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化工行业的设备分类？

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废旧泡沫回收有什么好办法推荐吗？

聚氨酯硬质泡沫塑料是一种性能优良的绝热材料和结构材料。在聚氨酯各类制品中，产量仅次于软质泡沫塑料。

聚氨酯硬质泡沫塑料是一种高度交联的热固性材料。泡孔结构大部分是闭孔型，少量开孔结构硬泡用于特殊场合。硬质聚氨酯泡沫塑料的主要特性是其硬韧，另外，由于其起始剂，发泡剂、催化剂等助剂的用量及品种的不同，也赋予了聚氨酯硬泡不同的性能。其可发泡性、弹性、耐磨性，耐低温性、耐溶剂性、耐生物老化性等优良性能使其广泛应用于冷冻冷藏设备、汽车、火车、屋顶、硬泡空心砖、聚氨酯硬泡混凝土、贮罐管道绝热、包装、办公用品等领域。由于广泛的使用也导致了大量废弃物的出现(废料与边角料)。污染了环境，因此对聚氨酯硬泡的回收和处理成为迫切需要解决的问题。

一般说来，硬质聚氨酯泡沫塑料的回收处理有如下几种 *** ：粉碎法、物理回收、化学回收以及燃烧回收热能法。

1、粉碎法处理

聚氨酯边角料及旧废料在应用前首先切割或者粉碎、筛分得到所需粒度的小块或者细粉。一般说来硬质的聚氨酯泡沫粉碎比较容易。所以其粉碎技术也比较成熟。大多已经投入商品化，如：精密切割技术、Flachmaritsen挤压等技术。都能够将其粉碎为粒度小于1MM的颗粒。

2、回收利用

2.1物理法回收利用

物理 *** 回收利用聚氨酯废旧料是指改变废旧料的物理形态后直接利用的 *** 。物理回收利用 *** 有热压成型、粘合加压成型、挤出成型和用作填料等，而以粘合加压成型为主。

2.1.1粘合加压成型

此法是废旧聚氯酯回收利用中最普遍的 *** 。其要点是：先将废旧聚氨酯硬质泡沫粉碎成细片状。涂撒聚氨酯粘合剂等，再直接通入水蒸气等高温气体，使聚氨酯粘合剂熔融或溶解后对粉状的废旧聚氨酯粘接，然后加压固化成一定形状的泡沫。

硬质聚氨酯泡沫废料主要有两类：一类是以冰箱、冷库为代表的聚氨酯废旧硬质泡沫，不含其他混杂物；一类是绝热夹心板产生的废旧硬质聚氢酯泡沫，含有较多的纤维或金属面材，是掺混物。他们的回收利用工艺有一定的差别。

冰箱等用的硬质聚氯酯泡沫废旧料是单一的聚氨酯，回收利用比较简单，常用多苯基多亚甲基多异氰酸酯做胶粘剂。胶粘剂必须均匀分散于废旧泡沫碎片之间，可在连续或者非连续的混合器中进行，更好用无空气喷雾法将胶粘剂喷雾到废旧泡沫碎片上，胶粘剂用量约为废旧料质量的5％～10％，混合均匀后，预制成疏松的坯垫．置入涂有脱模剂的模中，在高压和加热下压制成泡沫碎料板或者制件，一般模温在120～220℃之间，模内压力根据预制坯垫的密度及制成品要求的密度决定，一般在0.5～5MPa范围，模压时间与模温和废旧料的导热因数有关。模温为180 ℃时，每毫米厚的硬质聚氨酯碎料板需模压约0.5MIN。由于硬质聚氨酯废料碎料板耐水性优良，常用来 *** 舰船用家具。此外，聚氨酯碎料板有很好的回弹性，广泛用作体育馆地板。

