化工聚录乙烯生产技术(pvc课件项目四任务一氯乙烯的悬浮聚合.ppt

单击此处编辑母版文本样式,,第二级,,第三级,,第四级,,第五级,,,*,任务一 氯乙烯的悬浮聚合,,单击此处编辑母版标题样式,,单击此处编辑母版文本样式,,第二级,,第三级,,第四级,,第五级,,,*,任务一 氯乙烯的悬浮聚合,,能力目标,,,1.,会识读氯乙烯悬浮聚合的工艺流程,,,2.,会进行聚合釜发加料操作、温度控制操作和系统的开车准备操作、开车操作、停车操作及正常操作,,,,3.,会对悬浮聚合系统的常见异常情况进行分析处理,学习目标,,知识目标,,,1.,理解悬浮聚合相关原料和产品的性质、工业卫生和安全技术、悬浮聚合的原理、聚合条件的选择及设备的结构和工作原理,,,2.,学会悬浮聚合主要设备和系统的操作方法悬浮聚合原料及产品的识别,一,工业卫生及安全技术,二,氯乙烯悬浮聚合的原理,三,氯乙烯悬浮聚合条件的选择,四,悬浮聚合主要设备的识别,五,悬浮聚合工艺流程的识读,六,悬浮聚合系统的操作,七,,(,一,),聚氯乙烯的性质及用途,,(,1,),化学式 ，,n,为,590,~2,500,,(,2,),平均,式量,36870,~,93750,；,,,(,3,),外观 白色粉末；,,,(,4,),密度,0.,4~,0.65g/mL,,(,5,),热容,,1.045,~,1.463J/g.℃ (0,~,100℃),1.,主要性质及性能,一、,悬浮聚合的原料和产品的性质,,,(,6,),颗粒直径,60,~,150um,,(,7,),软化点,,75,~,85℃,,(,8,),热分解点,,>100℃,开始,降解放出氯化氢,；,,,(,9,),燃烧性能 在,火焰上能燃烧并降解,，放出氯化氢、一氧化碳和苯等，但,离开火焰即自行熄灭,,,(,10,),电性能,PVC,具有较高的密度，耐电击穿，耐老化，可作,10000V,低压电缆和电缆护套,,,(,11,),耐溶剂性 除芳烃、氯烃、酮类、酯类外，对水、汽油、酒精等较稳定,,,(,12,),耐酸碱性 在,酸,、碱介质中及盐类溶液中均较稳定,,,(,13,),老化性 受光照及在氧的作用下，,PVC,树脂逐渐分解，即老化,,聚氯乙烯是物理机械性能、电性能及耐化学腐蚀性能较好的,工程塑料之一,，在,PVC,加工过程中加入一些添加剂或采取适当的工艺和生产设备，就可制得各种软质和硬质聚氯乙烯产品，,满足工、农、医、包装、建筑等领域的应用,。

2.,主要用途,,型号,主要用途,XJ1,，,SG1,高级电缆绝缘层、保护层,PVC—SG2,,PVC—SG3,电缆电线绝缘层、保护层及氯纶纤维等软制品、蓄电池隔板,PVC—XJ3,,PVC—SG4,薄膜,(,农膜、雨衣、战备物资、及工业包装,),、软管、鞋料、人造革底层,PVC—XJ4,,PVC—SG5,硬管、硬片、透明瓶、包装硬软片及塑料印花纸,PVC—XJ5,,PVC—SG6,硬板、唱片、管件、焊条、玩具、透明硬片,PVC—XJ6,,PVC—SG7,注塑加工制品,PVC—SG8,唱片、型材、家电壳体、食品包装及替代有机玻璃制品,,,PVC,产量,,比例，,%,,PVC,产量,,比例，,%,悬浮法,~80,溶液法和,,微悬浮法,~10,本体法,~10,,,3.,主要生产方法,(,四种,),,(,1,),悬浮法和本体法,悬浮法和本体法,PVC,树脂颗粒,结构和性能均相似,，粒度约,100,~1,60um,,属于,通用树脂品种,，广泛用来制造,PVC,软、硬制品,；,,,(,2,),溶液法和微悬浮法,溶液法,(,生产,涂料和特种,产品,),和微悬浮法,PVC,树脂的初级粒子为,um,级，经喷雾干燥后，聚绪成粒度分布很宽,(1,~,100um),的粗粒，主要用作,糊树脂,。

