碱溶液法脱除聚酯漆包线漆膜及其工程应用

发布时间：2017-05-27 00:12

  本文关键词：碱溶液法脱除聚酯漆包线漆膜及其工程应用，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：针对我国高品质铜资源供不应求,废杂铜回收利用率低的现状,利用废电磁线直接保质生产无氧铜杆将是铜资源循环利用的重大突破,漆包线表面聚合物涂层的剥除是废电磁线回收利用的首要步骤,重点在于研究开发适于工业化大规模生产的漆包线脱漆工艺。本论文在分析漆包线漆膜成分、比较各种脱漆方法、研究聚合物降解原理、结合工厂实际情况的前提下,确定利用碱溶液法脱除漆包线表面聚酯涂层,并对该方法的工艺条件进行探究。实验发现NaOH溶液可有效脱除聚酯漆包线漆膜,而且脱漆时间随着NaOH溶液浓度的增加而线性减少,随着脱漆温度的升高而线性减少。此外,脱漆剂具有良好的循环利用性,NaOH溶液经五次循环后脱漆能力没有太大的变化,溶液中累积铜损失量随着循环的进行而增加,剩余溶液随着循环的进行而减少,溶液中剩余NaOH的总量也随着循环的进行而减少,故需要及时对脱漆剂进行补充和回收净化。利用碱溶液法脱漆,漆膜中的聚酯成分没有深度降解,漆膜回收率在60%以上,铜回收率大于98%,铜损失率小于0.02%,满足工业化、清洁化处理的要求。碱溶液法脱除聚酯漆包线表面漆膜主要是依靠NaOH溶液对漆膜主要成分聚酯中酯键的碱性水解,降低了漆膜之间的结合力,从而使漆膜从基材上脱除。论文分别对已成型的聚酯漆包线表面漆膜、未经涂覆的QZ130-1730液体漆和聚己二酸丁二醇酯进行降解实验的探究,确定以聚己二酸丁二醇酯为研究对象,考察NaOH溶液对其的降解情况,分别利用差重法测降解率和凝胶渗透色谱仪检测降解产物及其分子量。实验表明,该聚酯的降解率随着反应时间的延长而线性增加,随着NaOH溶液浓度的增大而线性增加；而且,随着反应时间的延长和NaOH溶液浓度的增加,产物中分子量大的物质逐渐减少,分子量小的物质逐渐增多,降解得越来越深入。类比推测其他成分的聚酯在碱溶液中降解有相似的规律。论文进一步以碱溶液法脱漆实验得出的最优工艺条件为依据设计工艺流程图,根据处理废杂电磁线10000吨／年的生产能力要求和工厂实际情况,对流程图中各设备进行了初步的设计与计算。得出了对设备选择的初步要求,主要包括各设备的容量、尺寸、功率、物料进出量以及设备材质的选择等。最后在宁波金田钢业(集团)股份有限公司进行脱漆实验的中试和工程试验,初步形成了有效分离回收铜线和表面涂层聚合物的绿色环保示范工程试验生产线方案。在工程试验中,先后设计并开发了摇杆式脱漆炉、搅拌式脱漆炉以及具备循环过滤装置的脱漆炉。中试和工程试验表明,在最优工艺条件下利用碱溶液法脱除聚酯漆包线表面漆膜具有工业可行性。脱漆液中铜离子含量低,只有0.01%；有机物过度降解程度低,没有出现碱液随处理时间老化的现象。对原料和能耗初步估算得出,每吨漆包线的碱消耗费用约为20元,加热的能耗费用预计控制在100元/吨。
【关键词】：漆包线 脱漆 聚酯 NaOH 降解 工艺设计
【学位授予单位】：浙江大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TM245.1
【目录】：

• 致谢6-7
• 摘要7-9
• ABSTRACT9-13
• 1 前言13-15
• 2 文献综述15-29
• 2.1 漆包线及漆包线漆15-18
• 2.1.1 漆包线15-16
• 2.1.2 聚酯漆16-18
• 2.2 脱漆方法18-23
• 2.2.1 机械脱漆18-19
• 2.2.2 高温分解脱漆19
• 2.2.3 激光脱漆19-20
• 2.2.4 化学试剂脱漆20-23
• 2.3 聚酯的降解23-26
• 2.3.1 水解23-24
• 2.3.2 醇解24-25
• 2.3.3 其他降解方法25-26
• 2.4 碱溶液法脱除聚酯漆包线漆26-28
• 2.5 本课题研究思路28-29
• 3 漆包线表面聚酯涂层的清洁化处理工艺29-45
• 3.1 引言29
• 3.2 实验部分29-33
• 3.2.1 实验原料及设备29-30
• 3.2.2 脱漆能力实验30-31
• 3.2.3 工艺条件的选择优化31-32
• 3.2.4 其他性能表征32-33
• 3.3 结果与讨论33-43
• 3.3.1 基体铜的回收率33
• 3.3.2 漆皮的回收率33
• 3.3.3 基体铜的腐蚀情况33-34
• 3.3.4 漆皮的性能变化34-35
• 3.3.5 混合方式对脱漆效果的影响35-36
• 3.3.6 NaOH浓度对脱漆效果的影响36-37
• 3.3.7 脱漆温度对脱漆效果的影响37-39
• 3.3.8 循环次数对脱漆效果的影响39-43
• 3.4 小结43-45
• 4 聚酯在碱溶液中的降解45-59
• 4.1 引言45
• 4.2 实验部分45-47
• 4.3 结果与讨论47-58
• 4.3.1 漆包线上的漆膜的降解47-48
• 4.3.2 未涂覆的QZ130-1730液体漆的降解48-50
• 4.3.3 低分子量聚酯的降解50-58
• 4.4 小结58-59
• 5 脱漆工艺流程设计及计算59-69
• 5.1 引言59
• 5.2 脱漆工艺流程59-61
• 5.2.1 工艺流程图59-61
• 5.2.2 工艺流程概述61
• 5.3 热碱解聚脱漆工艺计算61-68
• 5.3.1 废电磁线处理量计算61-62
• 5.3.2 反应器设计与计算62-63
• 5.3.3 NaOH用量计算63-64
• 5.3.4 分离器设计与计算64
• 5.3.5 清洗池的设计与计算64-65
• 5.3.6 储罐的设计与计算65
• 5.3.7 片碱混合槽的计算与选择65-66
• 5.3.8 换热器计算与选择66-67
• 5.3.9 泵的设计与计算67
• 5.3.10 管道设计与计算67
• 5.3.11 阀门设计与计算67-68
• 5.4 小结68-69
• 6 碱法脱漆的工程应用69-77
• 6.1 引言69
• 6.2 实验部分69-73
• 6.2.1 实验原料69
• 6.2.2 实验设备69-72
• 6.2.3 实验过程72-73
• 6.3 中试结果73-74
• 6.4 工程试验结果74-76
• 6.5 小结76-77
• 7 结论77-79
• 参考文献79-85
• 作者及导师简介85-86
• 工程实践证明86

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