干法复合（精选四篇）
干法复合 篇1
关键词：干法复合,聚氨酯,酯溶性
20世纪40年代, 德国Farben公司研究人员发现了具有特殊粘合性能的异氰酯。到了50年代, 德国Bayer公司又制成了双组份聚氨酯胶粘剂, 随后美国、日本先后引进德国技术, 使聚氨酯胶粘剂工业迅速发展起来。1960年, 德国Herberts公司已成为世界上第一个生产用于干法复合的聚氨酯胶粘剂厂家, 从而极大地促进了软包装复合材料的发展。从这时起, 食品软包装进入了飞跃发展阶段, 各种软包装对复合用粘合剂的要求越来越高。软包装用胶粘剂在我国经历了二个阶段 :第一阶段是70年代末至80年代初, 国内经济发展还刚处于初期阶段, 技术力量不强, 普通包装的复合是以单组份橡胶型胶粘剂为主, 高档包装产品以进口的双组份聚氨酯胶粘剂为辅。第二阶段是80年代到现在, 以双组份聚氨酯胶粘剂为主导, 挤出复合胶粘剂为辅。下面具体分析各类胶粘剂的优缺点及发展前景。
1 单组份胶粘剂
由于大部分单组份胶粘剂是以醋酸乙烯酯、乙烯酯、乙烯-醋酸乙烯酯、橡胶型为体系, 甲苯为主溶剂, 随着国内环保意识的增强, 该类胶粘剂将彻底被淘汰。
2 双组份聚氨酯胶粘剂
我国的双组份聚氨酯胶粘剂发展于80年代中后期, 当时国内有浙江新东方、北京化工研究院、山东龙口、上海烈银、江苏等几家胶粘剂厂及研究院在研制和开发。随着技术进步, 国内生产的双组份聚氨酯胶粘剂质量稳步上升且价格较低, 逐渐赢得了大部分国内普通粘合剂市场, 但耐蒸煮铝塑复合粘合剂等特种粘合剂仍需要进口。双组份聚氨酯胶粘剂具有以下优点:
(1) 有良好的粘接效果, 剥离强度高, 适用基材广泛, 可使用于纸张、PET、OPP、NY、PE、CPP及铝箔材料的复合, 复合产品质量好, 强度高。
(2) 抗介质性能突出、能耐酸、碱、油、辣及各种氧化物及化学品的腐蚀。 吉林省包装工程研究中心研制的耐蒸煮铝塑复合粘合剂具有耐寒性及耐热性好, 许多食品包装要求低温冷冻保存或经过高温121℃杀菌, 而其所研制的聚氨酯胶粘剂在上述条件下仍能保持良好的剥离强度。
双组份聚氨酯胶粘剂以乙酸乙酯为溶剂, 这是由于产品的特性和使用工艺要求决定的, 由于乙酸乙酯易燃且从环境和生态的影响来考虑, 乙酸乙酯溶剂型聚氨酯胶粘剂应当在限制之列。从这一点来看, 酯溶型聚氨酯胶粘剂的发展方向是高固含量低粘度。但由于其有其它粘合剂无法替代的特点, 在未来的十年, 酯溶型聚氨酯胶粘剂仍将占据70%左右的份额。
3 醇溶型聚氨酯胶粘剂
该产品是近几年内发展起来的以乙醇为溶剂的聚氨酯胶粘剂, 醇溶型聚氨酯的优点是:
(1) 与酯溶性粘合剂相比其安全卫生性有显著提高。乙酸乙酯和乙醇的毒理学数据对比:
(2) 不含游离的异氰酸酯单体, 改善了操作环境。
(3) 对水气不敏感, 提高了胶粘剂的稳定性和适应性。
(4) 以工业酒精为溶剂, 生产成本降低。
(5) 与醇溶型的聚氨酯印刷油墨配合使用有优良的复合适性。
(6) 复合膜制品残留溶剂低。
但此类粘合剂也有其缺点:
(1) 与双组份聚氨酯胶粘剂相比制成复合膜的剥离强度低, 一般为聚氨酯胶粘剂剥离强度一半左右, 所以其适用在粘接牢度要求不高的复合膜上。
(2) 能耗比酯溶性大, 这是由于乙醇的汽化热大于乙酸乙酯的汽化热, 挥发慢。
所以醇溶型聚氨酯胶粘剂仅应用于普通干燥食品的复合包装, 从技术及醇溶的性质来看, 要想达到酯溶型聚氨酯的剥离强度及蒸煮性能要求, 目前还不可能做到, 而且国内外除对用于蒸煮产品的包装用胶粘剂TDA含量有规定外, 对用于普通产品的包装并没有进行限制, 故不可能完全取代酯溶聚氨酯胶粘剂。
4 水性聚氨酯胶粘剂
