【導讀】聚氯乙烯（ＰＶＣ）樹脂，年生產能力四萬噸。后處理部分的干燥和包裝由國內配套。本工藝說明按上述六個單元，分十七個工藝系統(tǒng)進行詳細說明。并對工藝理論，產品質。量工藝控制，涂釜劑的應用及工藝標準進行闡述。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，應在將水 打入計量站之前，先將 VCM 計量站中的VCM 進行回收。在實際操作中，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 聚合反應是在帶有攪拌的、內表面為電拋光的、體積為 的。反應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四根冷卻擋板帶出的，并以此維持反應溫度。 聚合反應是由過氧化物引發(fā)劑引發(fā)的，產品的分 子量取決于反應溫度。隨著聚合反應的進行，聚合釜中的物料體積會逐漸減小，因為 VCM 的比重是 ，而 PVC 的比重卻高達 。為了使釜中的物料體積恒定，百分之百地利用傳熱導面積，在整個反應期間，需不斷地向聚合釜內注入無離子水，以補償“體積降”。 當聚合反應達到了預定的終點時，向釜內打入終止劑，停止反應。通過計算聚合釜的熱平衡，可以測得整個反應的 VCM 的轉化率。 1． 9． 2 夾套冷卻和擋板冷卻 將冷卻水通入四個釜內冷卻擋板和夾套，目的在于移出反應熱，維持恒定的反應溫度。反應溫度是通過在聚合反應過程中，調節(jié)通 過擋板和夾套的冷卻水流量進行控制的。自動過程調節(jié)器可以給出模擬控制，以維持反應溫度。 在反應初期，將通入擋板的冷卻水增加到最大經(jīng)濟流速 114M3/h。如果還需進一步冷卻，則要向夾套內通入冷卻水，并根據(jù)要求增加冷卻水流量，以使聚合釜內的溫度維持在規(guī)定的溫度上。夾套冷卻水設有 295M3/h 最大經(jīng)濟流速設定點。詳見“聯(lián)鎖說明”。在擋板和夾套中的冷卻水都達到最大流速時，聚合釜的最大反應熱量可以全部移出。 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，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 釜內的放熱速率。用這個計算出的熱傳導速率與理論上推導出的 PVC 聚合動力學模型相對照。所測得的移出熱量，也可用來計算瞬時轉化率。 這個模擬溫度控制，是一個串級調節(jié)系統(tǒng)。聚合溫度是由一個可將信號傳送聚合溫度調節(jié)器的熱電阻體測得的。這個調節(jié)器可以在所測得的溫度與調節(jié)器的設定點的差值的基礎上產生一個逆反輸出信號。因為這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。聚合釜溫度調節(jié)器輸出信號是分成幾個梯度的，這樣當聚合放熱量較少時，即調節(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節(jié)閥，并進一步送到付調節(jié)器即夾套水溫調節(jié)器。 聚合溫度調節(jié)器可以將擋板冷卻水調節(jié)閥持續(xù)打開，直到達到最大經(jīng)濟流速設定點為止。當聚合放熱量較高時，聚合釜溫度調節(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。 然后，這個聚合釜調節(jié)器的輸出信號作為一個設定點，輸入到付調節(jié)器。這個調節(jié)器就會去檢測夾套出口水溫，打開夾套調節(jié)閥，直到達到溫度設定點為止。在正常情況下，通過調節(jié)夾套冷卻水的流量，即可控制聚合反應溫度。 1． 9． 3 聚合注入水 在聚合反應過程中，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，就需向聚合釜內注水，使物料體積恒定，以便最大程度地利用熱傳導面積。注入水是從聚合釜頂部和攪拌器節(jié)流套筒兩處進入聚合釜中。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的水量應滿足兩股注入水之和等于聚合反應中任何時刻釜內物料的體積降。 在設定流量設定點之后，打開釜頂注入水截止閥，裝在注入水管道上的流量調節(jié)器，在整個聚合周期內將注入水按設定的流量注入聚合釜。自動過程調節(jié)器負責設定注入水的流速，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動裝置的雙機械密封，在上部機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，樹脂就會進入到這個小槽內，進而進入機械密封端面，不需多長時間，機械密封就會出問題。 將無離子水打到機械密封的這個小槽中，然后無離子水流經(jīng)節(jié)流套筒進入聚合釜。在每次聚合加料前，需 在密封水流量調節(jié)器上設定流量，并打開機械密封水截止閥。這個調節(jié)器可以保證設定的密封水的流量在反應期間不變。這個節(jié)流套筒沖洗水要一直開著，直到下一釜次加料時，進行代號 10C 噴涂前，才可關閉。 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。當這個壓力降降到預定的界限以下時，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 樹脂反沖到機械密封中，并在那里積存，最終造成機械密封故障。 1． 9． 5 緊急事故終止劑加入 本裝置設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。 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。