化工聚錄乙烯生產(chǎn)技術(shù)pvc任務(wù)四PVC樹脂的干燥概要

化工聚錄乙烯生產(chǎn)技術(shù)pvc任務(wù)四PVC樹脂的干燥概要第1頁/共53頁PVC樹脂干燥的原理一PVC樹脂干燥條件的選擇二PVC樹脂干燥主要設(shè)備的識別三PVC樹脂干燥工藝流程的識讀四PVC樹脂干燥系統(tǒng)的操作五第2頁/共53頁(一)聚合過程的特點1.聚合過程結(jié)束時，單體的轉(zhuǎn)化率為85%~90%

2.出料時料漿中含有2%~3%的殘留單體(由于聚氯乙烯樹脂的溶解和吸附作用)3.在70℃~75℃自壓和真空回收單體后，仍存在1%~2%的殘留單體

4.必然造成環(huán)境污染和單體損耗一、PVC料漿汽提的意義第3頁/共53頁(1)離心機運轉(zhuǎn)中逸入操作區(qū)空氣中，并溶于離心母液中．排放時繼續(xù)污染。

(2)干燥操作時隨熱風(fēng)排入大氣，并于成品包裝口逸入操作區(qū)空氣中。

(3)成品樹脂內(nèi)殘留的單體，會在貯存和運輸過程中發(fā)生緩慢的擴散而污染環(huán)境。(二)殘留單體對環(huán)境的污染第4頁/共53頁(4)塑化加工時受熱而大量逸入操作區(qū)空氣中。

(5)在成型制品中仍殘留一定數(shù)量的氯乙烯，還會在制品的使用過程中發(fā)生擴散。例如，用作自來水管或食品藥物包裝時，會發(fā)生單體往水或食品的遷移，最終進入人體內(nèi)。

(6)經(jīng)汽提后的殘留單體，宜控制在20mg/kg以下，以使成品樹脂殘留單體低于8mg/kg，基本可滿足要求。

第5頁/共53頁1.料漿中殘留單體的存在形式

殘留單體含量為2%~3%,主要有兩種存在形式，即水相溶解的氯乙烯單體和樹脂相吸附的氯乙烯單體。二、PVC料漿汽提的原理2.汽提的原理(1)在多孔的塔盤上，漿料自上而下流動，熱蒸汽自下而上流動，二者直接接觸進行傳熱和傳質(zhì)；第6頁/共53頁(2)PVC樹脂吸附的VCM和水相中溶解的殘留單體被加熱氣化，隨上升的水蒸氣汽提帶逸出去；(3)隨著料漿的不斷往下流動，溫度逐漸升高且使水相中的VCM隨溫度的升高而降低，樹脂內(nèi)部VCM的含量與水相中VCM的含量形成濃度差，在濃度差的推動下，PVC內(nèi)部的VCM不斷向水相進行擴散，并逐漸被氣化，隨上升的蒸汽帶動經(jīng)多塊塔盤上的傳熱傳質(zhì)逐漸達到被脫除的目的。第7頁/共53頁

溫度升高時，料漿中的VCM氣化速度加快，殘留VCM量降低；當(dāng)溫度降低時，在相同的停留時間內(nèi)，殘留的VCM量增大。三、PVC料漿汽提條件的選擇(一)汽提溫度的選擇(控制塔底溫度95～100℃范圍)

溫度太高時，PVC樹脂易發(fā)生分解，放出氯化氫氣體，使PVC變色，影響產(chǎn)品白度和熱穩(wěn)定性。第8頁/共53頁(二)汽提壓力的選擇(塔底壓力呈現(xiàn)微真空，全塔壓差在0.03~0.04MPa)

所有塔板上的汽提都是在沸騰狀態(tài)下進行的，塔底壓力呈微真空時，對應(yīng)沸騰溫度低于100℃；塔底壓力呈微正壓時，對應(yīng)沸騰溫度高于100℃[如塔底壓力在(表壓)0.030~0.040MPa時，相應(yīng)的沸點約為108～110℃]，產(chǎn)品變色(白度)及熱穩(wěn)定性有一定的影響。第9頁/共53頁

