PVC树脂中残留VCM脱吸的影响因素及改进措施
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聚氯乙烯树脂中杂质产生原因及改进措施摘要:PVC树脂中的杂质粒子对下游加工和客户使用产生不利影响。
因此,全面分析杂质粒子的产生原因是解决问题的关键。
杂质粒子的产生原因有很多,例如生产过程中的设备故障、生产环境的污染、原材料的质量问题等等。
在生产过程中,必须严格控制每一个环节,从原材料的选择、加工、运输,到产品的包装、存储、运输等方面都要严格把控,以减少或避免杂质粒子的产生。
对于已经产生的杂质粒子,必须采取相应的处理措施,以保证产品品质和提升优等品率。
可以采用物理或化学方法进行处理,例如筛选、磁选、洗涤、高温热处理等。
还可以从管理、技术、设备等多方面入手,对生产过程进行改进,以减少或避免杂质粒子的产生。
关键词:聚氯乙烯树脂;杂质产生;原因;改进措施1系统杂质产生原因1.1聚合系统产生杂质青海盐湖镁业有限公司PVC&钾碱厂是一家专业生产SG5型PVC树脂的企业。
该厂采用143m3聚合釜进行生产,并在其中配置了釜顶冷凝器。
在生产过程中,浆料会通过釜顶冷凝器进行换热,但是会附着在列管内壁上,并形成“黄点”。
为了解决这个问题,生产过程中需要采用高压蒸汽进行涂壁操作,温度至少为150℃。
在生产过程中,釜顶冷凝器是非常重要的设备,它能够通过换热将浆料中的热量转移出去,从而使得浆料达到所需的温度。
但是,由于浆料中含有一些难以挥发的有机物,这些有机物会在列管内壁上形成固体物质,也就是所谓的“黄点”。
这些“黄点”会影响釜顶冷凝器的换热效果,导致生产效率下降。
为了解决这个问题,青海盐湖镁业有限公司PVC&钾碱厂采用高压蒸汽进行涂壁操作。
具体来说,就是在入料时,将高压蒸汽喷射到列管内壁上,以达到涂壁的目的。
这样一来,浆料就不会附着在列管内壁上,也就不会形成“黄点”了。
需要注意的是,为了确保涂壁的效果,涂壁时的温度至少需要达到150℃。
这个温度可以有效地将有机物挥发出去,从而达到涂壁的目的。
同时,为了保证生产过程的安全性,需要采用高压蒸汽进行涂壁操作。
影响聚氯乙烯树脂质量的因素与优化措施摘要:聚氯乙烯树脂是化工生产的重要原材料之一,同时也是现阶段企业核心竞争力的主要来源。
本文结合现阶段我国聚氯乙烯树脂树脂的质量现状,首先介绍了影响聚氯乙烯树脂质量的影响因素,其次对聚氯乙烯树脂质量优化的途径进行了探讨,希望可以有效提升聚氯乙烯树脂质量控制水平,为行业的可持续健康发展做出积极的贡献。
关键词:聚氯乙烯树脂;质量因素;优化策略引言随着我国聚氯乙烯树脂生产工业水平的不断提升,如何提升产品质量,占据市场主动权成为各个生产企业需要优先解决的问题。
目前,我国的聚氯乙烯树脂生产质量控制新指标已经出台,成为许多企业生产过程中的限制发展因素。
为了进一步开发出适应企业生产需求的生产工艺,同时也为了进一步提升我国聚氯乙烯树脂生产稳定性与技术效果,现就影响聚氯乙烯树脂质量的因素分析介绍如下。
一、原材料影响聚氯乙烯树脂质量的因素1.分散剂在整个聚氯乙烯树脂生产过程中,分散剂主要扮演着防止颗粒凝结的作用。
根据生产的实际流程设计要求,分散剂一般选择水溶性的有机高分子以及非水溶性的无机粉末。
随着科学技术的快速发展,特别是悬浮聚合技术的有效应用,目前许多企业在聚氯乙烯树脂生产过程中已经开始采取复合分散体系来满足生产是角球。
通过有机、无机材料相互结合的模式,添加少量的活性表面剂,从而在满足基本生产要求的情况下进一步提升生产质量。
分散剂、搅拌设备是影响聚合物颗粒度的关键因素,针对一些特定的反应设备而言,搅拌的流程也相对固定,此时分散剂的选择就成为影响最终聚氯乙烯树脂质量的关键条件。
根据现阶段市场上分散剂的类型来看,针对聚氯乙烯树脂颗粒度的影响主要体现在加工性能与稳定性等层面,微观上来看,则主要体现在平均粒径、颗粒度的分布以及形态特征分布等方面。
