聚氯乙烯生產工藝技術-預覽頁

　

【正文】 航空站（機場），通訊設施（廣播電臺，電報臺）和軍工工程對間隔距離和技術上的要求，并取得有關部門同意。同時近年政府又提出振興西部工業基地的號召，因此在東北建廠將享有一定的政策優惠。 １． 單體純度用于懸浮聚合的氯乙烯單體純度在99%以上，其他雜質的含量如表13所示。聚合時采用的引發劑為油溶性的偶氮類、有機過氧化物類和氧化還原引發體系。聚氯乙烯由氯乙烯單體通過自由基聚合而成，聚合度n一般在50020000范圍內，其分子結構式如下：氯乙烯的懸浮聚合是生產聚氯乙烯的主要方法。另外，清釜技術和殘留單體回收技術的發展，減少了開釜次數，進而減少了氯乙烯單體的釋放量；采用燒結，冷凝或吸收方法汽提品和處理廢氣，進一步減少了氯乙烯單體的消耗。乙炔參與聚合后,形成不飽和鍵使產物熱穩定性變壞。引發劑的用量可以采用下式進行估算，再通過少量實驗進行調整，即可確定，其計算公式如下： I（％）=NrM104/[1exp()式中： I——工業上引發劑用量（質量分數），％； Nr——引發劑理論消耗量，等于（）mol/tpvc)。t1/2——引發劑分解半衰期/h。工業上常以纖維素類（如羥丙基甲基纖維素、甲基纖維素等）和醇解度75％～90％的聚乙烯醇為主分散劑，以非離子山梨糖醇，如一月桂酸酯、一硬脂酸酯、三硬脂酸酯等為助分散劑，兩者進行復合使用效果也很好。疏松型樹脂（以聚乙烯醇為分散劑）的生產，單體與水的質量比為1：1～1：。這樣可確保引發劑良好的分解速率，分散劑的穩定性防止因產物裂解時產生的HCL，造成懸浮液的不穩定，進而造成黏釜、清釜、傳熱的困難，并影響產品質量。常用的防止黏釜的方法有選擇合適的引發劑；在水相中加入水相阻聚劑如次甲基藍、硫化鈉等；在釜民壁、攪拌器等設備上噴涂一定量的防黏釜劑，常見的防黏釜劑如水浴黑、亞硝基P鹽，還有多元酚的縮合物等。a． 聚合溫度 氯乙烯懸浮聚合溫度的高低決定著聚合產物的相對分子質量大小，因此，當配方確定以后必須嚴格控制聚合的溫度。b． 聚合壓力 在聚合溫度下，氯乙烯有相應的蒸汽壓力，只有在聚合末期，大最單體聚合后，壓力才明顯下降[7]。工藝路線一經確定，即可進行工藝流程的設計，因此，工藝路線是工藝流程設計的依據。當轉化率達60～70％，有自加速現象發生，反應加快，放熱現象激烈，應加大冷卻水量。被氯乙烯氣體帶出的少量樹脂在泡沫捕集器捕集下來，流至沉降池中，作為次品處理。這里的第二段干燥過程由于物料停留時間長，投資較大，熱效率較差，費用較高，因此，國內外工業生產改進較大，如赫司特公司采用的MST旋風干燥器，具有停留時間適用、熱效率利用好的特點。粉粒在室A中旋轉流動中通過擋板的中心開口流入上層B室。用這樣的方法使樹脂充滿每一個干燥室。經脫水后的樹脂具有一定含水量，經螺旋輸送器送入氣流干燥管，以140～150℃熱風為載體進行第一段干燥，出口樹脂含水量小于4%；再送入以120℃熱風為載體的沸騰床干燥器中進行第二段干燥，%的聚氯乙烯樹脂。物料衡算在生產和設計中都得到廣泛的應用。通過物料平衡，在已知產品生產任務情況下，算出所需原材料，生成的副產品及廢物等的生成量；或者在已知原材料投放的情況下算出產品，副產品及廢物量。因此，這種圖要畫得相當詳盡，不但所有已知數據要標明在圖上，那些待求的未知數據（以恰當的符號表示）也應一并標明在圖上，還應畫出所有物料線，并包括每股物料的名稱，數量，組成及流向，以及與計算有關的工藝條件（如溫度，壓力，流量，配比等）。若作為計算基準的數量在流程中是已知的，如已知單位時間內原料投放量，則以此數據為基準，采用“順算法”，就能方便的計算出單位時間的產品，中間產品以及三廢的各股物料量。此表用來描述和識別所有進入體系和離開體系的物料。表23 聚合釜出料量名稱質量（千克/小時）去離子水：103千克/小時聚氯乙烯：103千克/小時氯乙烯：50千克/小時引發劑：懸浮劑 緩沖劑 千克/小時消泡劑2堿中和釜物料衡算NaOH溶液濃度： 36％NaOH溶液：聚氯乙烯 ：100溶劑水： 40千克/小時聚氯乙烯： 103千克/小時轉化率為 %（1）進料NaOH溶液： 64千克/小時溶劑水： 40千克/小時聚氯乙烯： 103千克/小時雜質： （2）出料NaOH溶液： 溶劑水： 40千克/小時聚氯乙烯： 103千克/小時雜質： 23千克/小時堿中和進料量見表24。生產中一般無軸功或軸功相對較小，可以忽略不計。熱量衡算和物料衡算相結合，通過工藝計算，可以確定設備的工藝尺寸，如設備的臺數，容積，傳熱面積等參數?！