废旧绝热夹芯板聚氨酯泡沫粉碎后约含70％聚氨酯泡沫，25％纤维(如房顶绝热板面层)，3％铝箔和2％玻璃纤维，难于筛分。若直接加到聚醚多元醇中用作填充料，则多元醇的粘度急剧增大，添加量仅4％时，已变成膏状物，不能使用。采用胶粘工艺是可行的 *** 。将硬质聚氯酯泡沫夹心板废旧物料粉碎为约12.7mm碎片后加入约6％的多苯基多次甲基多异氰酸酯(PMDl)胶粘剂，在转动式混合器中混合(即将定量的胶粘剂连续喷雾到碎泡沫片上)，然后在约176℃经约6MIN模制成厚约12.7mm板。板的内部粘接强度、弯曲强度、硬度、拨螺纹强度优于木质碎料板，耐水性及尺寸稳定性远超过所有木质板材。在密度相等的情况下，硬质聚氨酯碎泡板的刚度比木质碎料板差，可以添加价格低廉的木纤维、回收废纸碎片、木材碎片来增加刚度，满足标准要求。实例：白杨树碎片和3％的PMDl胶粘剂混合制成芯，外层用硬质聚氨酯泡沫碎片与6％的PMDI胶粘剂一步法制成板，完全可以符合标准的要求。模塑板表面光滑，耐湿性很好，是室外室内用家具所需的理想板材。有很好的潜在市场。

这种 *** 更大的缺陷是再生后的泡沫制品性能下降，只适用于做家俱及汽车衬里等低档部件，应用面窄，而且工艺繁琐、劳动量大、经济价值也不高。

2.1.2用作填充料

废旧硬质聚氨酯泡沫塑料粉常用作聚氨酯建筑材料的填料，如作屋顶的绝热层，将水泥、砂、水和废硬质聚氨酯泡沫粉混合铺于房顶面的底层，材料的绝热性能优良，质量轻(几乎是不加废硬质聚氨酯泡沫的水泥层密度的1/2)，材料可以锭钉。

另外，据美中化学公司报导，废聚氨酯可作为填料用于生产RIM(反应注塑)制品，吸能泡沫和隔音泡沫。文献报导，如果将得到的废聚氨酯粉末投加到生产原部件的原料中，再次生产相同部件，则由于粉末具有与原料相同的结构，用量可达20％，而最终制品的机械性能没有明显的削弱。在日本，已将废硬质聚氨酯泡沫塑料用作灰浆的轻质骨料。

2.l.3挤出成型

挤出成型是通过热力学作用把分子链变成中等长度链，将PU材料转变成软塑性材料，这种材料适合作强度高、硬度高．但对断裂伸长率要求不高的塑料件。对于软质微孔Pu泡沫废料，可以将其粉碎成粉末，掺混到热塑性聚氯酯中，在挤出成型机中造粒，采用注射成型 *** 制造鞋底等制品，德国Bayer公司曾做过这方面的研究。

2.2 化学 *** 的回收利用

由于聚氨酯的聚合反应是可逆的，控制一定的反应条件，聚合反应可以逆向进行，会被逐步解聚为原反应物或其它的物质，然后再通过蒸馏等设备，可以获得纯净的原料单体多元醇、异氰酸酯、胺等。用化学 *** 处理聚氨酯废旧料，回收多元醇等作为原料再制备聚氨酯的工艺路线，已有多套装置投入试运行，是当前回收利用废旧聚氨酯的主要努力方向之一。

化学回收技术归纳起来有6种：醇解法、水解法、碱解法、氨解法、热解法、加氢裂解法。各种 *** 所产生的分解产物不同。醇解法一般生成多元醇混合物；水解法生成多元醇和多元胺；碱解法生成胺、醇和相应碱的碳酸盐；氨解法生成多元醇、胺、脲；热解法生成气态与液态馏分的混合物；而加氢裂解法主要产物为油和气。

在20世纪70年代，人们发现用热水蒸汽在一定压力下可以将Pu软泡降解成二胺和聚醚型多元醇。直接水解是用水蒸气水解聚氨酯废旧料或水和二元醇混合物作混合水解剂回收二胺及多元醇，水解产物组成复杂，难于分离和醇化，所以在此不再赘叙。

2.2.1二元醇醇解法

在所有化学法回收利用聚氨酯废料的研究中醇解法研究得最多，技术比较成熟，且已形成了一定的工业规模。

以醇类化合物为分解剂，在加热的情况下，聚氨酯废料被分解为聚醚多元醇的 *** ，即为醇解法。

聚氨酯废旧料用乙二醇类二元醇为醇解剂，在中等温度或中等愠度/催化剂和有惰性气体保护下反应降解为低分子齐聚多元醇等，降解产物稳定，组成较简单，易于分离和纯化。乙二醇醇解聚氨酯主要发生两种键断裂，即c-N键断裂和C-()键断裂，生成多醇或多元醇和端胺基-端羟基聚合物。

对于硬质的聚氨酯泡沫塑料，比较适宜于用醇解法工艺处理，其特点是醇解条件温和，反应速度比水解法、热解法低，允许废旧料含其他杂质，如聚氨酯或聚酰胺纤维、聚碳酸酯和聚甲醇等。

