【導(dǎo)讀】聚氯乙烯（ＰＶＣ）樹脂，年生產(chǎn)能力四萬噸。后處理部分的干燥和包裝由國內(nèi)配套。本工藝說明按上述六個單元，分十七個工藝系統(tǒng)進(jìn)行詳細(xì)說明。并對工藝?yán)碚?，產(chǎn)品質(zhì)。量工藝控制，涂釜劑的應(yīng)用及工藝標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行闡述。１．１５蒸汽置換與抽真空系統(tǒng)…

　　

【正文】 計量表 ,然后打到校正罐中。 如果需要校正 VCM 加料計量表時，應(yīng)在將水 打入計量站之前，先將 VCM 計量站中的VCM 進(jìn)行回收。在實(shí)際操作中，是用水將計量站中的 VCM 排入聚合釜，然后從聚合釜中將 VCM 回收。不允許直接從渦輪流量計中回收 VCM，這樣容易損壞流量計，必須用水將其中的 VCM 置換出來，才能回收。 1． 9 聚合系統(tǒng) 1． 9． 1 前言 聚合反應(yīng)是在帶有攪拌的、內(nèi)表面為電拋光的、體積為 的。反應(yīng)熱是靠來自密閉回路冷卻水塔系統(tǒng)的冷卻水，流經(jīng)螺旋半管式聚合釜夾套和釜內(nèi)四根冷卻擋板帶出的，并以此維持反應(yīng)溫度。 聚合反應(yīng)是由過氧化物引發(fā)劑引發(fā)的，產(chǎn)品的分 子量取決于反應(yīng)溫度。隨著聚合反應(yīng)的進(jìn)行，聚合釜中的物料體積會逐漸減小，因?yàn)?VCM 的比重是 ，而 PVC 的比重卻高達(dá) 。為了使釜中的物料體積恒定，百分之百地利用傳熱導(dǎo)面積，在整個反應(yīng)期間，需不斷地向聚合釜內(nèi)注入無離子水，以補(bǔ)償“體積降”。 當(dāng)聚合反應(yīng)達(dá)到了預(yù)定的終點(diǎn)時，向釜內(nèi)打入終止劑，停止反應(yīng)。通過計算聚合釜的熱平衡，可以測得整個反應(yīng)的 VCM 的轉(zhuǎn)化率。 1． 9． 2 夾套冷卻和擋板冷卻 將冷卻水通入四個釜內(nèi)冷卻擋板和夾套，目的在于移出反應(yīng)熱，維持恒定的反應(yīng)溫度。反應(yīng)溫度是通過在聚合反應(yīng)過程中，調(diào)節(jié)通 過擋板和夾套的冷卻水流量進(jìn)行控制的。自動過程調(diào)節(jié)器可以給出模擬控制，以維持反應(yīng)溫度。 在反應(yīng)初期，將通入擋板的冷卻水增加到最大經(jīng)濟(jì)流速 114M3/h。如果還需進(jìn)一步冷卻，則要向夾套內(nèi)通入冷卻水，并根據(jù)要求增加冷卻水流量，以使聚合釜內(nèi)的溫度維持在規(guī)定的溫度上。夾套冷卻水設(shè)有 295M3/h 最大經(jīng)濟(jì)流速設(shè)定點(diǎn)。詳見“聯(lián)鎖說明”。在擋板和夾套中的冷卻水都達(dá)到最大流速時，聚合釜的最大反應(yīng)熱量可以全部移出。 輸入夾套和擋板中的冷卻水，經(jīng)渦輪流量計計量，用一臺小型計算機(jī)，根據(jù)兩個冷卻水流量和所測得的冷卻水溫升，計算出聚合 釜內(nèi)的放熱速率。用這個計算出的熱傳導(dǎo)速率與理論上推導(dǎo)出的 PVC 聚合動力學(xué)模型相對照。所測得的移出熱量，也可用來計算瞬時轉(zhuǎn)化率。 這個模擬溫度控制，是一個串級調(diào)節(jié)系統(tǒng)。聚合溫度是由一個可將信號傳送聚合溫度調(diào)節(jié)器的熱電阻體測得的。