平均停留時間，即全部塔板上料漿量除以料漿流量。停留時間的長短是由塔板數(shù)所決定的，如圖給出了試驗塔從塔頂下數(shù)的不同塔板數(shù)與殘留氯乙烯量的關(guān)系。(三)汽提停留時間的選擇

(平均以4～8min為宜)圖4.2.2殘留氯乙烯與塔板數(shù)的關(guān)系第10頁/共53頁

樹脂的顆粒形態(tài)，特別是孔隙率大小，對汽提效率影響頗大。顆粒愈疏松，愈易汽提，即在同樣汽提操作條件下，所得產(chǎn)品的殘留氯乙烯量愈低。也就是說，XJ-6最難于汽提，而SG-1最易汽提。(四)樹脂性能對操作的影響第11頁/共53頁(一)汽提塔(1)—回流冷凝器(2)—漿料噴嘴(3)—塔節(jié)；(4)—篩板(5)—視鏡；(6)—裙座1.主要結(jié)構(gòu)四、PVC料漿汽提主要設(shè)備的識別第12頁/共53頁

是用于除去聚氯乙烯樹脂和水相中的氯乙烯單體的設(shè)備。含有VCM的PVC料漿(水相溶解的VCM和PVC樹脂吸附的VCM，其VCM達2％～3%)。在多孔的塔盤上往下流動時與塔底進入的蒸汽直接逆流接觸，進行傳熱和傳質(zhì)。PVC顆粒吸附的VCM和水相中溶解的單體被加熱氣化，隨上升的水蒸氣汽提帶逸出去，隨著2.工作原理第13頁/共53頁料漿的不斷往下流動，溫度逐漸升高且使水相中的VCM逐漸降低，樹脂內(nèi)部VCM的含量與水相中VCM的含量形成濃度差，在這濃度差的推動力下，PVC內(nèi)部的VCM不斷向水相進行擴散，并逐漸被氣化，隨上升的蒸汽帶動經(jīng)多塊塔盤上的傳熱傳質(zhì)，逐漸達到脫除料漿中的VCM之目的。

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(1)回流冷凝器

由管間通入冷卻水將列管內(nèi)上升蒸汽中的水分冷凝，并回流噴淋入進料管上方的一塊淋洗篩板上。既可使塔頂抽逸的單體氣流內(nèi)含水量降低，不致堵塞回收管線；又能將含有溶解單體的冷凝水回收噴淋入塔內(nèi)再進行汽提處理；同時節(jié)省了塔頂為稀釋漿料防止堵塞而噴入的軟水量。3.主要特點第15頁/共53頁

(2)無溢流管式大孔徑篩板

塔內(nèi)設(shè)置有20~40塊篩板，篩孔直徑為15~20mm，篩板有效開孔率為8~11%；篩板之間借若干拉桿螺栓和定位管固定，保持板間距在300~550mm范圍。料漿經(jīng)處理后，殘留單體可降至200~400ppm；防止熱敏性聚氯乙烯樹脂的堵塞和沉積；使樹脂漿料在全塔范圍內(nèi)分布均勻。第16頁/共53頁

(1)篩板與塔節(jié)內(nèi)壁的間隙

應(yīng)嚴(yán)格控制，以防止塔底上升的蒸汽與塔頂下流的漿料在環(huán)隙部位發(fā)生偏流或短路，不利于傳熱和傳質(zhì)過程的進行。4.注意事項

(2)塔板水平與塔身垂直度

嚴(yán)格控制，以保證氣液接觸時篩板上泡沫層高度均勻。一般汽提塔的空塔氣速在0.6～1.4m／s范圍，篩板孔速在6～13m／s范圍，物料在塔內(nèi)平均停留時間在4～8min范圍。第17頁/共53頁(二)混料槽

用于貯存混勻汽提之后的漿料，待進入脫水工序。

(1)—電機；(2)—減速機

(3)—人孔；(4)—軸

(5)—攪拌耙齒；(6)—底軸瓦；(7)—出料漿葉1.主要結(jié)構(gòu)第18頁/共53頁2.主要參數(shù)