针对悬浮聚合树脂而言,分散剂的选择需要搭配转化率、搅拌频率进行科学选择,从而满足生产的要求。
2.引发剂引发剂对于聚氯乙烯树脂质量的影响主要在于聚合生产过程速率、分子质量以及分布指标等。
聚氯乙烯产品质量的影响因素及改进措施聚合温度是影响PVC产品质量的重要因素之一。
聚合温度过高会导致聚合反应副反应增加,分子量分布变宽,产生大颗粒料和颗粒不规整等问题。
而聚合温度过低则会降低聚合反应的速率和转化率,影响产品的产量和质量。
因此,在生产过程中,应根据实际情况控制聚合温度,保证聚合反应的稳定性和高效性。
2改进措施2.1原辅材料的优化选择为了提高产品质量,应选择高纯度、稳定性好的氯乙烯作为原料,减少杂质对聚合反应的影响。
同时,应选用优质的分散剂和引发剂,控制其用量和质量,保证聚合反应的稳定性和高效性。
2.2工艺的优化改进在生产过程中,应控制聚合温度和聚合时间,避免过高或过低的温度对聚合反应产生不良影响。
同时,应注意分散剂的添加方式和时间,控制体系的粘度和泡沫的产生,保证产品的规整性和稳定性。
2.3管理的优化改进在生产管理方面,应加强对生产工艺和设备的管理和维护,确保设备的正常运行和生产工艺的稳定性。
同时,应加强对原辅材料和产品的质量检测,及时发现和解决问题,保证产品的质量和安全性。
综上所述,影响聚氯乙烯产品质量的因素较多,需要从原辅材料、工艺和管理等多个方面进行优化和改进。
只有全面提高生产质量管理水平,才能保证聚氯乙烯产品质量的稳定和优良。
在汽提工艺中,需要严格控制操作温度和压力等参数,以避免PVC树脂变色或残留氯乙烯量超标等问题。
在干燥过程中,需要注意控制温度,以避免产品变色或产生杂质。
此外,需要定期清理系统,避免空气粉尘进入系统,产生类似鱼眼的物质。
为了改进PVC产品质量,需要确保原副材料的质量及其稳定性。
VCM中的杂质是影响PVC树脂质量的因素之一,超标的Fe含量、酸含量、二氯乙烷含量会导致PVC树脂的白度下降和热稳定性受损。
在聚合过程中,需要使用脱盐水或经过处理的工业软水,并进行水质分析,确保水质质量。
此外,需要根据生产需要按比例配制三元复合分散剂体系,并选用高活性的引发剂,以减少鱼眼的生成。
氯醋树脂生产过程中的异常现象及改进措施-化工论文-化学论文——文章均为WORD文档,下载后可直接编辑使用亦可打印——氯醋树脂是最早工业化的氯乙烯( VCM) 类共聚树脂,也是极为重要的一种共聚树脂,由VCM 及醋酸乙烯酯( VAC) 共聚制成。
其常用制备方法有以下 4 种: 悬浮聚合、溶液聚合、乳液聚合和醇解法,其中悬浮聚合是最主要的生产方法。
悬浮聚合法氯醋树脂生产工艺原理和方法基本与PVC 的悬浮聚合生产方法相同,只是多了一种单体。
新疆石河子中发化工有限责任公司( 以下简称中发化工公司) 是一家生产PVC 与氯碱产品的综合化工企业,国内现有的氯醋树脂的4 个品种( VAC质量分数分别为5%、13%、20%、30%) 该公司均可生产。
中试装置是以VCM 和VAC 为原料,采用悬浮聚合法,通过控制VCM 和VAC 的加入比来生产不同型号的氯醋树脂。
中发化工公司在氯醋树脂生产过程中发现,氯醋树脂的脱吸效果不太理想,残留单体含量较高,影响树脂质量,故对汽提工艺进行了改进,达到了降低氯醋树脂残留VCM 含量的目的,取得了明显的经济效益及社会效益。
1、生产工艺来自聚合工序的树脂浆料进入沉析槽,经悬浮液过滤器过滤后,通过进塔泵经板式换热器换热后进入汽提塔内,物料由塔盘上层进入汽提塔内,与塔底部的蒸汽进行逆流接触,将浆料中的VCM 和水蒸气带入冷凝器中。
其量的水蒸气冷凝后进入积水罐,VCM 则回收送入气柜。
脱吸合格后的浆料经由进出塔泵送至干燥浆料槽等待离心干燥。
用沉降离心机对树脂浆料进行洗涤和脱水,为干燥岗位提供树脂湿物料。
图1 为改造前汽提系统生产工艺流程简易框图。
