氯化石蠟生產(chǎn)中,氯化石蠟產(chǎn)生次品95%以上是因?yàn)樯珴沙瑯?biāo),色澤的好壞直接決定著產(chǎn)品的質(zhì)量等級(jí),因此,如何解決色澤超標(biāo)影響產(chǎn)品質(zhì)量是生產(chǎn)廠家、用戶共同關(guān)心的問(wèn)題,而色澤超標(biāo)的現(xiàn)象多種多樣,只有具體情況具體分析,采取可行措施,才能避免質(zhì)量事故。下面就氯化石蠟色澤超標(biāo)原因及解決方法作一簡(jiǎn)單的論述。
1 氯化石蠟生色的原理
氯化石蠟是由蠟與氯氣發(fā)生自由基取代反應(yīng)生成的,生產(chǎn)用蠟是由C10~C25的正構(gòu)烷烴,并含有少量支鏈烴、芳烴組成的。根據(jù)經(jīng)典的發(fā)色理論,有機(jī)化合物帶色需有某些不飽和基團(tuán)存在時(shí)才發(fā)色,這些基團(tuán)稱為發(fā)色體,發(fā)色體的顏色并不一定很深,但引入極性基團(tuán)后顏色會(huì)加深,這些基團(tuán)叫助色團(tuán),而氯化石蠟由于結(jié)構(gòu)的化學(xué)非均一性,其鏈上含有各種可能單氯異構(gòu)體,產(chǎn)生不飽和雙鍵形成重烯(有色雙鍵),支鏈脂肪烴氯化時(shí)產(chǎn)生叔氫原子,易脫氯化氫生成帶色雙鍵,而芳烴氯化后也形成不穩(wěn)定氯化結(jié)構(gòu),也易脫氯化氫產(chǎn)生有色基團(tuán),氯化石蠟分子中帶有的雙鍵是生色基團(tuán),而氯是助色基團(tuán),因此氯化石蠟帶顏色。
2 氯化石蠟生產(chǎn)中色澤超標(biāo)的現(xiàn)象
(1)生產(chǎn)中,往往是反應(yīng)前期,由于反應(yīng)溫度急劇上升,溫度超過(guò)工藝指標(biāo),2~3min物料變?yōu)獒u油色。
(2)生產(chǎn)裝置長(zhǎng)時(shí)間停工,重新生產(chǎn)后,誘導(dǎo)期前后一段時(shí)間物料顏色開始發(fā)黃逐步變成紅褐色。
(3)反應(yīng)誘導(dǎo)期前后,溫度上升較快,但溫度在工藝指標(biāo)范圍之內(nèi),突然物料變黑。取樣濾紙過(guò)濾后,濾紙上有大量的細(xì)顆粒碳粉,濾液淡黃色。
(4)誘導(dǎo)期結(jié)束后不久,反應(yīng)溫度急劇上升超過(guò)蠟的閃點(diǎn),物料突然變黑,取樣分析過(guò)濾發(fā)現(xiàn)有細(xì)顆粒碳粉,濾液也是淡黃色。
(5)氯化石蠟生產(chǎn)中,反應(yīng)溫度長(zhǎng)時(shí)間超過(guò)工藝指標(biāo),反應(yīng)結(jié)束,物料顏色深黃,色澤超標(biāo)。
3 氯化石蠟色澤超標(biāo)原因分析
(1)前期發(fā)黑與醬油色是因?yàn)槲锪蠝囟燃眲∩仙?局部過(guò)熱嚴(yán)重,大量脫氯化氫,氯化石蠟分子產(chǎn)生大量帶色雙鍵、共軛雙鍵甚至多個(gè)雙鍵,雙鍵進(jìn)一步縮合、聚合生成焦油樣有機(jī)物。
(2)由于氯化石蠟氯化反應(yīng)對(duì)鐵等重金屬非常敏感,要求物料中Fe<3×10-6,裝置長(zhǎng)時(shí)間停工后,系統(tǒng)因腐蝕產(chǎn)生大量鐵銹隨著氯氣、液蠟帶入反應(yīng),而鐵對(duì)已生成的氯化石蠟脫氯化氫起催化作用,加速氯化石蠟分子脫氯化氫產(chǎn)生帶色雙鍵,鐵銹與氯化氫在有水的情況下也生成發(fā)紅FeCl3。
(3)誘導(dǎo)期前后突然發(fā)黑是因?yàn)榉峙淦鹘Y(jié)構(gòu)不合理,蠟倒入分配器內(nèi)后與氯氣發(fā)生反應(yīng),過(guò)熱碳化,當(dāng)氯氣把碳粉從分配器帶出去后,就出現(xiàn)發(fā)黑的情況。
(4)蠟與氯氣反應(yīng)過(guò)程中因摩擦碰撞產(chǎn)生靜電,而氯化反應(yīng)設(shè)備的內(nèi)部都是非金屬材料,靜電不易流失,誘導(dǎo)期結(jié)束后,反應(yīng)溫度超過(guò)蠟的閃點(diǎn),蠟在反應(yīng)設(shè)備上部形成的氣相蒸汽突然發(fā)生不完全燃燒成碳粉,落入物料中,致使物料發(fā)黑。
(5)反應(yīng)超溫長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行,生成不穩(wěn)定的氯化物分解產(chǎn)生帶色雙鍵,隨著雙鍵數(shù)量的增多,顏色越來(lái)越黃,最后產(chǎn)品色澤超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)要求。
4 解決色澤超標(biāo)的途徑和方法
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