金路树脂实习报告 - 图文(11)

聚合反应的温度对聚合反应的速度有很大影响。温度升高使氯乙烯分子运动加快。引发剂的分解速度、链增长速度都随之加快，促使整体反应速度加快。由于反应速度的加快，放出的热量较多，如不及时将反应热移出，将造成操作控制的困难，甚至会产生爆炸性聚合的危险。一般温度波动±2℃，平均聚合度相差336，分子量相差21000左右，所以在工业生产时，如不使用链调节剂，聚合温度几乎是控制聚氯乙烯分子量的唯一因素。温度波动2℃，聚合度会相差360，对温度控制要求在温度波动不超过±0.5℃，最好在±0.2℃内，本反应为放热反应，通过往夹套中通冷却水来控制，使反应放出的热量与冷却水移去的热量相等达到温度稳定。一般温度越低，聚合度越高，温度越高，聚合度越低。通常根据产品聚合度的高低来决定控制温度，本厂产品分为1～8八个产品型号，一号品聚合度最高，八号品聚合度最低。

聚合温度对反应时间和聚合度的影响见下表。

反应温度℃ 30 40 50 38 12 6 73.7 86.7 89.97 5970 2390 990 反应时间 h 转化率 % 聚合度 所以，必须严格控制聚合反应的温度，以求得不同聚合度和分子量分布均匀的产品 (2) 压力：

压力对聚合度有一定的影响，本厂采用0.8MPa左右的压力，当压力下降0.1MPa时，即判断反应终止，加入终止剂ATSC。 (3) 助剂：

①引发剂：引发剂对聚合度无甚影响，却是调节聚合速率的重要助剂，此外，对PVC颗粒形态也有所影响。引发剂可分为过氧和偶氮类化合物，引发剂结构不同，其活性差别很大。根据半衰期选择引发剂，本厂采用ENP、CNP、TMNP、BNP（都是过氧化物）。

②水油比：即纯水（氯离子≤10ppm，二价铁离子≤10ppm，pH6.5～9，硬度≤100，作为溶剂使用）与氯乙烯质量之比。30m3聚合釜纯水和氯乙烯体积之比为14m3：12m3。

③杂质：杂质会使聚合体系的稳定性降低，影响产品指标（白度，热度，黏度等），控制进料的纯度，料浆中杂质达到一定指标，其中二价铁离子≤10ppm，HCl≤10ppm，高沸物≤100ppm，氯乙烯单体中乙炔≤20ppm，控制氧气（塔顶液封），密闭进料。

④分散剂：VCM-水体系受搅拌作用，VCM被分散成液滴，悬浮在水中。停止搅拌，在很短的时间内VCM和水分层，仍成两相。有分散剂存在时，界面张力适当降低，有利于VCMD的分散；形成液滴之后，分散剂吸附在液滴表面，起到保护作用，防止聚并。通常分散剂兼有降低界面张力和保护能力的双重作用，对聚合反应本身并无影响。