轉(zhuǎn)速為8～12r／min

電機功率為7.5～10kW

攪拌型式為耙齒與壓縮空氣組合第19頁/共53頁3.主要特點

(1)轉(zhuǎn)速慢由于轉(zhuǎn)速慢，底軸瓦采用連續(xù)注水結(jié)構(gòu)，故經(jīng)處理后料漿中不易產(chǎn)生“塑化片”，且動力電的能耗甚低；

(2)設(shè)平槳式攪拌葉底部出料小罐中設(shè)置相對直徑較大的平槳式攪拌葉，使攪拌強度維持在較高的水平，以防止出料部位因樹脂沉淀而堵塞。第20頁/共53頁

(3)主要攪拌動力由底部鼓入的壓縮空氣承擔(dān)的，耙齒的緩慢轉(zhuǎn)動，將壓縮空氣氣流推向截面使料漿均勻翻動。由于攪拌強度低，沿混料槽軸向上下的含固量稍有差別,下層較上層來得稠些。

(4)處理量大此種大型混料槽，由于攪拌處理批量大(每槽可達20～30t樹脂)，有利于提供加工用戶需要的大批量均質(zhì)產(chǎn)品。第21頁/共53頁(三)樹脂料漿過濾器設(shè)置在聚合釜或料漿處理槽出口與料漿泵之間的進口管道上，過濾料漿中夾帶的粘釜物和軸瓦處摩擦生成的“塑化片”。濾網(wǎng)3由不銹鋼板沖孔制成篩板，再卷焊而成，也有用4～6目不銹鋼絲網(wǎng)制作，但效果稍差些。1.主要結(jié)構(gòu)第22頁/共53頁

安裝時與平面呈30°夾角，以利濾渣的清理。當(dāng)使用一定周期后，由于濾網(wǎng)內(nèi)側(cè)表面為“塑化片”堆滿，阻力逐漸增大，可借沖洗管4沖洗，或由上下手孔1處清理后，再投入運轉(zhuǎn)，故在連續(xù)操作場合常設(shè)置兩臺過濾器，以供清理時切換使用。2.安裝要求第23頁/共53頁3—出料槽6—水環(huán)真空泵7—樹脂過濾器8、12—料漿泵9—螺旋板換熱器10—汽提塔11—混料槽(一)基本設(shè)備五、PVC料漿汽提工藝流程的識讀第24頁/共53頁

需汽提的料漿自出料槽3，經(jīng)樹脂過濾器7由料漿泵8送經(jīng)螺旋板換熱器9，與汽提排出的高溫料漿熱交換并被升溫后，進入汽提塔10頂部；料漿經(jīng)塔內(nèi)篩板小孔流下，與塔底進入的蒸汽直接逆流接觸，進行傳熱傳質(zhì)過程；樹脂及水相中殘留單體即被上升的水蒸氣汽提帶逸，其中的水分在塔頂冷凝器借管間通入的冷卻水冷卻而回流入塔內(nèi)；不冷凝的氯乙烯氣體借水環(huán)真空泵6抽送，排至氣柜回收。(二)基本流程第25頁/共53頁

塔底經(jīng)汽提脫除大部分殘留單體后的料漿，由料漿泵12抽出經(jīng)熱交換器9降溫后，送入大型混料槽11，待離心干燥系統(tǒng)處理。上述由水環(huán)式真空泵送出的氯乙烯，為安全起見和減少氧對單體質(zhì)量的影響，均經(jīng)含氧儀連續(xù)檢測，含氧應(yīng)小于2％。

換熱器9主要用來冷卻塔底排出的高溫料漿，以防樹脂受熱變色或降解，同時預(yù)熱待汽提的漿料。第26頁/共53頁

把出料槽送來的聚氯乙烯樹脂漿料，經(jīng)汽提后脫除料漿中殘留的絕大部分氯乙烯、低分子物質(zhì)和助劑，得到合格的聚氯乙烯料漿送干燥裝置。(一)生產(chǎn)任務(wù)(二)管轄范圍