妫┛偀釗p失（Q5+ Q6）為反應熱的10%聚合釜 氯乙烯 水25 ℃ 水 18 ℃ 引發劑和助劑 聚乙烯=（100/）+（）= KJ/（Kg℃）Q3=73=Q1=mt1Q4=mt2Q5+ Q6= Q210%利用Q1+Q2+Q3=Q4+Q5+Q6（Q2符號為負）可求得：Q2=2999KJ2 旋風干燥床熱量衡算旋風干燥床 聚乙烯 聚乙烯25℃ 水 水 40℃ 易揮發雜質 雜質=（）+（10/）+（）=（Kg作為工業生產，不允許把不成熟或未經生產考驗的設備用于設計。當然根據條件和可能，引進少量進口裝置或關鍵設備也是不要的，但同樣必須堅持設備先進可靠，經濟合理，并應考慮在引進的基礎上如何消化吸收以及仿制工作[6]。國外采用的聚合釜容積更大，如日本采用127m3聚合釜。 A——傳熱面積/㎡； K——傳熱系數/[W/（㎡高徑比越大（瘦長型），則釜的傳熱面積越大；L/D=1時，釜的傳熱面積最小。我國的觀點與日立公司的觀點基本相同，一般L/～4左右。為此，當聚合釜的容積增大以后，但熱面積不夠時可采用釜內加冷管或D型擋板或釜頂冷凝器等來增加傳熱面積。K），甚至在689 W/（㎡K）以下時，則認為傳熱不能好應該強化。K）； a1——為釜壁黏釜物層、不銹鋼層、碳鋼層、搪瓷層、水垢層各層的厚度，m； a2——為釜壁黏釜物層、不銹鋼層、碳鋼層、搪瓷層、水垢層各層的熱導率，W/（㎡K）之間，主要由水流動狀況而定。攪拌器的攪拌功率為 [11] (34)ρ——液體的密度 Kg/m3n——攪拌器的轉速 r/sDj——攪拌器的直徑mμ——液體的黏度Pa由攪拌器的攪拌功率為P5=KP0n3ρDj5 =20868=d) 攪拌軸直徑的計算（2）堿中和釜攪拌器的選擇a) 堿中和釜攪拌器的選擇b) 葉輪葉片螺距的確定c) 攪拌功率的計算攪拌器的攪拌功率為 (37)ρ——868 Kg/m3n—— r/sDj——μ——SK——功率準數校正總系數Po——攪拌功率準數K1=。在選泵時（1）要綜合考慮泵的流量。選泵時，由于工藝過程設計中管道系統壓力降計算比較復雜，因此泵的揚程要留有適當的余量，～。3 明火設備必須布置在處理可燃液體或氣體設備的全年最小頻率風向的下側，并集中布置在裝置（車間）邊緣。8 有毒、有腐蝕性介質的設備應分別集中布置，并設圍堰，以便集中處理。其次，必須從生產需要出發，最大限度的滿足生產包括設備維修的要求。第四，要考慮將來擴建及增建的余地，為今后生產發展、品種改革、技術改造提供方便。采用單層還是多層主要應根據工藝生產的需要。長方形便于總平面圖的布置，節約用地，有利于設備排列，縮短管線，易于安排交通出入口，有較多可供自然采光和通風的墻面；但有時由于廠房總長度較長，在總圖布置有困難時，為了適應地形的要求或者生產的需要，也有采用L形、T形和Ⅱ形的，此時應充分考慮采光、通風和立面等各方面的因素。對于為新產品工業化生產而設計的廠房，由于在生產過程中對于工藝路線還需不斷改進和完善，所以一般都設計成一個高單層廠房，利用便于移動、拆裝、改建的鋼操作臺代替鋼筋混凝土操作臺或多層廠房的樓板，以適應工藝流程改變的需要。從物理角度上來看，自動控制理論研究的是特定激勵作用下的系統響應變化情況；從數學角度上來看，研究的是輸入與輸出之間的映射關系；從信息處理的角度來看，研究的是信息的獲取、處理、變換、輸出等問題[14]。六七十年代為解決高效率、高質量、高可靠性問題，開始采用電子計算機對大型設備如大型蒸餾塔、大型軋機進行最優控制。90年代中期以來，大規模集成電路、微處理和網絡技術的廣泛應用；尤其是進入21世紀以后，現場總線技術的發展，更使連續生產過程的自動化控制和信息處理系統大為改觀[15]。即原料進入生產系統后只在系統內部循環，出系統的只有產品，而大多數夾雜有原料和中間產物的物料，只在閉路循環，不出系統。從整個工藝過程來說，除非系統少排或不排三廢外，提高設備、管道的嚴密性，減少系統物料的泄漏，也是十分重要的。 三廢產生情況裝置廢水有兩部分來源，其中一部分不含單體如地面沖洗水、機泵冷卻水等；另一部分含氰根，主要在生產過程中產生。第7章 公用工程 供水化工生產中的大量用水，主要用于工藝用水和冷卻用水兩類。車間用電一般最高為6000伏，中小型電機只有380伏。 通風車間通風的目的是排除余熱、余濕、有害氣體和粉塵等，使車間內作業帶的空氣保持適宜的溫度、濕度和衛生要求，以保證操作者的政策衛生條件。 SU, December 2001,12(2):124.44 / 44