滨州海洋化工有限公司PVC聚氯乙烯车间操作规程.pdf

滨州海洋化工有限公司PVC车间操作规程（试行版）文件编号:受控编号:编制：年月日校对：年月日审核：年月日批准：年月日发布日期：年月日目录聚氯乙烯车间工艺操作规程第一章产品概述.2第二章原、辅材料规格及质量指标.4第三章各工序的生产原理.8第四章生产工艺流程.16第五章各岗位生产控制指标.20聚氯乙烯车间岗位操作规程第一章 聚合岗位操作法.21第二章 干燥岗位操作法.31第三章包装岗位操作法.50聚氯乙烯车间设备操作规程第一章 概述.58第二章离心泵使用操作规程.58第三章多级离心泵使用操作规程.61第四章水环真空泵使用操作规程.61第五章往复计量泵使用操作规程.64第六章氮气增压机使用操作规程.72第七章聚合釜油泵使用操作规程.79第八章聚合釜搅拌系统使用操作规程.83第九章清釜高压泵使用操作规程.83第十章浆料槽搅拌系统使用操作规程.83第十一章浆料筛使用操作规程.122第十二章螺旋板换热器使用操作规程.123第十三章汽提塔使用操作规程.123第十四章VCM回收压缩机使用操作规程.123第十五章离心机使用操作规程.132第十六章干燥床使用操作规程.132第十七章干燥成品筛使用操作规程.132第十八章压力容器使用操作规程.134第十九章包装机械使用操作规程.134第二十章设备一览表.135聚氯乙烯车间工艺操作规程第一章产品概述1.适用范围：本规程适用海洋化工有限公司PVC车间.2.生产任务：本工序的任务是通过聚合、回收、汽提、干燥和包装等工序的操作，生产出合格优质的PVC树脂 产品.3.产品概述：1）化学名称:聚氯乙烯（简称：PVC）2）分子式：（C 2H3C 1）n3）聚合度:n=50015004）结构式:一（C H2C HC 1）n5）性质：a.物理性质：聚氯乙烯树脂为不定形白色粉末，比重为1.35L45g/ml,表观密度为0.40-0.65 g/ml,颗粒 直径为60150微米，软化点为8085c（玻璃化温度7580）,折光率为1.544聚氯乙烯 树脂无毒无嗅，在水、汽油、酒精等中均稳定存在，但在某些有机溶剂中，如芳煌、氯代煌、酮 类及酯类中不够稳定。在常温下可耐任何浓度的盐酸，50%60%硝酸和25%以下烧碱溶液，对 盐类也相当稳定。b.化学性质：a）聚氯乙烯树脂受热易分解，100时开始降解，释放氯化氢气体；在火焰上燃烧并放出氯化氢气 体，离开火焰时熄灭。b）聚氯乙烯为线型高分子化合物，没有固定熔点，在8085c开始软化，常压下145c开始流动，高 温下易分解变色。c）聚氯乙烯具有良好的透明性，可制成薄膜等透明制品，但长期光照会发生老化降解。d）聚氯乙烯树脂具有良好的介电性能，与橡胶类似，可做电绝缘制品；对酸、碱、盐都有较好的稳定 性，可做防腐用管及板材；制品有较高的强度和韧性，可部分代用钢材和木材。6）用途.各国根据自己的特点和历史，对聚氯乙烯树脂做了不同的分类，制定其国定标准，提出相应的型号 和规格。国际标准化组织也拟定了标准。一般将聚氯乙烯树脂分为均聚和共聚两大类，然后再按用途和生产方法分成亚类，如通用树脂和糊 用树脂，悬浮法和乳液法树脂等。最后按表征平均聚合度、颗粒特性、杂质等性质的指标将树脂划 分成型号或等级。根据PVC树脂分子量不同，分09型，即SG0-SG9;不同牌号主要看粘数（ml/g）,K值，比粘度，平均聚合度。SG1：高级电绝缘材料.SG2：电绝缘材料、薄膜，一般软制品、氯纶纤维SG3：电绝缘材料、农用薄膜、人造革表面皮、软管鞋料等SG4：工业、农业薄膜、软管、人造革高强材料、工程塑料SG5：透明制品、硬管、硬片、单径套管、型材、工程塑料、唱片、人造革SG6：唱片、透明板、硬板、焊条、纤维、过氯乙烯SG7：瓶子、透明片、硬质塑管件SG8：软片、硬片、民用注塑品、软包装、透明瓶、医用塑料另外还有超低、超高聚合度树脂、球形树脂、无皮膜等各种专用树脂，可分几百中牌号。7）质量标准成品树脂质量检验标准执行GB57 61-2006:聚合度（粘数）、杂质粒子数、挥发物含量（包括水）、表观密度、筛余物、“鱼眼”数（个/400cm2）、100g树脂增塑剂吸收量、白度（包括外观、老化白度）、水萃取电导率、残留氯乙烯含量p p m、热 解时间、1,1二氯乙烷含量等指标。