二,),悬浮聚合的原料及主要作用,,一般是在,聚合釜内,加入一定量的,氯乙烯单体,和,水,，以油溶性过氧化合物和,(,或,),偶氮化合物等作为,引发剂,，以水溶性明胶、纤维素醚和,(,或,),聚乙烯醇等高分子化合物作为,分散剂,以及,其他助剂,，借助于较强烈的,搅拌作用,，在一定,温度、压力,下进行,聚合反应,1.,悬浮聚合的过程,,,主要原料，对其纯度要求相当高,纯度≥,99.9%,，乙炔含量≤,0.001%,，多氯化物含量≤,0.001%,，,HCl,含量≤,2×10,-6,，,Fe,含量≤,1×10,-6,，水含量,≤,2.5×10,-4,2.,对单体氯乙烯的要求,,氯乙烯悬浮聚合的,稳定性和产物聚氯乙烯的质量,除了与聚合的,工程条件和工艺条件,有关外，聚合中所使用的,原、辅材料,也是重要影响因素悬浮聚合的,分散介质为脱盐水,(,无离子水,),，是,影响成粒机理和树脂颗粒特性,的主要因素；还作为,移走反应热,的传热介质其,数量和质量,直接影响到产品树脂的质量如：,,(1),水油比,水油比增大，聚合釜的利用率或生产能力都降低所以，在不影响聚合稳定性和,3.,分散介质,—,无离子水,(,聚合投料用,),,树脂质量的前提下，应尽量降低水油比。

通常为,3,：,1,~,1,：,1,,(2),水中硬度,表征水中,金属阳离子,的含量，过高时，会影响产品的,电绝缘性能和热稳定性,3),氯根,表征水中,阴,离子,的含量，过高时，易使颗粒变粗，影响产品的,颗粒形态,4)pH,值,表征水的,酸碱性,，影响,分散剂的稳定性pH,值较高时，引起聚乙烯醇的部分醇解，影响分散效果及颗粒形态；,pH,值较低时，对分散体系有显著的破坏作用5),一般控制指标,树脂型号,硬度,(,ppm,),氯根,(,ppm,),pH,值,紧密型,≤,10,≤,20,6.5~7.5,疏松型,≤,5,≤,10,6~7,,4.,分散剂体系,,(1),分散剂的作用,有分散剂存在时，,界面张力适当降低，,有利于在搅拌下实现氯乙烯分散；分散剂吸附在液滴表面，起到保护液滴、阻止聚集或合并的作用2),分散剂的种类和选择,分散剂的种类很多，大致可分成,无机分散剂,和,有机分散剂,两大类无机分散剂,是,不溶于水,的微细固体粉末，如氢氧化镁、碳酸钙、高岭土等；,有机分散剂,多属于非离子型高分子,表面活性剂,，是一种亲水性的保护胶体，如明胶、纤维素醚类、部分醇解的聚乙烯醇等聚,氯乙,烯悬浮聚合多用有机分散剂,，生产,紧密,型时，选用,明胶,；生产,疏松,型时，则选用,纤维素醚,类和部分醇解的,聚乙烯醇,，或两者结合。

5.,引发剂体系,在光和热或辐射能的作用下，烯类单体有可能形成自由基而聚合但由于,C,－,C,键能大（,3.48,×,10,3,kJ/mol,），须在,300,～,400℃,高温下才能开始均裂成自由基这样高的温度远远超过了一般聚合温度因此，氯,氯,乙烯悬浮聚合采用,过氧化物或偶氮化合物做引发剂,，溶于单体中的引发剂，,在聚合温度,(45,～,60℃),下分解成自由基，引发,VCM,聚合1),引发剂的适用性,,有机类,引发剂能溶于单体或油类中，适于,悬浮,和,本体,聚合；,无机类,引发剂溶于水，适于,乳液,聚合；而,微悬浮,聚合则,两类引发剂,都有选用2),引发剂的半衰期,在一定聚合条件下，引发剂,分解一半,所用的时间，以小时计3),半衰期与活性的关系,对,同一种引发剂,在不同温度下有不同的半衰期：,温度越高，半衰期越短,；对,不同种引发剂,在相同温度下半衰期不同：,半衰期越短，活性越高4),半衰期与引发剂分类,一般以,60℃,时的半衰期,作为划分引发剂活性高低的界限引发剂,半衰期,低活性,＞,6h,中活性,1h~6h,高活性,＜,1h,,(5),引发剂的选择,,根据经验，引发剂的半衰期应选用为该聚合温度下的反应周期的,1/3,为宜。