2、生产过程中的异常现象及改进措施2.1 生产过程中的异常现象中发化工公司汽提系统原为正压操作,工艺控制、设备机型及工作原理都比较复杂,因此在运行过程中常出现问题。
2.1.1 系统正压运行时压差的影响汽提塔压差是指汽提塔塔底压力与塔顶压力的差值,压差直接影响物料在汽提塔内的停留时间和塔盘上的物料层厚度。
第48卷第12期 2020年12月聚氯乙烯 Polyvinyl ChlorideVol .48, No . 12 Dec . , 2020【科研与生产】本体法P V C 树脂残留氯乙烯单体含量超标原因及调整措施王西能*(新疆中泰化学托克逊能化有限公司,新疆吐鲁番830〇24)[关键词]本体法P V C 树脂;残留氯乙烯含量;表观密度;颗粒形态;真空;汽提[摘要]分析残留氯乙烯含量超标树脂的质量,深人讨论本体聚合过程,找到了本体法P V C 树脂残留氯乙 烯含量超标的原因,并有针对性地进行了工艺优化和配方调整,使本体法P V C 树脂残留氯乙烯含量从2 000 pg/g 降至5 pg /g 以下,解决了制约本体法P V C 树脂质量提升的关键问题。
[中图分类号]TQ 325.3[文献标志码]B[文章编号]1009 -7937(2020) 12 -0001 -05Cause of excess vinyl chloride content in bulk PVC resin and adjustment measuresWANG X i9 neng(Xinjiang Zhongtai Chemical Toksun Energy Chemical C o . , L td.,Turpan 830024,China )Key words : bulk PVC resin ; residual vinyl chloride content ; apparent density ; particle morpholo gy ;vacuum ; strippingAbstract : Through the quality analysis of the bulk PVC resin with excess residual vinyl chloridecontent and in-depth discussion on the bulk polymerization process , the reasons for the excess residual vi nyl chloride content in the bulk PVC resin were found out . Process optimization and formula adjustment were made to target the reduction in the residual vinyl chloride content of bulk PVC resin from 2 000 jxg /g to blow 5 jxg /g , thus the key problem restricting the quality improvement of bulk PVC resin was solved .新疆中泰化学托克逊能化有限公司(以下简称 托克逊能化)20万t /a 本体法P V C 生产装置于 2019年11月建成投产。
质量与检测影响聚氯乙烯树脂质量的原因分析和提高质量的措施吴海朋(新疆天域新实化工有限公司,新疆石河子832000)摘要:在现代社会的发展当中,聚氯乙烯工业已经得到了快速的发展,同时在各行各业当中的应用十分广泛,为社会经济的发展以及人们的生活提供了可靠的保障。
特别是在各项基础设施建设方面,PVC材料的应用十分广泛,凭借自身具有的各种优势,极大的提升了自身的应用范围。
但是在当前聚氯乙烯工业快速发展的情况下,各类产品表现出产能过剩的情况,对于PVC企业的发展产生了十分不利的影响。