详见表1.1表1.1 PVC树脂物理性能要求W 项目 S 表1.1(续)PVC树脂物理性能要求号SGOSG1SG2SG3SG4等 级优 等 品级 品合品优 等 品级 品合品优 等 品级 品合品优 等 品级 品合格品1粘数/(g/ml)(或K值)(或平均聚合度)156(77)1785156144(7775)17 851536143136 74 73 1535137 113512772 71137 0125112611970 69 125011362杂质粒子数/个/16 30 8016 30 8016 30 8016 30 803挥发物(包括水)质量百分数/%W0.30 0.40 0.500.30 0.40 0.500.30 0.40 0.500.30 0.40 0.54表观密度/(g/ml)20.45 0.42 0.400.45 0.42 0.400.45 0.42 0.400.45 0.42 0.45筛余 物质 量分 数/%250um筛孔 W2.0 2.0 8.02.0 2.0 8.02.0 2.0 8.02.0 2.0 8.(63um筛孔 295 90 8595 90 8595 90 8595 90 856鱼眼数/(个/400cm2 W20 40 9020 40 9020 40 9020 40 907100g树脂增塑剂吸收量/g227 25 2327 25 2327 25 2327 25 238白度(160,l Omi n)/%278 75 7078 75 7078 75 7078 75 709水萃取电导率/(uS/cm.g)W5 55 55 5-10残留VC单体含量/(ug/g)W305 10 305 10 305 10 305 10 30注：SGO、SG9项目指标除残留氯乙烯单体项目外由供需双方协商确定序号项目型 号SG9SG5SG6SG7SG8等 级优 等 品级 品合 A 品优 等 品级 品合 A 品优 等 品级 品合品优 等 品级 品合品1粘数/(g/ml)(或K值)(或平均聚合度)73(55)650118107(6866)1135981106 9665 6398084695 8762 60 84574186 7359 557406502杂质粒子数/个 W16 30 8016 30 8020 40 8020 40 803挥发物(包括水)质量百分数/%W0.40 0.40 0.500.40 0.40 0.500.40 0.40 0.500.40 0.40 0.504表观密度/(g/ml)20.48 0.45 0.420.48 0.45 0.420.50 0.45 0.420.50 0.45 0.425筛余 物质 量分 数/%250um筛孔 W2.0 2.0 8.02.0 2.0 8.02.0 2.0 8.02.0 2.0 8.063um筛孔 295 90 8595 90 8595 90 8595 90 856鱼眼数/(个/400cm2 W20 40 9020 40 9030 50 9030 50 907100g树脂增塑剂吸收量/g219 1715 1512-12-8白度(160,l Omi n)/%78 75 7078 75 7075 70 7075 70 709水萃取电导率/(uS/cm.g)W-10残留VC单体含量/(ug/g)W305 10 305 10 305 10 305 10 30聚合度一般以稀溶液粘度来表示。商业上表征树脂颗粒特性的主要有筛分分析、表观密度等，此外,还有增塑剂吸收率、干流性等。挥发分、水萃取的电导率或PH、黑黄点则代表杂质。电性能、热稳定性等特殊性能一般不列入标准内，由买卖双方协商确定。第二章原、辅材料规格及质量指标1.氯乙烯单体：密度 0.911 k g/L沸点-13.9C熔点-153.8临界温度156.5临界压力55.2at m纯度299.99%乙快含量W 0.001%高沸物W 0.001%氯化氢含量W 2Pp m（Ip p m）水分 W 250p p m铁 W l p p m醛（乙醛）W 5Pp m二氯乙烷W 30Pp m2.分散剂：氯甲烷W 80Pp m1）聚乙烯醇KP-08分子式：-C H2-C H（OH）-m C H2-C H（-0-C 0C H3）-n性质：此品为白色粉末，比重1.21.3,不溶于大多数有机溶剂。醇解度：7 3.0-7 5.0（mol,%）；粘度：6.09.0cp s（然水溶液,20C）；PH值：5.07.0（4%水溶液），贮存阴凉干燥处。2）聚乙烯醇KH-17分子式：-C H2-C H（OH）-m C H2-C H（-0-C 0C H3）-n性质：此品为白色粉末，比重L21.3,溶于水，不溶于大多数有机溶剂。