這個調(diào)節(jié)器可以在所測得的溫度與調(diào)節(jié)器的設(shè)定點(diǎn)的差值的基礎(chǔ)上產(chǎn)生一個逆反輸出信號。因?yàn)檫@個信號是個逆反信號，所以較高的信號說明聚合釜要求冷卻水量較少，反之，較低信號說明聚合釜要求冷卻水量較多。聚合釜溫度調(diào)節(jié)器輸出信號是分成幾個梯度的，這樣當(dāng)聚合放熱量較少時，即調(diào)節(jié)器輸出信號在較高的區(qū)域時 ，這個輸出信號即可輸送到擋板調(diào)節(jié)閥，并進(jìn)一步送到付調(diào)節(jié)器即夾套水溫調(diào)節(jié)器。 聚合溫度調(diào)節(jié)器可以將擋板冷卻水調(diào)節(jié)閥持續(xù)打開，直到達(dá)到最大經(jīng)濟(jì)流速設(shè)定點(diǎn)為止。當(dāng)聚合放熱量較高時，聚合釜溫度調(diào)節(jié)器輸出信號就會處在要求高冷卻水量的范圍中即低輸出信號區(qū)域內(nèi)。 然后，這個聚合釜調(diào)節(jié)器的輸出信號作為一個設(shè)定點(diǎn)，輸入到付調(diào)節(jié)器。這個調(diào)節(jié)器就會去檢測夾套出口水溫，打開夾套調(diào)節(jié)閥，直到達(dá)到溫度設(shè)定點(diǎn)為止。在正常情況下，通過調(diào)節(jié)夾套冷卻水的流量，即可控制聚合反應(yīng)溫度。 1． 9． 3 聚合注入水 在聚合反應(yīng)過程中，由于單體變成了聚 合物，比重發(fā)生了變化，物料體積減小。在聚合初期，就需向聚合釜內(nèi)注水，使物料體積恒定，以便最大程度地利用熱傳導(dǎo)面積。注入水是從聚合釜頂部和攪拌器節(jié)流套筒兩處進(jìn)入聚合釜中。流經(jīng)節(jié)流套筒的水的流量是恒定的。從釜頂注入聚合釜內(nèi)的水量應(yīng)滿足兩股注入水之和等于聚合反應(yīng)中任何時刻釜內(nèi)物料的體積降。 在設(shè)定流量設(shè)定點(diǎn)之后，打開釜頂注入水截止閥，裝在注入水管道上的流量調(diào)節(jié)器，在整個聚合周期內(nèi)將注入水按設(shè)定的流量注入聚合釜。自動過程調(diào)節(jié)器負(fù)責(zé)設(shè)定注入水的流速，決定截止閥的開度。 1． 9． 4 攪拌器密封節(jié)流套筒水沖洗 一般情況 下，在釜底部插入的攪拌驅(qū)動裝置的雙機(jī)械密封，在上部機(jī)械密封端面和釜之間有一個槽。將節(jié)流套筒裝在聚合釜入口處的這個槽中，以減少攪拌軸與聚合釜攪拌器開孔之間的間隙。減少這個間隙，可防止從開口處反沖物料，使具有一定速度的沖洗水維持在最低流量。沖過開口處的水的流速一定要大于 PVC 樹脂顆粒的沉降速度。如果在釜中有 PVC樹脂，水的速度不能保證時，樹脂就會進(jìn)入到這個小槽內(nèi)，進(jìn)而進(jìn)入機(jī)械密封端面，不需多長時間，機(jī)械密封就會出問題。 將無離子水打到機(jī)械密封的這個小槽中，然后無離子水流經(jīng)節(jié)流套筒進(jìn)入聚合釜。在每次聚合加料前，需 在密封水流量調(diào)節(jié)器上設(shè)定流量，并打開機(jī)械密封水截止閥。這個調(diào)節(jié)器可以保證設(shè)定的密封水的流量在反應(yīng)期間不變。這個節(jié)流套筒沖洗水要一直開著，直到下一釜次加料時，進(jìn)行代號 10C 噴涂前，才可關(guān)閉。 