醇解反应与所用催化剂有关。醇解反应用的催化剂有二月桂酸二丁基锡、四丁基钛、三乙烯二胺、氢氧化钠、乙酸钾等碱性催化剂，其催化效力高，有利于氨酯键解离生成胺和二氧化碳。醇解速度与废旧料的化学组成、催化剂、反应温度、反应时间、醇解剂的类型和用量有关。住相同条件下催化剂用量多醇解速度快。

醇解剂的用量多醇解速度快，但醇解剂用量与废料的比达1：1时再增加醇解剂反应速度增加不多。醇解剂用量增加，醇解产物的平均分子量下降。

醇解反应也与醇解时间和反应温度有关。

硬质聚氨酯泡沫塑料废旧料醇解时，氨酯键醚键断裂生成多元醇及少量的芳胺TDA或者MDA。其中芳胺是可以引起癌症的有害物质，特别是4，4'-MDA，美国()SHA(美国职业安全与健康管理局)规定任何多元醇中4，4'-MDA的含量不允许超过0.1％。为了符合要求，回收多元醇需经过很多的分离过程。

Shin等将冰箱用硬质聚氨酯泡沫废旧料用10％～30％丙二醇或乙二醇作醇解剂回收的多元醇同多元醇混合时，泡沫的性能优良，热导率较不用回收多元醇制泡沫的小。

2.2.2碱降解法

碱降解法是以MOH(M为Li、K、Na、ca之一或多种混合物)为降解剂，在160～200℃左右下将聚氨酯硬泡降解成低聚物。当在降解产物中加入非极性溶剂(酯类或卤代烃)和水时，降解产物分成两层，上层经蒸馏得多元醇，可直接用于再次生产聚氨酯泡沫，下层经浓缩、结晶、重结晶或真空蒸馏的二胺，加光气可生成异氰酸酯。

缺点是由于反应是在高温强碱条件下进行，对设备要求高，生产成本高，工业化较为困难。

3、燃烧回收热能

聚氨酯主要含碳、氢、氧、氮，与空气中氧燃烧时，产生大量的热能，每千克聚氨酯约产生25～28MJ。聚氨酯废旧料常与城市固体废料一起作燃料，可取代部分煤，作锅炉的燃料，聚氨酯是洁净燃料，燃烧产生的气体只含少量的NO2，不含SO2，远优于煤、燃油等燃料。

但需要指出的是，如果在焚烧过程中燃烧不完全将会产生有毒气体，对大气造成污染，所以人们对焚烧法的反对呼声不断高涨。

4.总结

由于聚氨酯硬质泡沫塑料性能优良和用途广泛，其发展与日俱增，因此对其废旧制品的回收利用不仅能有效地保护环境，减少污染，而且能节省资源，变废为宝。对于聚氨酯硬质泡沫废料的利用，从产前投入的经济角度看，以直接回收利用好，但是，制品的性能较差，只能作低档用品使用。从最终产品的使用性能看，还是化学回收法中的醇解、碱解和水解较好；能量回收法不适合Pu废料的利用。与此同时，选择不同的处理 *** 还要结合实际的情况，具体问题具体分析，以获得更好的投入产出比。

聚氯乙烯的制备 ***

聚氯乙烯可由乙烯、氯和催化剂经取代反应制成。由于其防火耐热作用，聚氯乙烯被广泛用于各行各业各式各样产品： 电线外皮、光纤外皮、鞋、手袋、袋、饰物、招牌与广告牌、建筑装潢用品、家俱、挂饰、滚轮、喉管、玩具（如有名的意大利“Rody”跳跳马）、门帘、卷门、辅助医疗用品、手套、某些食物的保鲜纸、某些时装等。 PVC用自由基加成聚合 *** 制备，聚合 *** 主要分为悬浮聚合法、乳液聚合法和本体聚合法，以悬浮聚合法为主，约占PVC总产量的80%左右。将纯水、液化的VCM单体、分散剂加入到反应釜中，然后加入引发剂和其它助剂，升温到一定温度后VCM单体发生自由基聚合反应生成PVC颗粒。持续的搅拌使得颗粒的粒度均匀，并且使生成的颗粒悬浮在水中。此外，还有用微悬浮法生产PVC糊用树脂，产品性能和成糊性均好。