水性聚氨酯胶粘剂是将聚氨酯树脂分散于水中。形成乳液, 或将聚氨酯树脂拼接上亲水基团溶解于水溶液中。水性聚氨酯胶粘剂具有对环境无污染, 不可燃、无毒, 适应性广等优点。但是水性胶粘剂复合强度及耐候性仍不及酯溶性聚氨酯胶粘剂, 在蒸煮方面的技术开发目前也还是一个难题。同时干燥慢, 能耗高, 且成本较高, 在目前能源日益紧张的情况下, 也无法进一步发展。此外目前我国大多数干法复合机无法适应水溶性粘合剂, 必需进行改造如加大烘道长度提高烘道温度, 提高复合设备的耐蚀性等, 因此虽然水性聚氨酯胶粘剂会有所发展, 但由于成本及能耗原因, 在未来的十年内仍无法取代酯溶型聚氨酯胶粘剂。
5 无溶剂聚氨酯胶粘剂
从真正意义上讲无溶剂聚氨酯胶粘剂才是环保型胶粘剂, 目前国外已经大量使用了无溶剂胶粘剂。其优点:
(1) 用无溶剂胶粘剂, 没有了溶剂的污染, 成本相对下降。
(2) 不需要溶剂挥发干燥工艺, 减少了能源的消耗。
(3) 复合制品没有残留溶剂的困扰, 在生产环节上减少了“水灾”等风险。
无溶剂聚氨酯胶粘剂适用于各种类型的塑料复合包装, 对铝箔也有良好的粘合效果, 耐内容物性及耐高温蒸煮性能也可与酯溶型聚氨酯相同, 剥离强度高。但国内干法复合机基本上都不能进行无溶剂聚氨酯胶粘剂复合。
6 结语
未来十年内醇溶型聚氨酯胶粘剂将得到一定的发展, 水性聚氨酯胶粘剂也仍无法与酯溶聚氨酯所抗衡, 而且也不是发展主流。未来十年后, 酯溶型聚氨酯胶粘剂将逐步减少, 无溶剂聚氨酯胶粘剂将会在国内逐步得到推广, 同时水性胶粘剂也会有一定的发展空间。
参考文献
[1]徐寿昌.有机化学[M].北京:北京高等教育出版社, 2003.5
[2]食品包装大全[M].北京:中国轻工业出版社, 2003.3
[3]实用塑料包装制品手册[M].北京:中国轻工业出版社, 2000.7
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[5]聚氨酯胶粘剂[M].北京:化学工业出版社, 1998.8
第三节 干法和半干法脱硫工艺 篇2
喷雾干燥法脱硫工艺以石灰为脱硫吸收剂，石灰经消化并加水制成消石灰乳，由泵打入位于吸收塔内的雾化装置，在吸收塔内，被雾化成细小液滴的吸收剂与烟气混合接触，与烟气中的SO2发生化学反应生成CaS03，烟气中的SO2被脱除。与此同时，吸收剂带入的水分迅速被蒸发而干燥，烟气温度随之降低。脱硫反应产物及未被利用的吸收剂呈干燥颗粒状，随烟气带出吸收塔，进入除尘器被收集。脱硫后的烟气经除尘器除尘后排放。为了提高脱硫吸收剂的利用率，一般将部分除尘器收集物加入制浆系统进行循环利用。该工艺有两种不同的雾化形式可供选择，一种为旋转喷雾轮雾化，另一种为气液两相流。
喷雾干燥法脱硫工艺具有技术成熟、工艺流程较为简单、系统可靠性高等特点，脱硫率可达到85%以上。该工艺在美国及西欧一些国家有一定应用范围（8%)。脱硫灰渣可用作制砖、筑路，但多为抛弃至灰场或回填废旧矿坑[9]。烟气循环流化床脱硫工艺
该工艺由吸收剂制备、吸收塔、脱硫灰再循环、除尘器及控制系统等部分组成。一般采用干态的消石灰粉作为吸收剂，也可采用其它对SO2有吸收反应能力的干粉或浆液作为吸收剂。
未经处理的烟气从吸收塔(即流化床)底部进入。吸收塔底部为一个文丘里装置，烟气流经文丘里管后速度加快，并在此与很细的的吸收剂粉末互相混合，颗粒之间、气体与颗粒之间剧烈摩擦，形成流化床，在喷人均匀水雾降低烟温的条件下，吸收剂与烟气中的SO2反应生成CaSO3和CaSO4。
脱硫后携带大量固体颗粒的烟气从吸收塔顶部排出，进人再循环除尘器，被分离出来的颗粒经中间灰仓返回吸收塔，由于固体颗粒反复循环达百次之多，故吸收剂利用率较高。