要不斷地測量這個節(jié)流套筒兩端水的壓力降。如果水的流速不變，隨著節(jié)流套筒的磨損，這個壓力降也會減小。當(dāng)這個壓力降降到預(yù)定的界限以下時，報警器就會發(fā)出報警，此時就需更換該節(jié)流套筒。節(jié)流套筒兩端的水的壓力降，直接反映出水的流速。壓力降過低，即水的流速過低，會使 PVC 樹脂反沖到機(jī)械密封中，并在那里積存，最終造成機(jī)械密封故障。 1． 9． 5 緊急事故終止劑加入 本裝置設(shè)計了一個采用氧化氮（ NO）為助劑的緊急事故終止劑系統(tǒng)，一旦電源或空氣系統(tǒng)發(fā)生故障，即可迅速地終止聚合反應(yīng)。 每臺聚合釜裝備有兩個氧化氮高壓鋼瓶，用管道與節(jié)流套筒沖洗水管道相聯(lián)，用人工將氧化氮通入釜內(nèi)。當(dāng)出現(xiàn)事故時，操作人員打開手閥，使氧化氮經(jīng)過節(jié)流套筒進(jìn)入聚合釜，終止聚合反應(yīng)或降低聚合反應(yīng)速度。 氧化氮（ NO）是一種劇毒氣體，極易與氧結(jié)合生成二氧化氮。所以，在絕大多數(shù)與氧化氮接觸的情況下，實(shí)際上是與二氧化氮接觸。氧化氮（ NO）在空氣中的最大允許濃度應(yīng)在 5PPM 以下。 接觸氧化氮的最大危害是，在接觸幾個小時后，當(dāng)尚未感到不舒服之前，已吸收了危險量的氧化氮。 如果在氧化氮濃度為 50～ 150PPM 的條件下工作，會馬上感到鼻子、喉嚨不適，咳嗽、惡心、鼻孔阻塞、頭痛、呼吸困難、心煩意亂， 6～ 24 小時之內(nèi)可出現(xiàn)水腫。濃度為 100～150PPM 的條件下工作，即使工作時間很短，也會有生命危險。 本終止劑加料系統(tǒng)操作方便，使用安全。但是在更換氧化氮鋼瓶時務(wù)需小心。在更換鋼瓶之前應(yīng)用氮?dú)獯祾吖艿?，并將廢氣在遠(yuǎn)處排放。 1． 9． 6 反應(yīng)監(jiān)視 在反應(yīng)過程中需記錄許多工藝測量數(shù) 據(jù)，其關(guān)鍵測量點(diǎn)設(shè)有報警裝置。 序號 記錄點(diǎn) 報警點(diǎn) 初始設(shè)定點(diǎn) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 擋板冷卻水流量 夾套冷卻水流量 擋板冷卻水溫差 夾套冷卻水溫差 聚合溫度 — 頂部 聚合溫度 —頂、中、底 密封水流量 注入水流量 密封水壓力降 聚合壓力 —控制、汽相和真空 聚合控制溫度 聚合攪拌器功率 夾套出口水溫 —— —— —— —— —— —— 低流量報警 —— 低壓報警 高壓報警 高溫報警 高 /低負(fù)荷報警 —— 14kg/cm2 超溫 ℃ 150/0 馬力 上述每釜反應(yīng)的測量什的小時平均值，小時平均反應(yīng)速率和熱釋放數(shù)據(jù)都需貯存到計算機(jī)內(nèi)，并通過計算機(jī)打印出來，這些數(shù)據(jù)應(yīng)做為每釜反應(yīng)的原始記錄存檔。 1． 9． 7 壓力測定和聚合手動卸壓 在通向聚合釜頂部的注入水管道上有三個壓力傳感器，用來監(jiān)測聚合釜的壓力。 有一個壓力傳感器是用來監(jiān)測真空度的，其量程為從全真空到 （表壓）。這塊表在聚合單體回收的最后階段和在打開釜蓋后抽真空時，可用來監(jiān)視釜內(nèi)真空度。 