这就需要企业在提升自身市场竞争力的时候,需要在新品种开发的同时,严把质量关,提升自身产品的质量。
因此,必须要对影响聚氯乙烯树脂质量的原因进行分析,从而更好的采取有效的应对措施,实现聚氯乙烯树脂质量的提升,为现代社会的发展做出更大的贡献。
关键词:聚氯乙烯;原因;质量在当前PVC行业的发展当中,随着经济增长速度以及投资拉动作用的不断加强,使得当前的行业发展面临比较严重的产能过剩问题,产品的增幅要大大超出了下游行业的需求,加剧了企业之间的竞争压力。
这就使得企业为了更好的提升自身产品的市场竞争力,必须要努力的提升产品的质量,在保证PVC树脂质量达到GB/T5761-2006相关要求的同时,更好的满足下游PVC制品用户在加工方面提出的要求,从而获得更大的市场份额,提升自身的盈利能力[1]。
所以说,通过对影响聚氯乙烯树脂质量的因素进行分析,更好的对其中的影响因素进行分析,对现有的生产工艺进行改善,实现生产水平的提升,适应当前激烈的市场竞争压力。
1表观密度较高的原因及处理措施在PVC材料的生产当中,未压缩状态下单位体积PVC树脂的质量用表观密度来进行表示,如果球形的PVC树脂表观密度过高,则说明其内部孔隙率较低,容易生成紧密型的PVC树脂。
而在PVC树脂的孔隙率降低的视乎,会使得PVC树脂内部水分的脱吸阻力加大,使得产品中出现水分含量超标的情况,使得PVC树脂的加工性能受到了很大的影响[2]。
氯醋树脂中残留单体脱吸工艺的改进孙玉军3,马学莲(新疆石河子中发化工有限责任公司,新疆石河子832000) [关键词]氯醋树脂;残留单体;脱吸[摘 要]介绍了氯醋树脂中残留单体对氯醋树脂质量的影响,采用热水加热浆料、负压汽提等技术后,减少了氯醋树脂中残留单体的含量,提高了氯醋树脂的质量。
[中图分类号]T Q325.3 [文献标志码]B [文章编号]1009-7937(2008)12-0010-03Improvement on the str ipping of residual monomer s conta inedin vinyl chlor ide-vinyl acetate copolymerS U N Yu-j un,MA X ue-l i an(Xi nji an g S hihezi Z hon gf a Ch emical In dust ry Co.,Lt d.,Shi hezi832000,Chi na)K ey w or ds:vi n yl chl ori de-vi nyl acetate cop ol y mer;resi dual m ono mers;rem ovalAbst ract:Infl uences of t he resi du al mo no mers contained in vi ny l chlo ri de-vi n yl acetate cop ol2 y mers on t he q uali ty of t he cop ol ymers were i nt rod uced.Aft er adopt in g t he t echn olo gy of heati ng slu rry b y h ot water foll ow ed b y vacuu m st ripp i ng,t he conte nts of resi du al mo no mers in vi nyl chlo2 rid e-vi nyl acetate cop ol ymer were reduced an d t he q uali ty and p rocessi ng p roperties of vi nyl chlo2 rid e-vi nyl acetate cop ol ymer w ere i mp roved. 氯醋树脂是氯乙烯和醋酸乙烯酯的共聚物,生产方法有悬浮法、本体法、乳液法、溶液法等。