從出料槽出口到混料槽進口閥門之間的所有管道、閥門、設(shè)備、電氣、儀表等均屬本系統(tǒng)管理。六、氯乙烯懸浮聚合系統(tǒng)的操作第27頁/共53頁

1.檢查設(shè)備儀表對各設(shè)備(出料槽、泵、換熱器、汽提塔等)、儀表進行一次全面認(rèn)真的檢查，并做好檢查記錄。

2.清除設(shè)備內(nèi)物料螺旋板式換熱器、冷凝水槽等內(nèi)應(yīng)無物料，開啟螺旋板式換熱器的各放水閥，放盡換熱器內(nèi)的積水，放盡蒸汽管道內(nèi)的冷凝水，打開蒸汽調(diào)節(jié)閥前的截止閥。(三)開車前的準(zhǔn)備工作第28頁/共53頁

3.檢查自控閥和手動閥檢查汽提工藝所有的自控開關(guān)閥、調(diào)節(jié)閥是否都處于初始關(guān)閉狀態(tài)，手動閥是否都符合工藝要求。

4.檢查出料槽液位出料槽內(nèi)物料處于規(guī)定液位，滿足汽提的生產(chǎn)要求。第29頁/共53頁

1.開冷卻水進出口閥打開塔頂冷凝器、氣水分離冷卻器的冷卻水進、出口閥門。

2.啟動沖洗水打開沖洗水槽的進水閥，將沖洗水槽的液位加至規(guī)定值，啟動沖洗水泵。

3.啟動真空泵閥打開水環(huán)式真空泵的進出口閥門和泵的進水閥，打開氣水分離冷卻器的進水閥門，向氣水分離冷卻器內(nèi)加入工業(yè)水至規(guī)定液位。(四)開車操作第30頁/共53頁

4.啟動汽提塔開塔頂噴淋水閥門，待塔底出現(xiàn)液位時，啟動出塔漿料泵，觀察漿料泵出口壓力，確認(rèn)管線通暢；打開汽提塔塔底漿料回流閥至一半的開度；待塔底液位至規(guī)定值時，將出塔漿料調(diào)節(jié)閥切入自控。

5.啟動進料系統(tǒng)打開汽提裝置的漿料過濾器的進出口閥門，打開出料槽底閥，打開進塔漿料泵出口的漿料回流閥門，啟動進塔漿料泵，觀察漿料泵的出口壓力，確認(rèn)漿料已經(jīng)打回流。第31頁/共53頁

6.啟動相應(yīng)噴淋水閥打開進塔漿料泵出口的沖洗水開關(guān)閥，打開進塔漿料調(diào)節(jié)閥，向塔內(nèi)沖水，打開塔頂?shù)膰娏芩y，向塔內(nèi)進行噴淋。

7.通入蒸氣升溫在進行4操作的同時，應(yīng)立即手動打開汽提塔的蒸汽調(diào)節(jié)閥，給調(diào)節(jié)閥一個開度，向塔內(nèi)通入蒸汽升溫。第32頁/共53頁

8.啟動真空泵回收單體開始開車時，當(dāng)塔頂壓力出現(xiàn)時，打開塔頂壓力調(diào)節(jié)閥，打開塔頂壓力調(diào)節(jié)閥旁的DN50排氣放空閥，當(dāng)放空口有氯乙烯出現(xiàn)，經(jīng)化驗合格(含氧量低于2％)后，關(guān)閉排氣放空閥；打開氣水分離冷卻器頂上的氯乙烯去氣柜回收閥，將氯乙烯氣體排至氯乙烯氣柜；若汽提塔頂?shù)某隹趬毫Υ笥诼纫蚁夤駢毫?，則可開啟直接回氯乙烯氣柜的回收閥，而不必使用水環(huán)式真空泵；反之，則應(yīng)開水環(huán)式真空泵。第33頁/共53頁

