设计 规范》和GB50257-}96《电气装置安装工程爆炸和 火灾危险环境电气装置施工及验收规范》的相关要 求。危险区的电气设备都必须具备相应的防爆等 ;电气装置的布线和连接都必须符合相应的密封 级 要求。 为了加强对环戊烷泄漏和危险区排风等状况的 监控，必须增加相应的报警装置。并且在危险区内 非带电的金属体都必须防静电接地，接地电阻应〔 4SZ。在危险区内的电传感装置必须通过隔离栅与 电气系统联接。 原设备的精度，使用效果良好，运行安全、可靠。改 造资金约是购买新设备资金的30%一500!0，有较高 的经济效益。 3结束语 用环戊烷作发泡剂的聚氨醋发泡机的改造是一 项专业技能非常强的工作，一定要在专业人员指导 下进行，或者委托专业制造商进行改造。实践证明， 旧设备的改造完全达到生产要求和国家防爆有关规 定。随着ODS的淘汰，用环戊烷为发泡剂的聚氨醋 发泡机的改造必将得到越来越多的推广。 参考文献 2应用效果 本单位已分别为海尔公司、科龙公司、大连赛德 隆公司等CFC型旧发泡机改造成环戊烷发泡机，实 践证明，改造周期为30天左右，速度快，设备能恢复 方禹声，朱吕民聚氨醋泡沫塑料.北京:化学工业出版社，1999. 3,392 郑端文?危险品防火.北京:化学工业出版社，2003.1,85 收稿日期2006 - 04 -12修回日期2006 -11 -03 The Reformation for PU Foaming Machinery Using Cyclopentane as Foaming Agent Xiao Gongfang Sun Meiling Liu Kaiguang Zhu guoqi (Xiangtan Jaugzheng Equipment Manufacture Co. ltd, 411100) Abstract; The rationality and economy of reformation for PU foaming machinery using cyclopentane as foaming agent were introduced. The main outlines and detail plans of reformation for the PU foaming machinery were sum- marized. Keywords : cyclopentane ; foaming agent ; polyurethane foaming machine ; reform 作者简介 肖功方男，1978年出生，助理工程师，沈阳工业大学毕业，长期从亨聚孰醋装配技术工作。 100多名员工，主要来自Izolan公司。 于是译自Plastics Engineering,2006,62(9) :38 Dow化学公司提高MDI产能 Bayer在Dubai构建PU体系合资机构 Dow化学公司计划在葡萄牙Eatarreja的9万do二苯甲 烷二异氛酸酷( MDI)装置扩能。公司发言人没有透露投资 成本和扩产的规模，但称该扩产项目计划于2009年完成。 于是译自ICIS Chemical Business,2006,1(38);8 Dow化学与俄罗斯公司合作开发PUR体系 Dow化学公司与俄罗斯Izolan公司组建了一个合资企 业，以服务于俄罗斯不断增长的聚氨醋(PU)体系市场。Izo- la。公司的总部设在Vladimir，合资公司Dow Izolan公司有 Bayer Material Science公司称它已与Pearl Insulation Ma- terials Induatrie。公司在Dubai签署合资建一个聚氨醋 (PU)体系机构—Bay Systems Pearl，该机构预计于20D，年 开始运作。该公司称，它将在Bayer Material Science公司的 战略领导下为中东的建筑、油/气提取方面的客户提供服务。 进一步的细节没有透露。该合资机构主要生产硬质PU泡 沫绝热产品，将在中东市场销售。 于是译自Chemical Week,2006,168(37);7