影响PVC树脂质量的原因及对策天津大沽化工股份有限公司崔建文1.概述聚氯乙烯(PVC)树脂在通用塑料生产中成本最低,原料来源及生产路径多样,应用领域最宽。
PVC树脂质量的好坏直接影响到下游产品的性能及树脂生产厂家的经济利益,在GB5761-93标准中对PVC树脂的10个指标做了规定,它们是聚合度、杂质粒子数、挥发物含量、表观密度、筛余物、“鱼眼”数、增塑剂吸收量、老化白度、电导率、残留氯乙烯含量。
总结近几年我公司PVC树脂质量情况,不合格指标出现频次最多的是杂质粒子数,其他指标如聚合度、筛余物、“鱼眼”、白度、挥发物和残留氯乙烯含量等也都出现过不合格,但频次相对较少。
下面是我们对影响PVC指标的几个指标的因素分析,提出的建议及对策。
2.树脂粘数的控制PVC树脂的粘数是用来表征聚氯乙烯的分子量的,粘数的不同,也就决定了树脂型号的不同1)影响PVC树脂粘数的因素a.PVC树脂的分子量与引发剂浓度、转化率无关,仅决定于聚合温度,不同型号的树脂由不同的反应温度控制。
b.单体中存在的乙炔杂质影响树脂的分子量,这主要因为是乙炔是活泼的链转移剂,能与长链的游离基反应,形成稳定的p~π共轭体系,使聚合的反应速度减慢,产品聚合度下降,下表列出了乙炔对聚合度的影响。
2)控制树脂粘数的方法根据树脂转型的原因我们可以从两方面入手a.聚合釜温度的恒定。
采用先进的计算机系统(DCS)对釜温控制,并定期校核聚合釜温度;保证冷却水的温度和流量;加强清釜保证釜的传热效果。
b.保证单体的质量。
单体中乙炔<0.001%,高沸物<0.01%。
3.PVC树脂中“鱼眼”的控制聚氯乙烯树脂中“鱼眼”指标对塑料制品的加工性能有很大的影响,“鱼眼”成因较为复杂,一旦出现,解决起来时间也较长。
1)树脂中“鱼眼”的形成原因a.“二次聚合”形成的PVC粒子即成“鱼眼”a).聚合放料后的水洗是聚合投料前的关键操作之一,也是保证质量尤其是减少“鱼眼”和杂质的关键,如果喷淋阀故障,水洗压力、流量不足,将造成釜壁及内构件上挂着PVC浆料,在下批反应时再次聚合,形成难以塑化的“鱼眼”。
PVC制品中残留的VCM是一种严重的致癌物质,它的存在不仅对人体的肝脏有严重的损坏,还能引发指头弯曲、皮肤有斑点等病理现象,因此减少环境里的PVC树脂中残留的VCM 浓度,已成为PVC生产厂家及PVC科研人员的主要研究课题。
要减少环境中的VCM浓度主要是加强PVC生产中设备的密闭性、通风条件或采用露天生产装置,而要减少PVC树脂中残的VCM浓度,就要掌握PVC树脂中残留VCM的脱吸机理及影响VCM脱吸的因选择适宜的脱吸工艺达到降低PVC树脂中残留VCM浓度的要求。
一、PVC树脂中残留VCM脱吸机理研究降低PVC中残留VCM的浓度,必须掌握PVC树脂中残留VCM的脱吸机理。
PVC 树脂中残留VCM的脱吸机理存在扩散和沸腾两种形式,这两种形式又是互相联系、互相影响又互相制约的,就PVC树脂颗粒而论,通过沸腾脱除,降低了PVC树脂颗粒表面的VCM 浓度,于是促进PVC树脂颗粒内部的VCM向表面扩散,为颗粒表面VCM的不断沸腾提供了条件。
"沸腾"与"扩散"同时进行,达到脱吸PVC树脂中残留VCM的目的。
在PVC浆料中,还存在固相PVC树脂中的残留VCM向水相扩散,水相中的VCM向气相扩散的过程,其中VCM在固、水、气相中的平衡浓度比为1000:100:1,当残留VCM的浓度较高、脱吸浓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。
二、影响残留VCM脱吸的因素影响VCM脱吸的主要因素有两方面:其一是脱吸的条件,即脱吸温度、压力和时间,这是影响脱吸速率的外因;其二是树脂颗粒形态和外皮膜结构特性,这是影响脱吸速率的内因,它对VCM脱吸速率的影响最大。