目前，多选用偶氮类和过氧化物类引发剂6. pH,值缓冲剂,,(1),pH,值变化原因,,对于无离子水系统，几乎没有碳酸根离子，但是，,聚合加水时空气中的,二氧化碳溶入使,pH,值降低,；反应中,VCM,微量分解,将使体系的,pH,值降低2),pH,值对聚合的影响,直接影响聚合反应，,过高时，,将使聚合物,颗粒变粗,；,过低时,，影响聚合分散体系的,稳定性,，严重时造成,爆聚,；体系中的,Cl,-,将,使,,不锈钢表面,发生,点蚀,，最终导致,设备破裂,(,当,pH,从,8.5,降低到,5,时腐蚀程度将增大,5,倍,),因此，不论从,PVC,产品的性能、聚合分散体系稳定性还是保护设备不受腐蚀等方面考虑，都应该对体系中的,Cl,-,和,HCl,进行严格控制，使其,pH,值,处于,中性或偏碱性,(,6~9,),，其中,最有效,的方法就是,加入缓冲剂,3),调节措施,常添加,缓冲剂如碳酸氢钠,和,碳酸氢铵,来稳定聚合反应体系的,pH,值，通常用量为,0.02%,～,0.04%,左右（对单体）近来，大多数厂家采用,碳酸氢铵和氨水,一起调解反应釜内聚合体系的,pH,值，保证控制在,7,～,9,之间，对单体用量为,0.05%,～,0.07%,左右,。

7.,水相阻聚剂,,(1),水相阻聚剂的作用,一般聚合用的引发剂都是难溶于水的，但,水中仍含有微量引发剂,这部分引发剂分解后，使,VCM,聚合成的,PVC,易于粘釜加入水相阻聚剂,，就能使,水相中的活性自由基及时终止,，,从而达到减轻粘釜的目的2),常用的水相阻聚剂,有,Na,2,S.9H,2,O,，水溶黑、甲基湖兰等水相阻聚剂添加硫化钠,Na,2,S,后，对,溶于水相的氯乙烯,有一定,阻聚,作用，可,减轻粘釜,，用量为,40,～,60mg/kg,左右此外，也有在加碱调节,pH,后，添加,2,～,6mg/kg,次甲基蓝和,4,～,5mg/kg,酸性粒子无青（水溶黑），或,200mg/kg,重铬酸钾等，以减少水相聚合物和减轻粘釜8.,气相阻聚剂,,(1),作用,是一种,自由基捕捉剂,，用于,扑灭,在回收,VCM,气体中的活性自由基,，以,防止,活性自由基引发,VCM,自聚而堵塞管路2),常用种类,有,壬基酚,等，但壬基酚,毒性较大，,通过皮肤或长期呼吸其蒸汽，将导致头痛、视力模糊、耳鸣、呼吸困难、消化不良等，所以,要注意其使用安全9.,热稳定剂,,(1),热稳定剂的作用,,具有,理想结构的,PVC,应当,对热稳定,，但通过,自由基聚合得到,的实际,PVC,分子链中存在支链、不饱和键、不稳定氯等,化学缺陷结构,，导致,PVC,热稳定性降低，容易,分解变色,。

2,),热稳定剂的种类,商品化的已达数百种，常用的有,碱式铅盐类,、金属皂类、有机锡类、稀土类和复合类等如,聚合配方中添加,有机锡,（二月桂酸二丁基锡）,0.02,~,0.15%,后，可提高树脂的热稳定,，,,进而提高树脂,加工制品的白度和光洁度,10.,抗鱼眼剂,,(,1,),鱼眼,聚合反应开始后，由于,引发剂,在氯乙烯液滴中,分布不均匀,，含,较多引发剂,的粒子粒内出现,快速聚合,，生成,玻璃球树脂,，即加工时的鱼眼2,),抗鱼眼剂,可,改善引发剂,在,VCM,单体中的,分布，,以防鱼眼的生产常用的抗鱼眼剂有：丁醇、磷钼酸、叔丁基对苯二酚,等,11.,消泡剂,,(,1,),加入消泡剂,的目的,出料时，需回收未反应的单体此时由于,降压而引起体积急剧膨胀和料层内液态单体的沸腾，,使回收的单体,夹带许多泡沫树脂,，造成回收,系统管道堵塞,因此，在聚合釜或出料槽开启回收阀之前加入消泡剂2,),常用消泡剂,,消泡剂是一种与起泡剂相反的,表面活性剂,，它有助于泡膜内大量液体的浓缩，,使气泡破裂常用的有,乳化硅油、聚醚等12.,终止剂,,(,1,),加入终止剂,的目的,,当,转化率达到,80,~,85%,时，向单体转移终止增加，,易生成较多的支链结构,，,影响产品的性能,。