醇解度：7 8.581.5（mol,%）；粘度：3238mp as（4%水溶液，20C）；PH值：5.07.0（4%水溶液），贮存阴凉干燥处。3）聚乙烯醇L-11总质：本品为黄色颗粒，溶于水，不溶于大多数有机溶剂。醇解度：7 1.5-7 3.5%粘度：5.5-7.5 mp as（4%水溶液，20C）PH值：5.07.0（4%水溶液），贮存阴凉干燥处。挥发份:3.0%4）聚乙烯醇LM-10HD醇解度：38.0-42.Omol%粘度：4.5-5.7 mp as（4%水溶液,20C）PH值；5.07.0（4%水溶液），贮存阴凉干燥处。5）聚乙烯醇L-9分子式：-C H2-C H（OH）-mC H2-C H（-O-C OC H3）-n性质：此品为黑稻草色，无味颗粒粉末，溶于水，几乎不溶于大多数有机溶剂。醇解度：69.57 2.5（mol,%）；粘度：6.06.5cps（4%水溶液,200C）；本品应室内贮存，远离潮湿地带，发热物质（超过80 C）和明火-C H2。3.引发剂：1）TX-99（C NP）化学名称：过氧化新葵酸异丙苯酯分子结构式：C 8H19-C 0-0-0-C（C H3）2-C 6H6分子式:C l 9H30。3分子量:306.4溶解性：不溶于水，易溶于醇、酮、脂肪妙及芳煌酸碱性：中性半衰期：38（10小时）理论活性氧：5.22%氯含量：W 0.05产品规格：50%含量（n活性氧含量2.61；纯度250）40%含量（N活性氧含量2.088；纯度240）稳定性：本品为有轻微气味的白色乳液，对温度较敏感，避免和胺、强酸、强碱、催化剂、金属 皂及任何重金属化合物接触。如和铜、铁及其他金属离子接触能引起自动加速分解。对撞 击不敏感。建议本品在T5C-20(指C NP自身温度)以下黑暗中保存，库内严禁烟火或 产生电火花。贮存时应将包装桶排气孔打开。危险特性：室温温度迅速分解，蒸汽接触空气能自燃，受热发生燃烧和爆炸，与还原剂、促进剂、有机物、可燃物发生剧烈反应，有燃烧和爆炸的危险。2)TX-23(BNP)化学名称：过氧化新葵酸叔丁酯分子结构式：C 8H19-C 0-0-0-C(C H3)3分子式:C l 4H28。3分子量:244.4溶解性：不溶于水，易溶于醇、酮、脂肪妙及芳煌酸碱性：中性半衰期：46(10小时)理论活性氧：6.55%产品规格：含量(75%1),活性氧含量4.910.07,氯含量W 0.15稳定性：本品水乳液为有轻微气味的白色乳液，对温度较敏感，避免与胺、酸、催化剂、金属皂 及任何重金属化合物接触，以免引起剧烈分解。储存条件应注意：远离热源火星和火苗，采取防静电措施，贮存温度-15C以下(指BNP自身温度)保存是安全的，库内严禁烟火 或产生电火花，贮存时应将包装桶排气孔打开。对撞击不敏感，和铜、铁及其他金属离子 接触能引起自动加速分解。危险特性：室温温度迅速分解，蒸汽接触空气能自燃，受热发生燃烧和爆炸，与还原剂、促进剂、有机物、可燃物发生剧烈反应，有燃烧和爆炸的危险。3)TX-36(TMHP)化学名称：过氧化双(3-5、5-三甲基己酯)分子式：C 18H3404分子量：314.5半衰期温度：59C(10小时)溶解性能：不溶于水。易溶于醇、酮、脂肪烧及芳煌。酸碱性：中性理论活性氧：5.09%稳定性：TMHP是一种有机过氧化物，对温度较敏感，其稳定性取决于温度情况。贮存温度在-0C 以下(指TMHP自身温度)是安全的。对撞击不敏感。和铜、铁及其它金属离子接触能引 起自加速分解。外观：无色透明液体，无机械杂质TMHP 含量：751%活性氧含量：3.820.05%氯含量：-0.15%贮存与运输：产品应贮存在专用冷库中，不得与其它异物混放。库温必须在-5C0C,库内严禁烟 火或产生电火花。贮存时应将包装桶排气孔打开。产品采用专用冷藏车运输，仓库内温度必须在-oc以下,装卸时应轻装轻卸，远离热源。4.链转移剂(LA):化学名：筑基乙醇分子量:7 8.13分子结构式：HO-C H2-C H2-SH性质：本品为无色液体，硫醇味，PH值7.0,比重1.12,如果加热至高温，本品可释放出硫氧化 物、烟煤烟和有毒烟雾，避免其与氧化剂、强碱化学活性金属(例如：银、钻、铁、铜)接 触。本品存于阴凉干燥通风处，勿靠近热源，着火源，避免直接日晒，始终保持容器禁闭和 避免污染，室温保存。5.