(一)外部因素1、温度的影响根据残留VCM的脱吸机理,VCM的扩散强烈地依赖于温度,脱吸温度对脱吸速率及树脂VCM最终残留量影响非常大,温度越高,树脂中VCM最终残留量越低,同时当温度超过95℃时,脱吸速度发生突变,VCM残留量大大减少,但温度过高,会使PVC发生分解而影响产品质量。
PVC树脂质量的影响因素及提升措施摘要:在社会经济水平显著提升的背景下,聚氯乙烯在各行各业当中的应用十分广泛,特别是在各项基础设施建设方面,PVC材料的应用十分广泛,凭借自身具有的各种优势,极大的提升了自身的应用范围。
但是在当前聚氯乙烯工业快速发展的情况下,各类产品表现出产能过剩的情况,对于PVC企业的发展产生了十分不利的影响。
这就需要企业在提升自身市场竞争力的时候,需要在新品种开发的同时,严把质量关,提升自身产品的质量。
因此,必须要对影响聚氯乙烯树脂质量的原因进行分析,从而更好的采取有效的应对措施,实现聚氯乙烯树脂质量的提升,为现代社会的发展做出更大的贡献。
关键词:聚氯乙烯;原因;质量引言近年来,随着PVC项目的过度建设,加上宏观经济形势紧张,PVC产能严重过剩,价格下滑,生产经营无利可图;同时,PVC下游企业对原料质量要求也更为苛刻,所以在未来更为激烈的市场竞争环境下,提升PVC树脂质量是企业生存和发展的根本。
1PVC树脂产品质量影响因素1.1树脂中杂质粒子数的影响PVC树脂的杂质粒子数是影响PVC树脂质量的最主要的指标,不合格率最多,原因也较为复杂。
任何生产的不稳定都有可能造成树脂杂质粒子的不合格。
树脂中杂质粒子分为2种:一种称为黑点;另一种称为黄点。
黑点通常是由原料或助剂带入的,以单体中的铁离子影响最为严重。
其他还有机械设备的研磨,空气过滤效果等。
通过在显微镜下观察黑点的形状,经过工艺分段取样,很快就会找到产生黑点的原因及部位。
树脂中夹带的黄点,其实本身就是PVC树脂粒子,其原因是由于PVC树脂高温受热分解所致。
由于生产不平衡和设备故障,造成干燥系统停车,PVC树脂或其浆料来不及冷却,就被高温压在捕集器上、混料槽和汽提塔中,造成树脂变黄。
等系统开车后,由于作用力的影响,粘附在捕集器上、混料槽和汽提塔中的树脂会脱落,造成成品中黄点过多。
1.2聚合温度的影响引发剂的分解速率与引发剂分子中化学键的解离能力都与温度密切相关,在反应过程中的引发剂诱导期,反应体系温度越高,引发聚合反应的时间越短,反应速率也就越快。
2016 NO.06SCIENCE & TECHNOLOGY INFORMATION工 业 技 术66科技资讯 SCIENCE & TECHNOLOGY INFORMATION随着聚氯乙烯工业的迅猛发展,各企业之间的竞争越发激烈。
如何抢占和赢得市场已成为企业生存的根本,而产品的质量决定了产品在市场的竞争力,也是企业的生命线。
聚氯乙烯树脂优级品率的高低是衡量PVC树脂质量的主要指标之一,也是反映企业生产技术及管理水平的一面镜子。
37万吨/年聚氯乙烯装置影响产品质量的主要因素表现在鱼眼、杂质、VCM残留等方面。
1 影响产品质量的因素及解决方案1.1 “鱼眼”高在装置开车初期,当生产负荷提到80%以后,PVC产品的鱼眼忽高忽低,很不稳定,成为制约提高产品优级品率的关键因素。
“鱼眼”是透明或半透明塑料薄膜或片材中明显可见的“鱼眼”状缺陷。
即树脂在成型过程中没有得到充分塑化的粒点。
“鱼眼”的存在严重影响到各种塑料制品的性能。
其正常来源是多次在聚合周期中循环的PVC颗粒,鱼眼增加主要是因为聚合釜中树脂没有很好冲洗掉而留在下一釜中,鱼眼也来自终止前加入到聚合釜中的原材料中的杂质。
根据鱼眼形成的原因分析,结合该装置的实际情况,确定影响该装置鱼眼的主要原因。
(1)聚合釜放料或冲洗不干净,釜内残留PVC树脂,在下一批次的聚合过程中,产生二次聚合,形成”鱼眼”。
在放料过程中发现,由于聚合釜和放料过滤器的压差超过0.1MPa,放料困难,会出现料在釜底沉积的现象;只有一次25t/h的小流量冲洗,水量不够也会造成料沉积在聚合釜底;由于聚合釜水洗喷头堵塞或者不转的时候,聚合釜壁冲洗不完全,也会产生“鱼眼”。