因此当反应接近终止时，立即加入终止剂，消灭活性中心而终止2),常用终止剂,,双酚,A(,2,,,2-,二（,4-,羟苯基）丙烷,,),等，用量为,0.02%,，由于不溶于水，使用时常配成酒精溶液或碱溶液13.,防粘釜剂,,(,1,),加入防粘釜剂,的目的,,在聚合过程中,PVC,会粘结到,聚合釜内壁和釜内构件,等表面，如不及时清除就会逐渐累积，并且不断被填隙聚合而紧密，经历升温聚合而轻度塑化形成粘釜物2,),粘釜物的危害,粘釜物一方面使,传热系数减小，,釜传热能力下降，不利于反应热的移走；另一方面,部分粘釜物脱落掺杂,在树脂中，使树脂的颗粒特性、热稳定性和加工性能变差3),常用的防粘釜剂,防粘釜添加剂,(,主要是染料类、无机还原剂、亚硝酸盐类等,),，防粘釜涂布,(,主要有低分子类和高分子类,),1.,氯乙烯为易燃易爆物品，在空气中其爆炸范围为,4%~21.7%,（体积分数）1),要加强设备管路的维护，,严禁跑、冒、滴、漏2),要保持室内,通风良好；,,,(3),在操作中，,严禁铁器相击,；敲打时，可用铜棒；,,,(4),所有设备管线均,需接地,，,以防静电,二,、,悬浮聚合的工业卫生及安全技术,,,2.,开车时，严禁动火,；在特殊情况下，需要动火时，必须取样分析，空气中,氯乙烯含量在,0.5%,以下，并经相关部门批准，且备好防火器材和预案。

3.,氯乙烯有毒，,进入釜内工作，一定要通过,空气置换排尽釜内氯乙烯,，并分析,氯乙烯含量在,0.5%,以下,，,氧气含量在,18%,以上,，并且切断搅拌电源，阀门加锁，釜上设专人监护，,戴上防毒面具,4.,引发剂也是易燃易爆有毒品,，要单独存放，防止受光受热与皮肤接触后，应立即洗净，防止中毒5.,操作人员上岗必须穿戴劳动保护用品，,且严禁将火柴等易燃易爆品带入岗位6.,检查电机时，,要用手背弹摸；,推拉电闸时,，要使脸部侧向，动作要准、要快，并戴好防护用具（如橡胶手套等）7.,设备安全装置要定期检查，,发现隐患及时处理，釜上各阀门、安全阀等拆装后必须按规定试压，,确保严密不漏,8.,各种消防器材不得随意挪动或挪用，,对现有的消防器材要懂得使用方法和性能9.,发生各种事故时,要及时处理、及时查找原因和制定防范措施，并按规定程序上报上级领导及安全部门，不得隐瞒事故，如果发生重大事故还要保护好现场10.,非本岗位操作人员,不能单独操作，必须在师傅的指导或监督下才能操作一,),氯乙烯聚合反应机理,1.,反应式,属于,非均相、自由基型、加聚、连锁,反应，反应,活性中心,是,自由基,，反应历程分为,链引发、链增长、链转移、链终止,四个步骤。

2.,反应机理“四步骤”,三,、,氯乙烯悬浮聚合的原理,,(1),链引发（慢引发）,,特点：,,,①,吸热,反应,,,②,活化能高,(142.3kJ/mol),,③,反应速率小,,,④,是,控制反应的关键步骤,,(2),链增长（快增长）,,特点：,,,①,放热,反应,,,②,活化能低,(,21~33.5kJ/mol,),,③,反应速率极高,(,在,0.01,秒到数秒内就可以使聚合度数百甚至数千,),,④,聚合体系往往由单体和聚合物两部分组成，,不存在中间产物,,(3),链转移（易转移）,①,向,单体,转移,－,CH,•,Cl,CH,2,→,＝,CH,CH,2,Cl,＋,～,～,CH,2,＝,C,•,Cl,CH,2,－,CH,2,＋,Cl,～,CH,－,CH,•,Cl,CH,3,＝,CH,＋,Cl,当转化率为,70~80%,以下时，以向单体转移为主，致使高分子链端带双键,,②,,向高分子链转移,此种链转移在转化率较高时比较容易进行，形成支链或交联高聚物,,(4),链终止（速终止）,形成尾,-,尾相联的聚氯乙烯,,形成端基双键聚氯乙烯,小结,★,慢引发、快增长、易转移、速终止,★,聚合度和式量基本不随时间变化,★,单体浓度不断降低，产物浓度不断增大,★,延长聚合时间的目的是提高单体转化率,,(,二,),聚氯乙烯成粒过程,多年来，对,PVC,颗粒的多层次结构、成粒机理、影响颗粒结构的因素等已有较深入的了解。

