聚合工艺简介

聚氯乙烯车间简介西山事业部聚氯乙烯车间分为新聚合、老聚合、新包装和老包装四个工序。新聚合具有70m3聚合釜3台，老聚合具有30m3聚合釜8台，生产SG-5型聚氯乙烯树脂（型材、板材、管材），年生产聚氯乙烯17.5万吨。我厂聚合生产工艺采用的是悬浮聚合。悬浮聚合就是指单体在分散剂、搅拌等作用下均匀分散、悬浮在无离子水中，在适当温度、引发剂加入条件下进行的聚合反应。一、基础知识1、什么是聚合反应？常见的聚合反应主要分为哪几种？聚合反应是由单体合成聚合物的反应过程。有聚合能力的低分子原料称为单体，分子量较大的聚合原料称为大分子单体。若单体聚合生成分子量较低的低聚物，则称为齐聚反应，产物称为齐聚物。一种单体的聚合反应称为均聚合反应，产物称为均聚物；两种或两种以上的单体参加聚合反应，则称为共聚反应，聚合产物称为共聚物。2、我厂生产的PVC工艺采用悬浮聚合方法。什么是悬浮聚合？悬浮聚合是指：将液态的VCM在搅拌的作用下被分散成细小液滴，悬浮于水或其他介质中，通过分散剂、引发剂的作用下进行的聚合反应。3、什么是聚氯乙烯？图片聚氯乙烯（PolyvinylChloride）,简称PVC。是通过氯乙烯单体聚合而成的热塑性高聚物。1838年，法国化学家最早对氯乙烯单体进行报道，1918年制得PVC聚合物。工艺生产主要采用悬浮法、乳液法、本体法和溶液法以及衍生发展的微悬浮法等。外观是一种白色的无定形粉末，密度是1.35-1.45g/cm3，表观密度为0.45-0.65g/cm34、聚氯乙烯有什么用途呢？聚氯乙烯按照国标共分为SG1-8八种型号具体用途如下：PVC-SG1：高级电绝缘材料。PVC-SG2：电绝缘材料，薄膜，一般软制品。PVC-SG3：电绝缘材料，农用薄膜，人造革表面皮，全塑凉鞋。PVC-SG4：工业、农业薄膜、软管，人造革高强度材料。PVC-SG5：透明制品，硬管，硬片，单丝，套管，型材。PVC-SG6：唱片，透明片，硬片，焊条，纤维，过氧乙烯PVC-SG7：瓶子，透明片，硬质注塑管件。PVC-SG8：软片，硬片，医用注塑品，软包装。5、聚氯乙烯生产工艺流程简介聚合釜无离子水分散剂引发剂终止剂汽提塔M蒸汽蒸汽过筛螺旋板换热器干燥床去包装氯乙烯单体图-1制表人：张作岐制表时间：2010年9月25日工艺流程6、从以下三个方面进行聚合反应学习（1）工艺反应机理（2）聚合反应主要设备（3）聚合反应原辅材料PVC悬浮聚合反应机理工业VC悬浮聚合按自由基聚合机理进行，包括链引发、链增长、链转移和链终止等基元反应（1）链引发：是形成单体自由基活性中心的反应，通常包括引发剂均裂形成初级自由基R·和初级自由基与VC加成形成的单体自由基。(2)链增长：链引发阶段形成的单体自由基，不断地加成单体分子，构成链增长反应。（3）链终止：增长的活性链带有独电子，当两个链自由基相遇时，独电子消失而使链终止。（4）链转移：分为向单体链转移、向高聚物链转移。地转化率时以向单体链转移为主，形成端基双键聚氯乙烯。转化率高时以向高聚物转移，易形成支链高聚物。设备：聚合釜系统：1、悬浮聚合对聚合釜的要求聚合釜是PVC生产的主要核心设备，聚合釜的设计首先要以安全生产为前提，聚合釜的刚度、强度除了要满足要求外还要有一定的余量。其次聚合釜应以满足工艺为基础，传热部件高效、聚合过程稳定；搅拌装置合理。树脂质量有保证；便面镜面抛光，清釜涂布方便。2、聚合釜主要型号30m3、70m3、108m3、115m3、130m3、200m3等外夹套、内夹套图片2、PVC树脂浆料的汽提系统在VC悬浮聚合生产过程中，当转化率达到85%-90%时，PVC树脂颗粒形态、疏松程度及结构性能处于较好的状态,此时即可加入终止剂结束聚合反应。但是由于氯乙烯树脂颗粒的溶胀和吸附作用，使聚合出料浆料中仍含有2%-3%的单体，及时按照通常的单体回收工艺进行处理，也还残留1%-2%的单体汽提塔溢流堰板塔、筛板塔图片原理：蒸汽与浆料逆向接触，传质传热、孔径干燥系统干燥阶段：离心机干燥，水份含有20-30%干燥管瞬时干燥、干燥床干燥，最后通过旋风分离器进行分离，旋振筛下料。流化干燥床干燥一、离心机图片工作原理：电机通过V型皮带驱动旋转轴,以2000-3000r/min的高速旋转，借行摆线针轮减速器，使转筒与螺旋之间存在同方向的转速差，即螺旋转速稍快于转鼓，但两者方向相同。浆料由加料管加入转鼓内，由于高速旋转的离心力，比重大的固体颗粒沉降与转鼓内面，并由相对运动的螺旋，推向圆锥部分的卸料口排出，而母液则由圆筒部分另一端的溢流堰口处排出。流化干燥床沸腾干燥床属于流态化过程，干燥热空气自下而上通过干燥床分布板上的小孔与分布板上的物料进行充分的混合，颗粒悬浮在上升的气流中。在沸腾床中颗粒在热空气中上下翻动，彼此碰撞和混合，气固间进行充分的传热和传质，以达到干燥的目的。压缩冷凝系统我单位采用古德里奇回收技术。未反应的VC气体经泡沫扑集器脱析泡沫后，当VC压力高于回收冷凝器压力时，直接进入冷凝器进行冷凝，第一冷凝器、第二冷凝器。（高压回收）当回收压力等于或者低于回收冷凝器压力时，回收VC经压缩机压缩后在进入冷凝器冷凝。三、聚合反应原辅材料介绍一、无离子水：水相是影响PVC颗粒形态的主要因素，此外还作为传热介质，水与单体质量比一般在3：1-1：1之间，尽量降低水油比在保证质量的前提下。硬度：（水中金属阳离子），过高会影响产品的电绝缘性和热稳定性。氯根（水中阴离子）过高，对分散剂体系造成破坏PH过高过低均对分散剂体系造成严重影响。我车间无离子水指标为PH6.5-8.5硬度≤0.03mmol/l氯根≤5.0mmol/l氯乙烯单体：是悬浮聚合的主要原材料，对其纯度要求相当高，一般纯度应大于99.9%。我单位规格：纯度大于等于99.98%，高低沸物低于0.02%新老聚合工艺不同点1、聚合釜：老8新32入料方式：新等温入料；老冷水入料，蒸混升温3汽提塔不同：新9层溢流堰板塔，1mm孔，老34层筛板塔11mm4、汽提塔：新经过螺旋板老停用5、干燥：新3台D6MC主风机、二次风机；老只有一个主风机；6包装：新包装可包外文40.00±0.20kg.老：只包25.00±0.20kg