消光剂(EB):化学名称：聚乙二醇二丙烯酸脂分子结构式：C H2=C H00-(-C H2C H20-)n-0C C H=C H2性质：本品为清澈淡黄液体，微有气味，比重(25C)1.12,溶于水，避免与金属、胺、自由基 引发剂、氧化剂接触，且避免高温、紫外光条件下发生聚合。因此贮存时应保持容器密闭，避免长期暴露在阳光下，并在20C下保存。6.PH中和剂：l)NH4HC 03：化学名称：碳酸氢镂分子结构式：性质：无色斜方晶体或白色单斜晶体，有铁臭，溶于水，水溶液呈碱性，不溶于乙醇和丙酮 遇热约35C以上分解，吸湿性强，贮存与阴凉干燥通风库房中。2)TC P化学名称:磷酸三钙；分子式:C as(PO4)2,C a(OH)2;分子量:1004.7;外观：白色、无嗅、无味粉末；熔点：1670;20%溶液 PH 值:6.9;规格90%TC P是一种天然的惰性磷酸盐，不燃烧也不助燃，可溶于酸C a3(P04)2-C a(0H)2+8HC L=2H3P04+4C aC L+2H20在高温电炉内还原为单体磷C a3(P04)2 6Si 02+10C=Pa+6Si O3+10C 0用途：在聚合生产中，溶液的PH值对树脂的颗粒粗细有很大影响，过高或过低都会使树脂的颗粒变粗,在聚合系统中加入TC P可中和釜内的酸，维持釜内的PH值在中性范围内，并提供C a加,增加乳化 剂的保胶和分散能力，使PVC树脂有较高的孔隙率。7.消泡剂：DF0化学名称：聚酸分子式：X-(Y-0)m-H,在这一部分脂肪聚乙烷。性质：本品为透明液体，几乎无味，比重(20 C)1.0326；熔点；-25 C避免日晒，高温贮存 时远离火源，在常温下保存。8.终止剂：DTW液外观：白色乳液主要成分含量：35土 2%(重量)包装：用20k g塑料桶包装，每桶20k g。贮运：避光、避热、防冻。贮存时间：半年2)ATSC化学名称：丙酮缩氨基硫胭外观：白色粉状结晶分子式：C 1H9N5S分子量：131含量:2 95.0%熔点：169.0-17 5.0挥发份：W 0.5%铁含量：0.001%包装运输贮存：用内衬塑料袋纸板桶包装，净重：10 Kgo也可根据用户要求包装。本品应贮存在远离热源、阴 凉干燥的地方，不要损坏包装物，避免日晒雨淋。保质期为一年。保质期后，经检验合格，仍可 使用。安全注意事项：在运输和搬运密封的ATSC时，也要注意防护，避免吸入粉尘或粉尘进入眼睛，沾染皮肤和衣物。使用本产品应遵守化学品的劳动保护规则。应用技术资料：适用于悬浮法PVC生产，也可用于其它领域。是聚氯乙烯生产中广泛采用的终止剂，终止速度快,抗氧化性好，综合成本最低。具有终止效果最好、便于储存等特点。ATSC如与双酚A配合使用，则热稳定性提高会更明显。ATSC是纯商品物，固体，在加料时要先用碱性水溶液溶解。推荐用量：聚合反应达到终点(转化率达85%左右，压力降为0.10.15MPa),按常规用量：根据 VC M投入量加入终止剂ATSC 0.0033%；非常规用量用于紧急终止聚合反应时，参考 加入量为:0.021%o9.紧急终止剂:TBC化学名称：4-叔丁基邻苯二酚分子结构式:(HO)2C 6H3 C(C H3)3性质：本品为淡黄色固体，酚味，沸点：285 C,比重1.049,水溶性0.2g/100g淡BC/IW),25C,避免与氧化物、酸接触，配制时穿戴好防护用具；其应在干燥良好通风处贮存，避免吸入 蒸汽，避免过热。10.涂釜液：NOXOL W SW液化学名称：甲醛与1-蔡酚共聚物的水和乙醇溶液外观：浅黄透明液体，无气味，20 C,形态：微粘液体有少量盐沉淀。PH：12.30.3粘度：10C P(25 C/7 7 F)包装：PET瓶为1.47 Kg容量有PE内衬的铁桶为950Kg容量可回收的铁桶为950Kg容量贮存：存放与通风处。如果允许，室温下储存与密闭的储存室。结冰将影响产品的物理形态但不 损害产品。11.阻聚剂PNP：名称：对壬基苯酚；分子式：C l 5H24。；分子量220.3；结构简式：H0 11 8cH3物理性质：透明的稻草色液体，具有苯酚气味，比重(4)0.94-0.95o溶解性：不溶于水，溶于有机溶剂，指标要求298%。毒性：毒性较大，如果溅到眼睛和皮肤上会灼伤、失明；如果吸入蒸汽，会损伤口腔及呼吸道，量大致命。用途：苯酚是一种游离基捕捉剂，用于捕捉在回收VC M气体中的活性自由基，又不能和引发剂发 生反应，不会影响回收单体的使用。12.软水：电阻：22义10”。导电率：W 10Ns/cm硬度:Ip p mPH 值:6.08.5C L一：无Fe:2p p m13.