1.PVC,颗粒多层次结构,根据肉眼、显微镜、电镜所能辨认的程度，,PVC,颗粒结构大致可分为,三个层次,：,,,(1),宏观级,：肉眼可见，,10um,以上，包括颗粒和亚颗粒2),微观级,：显微镜可见，,0.1,~,10um,，包括聚结体和初级粒子3),亚微观级,：电镜可辨，,0.1um,以下，包括初级粒子核和原始微粒2.,悬浮,PVC,成粒过程,,PVC,并不溶于,VCM,中，聚氯乙烯聚合具有,沉淀聚合,的特征，在,单体液滴内,形成亚微观和微观层次的各种粒子；在,单体液滴或颗粒间,聚并，形成宏观层次的结构1),单个液滴内亚微观和微观层次的成粒过程,,当,PVC,链自由基长到一定的程度,(,如聚合度约,10,~3,0%),时，约,50,个链自由基线团缠绕聚结在一起，沉淀出来，形成原始微粒，大小约,0.01,~,0.02um,，此时转化率在,0.1%,以下,接着，许多,(,~,1000,个,),原始微粒做第二次聚结，形成,0.1,~,0.2um,的初级粒子核，此时转化率在,2%,以下,上述原始微粒和初级粒子核等亚微观层次结构形成后，就进入微观层次成粒阶段：即开始成长，出现相分离，体系变浑浊，界面处活性高，吸附和捕捉来自单体相的自由基而增长、终止，慢慢长大；当转化率为,3,~,10%,，长大到,0.6,~,0.8um,时，进一步聚结成,1,~,2um,的聚结体；到转化率约为,85,~,90%,，初级粒子可长大到,0.5,~,1.5um,，而初级粒子聚结体可长大到,2,~,10um,，聚合结束,。

2),液滴间宏观层次的成粒过程,,即,VCM,液滴在搅拌和分散剂的作用下相互聚并的成粒过程,首先，,单体液滴保护良好,，则难聚并，在整个聚合过程中，多以独立液滴存在进行聚合，最后形成小孔、致密的球形亚颗粒，即为,紧密型树脂,若,保护能力中等,，聚合过程中液滴有适当的聚并，由亚颗粒聚并成粒度中等、空隙度高,疏松型树脂,,,若保护能力差，则在低转化率阶段，就聚结在一起，不成颗粒，造成满釜结块可见，从原始的,VCM,液滴，到最终的,PVC,颗粒，经过液滴内微观和亚微观层次及宏观层次的成粒过程，此两个过程相互联系，综合结果将反映到树脂的疏松程度或空隙度上聚合温度,每升高,10℃,，聚合,速度约增加,3,倍,,四,、氯乙烯,悬浮聚合,条件的选择,(,一,),聚合温度的选择,（聚合釜温度波动,±0.3℃,）,聚合温度,/,℃,反应时间,/h,转化率,/%,聚合度,30,38,73.7,5976,40,12,81.7,2390,50,6,89.97,990,,1.,温度对反应速率的影响,,,聚合温度,波动,2℃,，平均,聚合度相差,336,，,分子量相差,21000,左右,2.,温度对聚合度的影响,,,原因,,由于,温度升高,，引发剂的,引发速度加快，活性中心,大大,增加,，因而使聚合物分子量缩小，黏度下降。

所以,必须,严格控制聚合反应温度,，以求得,分子量分布均匀的产品,pH,值,升高,，,引发剂分解速度加快,，对,缩短反应时间,有好处二,),聚合体系,pH,值的选择,,,pH,＞,8.5,时，如果用,PVA,做分散剂，,PVA,中的酯基可继续醇解，使,醇解度增加,，从而,使,VCM,液滴发生兼并，粒子变粗或结块,pH,值过低,，影响,分散剂的分散和稳定,能力，用,PVA,做分散剂时，,黏釜加剧,搅拌目的,主要目的是,使,VCM,单体均匀的分散,成微小的液珠悬浮于水中，并得到,预期大小和形状,的,PVC,树脂粉,；其二是使釜内,物料,在纵向、横向,均匀流动和混合,，有效的,除去聚合热,，使釜内,温度均一,三,),搅拌体系的选择,,,,单位体积功率,P/V,表征体系的,湍流程度,以及,液体受剪切力,的大小，一般选择,P/V,在,1,～,1.5kW/m,3,循环次数,N,,表征体系中,液体在釜内的循环速度，,以及,传热和混合的均匀程度,，一般选择,N,在,6,～,8,次,/,分,循环特点,Np/Nqd,,是功率准数,Np,与排出流量,Nqd,的比值，表示,搅拌功率消耗与剪切作用和循环作用的比值,，一般,Np/Nqd,大于,3,说明该搅拌的剪切力作用大；当,Np/Nqd,=1,～,2,时说明该搅拌的循环作用大。