第二個壓力傳感器，用于監(jiān)視聚合反應(yīng)期間的聚 合釜壓力，其量程為 ～ 13kg/cm2(表壓 )。這個壓力量程是聚合壓力變化的范圍?？稍诳刂剖覂?nèi)的壓力指示器上給定設(shè)定點(diǎn)。當(dāng)聚合壓力超過這個設(shè)定點(diǎn)時，報警器就會報警。 第三個壓力傳感器，用來監(jiān)視那些較高的壓力，其量程為 0～ 18kg/cm2（表壓）。這部表是接在釜自動卸壓管道上的壓力調(diào)節(jié)器上。在手動卸壓管道上的那個壓力調(diào)節(jié)閥的設(shè)定值比聚合釜減壓閥的設(shè)定值要低。當(dāng)情況緊迫時，操作人員即可打開這個壓力調(diào)節(jié)器的頂閥開關(guān)，將釜中的壓力放入大氣，使壓力控制在設(shè)定點(diǎn)壓力上。 1． 10 ATSC 終止劑系統(tǒng) 1． 10． 1 前言 本裝置中采用兩個終止系統(tǒng)，達(dá)到兩個不同的目的，并使用不同的終止劑。丙酮縮氨基硫脲（ ATSC）是一種常規(guī)終止劑，它與殘留的引發(fā)劑反應(yīng)，有效地破壞這些殘留的引發(fā)劑。在緊急事故時，及在正常的情況下，最好能首先使用 ATSC。 氧化氮（如前面所述）是一種緊急事故終止劑，只有當(dāng)萬不得已時才能使用。氧化氮可與活性自由基相結(jié)合，生成不活潑的化合物。但是，由于這種終止劑不能與非離子型引發(fā)劑反應(yīng)，因此無法保證在一段時間后不重新進(jìn)行反應(yīng)。 要先將 ATSC 與堿液和無離子水混合，制備成溶液，然后，當(dāng)反應(yīng)達(dá)到預(yù)定的終止時間時 ，從聚合釜的頂部打入釜內(nèi)。 ATSC 這種化學(xué)藥品的毒性很強(qiáng)，在使用非溶液形態(tài)的 ATSC時，必須要小心。 1． 10． 2 ATSC 終止劑的配制與使用 ATSC 是在一個帶有攪拌的不銹鋼密閉罐 TK—7C 中配制，該罐的頂部有一個排氣管，通入大氣。首先，將精確量的無離子水經(jīng)橢圓齒輪累計流量計計量后，打入配制罐 TK—7C，然后，桶裝 NaOH 溶液放在盤秤上，使用桶用手搖泵將精確量的堿液抽出，也加入 TK—7C中。 ATSC 用聚乙烯醇（ PVA）包裝袋包裝，每袋 公斤，每兩袋裝在一個內(nèi)襯聚乙烯袋的鐵桶中。配制時先在 TK—7C 中加入水和堿液，啟動攪拌，然后將一定數(shù)量的 公斤裝的 ATSC，連同聚乙烯袋子從人孔一同倒入罐內(nèi)。往配制罐中倒入時，要每隔一段時間放入一袋，以使攪拌有足夠的時間將其切碎分散。在一定的時間內(nèi)這種 PVA 袋子可以溶于堿溶液。 ATSC 是一種象精糖一樣的白色顆粒粉末，無論以何種方式都可以導(dǎo)致嚴(yán)重中毒。吸入、吞食、眼睛或皮膚的吸收，都對人體有害，甚至導(dǎo)致生命危險。乞今為止還沒有一個中毒臨界值。 ATSC 需裝在密封的桶內(nèi)運(yùn)輸。在搬運(yùn)時，工人需帶好面罩，橡膠手套和橡膠圍裙。在混合配制時，工人需戴好帶氣源的防毒面具， 長橡膠工作服，長橡膠手套，膠鞋和橡膠頭罩，或者是可以將全身都罩起來的帶氣源的耐壓塑料工作服。工作完畢后，在脫去防護(hù)用具之前，應(yīng)用水徹底沖洗，將沾有 ATSC 的地方及時沖洗干凈，沖洗水排入下水。灑在地上的 ATSC粉末，及時的用吸塵器清掃干凈。所提供的吸塵器，只能用于清掃 ATSC。在收集袋的后面裝有一個過濾器，每清掃一次要更換一次過濾器。人體萬一沾上 ATSC，應(yīng)馬上用大量的水沖洗 15 分鐘，并脫去工作服和鞋，然后立即就醫(yī)。