(2)由于回收带料造成的回收单体中积存物料或自聚物没有彻底滤掉,进入聚合釜中参与聚合。
大量的气态VCM夹带了大量的浆料进入压缩机,继而进入回收贮罐,部分浆料进入聚合釜,形成“鱼眼”。
针对上面的分析和现场情况的观察,特别由于鱼眼忽高忽低,不稳定这一现象,把重点放在聚合釜放料彻底和降低回收VCM 中的PVC。
在PVC树脂各项质量指标中,“鱼眼”数、残留VCM含量、杂质粒子数对一级品率影响严重,挥发物、白度也有一定的影响。
因此,减少“鱼眼”数、残留VCM 含量和杂质粒子数是提高PVC树脂质量的工作重点。
1 问题的分析和解决1.1 “鱼眼”的形成及采取的措施“鱼眼”通常是指在加工中,由于一些树脂颗粒不塑化、难塑化或塑化差而在塑料制品形成的“疙瘩”、“亮晶点”,广义上来说还应包括因塑化差而造成的制品表面突起点。
这些颗粒本质上仍然是聚氯乙烯,是生产过程中因各种因素而造成的特殊颗粒。
“鱼眼”成因有两个:①与悬浮聚合配方及工艺有关;②与PVC树脂加工配方及工艺有关。
“鱼眼”形成的原因及采取的相应措施:(1)二次聚合形成的PVC粒子极易形成“鱼眼”(形状类似紧密型树脂)在PVC生产中,黏釜料混入聚合体系会形成二次聚合甚至n次聚合粒子,这是PVC制品中形成“鱼眼”的主要原因。
因此,防黏釜、冲釜和清釜是消除“鱼眼”的强有力的工艺操作。
减少黏釜料及多次聚合粒子所形成“鱼眼”的措施:①加强冲釜操作。
采用电动喷淋阀自动冲釜与高压水枪人工冲釜相结合,提高冲釜高压水的压力及流量,提高冲釜人员的责任心,确保操作质量。
②加强喷涂操作。
严格执行每釜一涂的操作,采用喷淋阀进行蒸汽喷涂,尝试采用先进的防黏釜技术,用新型防黏釜剂代替目前所用的qRq涂布剂,提高涂釜质量。
③加强清釜操作。
在冲、涂操作的配合下,适当降低清釜频率,努力提高清釜质量水平。
(2)增溶粒子形成“鱼眼”(呈紧密的圆球状)在江苏北方氯碱股份有限公司(简称江苏北方氯碱)的PVC生产中,氯乙烯工段的分馏部分(特别是高沸塔)的生产波动较大,与树脂中“鱼眼”数多有一定关系。
因此,应加强对氯乙烯合成及分馏的控制,提高氯乙烯单体的质量,将单体中高沸物的质量分数控制在1.0×10-4以下。
(3)聚合介质pH值过高易使引发剂分解,产生“快速粒子”,形成“鱼眼”(呈玻璃珠状)在实际生产中,通过严格控制聚合体系的pH值,采用pH值为6.0-7.5的去离子水作聚合用水;并加强进料、升温操作中的衔接工作,缩短进料、升温时间,以减少引发剂的分解。
PVC树脂质量的影响因素与处理措施作者:赵丽娟来源:《城市建设理论研究》2014年第37期摘要:本文通过对我国PVC树脂质量方面的影响因素进行分析,并提出一些措施,期望能更好的保证PVC树脂的质量,能更好的保证期开发与应用。
关键词:PVC树脂;质量改进;低聚合度中图分类号:C35文献标识码: A引言近年来,中国PVC产能和产量迅猛增长,PVC产能过剩已成为业内不争的事实,特别是电石法PVC企业产品价格与成本倒挂,需求萎缩导致产品滞销。
提高PVC树脂质量、开发PVC树脂新牌号和提高产品附加值,成为PVC行业特别重视的问题。
一、表观密度较高的原因及处理措施(一)表观密度较高的原因及处理措施表观密度反映了未压缩状态下单位体积PVC树脂的质量。
球形PVC树脂表观密度过高反映了其内部孔隙率较低,容易形成紧密型PVC树脂。
当PVC树脂孔隙率较低时,不仅会造成PVC树脂内部水分和残留VCM的脱吸阻力增大进而导致产品中水及残留VCM含量超标,而且在PVC树脂的后续加土过程中,也会因孔隙率过小造成增塑剂吸收量不足而导致其流动性能变差或白度下降,影响PVC树脂的加工性能。
生产实践表明:当SG5型PVC树脂的表观密度控制在0.51一0.55g/mL时,PVC树脂的加土性能较好。