搅拌能量分布,搅拌对聚合釜部分的,能量分布不均匀,对无挡板者，在搅拌轴中心,0.7 D,液柱范围内存在所谓,“,固体回转部,”,的死角对于,长径比较大的,瘦长釜，必须考虑到,搅拌桨叶的作用高度,一,),聚合釜,,聚合过程的特点,聚合釜,是实现聚合反应的,核心设备氯乙烯悬浮聚合属于,非均相沉淀聚合,，是,强放热反应,；随着聚合的进行，体系由,液,—,液相,转变为,液,—,固相,，物性也发生较大的变化；并且,加工成型,对树脂的,颗粒形态,和,粒径,及,分布,也都有特定要求所有这些都要求,聚合釜符合下列条件,：,五、氯乙烯悬浮聚合设备的识别,,,对聚合釜的基本要求,,聚合要求外还应留有一定的,裕量,其次，聚合釜应以,满足聚合工艺,为基础，,传热部件高效,，,聚合过程稳定,；,搅拌装置合理,，树脂质量保证；表面,镜面抛光,，,清釜,涂布,方便,1.,常用的聚合釜,(1),基本结构,1—,人孔；,2—,冲洗、喷涂装置；,3—,夹套；,4—,内冷挡板；,5—,搅拌轴；,6—,搅拌叶；,7—,引发剂、分散剂入料阀；,8—,出料阀；,9—,机械密封；,10—,减速机；,11—,马达,,(2),结构型式,,(3),结构尺寸,,(4),主要规格,规格,内径,外径,高度,釜内工作压力,MPa,夹套压力,MPa,主轴转数,r/min,电机,kW,釜净重,7m,3,(Ⅰ),1600,1750,6300,0.88,0.3,210~220,17,27,7m,3,(Ⅱ),1600,1750,6300,1.4,0.5,210,13,7,14m,3,2000,2150,7200,0.6,0.5,185,20,14,,(5),不同型式的聚合釜,①,33m,3,(Ⅰ),型聚合釜,电机功率,55kW,,夹套传热面积,52.5m,2,,搅拌转速,134.5r,／,min,,内冷管传热面积,15m,2,,设备总容积,33.2m,3,,釜内安装有,8,根,φ4,英寸内冷管和,5,～,6,层平板斜桨式或推进式搅拌桨叶。

釜内安装有,8,根,φ4,英寸内冷管和,5,～,6,层平板斜桨式或推进式搅拌桨叶，但实际搅拌效果不理想，属于循环作用大而剪切作用小的搅拌体系，实际运转电流只有,30A,以下其底轴瓦与轴的安装间隙要求在,0.50,～,0.70mm,，使用一段时间后，因磨损使间隙增大至,2mm,左右，就要更换新底轴瓦②,33m,3,(Ⅱ),型聚合釜,电机功率,,75kW,,搅拌转速,,115r,／,min,,设备总容积,,32.8m,3,,夹套传热面积,,49m,2,,,,Ⅱ,型聚合釜安装有,8,根双,U,型的,φ4,英寸内冷挡板，底部无水平弯头，并仅设置二层的三叶平板式桨叶（釜底部位设置便于出料的小桨叶），此种搅拌叶剪切力大，有利于造成沿径向四周的流动分散，搅拌效果较好，属于剪切作用大的搅拌体系，实际运转电流达,80,～,110A,，用这种聚合釜生产的树脂颗粒较细，颗粒分布集中，形态亦较规整，但清釜工作量稍大些③,吉林化工机械,45m,3,聚合釜,生产能力,1,万吨／年,,釜体全容积,46.6m,3,,外形尺寸,φ,3000,×,5500,,搅拌转速,120r,／,min,,搅拌功率,75kW,,搅拌形式 三叶后掠式,(,两层,),；传热形式 半管螺旋冷却夹套及内冷管。

特点,,,a.,“,长径比,”,适中，单位体积产能大，可达到,278t,／,a,b.,聚合釜采用两层三叶后掠式搅拌叶，搅拌强度、剪切力和循环次数比较适中，所生产的产品粒径集中且均匀c.,采用顶伸式传动、底部注水冷却轴瓦，双端面机械密封，传动平稳，运转周期长，维修、保养、检修方便d.,采用半管式夹套冷却方式，釜内壁和釜内构件外壁采用电解抛光，防粘釜和传热效果好e.,采用带有安全连锁装置的快开人孔，生产安全可靠f.,采用双喷淋阀旋转喷淋涂釜装置，清釜简单，无死角，解决了聚合釜的粘釜问题g.,聚合釜减速机采用采用日本住友减速机，解决了国产减速机的噪声和运行寿命问题④,锦西化工机械,48m,3,聚合釜,搅拌叶为顶伸式三层三叶后掠式搅拌器，搅拌转速为,95r,／,min,；釜的筒体高度为,5790mm,，筒体直径为,3000mm,，上、下封头高度为,849mm,；全容积为,48.7m,3,二,),出料槽,,出料槽在工艺流程中起到,连接上下工序,的作用，即,间断操作的聚合过程,与,连续操作的汽提、离心、干燥过程,之间的,缓冲作用根据聚合釜容积及台数，出料槽常有,18.8m,3,、,45m,3,和,70m,3,等规格。