回收 VC M:纯度:99.3%;HC L LI分别表示引发速率，单体自由基浓度和引发剂浓度。fd为引发效率W 1。c.链增长：M MRM,-RM2 RMh.KP,KP2dMRP=(有;KP M-M(2)dtRP为单体的转化单体，根据活性理论，即链自由基的活性与链长无关，所以有Kp(=Kp 2=Kp s.=KP因此有：M-=RMi +RM；+RM3+.d.链终止：偶合终止：Mx+My Mx$y Rtc=2 Kt c M*2(3)岐化终止：Mx+My Mx 甲 yRtd=2 Ktd M-2(4)终止总速率：dM-Rl=RL+Rt d=2 Kt M 了(5)dt根据稳态理论，即在聚合过程中引发速率与终止率相等，即：Ri=Rt,就有Ri=2 Kt M-2 RiM-=()/(6)2 Kt将(6)式代入(2)式就有：RiRP=KP M()1/2(7)2 Kt根据(1)式fd=Ri/2Kd代入(7)式得：fd Kd dmRP=KP(U I1/2 M=-()P(SO一Kt dt上式表明聚合速率与引发剂浓度平方根成正比，与单体浓度一次方成正比。稳态时，各速率常数一定，如引发剂浓度变化不大，而且引发效率与单体浓度无关，积分上式得:M o fd KdL-fly t(9)M KtMo 如Ln=V呈线性关系，反应是一级反应。M当引发效率较低时，单体浓度就对引发速率也有影响。Ri=2 f k d I M(10)代入(8)式得：fd k aRp=Kp()-4i 1/2 M3/2(11)k t 在复杂情况时，Rp=K In Mm(12)更中 n=0.5T.0 m=l.0-1.52.影响聚合反应的主要因素：1)温度对聚合反应的影响：a.温度对聚合反应速率的影响：聚合速率常数K与温度T的关系遵循阿螺尼乌斯公式：K=Ae-E/RT式中，K阿累尼乌斯常数 E活化能 R、T分别为气体常数和绝对温度从上式可知，当T上升时，贝卜E/RT增加,K则变大，所以温度上升，聚合速率加大，如果温度由 50c上升到60c聚合速率增加2.5倍。反应速率随温度上升而加剧。b.温度对聚合度（分子量）的影响：PVC主链长度主要取决于链转移与链增长速率之比，随着温度的上升，链转移加剧，反应主链长 度随之下降，分子量减少。聚合温度对于向VC M链转移反应，转而对聚合度的影响甚为敏感。因此，聚合反应必须严格控制 聚合温度，最低要求应控制在0.5内，最好使其波动范围控制在0.2C之内，减少聚合度的 分散性及转型。在常用的聚合温度范围内（45-65）范围内，在无链转移（剂）时，聚氯乙烯平均聚合度仅取 决于聚合温度，而与引发剂浓度、转化率无关。在60以下聚合，调整聚合温度是改变PVC牌号的主要参数，控制温度恒定是保证PVC不转型 的重要手段。在60c以上聚合时，除适当改变温度外，还要加入链转移剂（如筑基乙醇、三氯 乙烯等）来控制分子量，以免在较高温度下造成过高的操作压力，以及减少对树脂热稳定性的影 响。2）原料中杂质对聚合反应的影响：a链转移反应对聚合度的影响：链转移反应可以降低聚合度使分子量减少，如果单体中含有乙快、1,1二氯乙烷或乙醛，就会 出现该现象，但后二者能消除PVC分子端基双键，增加PVC树脂的热稳定性。a）乙快：乙快是活泼的链转移剂，能与长链的游离基反应，使链增长减慢，因此，氯乙烯中微量乙快的存 在就能显着的影响到PVC聚合度。乙快可与长链自由基反应，形成较稳定的p-ri共腕体系，并继续与单体反应。C HC H+C H 三 C H=C HC H2+C H2=C HC 1 C 1 C 1 C H2C=C HC H2C H2C HC 1C l 这种有内部双键结构的PVC热稳定性极差，极易脱氯化氢生成大分子共甄烯燃。-HC 1C H2C HC H2C HC 1C H=C H C H2efr-C H=C HC H=C H2C l I C l 1-HC 1C H=C HC H=C H脱下的HC 1又可对脱HC 1起催化作用。b)高沸物：氯乙烯中的1.1-二氯乙烷、乙醛、偏二氯乙烯等高沸物均为活泼的链转移剂。C H2C H+C H3CH C H2C H2+C H3 C C l I 0(I C l 0 I IC H3 C+nC H2=C HC l C H3 C H2C HC I 0 I I 0 I IH 1ch2ch+ch3cci ci 1 ci 1C H3 C C 12+nC H2=C HC 1C H3 C C 12 C H2C HC 1 n-b.