9.正常連續(xù)開車時，可不必進行排空置換及分析操作，氯乙烯氣體可直接回收至氣柜。若停車超過8h，再開車時，應(yīng)進行含氧分析。

10.調(diào)至正常當(dāng)塔底溫度升到100℃，塔頂溫度80℃以上時，關(guān)閉進塔漿料泵出口的沖洗水開關(guān)閥，打開進塔漿料泵至汽提塔的進料開關(guān)閥和進料調(diào)節(jié)閥，向塔內(nèi)進料，同時關(guān)小進塔漿料泵出口的漿料回流閥至一半開度；關(guān)小塔頂?shù)膰娏芩y，第34頁/共53頁調(diào)節(jié)噴淋水流量至規(guī)定值；手動打開塔頂壓力調(diào)節(jié)閥，給調(diào)節(jié)閥一個開度，按需要手動調(diào)節(jié)塔頂壓力至規(guī)定值；同時應(yīng)根據(jù)塔頂?shù)膲毫Q定是否啟動水環(huán)式真空泵。

11.汽提裝置向干燥漿料槽內(nèi)送料；手動控制冷凝水槽和氣水分離冷卻器的液位保持在規(guī)定值。

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1.切入自動控制汽提下料穩(wěn)定一段時間后，各控制參數(shù)趨于穩(wěn)定，汽提塔底溫度達到設(shè)定值，各液位達到設(shè)定值，將所有回路由手動切入自動控制。

2.汽提進入自動操作若汽提蒸汽流量波動及塔內(nèi)壓差變化情況無異常，則汽提可進行自動操作。

3.控制汽提溫度當(dāng)出料槽內(nèi)的物料接不上汽提時，應(yīng)降低汽提的處理量，并及時向汽提塔內(nèi)通入沖洗水，以避免螺旋板式換熱器堵塞、汽提塔溫度過高等異?，F(xiàn)象。(五)正常運行操作第36頁/共53頁

1.通知下道工序通知干燥裝置，汽提裝置準(zhǔn)備停車。

2.切換到手動控制將汽提系統(tǒng)的控制狀態(tài)由自動狀態(tài)切入手動控制狀態(tài)，全開進塔漿料泵出口的回流閥，關(guān)閉出料槽底閥，并馬上打開漿料過濾器沖洗水閥門，向過濾器內(nèi)沖水，當(dāng)過濾器及漿料回流管內(nèi)沖洗干凈后，停進塔漿料泵；關(guān)閉汽提塔漿料進料開關(guān)閥。(六)正常停車操作第37頁/共53頁

3.沖洗塔內(nèi)料在進行2操作的同時，打開進塔漿料泵出口的沖洗水開關(guān)閥，并全開汽提塔頂?shù)膰娏芩y門，向塔內(nèi)及其管道內(nèi)沖水。

4.關(guān)閉蒸氣閥約15～20min后，通過視鏡察看塔內(nèi)水中是否有料；有料則繼續(xù)沖洗，若無料及塔內(nèi)壓差低于10kPa后，則可逐漸關(guān)小汽提塔蒸汽閥至全關(guān)，并關(guān)閉蒸汽調(diào)節(jié)閥前的截止閥。第38頁/共53頁5.待塔底溫度降至40℃以下后，方可關(guān)閉進塔漿料泵出口的冷洗水開關(guān)閥、進塔漿料調(diào)節(jié)閥和塔頂?shù)膰娏芩y門，停止沖水；待塔底液位降至50％后，停出塔漿料泵；停水環(huán)式真空泵，關(guān)閉去氣柜的氯乙烯回收閥和塔頂壓力調(diào)節(jié)閥前的截止閥。