1.,主要结构,,电机功率为,7.5kW,；搅拌转速为,36r/min,；搅拌型式采用顶伸式、无底轴瓦长轴结构由于在下层的回块平板斜浆叶下方，沿垂直方向各焊制一块平衡叶片，限制了轴在运动时的晃动，从而革除了底轴瓦槽内设有回块呈,90°,的直挡板，与设备内壁固定，对提高树脂质量,(,如防止由底轴瓦摩擦产生的塑化片,),、延长设备使用寿命，节约动力消耗等均起重要作用2.,主要特点,,1—,高位计量槽,,2—,过滤器,,3—,聚合釜,,4—,循环水泵,,5—,出料槽,(,一,),基本设备,六、氯乙烯悬浮聚合工艺流程的识读,,,先将,无离子,水经,高位计量槽,1,计量和,过滤器,2,过滤后，加入,聚合釜,3,内；,分散剂,可在搅拌下自聚合釜的,人孔,直接投入或以稀溶液的形态自高位,计量槽,1,加入釜内；,其它助剂,通常由,人孔,投加；然后,关闭人孔盖,，通入,氮气试压,及,排出系统中的氧气,，或借抽真空及充入氯乙烯的方法二,),基本流程,,氯乙烯系统送来,VCM,单体,，经,计量槽,1,计量并,经过滤器,2,后加入,釜内,；,引发剂,通常以溶液形态自,釜顶加料小罐,借高压水,压进釜内,加料完毕后,，于聚合釜,夹套内,通入,热水,将釜内物料,升温到规定温度,；当聚合反应开始并,释放出热量时，,再于夹套内,改加入,冷却水,，并借,循环水泵,4,维持冷却水在,大流量及低温差下,操作；聚合反应热的及时移走，是聚合温度控制在恒定值的保证，从反应,开始直至反应结束,为止。

当釜内单体,转化率达到,85%,以上时，根据釜内,压力下降的情况,进行出料操作将釜内,悬浮液,借余压,压入出料槽,5,，并于槽内,通入蒸汽升温到,75℃,左右,，被脱除的,未反应的,VCM,单体借槽内压力排入,气柜中,进行回收在,一定条件,下，将,氯乙烯,合成,聚氯乙烯,，并将,聚氯乙烯浆料,送到,汽提系统,一,),生产任务,(,二,),管辖范围,,从,单体计量槽,到,出料槽出口,之间的所有,管道、阀门、设备、电气、仪表,等均属本系统管理七、氯乙烯悬浮聚合系统的操作,,(,三,),开车前准备工作,,1.,全部工艺管道无堵塞、无杂物2.,各阀门开关灵活好用，开关正确3.,自控仪表、聚合釜上一次压力表及管道上的一次压力表准确好用4.,过滤器、计量槽及聚合釜内清洁并可以使用5.,助剂输送泵、打水泵、循环泵、热水泵、抽样真空泵等及搅拌转动灵活，转向正确6.,确认聚合釜循环泵及工业水进口阀、热水进口阀处于关闭状态7.,各种助剂、水、单体均已备齐四,),正常开车操作,,1.,备单体助剂,向单体计量槽压入指定量的单体，向各助剂计量槽加入指定量的助剂2.,加无离子水,先用水冲洗聚合釜内各部分，并通知司泵工关闭釜底出料阀，然后向釜内加入指定量的无离子水。

3.,加助剂并搅拌,向釜内加入指定量的固体或液体助剂，再次校核水量后，开动搅拌4,.,釜内脱氧,,上好大盖，通知司泵工开启脱氧真空泵，打开釜上脱氧节门，观察釜上一次压力表，当压力为,-0.06 ~ -0.08MPa,时，维持,5,分钟，关闭脱氧节门，通知司泵工停脱氧真空泵,5.,加单体,打开单体平衡管节门，确认无泄漏后，打开釜上单体节门，向釜内加入定量单体6.,冷搅升温,关闭釜上所有阀门,(,除压力表及上气管阀门,),，校核搅拌电流，冷搅,10~30,分钟后，通知自控工升温五,),正常运行控制操作,,1.,必须按规定时间完成升温操作2.,为安全起见一般两台釜不宜同时进行升温操作3.,应严格按规定的反应温度控制，使温度波动范围不超过,±,0.2℃,4.,发现仪表控制不正常情况，应及时联系和处理5.,应定时巡回检查及填写原始记录，包括釜上压力表、釜上层水银温度计、轴封水罐水位、搅拌电机电流以及设备运转情况6.,当釜内反应达到出料标准时，可通知出料六,),出料操作,,1.,加入终止剂,按计量要求将终止剂加入釜内，,15,分钟后与司泵工等联系好，准备出料2.,打开出料阀,倒好出料阀门，通知司泵工打开釜底出料阀门。