⑤pH调节剂：NH4HCO3在水溶液中，NH4HCO3电离成铵离子和碳酸根离子，并达到动态平衡，以达到调节pH的目的。

⑥终止剂：ATSC用来终止反应。

⑦链调节剂：HO-CH2CH2-SH可以在较低温度下生产7、8型树脂，避免高温，高压对反应釜的要求。

⑧热稳定剂：一般是有机锌，锡，吸收HCl。 (4) 搅拌：

搅拌不仅影响化学反应速率，还影响产品颗粒的大小，但搅拌速率的大小应

根据流体的物性，产品要求，节能等方面选择。搅拌速率越快，粒径越小。工业中应选择合适的搅拌速率，达到粒径要求。

搅拌釜搅拌效果会对反应温度均一、产品质量的保证有重要意义。搅拌器转速要适当，如果转速太高，会使物料产生滞流，粒子严重粘结。 2.3.6工艺指标和操作规程

1、聚氯乙烯悬浮聚合，根据型号的不同金路都有不同的配方，具体以下发的配方为准。

以生产型号SG5为例，生产配方如下表

表聚氯乙烯生产配方

涂釜剂 纯水 引发剂（EHP） 引发剂（CNP） PVA HPMC 助分散剂 PH调节剂 稳定剂 EDTA 分散剂冲水量 引发剂冲水量 单体 终止剂 反应温度：56.6℃ 反应结束压力：0.70MPa加入终止剂 指示用量 2.0±0.1 13.5±0.1 8.7±0.1 2.0±0.1 157±2 97±2 8.0±0.2 70±1 350±5 400±5 11.0±0.1 8.0±0.1 单位 ㎏ T ㎏ ㎏ ㎏ ㎏ ㎏ ㎏ ㎏ ㎏ ㎏ ㎏ Ｔ ㎏ 2、操作规程 a、检查参数设置是否符合要求：流量设定值是否与配方量一致 b、确认低阀关闭后，开启聚合釜分配台水阀门 c、按启动程序，选择启动 d、纯水按设定流量加入 e、加完水后通知辅助岗加入助剂 f、开启单体计量槽平衡阀，加入单体 g、升温：冷搅拌10分钟后蒸汽升温 h、反应到一定时间中途注水

i、压降0.1-0.2MPa反应结束，加入终止剂，准备出料。 2.3.7聚合工段几点问题回答 ①聚合釜的构造和操作方式?

答：聚合釜主要由釜体，内冷管，搅拌器，底轴承，安全阀门等几部份组成。

操作方式为间歇性操作。

②聚乙烯VC的聚合方式，影响过程的因素有哪些? 答：VC本体的悬浮聚合。

影响因素：引发剂种类和用量，聚合温度，搅拌速度。 ③聚合釜搅拌有什么作用？搅拌速度对聚合过程有什么影响？ 答：搅拌为使VCM液态分散成液滴态。 搅拌速度会影响PVC颗粒的形态。 ④聚合釜的控制方式？ 答：通过内冷管控制釜温。

⑤汽提塔结构，作用，操作控制方法？

答：汽提塔为穿流式垂直筛板塔。由塔体，塔盘，支座，视镜等构成。作用是脱除PVC浆料中的VCM。通过蒸汽的通量及温度和进料的温度控制。 ⑥未聚合的氯乙烯的回收利用？

答：经洗涤，过滤，除水，冷凝后的液态VCM进入到聚合段重新聚合。 ⑦聚合度的控制方式？

答：主要通过聚合温度来控制。 ⑧离心机出来的废水如何处理？ 答：冷却后进入到乙炔工段再次利用。 2.4干燥工段 2.4.1干燥原理

干燥是典型的化工单元操作过程，涉及到传热，传质过程。当未饱和的热空气通过湿物料时，气体以对流传热方式通过固体外的一层气膜将热量传给物料表面，再由表面向物料内部传热，湿份气化产生的蒸汽通过气膜向气流主体扩散，对流传质被气流带走。与此同时，物料内部的湿份又不断扩散并输送到物料表面，此过程一直进行到传热和传质达到平衡。

固体的干燥分为两个干燥阶段：降速干燥和恒速干燥。恒速干燥结合的是非结合水分，干燥速率的大小取决于物料的外部干燥条件。降速干燥段干燥的水分主要是结合水，干燥速率的大小取决于湿份和物料结合力的强弱。因此，可以强化外部干燥条件，提高恒速段的干燥速率。

影响干燥过程的因素很多。通常减小物料尺寸，干燥面积增大，干燥速率加快。另外，提高气体温度，降低湿度，采用较高的气流速度，可以增大传热，传质推动力，减小气膜阻力，提高恒速干燥段的干燥速度。但气体温度的升高受到热源条件的限制，还受到物料耐热性的限制，不能任意变动，增大气速，降低气体湿度，意味着使用更大量的气体，使干燥的动力消耗增加，应该合理选择气体的温度及气速。

离心原理和干燥原理两部分

离心原理为：PVC浆料由浆料管进入离心机高速旋转的转筒内，转筒内螺旋推进器旋转速度稍慢于转筒，由行星齿轮箱控制两者的转速，其旋转方向相同，通过高速旋转的离心力比重较大的固体颗粒沉降于转筒内面，并由相对运动的螺旋推向圆锥部分的卸料口排出，而母液由圆筒部分的另一端的溢流堰板排出。

干燥原理为：气流干燥又称瞬时干燥，利用高速度热空气，物料在干燥器内停留时间只有1～3秒，进行传热和传质，将其表面大量水分挥发（在加料段），而在以后的部位干燥速度逐渐减慢，无论疏松型树脂还是紧密型树脂，都具有不同的孔隙率，湿树脂干燥时，开始干燥速率由于表面水分的汽化，是较快的且几