在重復(fù)使用工作服之前，務(wù)需洗干凈，被污染的工作鞋扔入垃圾中。 ATSC 在水中可以水解成無毒的物質(zhì) ，其水解速度在酸介質(zhì)中可大大加快。 由于在配制時，需要采取許多額外的安全措施，配制需要的時間較長， ATSC 配制大約需用一小時，因此，應(yīng)在 ATSC 加料之前，在兩次聚合加終止劑之間，配制 ATSC 溶液。一旦發(fā)生緊急事故，終止劑加料系統(tǒng)的閥門迅速打開，向釜內(nèi)加入終止劑。 1． 10． 3 ATSC 終止劑加料 當(dāng)聚合反應(yīng)到達(dá)預(yù)定的終止點(diǎn)時，或當(dāng)加料時由于某些加料程序不正常需要停止加料時，則向聚合釜內(nèi)加入 ATSC 溶液，以終止反應(yīng)。 ATSC 溶液是從聚合釜頂部通過聚合釜的注水管注入聚合釜內(nèi)，因?yàn)檫@根管道最不容易被聚合物堵塞。 聚合終止點(diǎn)可根據(jù)反應(yīng)時間，轉(zhuǎn)化率或壓力降來決定。 終止劑加料操作是由自動過程調(diào)節(jié)器控制的。這個間歇邏輯是按下述方法進(jìn)行聚合終止操作： ATSC 終止劑泵 PU—9C 或 PU—10C（該泵將 ATSC 溶液從 TK—7C 中抽出）啟動，裝在泵出口管道上的自動截止閥打開，聚合釜注水截止閥關(guān)閉，聚合釜終止劑閥打開，將 ATSC溶液按配方規(guī)定的量，經(jīng)一個相應(yīng)的渦輪流量計計量后，打入聚合釜。當(dāng)配方規(guī)定量的 ATSC溶液打入聚合釜后，聚合釜終止劑閥門關(guān)閉，泵出口截止閥關(guān)閉，終止劑加料泵停止。 因?yàn)榻K止劑加料泵的壓力要大于減壓閥的壓力，所 以在這個系統(tǒng)中應(yīng)裝有一個背壓調(diào)節(jié)器。這個背壓調(diào)節(jié)器的設(shè)定點(diǎn)應(yīng)設(shè)定在能使終止劑加料泵在穩(wěn)定地打料曲線范圍內(nèi)進(jìn)行打料的那一點(diǎn)上。 為了使在緊急事故情況下更有效地 ATSC，系統(tǒng)中裝有一套完全獨(dú)立的備用泵 PU—10C和備用計量系統(tǒng)。終止劑加料泵及其調(diào)節(jié)系統(tǒng)都裝有事故電源，以便在出現(xiàn)電源故障時，仍可啟動終止劑加料系統(tǒng)。在發(fā)覺出料槽（ TK—1G）內(nèi)出現(xiàn)不正常的反應(yīng)時，也可以加入ATSC。 1． 11 漿液輸送系統(tǒng) 1． 11． 1 前言 當(dāng)聚合反應(yīng)達(dá)到了預(yù)定的反應(yīng)時間或轉(zhuǎn)化率時，即可終止聚合反應(yīng)。這時可先回收未反應(yīng)的單體 ，而后將漿液輸送，或不回收單體而直接將漿液輸送。漿液從聚合釜排出后，輸送到汽提塔供料槽（或稱聚合釜出料槽）。在通常情況下，應(yīng)在回收單體之前，將漿液輸送到汽提塔供料槽，在這里進(jìn)行部分單體回收。漿液輸送完后，即可沖洗聚合釜，為下一步的涂壁工作做好準(zhǔn)備。 未反應(yīng)的單體的回收方法取決于下游設(shè)備（如漿液汽提塔等）的狀況和釜中樹脂的質(zhì)量預(yù)測。通常，單體回收不在釜中進(jìn)行，只有當(dāng)物料不通過汽提塔和已知釜內(nèi)物料質(zhì)量不好，需采取特殊處理方法時，才采用這種釜內(nèi)回收單體的方法。