3.,当搅拌电流降到,30A,以下时，通知司泵工启动多级泵，加开喷淋阀，冲洗,5,分钟后关闭4.,冲洗聚合釜,确认出料完毕后，打开多级泵水管阀门冲洗两次5.,冲洗出料管道,确认将冲洗水压出聚合釜，关闭立管阀门，打开出料管端多级泵水管阀门，冲洗出料管道，确认管道冲净关闭多级泵水管阀门6.,回收单体,打开向合成气柜排气管阀门，自压排气；排气完毕，通知司泵工停多级泵、循环泵，通知自控工将,“,排气,—,真空,”,阀拨至,“,真空,”,位置，通知司泵工开启真空回收泵，打开釜上排气阀门7.,充氮气,当釜内压力达到,-0.08MPa,后，关闭釜上排气阀，通知司泵工停回收真空泵，通知自控工将,“,排气,—,真空,”,阀拨至,“,排气,”,位置，将氮气阀拨至,“,开,”,位置8.,打开釜上氮气阀门至釜内压力为,“,0,”,后，关闭氮气阀门，通知自控工将氮气阀门拨至,“,关,”,位置9.,打开人孔,打开釜上,“,排空,”,阀门，打开终止剂小罐排空节门，手摸管口无气流流动后，打开釜上人孔盖10.,冲洗清釜,通知清釜工冲、清釜七,),人工清釜操作,,1.,申请批准,做计划、打报告审批，办理好入罐证2.,切断电源,断掉釜搅拌的电源，拿掉保险并挂牌示警，办好停送电操作票。

3.,安全隔绝,关闭釜上相关阀门（单体进料阀、氮气阀、单体气回收阀、无离子水加料阀、分散剂加料阀、调节剂加料阀、釜出料总阀及聚合釜底阀等），断开进釜自动开关阀的气源4.,置换通风,保持釜内通风良好，照明良好，保持鼓风机的风管对釜内送风5.,安全分析,取样分析含氯乙烯、含氧合格6.,加强复核,对釜内状况、准备工作、措施等进一步确认7.,劳动保护,,下釜者必须穿戴好劳动防护用品，系好安全带方可下釜，并将安全绳系于釜的人孔旁，必须戴好安全帽，釜外还要备有长管式或特殊的防毒面具；釜内脚手架必须牢靠8.,专人监护,,在清釜的操作全过程中，应设专人在人孔旁监护，及时传递工具，并确保清釜人员的安全，一旦发现不正常情况，应及时协助处理或联系八,),系统的异常情况及分析处理,序,,号,异常,,情况,原,,因,处理方法,1,釜内,,压力,,和温,,度剧,,增,①冷却水量不足，冷却水温超高,,②引发剂用量过多,,③颗粒粗,,④悬浮液稠,,⑤气膜阀轧死,,⑥仪表自控失灵,,⑦爆聚,①检查水量不足的原因并及时联系冷冻水或加高压稀释水,,②根据水温调整用量,,③检查操作和配方,,④加稀释水,,⑤清理气膜阀,,⑥改手控,,⑦提前出料,(,可釜底取样判断,),,序,,号,异常情况,原,,因,处理方法,2,加上注水,,时釜内压,,力升高,①投料加水或单体过多,①部分出料后再视情况继续聚合反应,3,搅拌电机,,突然停止,,运转,①常用电跳闸,,②电机开关跳闸,,③电机超载,①迅速投入备用电源，或加终止剂,,②请电工检查，或加终止剂,,③,,倒釜或提前出料，调整配方,,序,,号,异常,,情况,原,,因,处理方法,4,反,,应,,慢,①引发剂用量不足,,②单体质量差,①补加引发剂或调整配方,,②分析单体质量，与氯乙烯装置联系,5,升温,,时压,,力剧,,增,①水或单体多加,①排气降压,,,序,,号,异常,,情况,原,,因,处理方法,6,颗,,粒,,粗,①投料不准确,,②单体含酸或水质,pH,低,,③分散剂没有加或少加,,④分散剂变质,①按配方投料,,②严格控制水质（与供水联系）,,③补加适量分散剂,,④严格配制分散剂,,序号,异常,,情况,原,,因,处理方法,7,爆聚,①聚合升温时没有开搅拌,,②分散剂未加或少加,,③引发剂过多冷却水不足,,④,,搅拌叶脱落，或机械故障,①釜底取样后视情况排气，回收单体气，避免继续反应结块,,②同上,,③更换冷冻水或加上注水，或部分出料,,④,,同①操作、停釜检查,,序号,异常,,情况,原,,因,处理方法,8,树脂转型,①单体质量查,,②仪表偏差,①按单体质量及时调整聚合温度,,②检查校正仪表,9,出料管发热,①出料阀漏,①关紧出料阀，放出管内残物,,②用高压水倒冲出料管,,③若上述办法无效，可视情况将料压至其它釜反应,,,作业,,,试述氯乙烯悬浮聚合的工艺流程,,,。