6.關(guān)閉相應(yīng)閥門停沖洗水泵，關(guān)閉各冷凝器的冷卻水的出口閥門，關(guān)其他各相應(yīng)的閥門。

7.全面停車當(dāng)汽提塔、漿料管道、螺旋板式換熱器等設(shè)備及管道已全部沖洗干凈后，即可停車。第39頁/共53頁

突然停蒸汽時的緊急處理：

1.突然停蒸汽時，應(yīng)立即打開塔頂壓力調(diào)節(jié)閥旁的DN50排氣放空閥，全開塔頂?shù)臎_洗水。

2.按正常停車步驟進行停車操作。

3.并用出塔漿料泵將未經(jīng)處理的漿料全部送入干燥的漿料槽內(nèi)，由干燥裝置進行升溫及吹風(fēng)處理。(七)緊急停車操作第40頁/共53頁突然停電時的緊急處理：

突然停電時，應(yīng)立即啟用備用電源，并用無離子水沖洗螺旋板式換熱器、汽提塔、漿料泵和附屬的漿料管道，然后視情況進行停車或繼續(xù)生產(chǎn)。第41頁/共53頁1.汽提塔內(nèi)必須使用無離子水，不得通入工業(yè)水等硬度較高的水，出料槽的沖洗水也必須使用無離子水。

2.必須每班分析一次回收氯乙烯氣體中的含氧量。

3.出料槽往汽提系統(tǒng)送料的漿料過濾器，應(yīng)定期切換使用，并應(yīng)將備用的過濾器沖洗干凈。(八)注意事項第42頁/共53頁4.各出料槽在汽提塔生產(chǎn)期間，必須輪流使用，不得同時使用以免堵塞，干擾汽提裝置生產(chǎn)。

5.汽提塔原始開車時，必須用蒸汽將氯乙烯氣體進行排空，并應(yīng)分析放空氣體中的含氧量，只有當(dāng)其中的含氧量小于2％后，方可回收氯乙烯至氣柜。在平時的停車過程中，只需關(guān)閉塔頂壓力調(diào)節(jié)閥前的截止閥和回收氯乙烯直接回氣柜閥，以便于日常的開車。第43頁/共53頁

6.汽提塔生產(chǎn)過程中，若出現(xiàn)出料漿料管道堵塞或進塔漿料泵打壓不起時，必須立即關(guān)閉進料開關(guān)閥，打開沖洗水開關(guān)閥進行沖洗，以防螺旋板式換熱器堵塞。

7.保持冷凝水槽內(nèi)的液位在規(guī)定值；若液位過低會使氯乙烯氣體直接從冷凝水槽底部排出，若液位過高，則會使槽內(nèi)的氣相空間偏小，導(dǎo)致氣水分離效果不好，使回收氯乙烯管道內(nèi)積水；更嚴(yán)重者，甚至?xí)鹨悍?，?dǎo)致塔頂壓力急劇升高，影響汽提控制。第44頁/共53頁8.汽提裝置生產(chǎn)過程中，塔頂必須保持一定量的沖洗水，否則容易跑料，生產(chǎn)過程中，應(yīng)經(jīng)常觀察冷凝水槽內(nèi)的水是否帶料，以判斷汽提塔頂是否跑料。

9.汽提裝置開車前，應(yīng)通知氯乙烯裝置，注意氯乙烯氣柜的高度。

10.汽提裝置生產(chǎn)期間，汽提操作人員應(yīng)加強與干燥裝置操作人員的聯(lián)系，以保持干燥與汽提之間的漿料流量平衡，防止出現(xiàn)進干燥漿料槽的漿料流量過大或過小現(xiàn)象，影響干燥正常生產(chǎn)。第45頁/共53頁11.汽提裝置應(yīng)采用雙路電源。

12.停車時，必須注意應(yīng)逐步關(guān)小蒸汽閥，以減少因溫度下降過快而引起的塔內(nèi)壓力突變和負壓過大；開車時必須及時向塔內(nèi)通人蒸汽，以破壞塔內(nèi)原先停車所產(chǎn)生的真空。

13.停車后，出塔漿料泵的出口閥、塔底回流閥應(yīng)關(guān)閉。第46頁/共53頁14.停車時，當(dāng)汽提塔的視鏡內(nèi)無料后方可停沖洗水，否則殘留在漿料中氯乙烯含量會上升，并進入干燥系統(tǒng)，另外，塔內(nèi)殘留的樹脂，在下