阻聚剂的影响：阻聚剂的存在，可使聚合反应诱导期增长，甚至终止反应，主要影响反应速率，降低聚合度。a）氧：氧的存在起了阻聚作用，一般以为长链自由基吸收氧，而生成过氧化物，使链终止，过氧化物受热 易分解，故PVC中存在过氧化物将使其热稳定性显著破坏，产品易变色。自由基可与。反应生成过氧化高聚物，高聚物不稳定，发生水解放出HC 1、HC OOH、上、C O等，使悬浮液变酸，PVC性能变坏。R+nC H2=C HC l+nO2 R+-Gfe=C HC l=O0 n-C H2C HC 100 n+nH20 HC 1+HC QO中若0+b）铁离子：一可使聚合的诱导期延长，反应速度减慢，还可以使PVC产品脱氯化氢，铁是使氯乙烯不稳定的主要 杂质之一。3）搅拌对聚合物的影响：搅拌的目的是使单体微滴均匀悬浮于水中，搅拌速度大，生成的颗粒细小，搅拌强度过低，易造成 爆聚，并影响聚合釜传热能力，搅拌桨的高度至多为L5D（D为釜直径），搅拌叶的作用高度之间应 有1/4以上互相重叠。对特定的分散体系，搅拌参数与dp有如下关系：dp=k（w）054（p/v）式中：dp -树脂的平均粒径k 一常数w 韦伯数=P*0.6/n*l.2d-8*nSP0-25P一界面张力r 一搅拌转数d-搅拌浆叶直径nsp 一比粘度p/v 单位体积功率 千瓦/米3一般搅拌越强烈，由剪切形成的油珠愈细微，但由于表面增大，分散剂膜就越薄，也就越容易发生 膜破并粒。对于一既定体系，都存在临界转速，这时的粒子平均粒径dp最小，颗粒分布集中，但低 或高于此转速，粒子都变粗，分布变宽。一般在同等搅拌功率有挡板可起到更好的搅拌效果。4）分散剂的影响：分散剂的作用在于降低水的表面张力，增加反应介质的粘度，以保护单体液滴在水相中稳定。分散 体系表面张力的大小，决定了聚合产出颗粒的疏松程度，因此分散剂的种类及用量对聚合影响极大。分散剂主要影响树脂的表观密度、孔隙率、颗粒形态、粒度、粒度分布、鱼眼、加工、熔融时间及 VC M残留量，一般选用分散剂要根据以下两点判断：第一、分散剂水溶液的保胶能力，作为高分子化合物的分散剂，其水溶液粘度随高分子化合物分子 量变化而变化，即粘度越大，膜的保护强度越高，VC M液滴越不易粘结在一起。第二、分散剂水溶液的界面活性，分散剂水溶液界面张力越小，界面活力就越高，形成的油珠越细，所得树脂颗粒越疏松，表观密度低，孔隙率大。PVA：工业制的聚乙烯醇是由聚醋酸乙烯酯碱性醇解（皂化）制得，是水溶性最大的聚合物之一，醇解度（醇基含量称醇解度）越大水溶性越好，醇解度在75%以下，则难于在温水中溶解，因此，用作分散剂的PVA醇解度应大于75%,另外，不同醇解度的PVA表面张力不同，醇解度高的PVA的表面张 力也高，其享量为0.1%左右。5）氯根:水中氯根离子C 17可使聚合物颗粒变粗。6）引发剂:不同引发剂具有不同的半衰期，按其活性可分为低、中、高效引发剂；按其性能划分为偶氮类和过 氧化物类。引发剂活性越大，反应速率越快；引发剂用量越大，反应越快。不同种类引发剂可以复 合使用，也可以单独使用，一般用量为单体质量的0.030.15%。引发剂浓度除了可以影响反应速率和分子链长外，还对树脂的平均粒度的孔隙率有影响，引发剂浓 度增加会使树脂的平均粒度增加即粒子变粗，引发剂浓度降低会使树脂的孔隙率增高。7）水油比,在悬浮聚合中水是分散介质，也是导热介质，水油比大，VC分散的好，反应稳定，传热好，颗粒也 较整。但为了提高聚合釜设备利用率，生产上尽可能采用小水油比，但是不能无限扩大，否则由于 体系粘度变大，影响传热及搅拌的均匀性，甚至结块，一般水油比为1.7-2：1,水油比不能超过0.8,如果水油比降低，孔隙率减少，颗粒变粗，表观密度增加。8）反应体系PH值的影响：PH值高，引发剂的分解速度加速，可提高聚合反应速度，缩短聚合时间，PH值低，会降低分散剂的稳定和保护作用，严重时会发生“爆聚”，同时PH值对颗粒形成也有影响，一般要求为6.09.0。9）转化率的影响：高转化率得到低孔隙率的树脂，低转化率得到高孔隙率的树脂。实验证明，快速回收可比慢速回收 获得更大的孔隙率。另外过高转化率将会降低树脂的热稳定性。10）终止剂残余基的影响：ATSC在足够高的温度下将热解为缩氨基硫（TSC）,聚合实验中证明，TSC是产生粗颗料的原因之一。11）汽提塔及混料槽操作对树脂白度的影响：浆料在汽提塔内的停留时间，可在很大程度上影响PVC树脂的白度。