①悬浮聚合法　使单体呈微滴状悬浮分散于水相中，选用的油溶性引发剂则溶于单体中，聚合反应就在这些微滴中进行，聚合反应热及时被水吸收，为了保证这些微滴在水中呈珠状分散，需要加入悬浮稳定剂，如明胶、聚乙烯醇、甲基纤维素、羟乙基纤维素等。引发剂多采用有机过氧化物和偶氮化合物，如过氧化二碳酸二异丙酯、过氧化二碳酸二环己酯、过氧化二碳酸二乙基己酯和偶氮二异庚腈、偶氮二异丁腈等。聚合是在带有搅拌器的聚合釜中进行的。聚合后，物料流入单体回收罐或汽提塔内回收单体。然后流入混合釜，水洗再离心脱水、干燥即得树脂成品。氯乙烯单体应尽可能从树脂中抽除。作食品包装用的 PVC，游离单体含量应控制在1ppm以下。聚合时为保证获得规定的分子量和分子量分布范围的树脂并防止爆聚，必须控制好聚合过程的温度和压力。树脂的粒度和粒度分布则由搅拌速度和悬浮稳定剂的选择与用量控制。树脂的质量以粒度和粒度分布、分子量和分子量分布、表观密度、孔隙度、鱼眼、热稳定性、色泽、杂质含量及粉末自由流动性等性能来表征。聚合反应釜是主要设备，由钢制釜体内衬不锈钢或搪瓷制成，装有搅拌器和控制温度的传热夹套，或内冷排管、回流冷凝器等。为了降低生产成本，反应釜的容积已由几立方米、十几立方米逐渐向大型化发展，更大已达到200立方米（釜式反应器）。聚合釜经多次使用后要除垢。以聚乙烯醇和纤维素醚类等为悬浮稳定剂制得的 PVC一般较疏松，孔隙多，表面积大，容易吸收增塑剂和塑化。

②乳液聚合法　最早的工业生产 PVC的一种 *** 。在乳液聚合中，除水和氯乙烯单体外，还要加入烷基磺酸钠等表面活性剂作乳化剂，使单体分散于水相中而成乳液状，以水溶性过 *** 钾或过 *** 铵为引发剂，还可以采用“氧化-还原”引发体系，聚合历程和悬浮法不同。也有加入聚乙烯醇作乳化稳定剂，十二烷基硫醇作调节剂，碳酸氢钠作缓冲剂的。聚合 *** 有间歇法、半连续法和连续法三种。聚合产物为乳胶状，乳液粒径0.05～2μm,可以直接应用或经喷雾干燥成粉状树脂。乳液聚合法的聚合周期短，较易控制，得到的树脂分子量高，聚合度较均匀，适用于作聚氯乙烯糊，制人造革或浸渍制品。乳液法聚合的配方复杂，产品杂质含量较高。

③本体聚合法　聚合装置比较特殊，主要由立式预聚合釜和带框式搅拌器的卧式聚合釜构成。聚合分两段进行。单体和引发剂先在预聚合釜中预聚1h，生成种子粒子，这时转化率达8%～10%，然后流入第二段聚合釜中，补加与预聚物等量的单体，继续聚合。待转化率达85%～90%，排出残余单体，再经粉碎、过筛即得成品。树脂的粒径与粒形由搅拌速度控制，反应热由单体回流冷凝带出。此法生产过程简单，产品质量好，生产成本也较低。 PVC树脂是一个极性非结晶性高聚物，密度： 1.380 g/cm3，玻璃转变温度：87℃，因此热稳定性差，不易加工。不能直接使用，必须经过改性混配，添加相关助剂和填充物才可以使用。而因添加的相关助剂和填充物的种类和分数的不同，这就决定了所制备的PVC材料性能和要求是不一样的。我们通常称之为PVC配方，严格说来是PVC改性配方，而PVC只有经过改性才能使用。这一类常被归类为高分子改性材料。高分子材料改性主要围绕通用塑料的高性能化、单组分材料向多组分材料复合材料转变（合金、共混、复合）、赋予材料功能化、优化性能与价格等方面的研究。改性 *** 主要是化学改性、填充改性、增强改性、共混改性以及纳米复合改性。改性基本原理就是通过添加物赋予材料功能或者提高某些性能。 因此，PVC配方技术的高下，决定了一家工厂技术和生产能力的高下。