此工艺的副产物呈干粉状，其化学成分与喷雾干燥法脱硫工艺类似，主要由飞灰、CaS03、CaSO4和未反应完的吸收剂Ca(OH)2等组成，适合作废矿井回填、道路基础等。典型的烟气循环流化床脱硫工艺，当燃煤含硫量为2%左右，钙硫比不大于1.3时，脱硫率可达90%以上，排烟温度约70℃。此工艺在国外目前应用在100-200 MW等级机组。由于其占地面积少，投资省，尤其适合于老机组烟气脱硫。
炉内喷钙脱硫技术
炉内喷钙、尾部增湿脱硫工艺主要有LIFAC、LIMB和LIDS三种。
LIFAC脱硫技术（炉内喷钙尾部增湿脱硫技术）是由芬兰的Tempella公司和IVO公司首先开发成功并投人商业应用的，该技术是将石灰石于锅炉的850-1150℃部位喷入起到部分固硫作用[10]。在尾部烟道的适当部位(一般在空气预热器和除尘器之间)装设增湿活化反应器，使炉内未反应的CaO和水反应生成Ca(OH)2，进一步吸收二氧化硫，提高脱硫率。
LIFAC工艺主要包括以下三步:(1)炉内喷钙系统
将磨细到325目左右的石灰石粉用气流输送方法喷射到炉膛上部温度为900-1150℃的区域，CaC03立即分解并与烟气中SO2和少量S03反应生成CaSO3和CaS04。可使炉内喷钙的脱硫率达到75 %，投资占整个脱硫系统投资的10%左右。
(2)炉后增湿活化
在安装于锅炉与电除尘器之间的增湿活化器中完成，在活化器内，炉膛中未反应的Ca0与喷人的水反应生成Ca(OH)2, SO2与生成的新鲜Ca(OH)2快速反应生成CaS03，接着又部分被氧化为CaS04。烟气经过加水增湿活化，可使系统的总脱硫率达到75%以上，而其投资约占整个系统投资的85 %。
(3)灰浆或干灰再循环
将电除尘器捕集的部分物料加水制成灰浆喷入活化器增湿活化，可使系统总脱硫率提高到85 %，占整个系统投资的5%[11]。
电子束法脱硫工艺
该工艺流程有排烟预除尘、烟气冷却、氨的喷入、电子束照射和辐产品捕集等工序所组成。锅炉所排出的烟气，经过除尘器的粗滤处理后进人冷却塔，在冷却塔内喷射冷却水，将烟气冷却到适合于脱硫、脱硝处理的温度(约70 ℃)。烟气的露点通常约为50℃，被喷射呈雾状的冷却水在冷却塔内完全得到蒸发，因此，不产生废水。通过冷却塔后的烟气流进反应器，在反应器进口处将氨水、压缩空气和软水混合喷人，加氨量取决于SOX和NOX浓度，经过电子束照射后，SOX和NOX在自由基作用下生成中间生成物硫酸(H2SO4)和硝酸(HNO3)。然后硫酸和硝酸与共存的氨进行中和反应，生成粉状微粒(硫酸氨与硝酸氨的混合粉体)。这些粉状微粒一部分沉淀到反应器底部，通过输送机排出，其余被副产品除尘器所分离和捕集，经过造粒处理被送到副产品仓库储藏。净化后的烟气经脱硫风机由烟囱向大气排放。
活性炭吸附法
活性炭具有较大的表面积、良好的孔结构、丰富的表面基团、高效的原位脱氧能力，同时有负载性能和还原性能，所以既可作载体制得高分散的催化体系，又可作还原剂参与反应提供一个还原环境，降低反应温度。SO2、O2与H2O被吸附剂吸附，发生下述总反应:
2SO2+2O2+2H2O→2H2SO4
活性炭吸收SO2和NOX后生成的物质存在于活性炭表面的微孔中，降低了活性炭的吸附能力，因此对吸附SO2后表面上生成硫酸的活性炭要定期再生，先用水洗，得到稀硫酸溶液，然后对活性炭进行十燥。对吸附SO2的活性炭加热，硫酸在炭的作用下还原为SO2得到富集，可用于生产硫酸或硫磺，但要消耗一部分活性炭[12]。气相催化氧化法
长城煤矿投用复合式干法选煤设备 篇3
山东新汶矿业集团长城煤矿三层煤工作面开采以来, 由于煤炭产品质量低, 原煤实测灰分40.5%～47.65%、发热量14.63～16.30kJ/g, 致使销售困难。经反复调研, 该矿决定采用复合式干法选煤设备对原煤进行风选。
