1. 研究目的与意义
松香是我国的主要大宗林化产品,脂松香产量和出口量世界第一,深加工产品也已出口国外。其中松香树脂是松香深加工产品中产量最大,市场容量最大、生产技术最成熟的深加工产品品种。其中松香甘油酯产品也是松香改性产品之一,松香酯广泛应用于涂料、电缆、家具、油墨胶粘剂等行业,是国民经济中重要的化工产品。研究生产松香甘油酯能够大幅提高企业的经济效益。
2. 国内外研究现状分析
松香酯的生产工艺自上世纪初开始,国内外研究者作了很多开发和改进,松香与脂肪醇催化酯化法是工业上生产松香酯的主要方法。松香与脂肪醇反应的主要催化剂是固体酸催化剂,其它催化剂由于对设备的腐蚀性强或者是价格昂贵或是反应过程中产生有害气体而无法在工业上大规模应用。目前工业上生产松香酯通常以工业氧化锌为催化剂,氧化锌催化剂的用量少。产物与催化剂不需分离。但该催化剂催化松香酯化反应的时间较长(≥8h)、反应温度较高(270~290℃)。近年来,科学工作者在纳米微粒催化剂的研究方面已取得了一些结果,显示了纳米粒子催化剂的优越性。随着纳米微粒粒径减小,表面比原子数增多,表面积增大。粒子表面为原子排列,完全不同于体相的层状结构,有大量的孪晶、位错、层错等缺陷存在,导致大量的悬键和不饱和键,使得粒子表面积和表面活性点数目显著增加,从而增大了吸附和催化性能。国际上已把纳米催化剂称为第四代催化剂。
近年来中国松香甘油酯机行业取得了很大的发展,但是行业发展中也存在一些问题,和国外相比仍有一定的差距。
3. 研究的基本内容与计划
内容:1、以松香、甘油为原料,进行年产1000吨松香甘油酯工艺设备设计;
2、根据松香、甘油原料的特点,正确选择设计工艺参数;
3、根据工艺要求选择论证工艺流程;
4. 研究创新点
松香甘油酯生产工艺与设备的改进:对松香原料进行粉碎和筛选;熔解时添加适量的熔解介质(水或酯化脱水回收的稀醇液);酯化反应中产生的水通过冷凝器除去,其间带出的甘油返回反应釜中循环利用;产品后处理时运用最先进的造粒机设备。