PVC一般先要改性造粒，用螺杆挤出机组制备成粒子后，塑化更充分，加工也更容易，尤其是工艺是注塑的产品。螺杆挤出机是塑料成型加工最主要的设备之一，它通过外部动力传递和外部加热元件的传热进行塑料的固体输送、压实、熔融、剪切混炼挤出成型。螺杆挤出机无论作为塑化造粒机械还是成型加工机械都占有重要地位严格来说，有着特殊要求的PVC制品，PVC改性配方，是根据客户要求量身定做的。还有就是在PVC生产过程 *** 聚衍生，此类改性的品种有氯乙烯共聚物、聚氯乙烯共混物和氯化聚氯乙烯等 。 聚氯乙烯热稳定性和耐光性较差。在150℃时开始分解出氯化氢，随着增塑剂含量的多少发生不良反应。另外，颜料对PVC的影响，体现在颜料是否与PVC及组成PVC制品的其它组分发生反应以及颜料本身耐迁移性、耐热性。着色剂中的某些成份可能会促使树脂的降解。如铁离子和锌离子是PVC树脂降解反应的催化剂。因此，使用氧化铁（红、黄、棕和黑）颜料或氧化锌、硫化锌和立德粉类白色颜料会降低PVC树脂的热稳定性。某些着色剂可能会与PVC树脂的降解产物发生作用。如群青类颜料耐酸性差，故在PVC着色加工过程中，会与PVC分解产生的氯化氢发生相互作用而失去应有的颜色。因此就PVC着色而言，考虑到所用树脂及相关助剂的特征，结合颜料的特点。在选择着色剂时应当注意以下几个问题。

1、颜料中的某些金属离子会促使聚氯乙烯树脂热氧分解如图1。

测定 *** 为加有颜料聚乙烯加热至180℃时的色相变化。由于颜料中含有金属离子促使PVC分解加快，从而产生色相变化。同时，还要注意的是，同样加入色淀红可使PVC产生的色差不同，如含有钙，色相差小；含锰则色相差大，这是由于锰等金属促进PVC脱氯化氢所致。

硫化物类着色剂（如镉红、黄等）用于聚氯乙烯着色，可能因着色剂分解放出硫化氢。这类着色剂不宜与铅稳定剂混用，以免生成黑色的硫化铅。

2、颜料对聚氯乙烯电气绝缘性影响

作为电缆材料的聚氯乙烯和聚乙烯一样，应该考虑着色后的电性能。尤其是聚氯乙烯因其本身绝缘性较聚乙烯差，故颜料的影响就更大。说明，选择无机颜料着色PVC对其电气绝缘性较有机颜料为好（除炉黑、锐钛型二氧化钛外）。 迁移性仅发生在增塑PVC制品中，并且是在使用染料或有机颜料时。所谓迁移是在周围溶剂中存在的部分可溶解的染料或有机颜料，通过增塑剂渗透到PVC制品表面，那些溶解的染（颜）料颗粒也被带到制品表面上，这样，导致接解渗色、溶剂渗色或起霜。

另一个问题是“结垢”。指着色剂在着色加工时，因为被着色物的相溶性差或根本不相容而从体系中游离出来，沉积在加工设备的表面（如挤出机的机筒内壁、口模孔内壁）上。 指颜料耐各种气候的能力。其中包括可见光和紫外光、水分、温度、大气氯化作用以及制品使用期间所遇到的化学药剂。最重要的耐候性，包括不褪色性、耐粉化性和物理性能的持久性。而有机颜料则因其结构不同有好有差。此外，在含有白色颜料的配方中，颜料的耐候性会受到较严重的影响。

颜料的褪色、变暗或色调变化，一般由颜料的反应基因所致。这些反应性基因，能与大气中的水分或化学药剂——酸、碱发生作用。例如，镉黄在水分和日光作用下会褪色，立索尔红具有较好的耐光性，适合于大多数户内应用，而在含有酸、碱成分的户外使用时严重褪色。

脱氯化氢的测定 *** 按JIS-K-6723，测定温度180℃。以未着色的聚氯乙烯复合物脱氯乙烯的时间为基准，延长或阻缓时间以5%、10%间隔计，负值表示加速分解。 有着特殊要求的PVC材料，一般都需要从国外进口，在国外比较有名的有美国联合碳化公司和北欧化工公司，随着我国各大科研院所和生产单位的不断研发和技术积累，国内PVC改性材料的配方设计、制造已经达到国际先进水平，涌现了以徐州汉永新材料有限公司等拥有自主知识产权的公司，已经完全取代国外进口材料，有不少产品已出口国外。