该矿选用唐山市神州机械有限公司生产的FGX-24A型复合式干法选煤设备, 处理能力240t/h, 处理效率达90%。干法选煤工艺简单、不用水、土建工程量小、建设周期短、投资少、生产成本低 (加工费约4元/t原煤) , 而且选煤机分选精度高、处理量大、除尘效果好, 符合国家环保规定。自该设备投用以来, 长城煤矿大大改善了煤炭产品质量, 每年增加经济效益5000多万元。
干法复合 篇4
鸡西矿业集团东海煤矿风选厂于2001年元月8日正式投产, 主选设备选用的是河北唐山神州机械有限公司生产的复合式干法选煤成套设备, 其中该厂生产的FGX-6型复合式干法选煤机使用2年后, 因矿原煤产量逐年递增满足不了生产及风选的需求, .又增型使用了FGX-9型复合式干法选煤机械, 该套设备在东海煤矿现已运行十年, 有关煤质问题出现的故障经常发生。
为了能更好的管理和维护复合式干法选煤设备, 使其能达到提质增效的目的, 现对复合式干法选煤机进行如下分析。
2 干法选煤机在日常运作中容易出现影响煤质的故障
一般来说, 厂方技术人员在安装完设备后, 根据本地煤质结构会给予一个最佳调试方案, 经调试运转十日后, 达到设计要求便移交地方, 日常管理与维护均自行负责。但一套大型的设备, 在外部环境改变下会出现各种各样的技术问题。其影响煤质所出现的问题主要有以下几个方面:a.在设备正常运转一段时间后, 会出现精煤段含矸过多。b.在设备正常运转一段时间后, 还会出现矸中含煤超标。c.在设备运转一段时间后, 有时会出现主选机进货点“冒货”;有时是突然“冒货”;有时是缓慢“冒货”越冒越多。d.煤种改变, 技术人员自我调整主选机不合理, 造成煤质提高不够。以上看似四种故障, 但其影响煤质质量, 而且给矿区所带来的后果是非常严重的。诸如, 矸中跑煤, 若发生在夜班, 司机责任心不强没有发现, 一个小时所“跑”煤会带来多大的损失, 可想而知。为此作为一名技术人员必须避免其发生, 如若发生应能快速准确地处理, 从而不影响煤质, 不让煤矿蒙受巨大的经济损失.。
3 引起影响煤质故障的原因
3.1 精煤段含矸过多主要原因:
a.当主风机叶轮磨损严重时, 主风机风量不足。b.旋风除尘器吸风筒“挂蜡”严重, 引起风量不足。c.主选机风管或风室内积货过多或有杂物, 诸如“面包袋”等, 堵床板底部风孔, 引起风量不足, 但风机电流表观察不明显。d.精煤段排料挡板过低, 精煤段下料速度过快, 床面物料分层不好, 来不及分选, 煤矸已同时落出床面。e.精煤段床面橡胶板磨损严重, 或床面三角铁导轨隔条过低, 磨损严重。引起该部精煤含矸过多还有许多小型原因, 如:床面横向倾角过大, 或振动电机激振力过大等, 但这些原因, 在通常的情况下, 经一次性调整后会非常稳定, 基本不会改变。究其影响精煤段含矸过多, 正常情况下还应多考虑风量, 其次是挡板等原因。
3.2 矸石段含煤超标:
a.精煤段及中煤段挡板过高, 或床面在精煤及中煤面, 橡胶板磨损严重。b.床面纵向倾角过大。c.排料槽翻板, 调节不好, 偏向中煤。d.吊挂床身的四根吊索, 有“三条腿”现象, 引起床面振动不均。e.煤中含水分超标, 干选机分层不好, 床面物料不稳, 引起跑煤。
3.3 入料口冒货:
a.煤中水分突然超标, 精煤段煤层突然增高, 使选床无法正常工作, 这种情况主选机入料口冒货是由大到小, 当“湿煤”过后会自动恢复。b.进风调节阀门未开或开启度不够, 也会造成迅速冒货。c.一侧振动电机工作不正常, 引起干选机无法工作, 或冒货、或煤源直接从精煤段落下。这种情况虽说少见, 但出现应立即判断出来, 否则会给干选机带来不可挽回的后果。