如果汽提塔进料速度低使PVC 在汽提塔内停留时间长，树脂长时间处于高温情况下，就会使树脂变红、棕及发黑。同样如果树脂在高温下输入混料槽，并在混料内停留较长时间，就会使树脂发生降解发红，变棕，甚至变黑。12）粘釜：粘釜现象会导致聚合釜传热能力下降，粘釜料混入产品中会造成树脂中“鱼眼”数增多。2.回收机理：回收是根据在一定的压力和温度下，VC气体会液化的机理，将聚合、汽提等工序来的VC气体经压缩 机增压，再经一级、二级冷凝器冷却，最终转变成液态VC M单体的过程。第二节汽提干燥机理1.汽提机理：本工序为物理过程，含大量VC M的PVC冷浆料经螺旋板换热器与汽提出塔的热浆料换热，达一定温 度后，进入汽提塔，在塔内通过与上升的蒸汽进行逆流传热、传质及真空泵抽真空操作，脱除VC M.出塔浆料在螺旋板换热器换热冷却后，进入离心槽。DPVC脱吸VC M机理:PVC浆料中的VC M一部分存在于水中，一部分存在于PVC中，由于汽提最终是脱除PVC中的VC M,因 此，必须保证浆料温度达到100C,才能把溶解在水中的VC M脱除出来，而在PVC中VC M和PVC的吸 附力很强，因此必须给予一定的能量，其能量来源于蒸汽的热熔。PVC将料中残留VC M的脱吸有扩散和沸腾两种形式，这两种形式相互制约。通过浆料的沸腾使树脂颗 粒表面的VC M浓度降低，促使颗粒内部残留的VC M向外表面扩散，为颗粒表面的VC M不断沸腾提供 了条件，这样浆料的沸腾和扩散同时进行，最终达到脱除树脂颗粒内部残留VC M的目的。PVC浆料存在着固相VC M向水相扩散，水相中的VC M向气相扩散的过程，其中VC M在固相、水相、气相中的平衡浓度一般认为是1000：100：1,因此对于残留VC M的汽提脱吸的总过程而言，沸腾与 扩散脱析条件的不同而分成主次关系，在残留VC M的浓度较高，脱吸温度较高和压力较低的情况下，脱吸以沸腾为主，扩散为次；反之，以扩散为主，沸腾为次。综上所述，PVC浆料汽提的机理为：通过某些手段，给PVC浆料以克服VC M吸附力的动能，使之不 断的从PVC中析出，并且不断地移去气相中的VC M,使液相中不断析出的VC M有一个良好的扩散条件，这样周而复始地进行，从而达到汽提的目的。2）PVC浆料汽提过程的影响因素：在浆料汽提过程中的主要影响因素有温度、压力和停留时间等。温度对汽提效率起主要的影响，实 际操作温度依产品的型号略有变化，一般控制塔底温度在95-105C范围。压力则随温度变化，即 温度升高，压力也相应增加，两者的关系接近于给定温度状态下的饱和蒸汽压力。也就是说，所有 塔板上的汽提都是在沸腾状态下进行的。汽提塔顶为负压，压力为-20k p a;塔底为正压，压力为 20k p a.停留时间在汽提塔中表现为平均停留时间，即全部塔板上的浆料量除以浆料流量，一般平均 停留时间以48mi n为宜。止匕外，树脂的性能、进塔浆料的VC M含量及流量、塔底液位等均对浆料 汽提过程有一定影响。3）树脂性能对浆料汽提的影响：树脂的颗粒形态，特别是孔隙率的大小，对汽提效率颇有影响。颗粒愈疏松，愈易汽提，即在同样 汽提操作条件下，所得产品的残留氯乙烯量愈低，也就是对于SG0-SG9树脂来说，SG9最难于汽提,而SG0最容易汽提。4）浆料塔式汽提系统主要中间控制点：浆料塔式汽提系统的主要中间控制点如下：a.热水泵出口压力及热水槽温度；b.进塔、出塔浆料流量及压力；c.塔底液位及温度；d.塔顶温度及压力；e.塔底压力及全塔压差；f.蒸汽流量及压力；g.混料槽温度、液位；h.气体过滤器压差（现场压力）；i.回收单体含氧量；j.塔顶喷淋水流量；2.干燥机理：PVC浆料经离心机脱水后，进入干燥床，湿物料与热空气接触，进行传质传热，脱除水份，含水合格 的PVC树脂进入料仓。）干燥机理：PVC浆料经离心脱水后，仍含有2025%（重量比）的水份需要干燥除去，由于PVC颗粒具有一定的 孔隙度。因此在其表面及孔隙中都存在水份。在干燥过程中，除去表面水份的速度很快，而除去孔隙 中的水份相对较慢，在这两者之间的转折点称为临界湿含量。树脂在临界值以上为“等速干燥区”，其干燥速率主要由“颗粒表面汽化”控制，除去PVC颗粒的表 面水份，这一过程瞬间即可完成，多采用气流干燥来实现。树脂在临界值以下为“降速干燥区”，其干燥速率主要由“颗粒内部扩散”控制，以除去PVC颗粒孔 隙内的水份，这一过程需要较长的时间（l Omi n左右），才能使树脂含水量达到0.30.5%以下，宜 采用沸腾干燥器。