干式螺桿真空泵在酚醛樹脂生產中的應用

【資料簡介】

酚醛樹脂，業界眾多領域都需要使用這種材料進行深加工。化學反應需要在不同尺寸、不同溫度、不同壓力比的反應設備中完成。酚醛樹脂生產公司 16 個反應器的真空供給都選用了干式真空系統。

酚醛樹脂可用作砂輪片、無紡布、濾紙和耐火設備的粘合劑。酚醛樹脂也可用于生產礦棉、巖棉、裝飾性層壓板和木制衍生品。

在 16 個反應器中，以非連續性生產工藝制造出尺寸在 4 到 32 立方米不等、約 150 種不同類型的酚醛樹脂。每一批的加工時間在 8 到 60 個小時不等，反應過程會釋放熱量，同時產生副產品——水。 為了獲得不同的反應溫度，需要使用真空來降低反應混合物的沸點。沸點降低后，水就會在真空蒸餾過程中從 40°C 到 60°C 的反應混合物中排出。由于很多產品的工藝和原材料的參數都不相同，而且反應器的尺寸也各不相同，對真空的需求也存在很大差異。為了捕獲能耗峰值，在反應器和真空系統之間安裝了 4 個緩沖罐，每個容量為 43.5 立方米。*真空系統每周使用六天，期間連續 24 小時運轉。整個真空系統的工作壓力始終保持在 50 到 60 mbar 之間。

先前，真空供給由兩個旋片式真空泵提供，這些真空泵需要采用新油潤滑，每個泵的泵速為 1000 立方米每小時。還在每個泵的上游安裝了一個泵速為 2000 立方米每小時的羅茨真空泵，以提供更多泵壓。這種泵配置無法保障*生產。之所以會產生這些故障，是因為酚和甲醛蒸汽會被吸入其中，兩者在壓縮室中凝結并發生反應。這會造成真空泵內出現酚醛樹脂顆粒和灰塵。這些顆粒只能通過新油潤滑沖洗掉一部分，而且它們會粘在旋片式真空泵的壓縮室，終造成停工。理論上來說，真空泵中發生的化學反應與反應器中一樣。安裝于旋片式真空泵下游的過濾器也容易出現問題，過濾器主要用于抽取作為潤滑油而噴灑的油。油與酚和甲醛蒸汽結合成的液體會*堵塞過濾器組件。這也就意味著過濾器組件更換間隔將非常短，只有一到兩周。

所以，系統由兩個螺桿真空泵（泵速為 400 立方米每小時）和一個羅茨真空泵（泵速為 2000 立方米每小時）構成。真空系統的控制系統經過特殊設計，能達到系統的速度，真空泵體積更大，但機組更小，因而能節約大量能源。之前泵站的連接功率為 41 千瓦。而真空系統只需 27.5 千瓦，能耗節約超過 30%。泵站*在干燥的環境中運行，也就意味著壓縮室不再需要使用油。因而，也無需在下游使用油分離器，節省了油以及移除舊油和阻塞濾器的成本。

普諾克真空科技該系統符合 ATEX (Ex II 2G IIB T3) 標準。內部為 1 區；外部以及真空泵周圍未設定區域。但是，流程只在啟動階段與 ATEX 有關，因為系統中可能存在溶劑蒸汽。在任何條件下，系統在啟動階段自身不工作，此后不再有任何爆炸風險。

酚醛樹脂生產干式螺桿真空泵和羅茨真空泵，真空系統調試投入使用以后，從未出現過工作故障，而且維修工作量也大大減少。每年會對真空系統進行一次維修和檢查。更換真空泵中齒輪組用油，工作由內部員工實施。