3.4 煤种改变, 煤质提高不够:
该种故障是煤矿蒙受经济损失最大的, 也是煤矿技术人员最难掌握的。要求技术员必须勤进现场, 日日观察煤的运动轨迹及分层情况。a.面横纵向倾角重新调整, 分二次调整, 第一次看效果, 第二次调到最佳。b.重新配置风量, 主要是调整精中煤段的风门翻板。c.重新调整振动电机的振幅。以上是东海煤矿使用干法选煤机十年来, 曾经发生过影响煤质, 影响生产的各种故障, 在技术人员的长期探索与实践中总结出的一些经验。每每发生煤质故障, 按上述方法去找寻无一不准, 这也需要技术人员, 勤进现场, 仔细观察煤的运动情况, 这样才能“一击中的”无需逐项排察。
4 经济效益评算
以东海煤矿复合式干法选煤机为例:
4.1 精煤含矸过多的经济损失评算
矿每小时提升原煤为250吨/小时, 超过5000卡值的商品煤市场售价为200元/吨, 低于4700卡值的商品煤售价为160元/吨, 该类事故发生经实践测算每年会发生3~5次, 且每次都会造成长达10小时之多, 如上所述计算取平均值可知:
250×10×4× (200-160) =400000元/年
4.2 矸中含煤超量的经济损失评算:
主选机每小时入选筛上原煤为90吨/小时, 发生一次矸中跑煤每小时可以损失精煤40~60吨, 每次发生时间都在2~4小时, 才会被发现并处理完毕, 一年中平均发生4次左右, 以每吨精煤售价200元为例计算如下:
50×3×200×4=120000元/年
4.3 主选机调试不好所造成的经济损失评算:
一套FGX-9型复合式干法选煤机正常运转下会使原煤煤质增加700大卡左右, 但由于技术人员实践经验不足, 特别是在煤种改变需要改变主选机的倾角和风量的情况下, 会使主选项机不能发挥其最大功效, 只能提高400~500大卡左右, 这样就有一个200大卡的差。以东海煤矿为例, 商品煤在介于4700~5000大卡之间时, 每提高一卡售价会每吨增加0.02元, 按每月4万吨计算如下:
40000×12×200×0.02=1920000元/年
以上是三次故障所造成的经济损失, 其中不包括机械设备损害而造成损失, 完全是因专业技术人员实践经验不足或司机实践经验不足而造成。仅此三项每年矿区就可损失244万元。
5 如何避免事故的发生
一般来说, 干选机的倾角和激振力很少会引起故障, 现复合干法选煤机的吊挂弹簧也基本不会出现故障, 其主要影响煤质的仍然是技术人员及操作人员的实践经验及职业素质等问题。
一名培训合格、素质好、责任心强的司机, 会随时观察干选机的运作情况, 包括“听、摸、看”, 特别是在一个煤矿同时风选几种煤层时, 司机应会自我调节排料翻板, 自我控制缓冲仓下放煤量。其次司机交接班也非常重要, 每班完结司机必须把选床床面清理干净, 包括床面“挂蜡”, 床面风孔堵塞, 风室内的杂货、杂物及旋风除尘器吸风筒的畅通, 作好交接班, 有问题及时向上级汇报。
再有作为一名专业技术人员还应最少每三天进入现场一次, 察看选床床面情况, 观注煤质化验单, 随时同机修人员检查干选机各项机械运作情况, 该注油的注油, 该检修的检修。只有这样正常维护干选机, 才能使煤矿获得最大的经济效益。
6 结论
实践证明:
a.熟知和了解复合式干法选煤机的技术故障排除, 才会发挥它的最大功效, 才会给煤矿带来了巨大的经济效益。b.该论文旨在介绍复合式干法选煤机在提质增效方面技术故障排除及技术攻关等问题, 故论文中有关工艺原理及工艺流程等知识没有介绍。
摘要：掌握复合式干法选煤机影响煤质提高的故障原因, 积累经验。为保证生产, 提高煤质, 增加效益起到积极的作用。