2）干燥PVC树脂的原则：由于PVC树脂是“热敏性”树脂，所以在干燥过程中应遵循低风温的原则；又由于PVC树脂疏松多孔，低风温不利于其内部水份的扩散，只有靠长时间来补救。因此，总的来看遵守：低风温、长时间的原 则。3）影响干燥的主要因素：影响干燥的主要因素有：a.湿物料的性质；b.湿物料的含水量；c.湿物料本身的温度；d.加热空气的温度；e.空气的湿度和流速；f.干燥器的风量和风温；g.控制因素。4）沸腾干燥床主要中间控制点：a.热风温度；b.热水温度；c.一床温度；d.二床温度；e.一压力；f,二床压力；g.鼓风流量；h.引风流量；i.一次输送压力；j.二次输送压力。k.干燥床旋风分离器压力。1.一床加热蒸汽压力m.一床加热蒸汽温度5）树脂的颗粒形态对干燥的影响：树脂的颗粒形态，是指树脂颗粒外观形状及孔隙的大小。对干燥的影响主要是树脂的孔隙率及孔隙的 均匀性。外观形状成球形时，树脂的流动性好，下料容易，过筛也好。如果树脂的外观不规整，则流 动性不好，过筛不容易。树脂的孔隙率高，虽然离心后含水量大一些，但是相对的毛细孔多了一些，水份的蒸发与扩散较容易，有利于干燥。树脂的孔隙均匀也是重要的。如果孔隙均匀，则易于干燥，反之则，则不易干燥。第四章生产工艺流程第一节聚合工段工艺流程1.聚合流程：1）110m3釜开盖:聚合操作属于间歇操作，由DC S系统自控完成。一个开盖聚合操作周期包括釜喷涂、引发剂准备、加水（含加分散剂、加引发剂、PH中和剂、氮气鼓泡、抽真空）、加单体（含冲氮）、升温（含加热水 或夹套升温）、反应（含排氮、注水）、出料（含加终止剂、消泡剂、一次回收、排料、冲洗等过程）、二次回收、清釜等操作。a.确认该釜开盖喷涂：聚合釜釜壁清理或冲洗完毕后，排净釜内残液，关闭釜底阀KV7 132AE,打开KV7 119AE向釜内加 水至人孔，关闭人孔盖，打开试压用氮气阀门，向釜内充氮气至1.0L2MPa对釜进行气密试验，保压3分钟，无泄:漏后打开排空阀KV9122AE或ZSL/H7 101AE,将釜内水放净，关闭排空阀门。在 首次开车或清釜后，首先要进行人工涂釜，涂釜后封闭釜盖，进行程序涂釜，涂釜液和蒸汽在汽液 混合器中混合，经喷头均匀涂于釜壁和内热管上。在喷涂过程中同时启动高搅。喷釜过程中，需为 热纯水罐VE7 202补水，启动PU-7202经螺旋板换热器HE-7201与蒸汽换热。同时热纯水罐循环升温 泵PU-7206停。当液位补足，PU-7202停，PU-7206启动，经换热器HE-7202与蒸汽换热进行升温。b.涂釜完成后，进行加水操作。启动加冷无离子水程序，启动聚合抽真空系统，釜压达到一定值时，聚 合釜低搅启动，打开釜底阀KV-7132,无离子水由纯水泵PU-7203,经流量计FIC-7113、FI-7114,由 FC V-7 113.KV-7127控制，经KV-7133从釜底加水管线加入釜中，当加入定量水时氮气开始鼓泡，鼓 泡完成后，空气置换延时后结束，关闭相应阀门。分散剂、中和剂、引发剂（引发剂自动）由泵送至 加水管线，连同无离子水一同加入釜中。冷无离子水加入结束后，关闭釜底阀。c.如果采用手动加引发剂，将引发剂小罐VE-7 101T中的引发剂，靠釜内平衡压力持续加入釜内。纯水 罐VE-7 201中的无离子水，经注水泵PU-7 207 A/B,通过釜搅拌机械密封，加入釜中。（要注意注水开启 时间及流量大小）d.新鲜单体由氯乙烯球罐送料泵03P0502A/B经过滤器FL-7 101A/B过滤后，经流量计FIC-7 109和 FI-7 110计量，由调节阀FC V-7 109,开关阀KV-7 11K KV-7 137控制加入聚合釜。单体加入过程中釜 顶冷凝器进行充氮，充氮量为16m,同时注意高搅和低搅的切换。回收单体由回收单体送料泵P-5301A/B,经过滤器V-5308A/B过滤后，经FIC-5304计量，由调节阀 FC V-5304开关阀KV-7 158控制加入到新鲜单体管线中，经过滤器FL-7 101A/B过滤后加入聚合釜。单 体加入结束后，单体泵程序自动停止。e.如果执行热水入料，VC M加入后，PU-7203停,PU-7205启动，打开KV-7132将热纯水按程序设定值经 FIC-7 11K FI-7 112、FC V-7 11K KV-7 126、KV-7133、KV-7132 送入釜内,HPW 加入后，釜内达到或接 近反应温度，视釜内温度，程序判断对釜是否进行夹套加热。如果需要升