當出現(xiàn)事故時，操作人員打開手閥，使氧化氮經(jīng)過節(jié)流套筒進入聚合釜，終止聚合反應或降低聚合反應速度。 氧化氮（ NO）是一種劇毒氣體，極易與氧結合生成二氧化氮。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在 5PPM 以下。 接觸氧化氮的最大危害是，在接觸幾個小時后，當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需小心。在更換鋼瓶之前應用氮氣吹掃管道，并將廢氣在遠處排放。 1． 9． 6 反應監(jiān)視 在反應過程中需記錄許多工藝測量數(shù) 據(jù)，其關鍵測量點設有報警裝置。 序號 記錄點 報警點 初始設定點 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 /低負荷報警 —— 14kg/cm2 超溫 ℃ 150/0 馬力 上述每釜反應的測量什的小時平均值，小時平均反應速率和熱釋放數(shù)據(jù)都需貯存到計算機內，并通過計算機打印出來，這些數(shù)據(jù)應做為每釜反應的原始記錄存檔。 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)視釜內真空度。 第二個壓力傳感器，用于監(jiān)視聚合反應期間的聚 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?？稍诳刂剖覂鹊膲毫χ甘酒魃辖o定設定點。當聚合壓力超過這個設定點時，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節(jié)器上。在手動卸壓管道上的那個壓力調節(jié)閥的設定值比聚合釜減壓閥的設定值要低。當情況緊迫時，操作人員即可打開這個壓力調節(jié)器的頂閥開關，將釜中的壓力放入大氣，使壓力控制在設定點壓力上。 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，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，只有當萬不得已時才能使用。氧化氮可與活性自由基相結合，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，因此無法保證在一段時間后不重新進行反應。 要先將 ATSC 與堿液和無離子水混合，制備成溶液，然后，當反應達到預定的終止時間時 ，從聚合釜的頂部打入釜內。 ATSC 這種化學藥品的毒性很強，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。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致嚴重中毒。吸入、吞食、眼睛或皮膚的吸收，都對人體有害，甚至導致生命危險。乞今為止還沒有一個中毒臨界值。 ATSC 需裝在密封的桶內運輸。在搬運時，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，在脫去防護用具之前，應用水徹底沖洗，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)。在重復使用工作服之前，務需洗干凈，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 ，其水解速度在酸介質中可大大加快。 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，向釜內加入終止劑。 1． 10． 3 ATSC 終止劑加料 當聚合反應到達預定的終止點時，或當加料時由于某些加料程序不正常需要停止加料時，則向聚合釜內加入 ATSC 溶液，以終止反應。 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，因為這根管道最不容易被聚合物堵塞。 聚合終止點可根據(jù)反應時間，轉化率或壓力降來決定。 終止劑加料操作是由自動過程調節(jié)器控制的。這個間歇邏輯是按下述方法進行聚合終止操作： 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)一個相應的渦輪流量計計量后，打入聚合釜。當配方規(guī)定量的 ATSC溶液打入聚合釜后，聚合釜終止劑閥門關閉，泵出口截止閥關閉，終止劑加料泵停止。 因為終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)中應裝有一個背壓調節(jié)器。這個背壓調節(jié)器的設定點應設定在能使終止劑加料泵在穩(wěn)定地打料曲線范圍內進行打料的那一點上。 為了使在緊急事故情況下更有效地 ATSC，系統(tǒng)中裝有一套完全獨立的備用泵 PU—10C和備用計量系統(tǒng)。終止劑加料泵及其調節(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）內出現(xiàn)不正常的反應時，也可以加入ATSC。 1． 11 漿液輸送系統(tǒng) 1． 11． 1 前言 當聚合反應達到了預定的反應時間或轉化率時，即可終止聚合反應。這時可先回收未反應的單體 ，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，應在回收單體之前，將漿液輸送到汽提塔供料槽，在這里進行部分單體回收。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備。 未反應的單體的回收方法取決于下游設備（如漿液汽提塔等）的狀況和釜中樹脂的質量預測。通常，單體回收不在釜中進行，只有當物料不通過汽提塔和已知釜內物料質量不好，需采取特殊處理方法時，才采用這種釜內回收單體的方法。