在生产过程中,PVC树脂表观密度较高的原因主要有以下3点:1.分散剂对聚氯乙烯树脂质量的影响分散剂在生产氯乙烯悬浮聚合过程中主要是为了防止中后期聚合物颗粒和早期液滴之间的聚并。
分散剂按传统习惯,可分为非水溶性的无机粉末(如磷酸钙)和水溶性的有机高分子(如聚乙烯醇)两大类。
但随着悬浮聚合技术的发展,综合考虑到隔离、保护和界面张力得到降低、分散效果的双重作用得以提高,往往采用复合分散体系,包括多种和两种分散剂的复合、无机和有机分散剂的复合,有时还添加少量阳离子表面活性剂(如十二烷基磺酸钠)的方法。
分散剂和搅拌是影响粒度分布、悬浮聚合物粒度、颗粒形态等特性的重要因素。
科技资讯 SC I EN C E &TE C HN O LO G Y I NF O R MA T IO N 工 业 技 术聚氯乙烯生产工艺较为复杂,影响产品质量的因素多。
从原材料、化学品、聚合、汽提、干燥,每一个环节都可能出现影响质量的因素。
1 影响产品质量因素分析1.1氯乙烯(VCM)VC M是生产聚氯乙烯的主要原料,其质量直接影响聚合反应及P V C的质量。
纯度高而稳定的氯乙烯因含杂质少而发生聚合副反应少,所得PVC具有良好的规整性。
而纯度低的氯乙烯由于在聚合反应过程中发生各种副反应多,生成低聚合度,分子链枝化且热稳定性差,易降解的聚合体。
随着副反应的增加既消耗引发剂使正反应滞后,又影响聚氯乙烯分子的内在结构,造成分子量分布变宽而发生转型并会在后续加工中出现塑化不均匀的现象。
1.2水质聚氯乙烯聚合使用去离子水作为分散和传热介质,如果各种金属、非金属带电粒子的存在,将破坏分散剂的电性平衡,造成分散性能下降,聚氯乙烯颗粒形态、大小及杂质粒子数等质量指标变坏,甚至发生严重的聚合爆聚大颗粒现象。
1.3分散剂分散剂是氯乙烯悬浮聚合的主要原料之一,分散剂的用量对聚合影响较大,分散剂用量的选择,要根据聚合釜的形状、大小、搅拌状态、水油比、产品要求而定。
用量过多会增加体系粘度,造成悬浮液泡沫多,气相粘釜严重,浆料汽提操作困难,VCM回收泡沫夹带增加,树脂颗粒变细。
用量少则起不到应有的稳定作用,体系稳定性差,容易产生大颗粒料,产品颗粒不规整,甚至造成聚合颗粒的粘结。
1.4引发剂引发剂主要影响P V C树脂的鱼眼数和热稳定性。
为了保证反应速率均匀、转化率高、树脂质量好,一般采用复合引发剂。
在聚合反应过程中,应尽量避免或减少反应放热凸峰的出现。
同时,应尽可能使引发剂溶解于氯乙烯液滴中,提高PV C树脂颗粒的规整性,减少大颗粒的形成。
1.5聚合温度聚合反应温度是决定聚氯乙烯树脂聚合度大小的因素,当温度升高时,链增长和引发剂的引发速度都加快,当引发速度大于链增长速度时,活性中心增加,造成树脂的聚合度变小,黏度下降。
聚氯乙烯杂质产生原因及消除措施摘要:随着聚氯乙烯产业应用领域的拓展和市场竞争的激烈化,加工行业对PVC树脂的质量要求越来越高,保证产品的合格率和有极品率,增强市场竞争是保障“齐鲁牌”“信得过”信誉的关键。
从这几年的运行经验中我们可以看出,影响PVC优级品率的原因,不仅有工艺和设备方面的因素,也有实际操作方面的成分。
为提高PVC产品的优级品率,齐鲁石化公司氯碱厂成立攻关小组,不断地分析原因,提出整改措施。
随着措施的逐步落实,PVC优级品率也越来越高,收到了购买商的一致好评。
本文就着重讨论一下影响PVC优级品率的杂志产生的原因及解决措施。
关键词:杂质;原因;措施问题:众所周知,PVC质量指标中,杂质是最常见也是最难解决的一个指标,要想彻底消除杂质,目前来说是不可行的。
只能将其控制在一个极低的范围内。
聚氯乙烯车间刚开车时,杂质问题就一直困扰着我们,怎么样才能让杂质降到最低,让顾客最满意,这一直以来就是我们最大的目标。
原因分析:聚氯乙烯车间经过长期的探索和分析,得到了许多宝贵的经验。
认识到杂质不光是原料的问题,如脱盐水和VCM单体,更有许多原因是来自后续工艺,如汽提、干燥处理。
在这我就着重说说汽提、干燥处理对杂质的影响。
1、汽提方面的原因聚氯乙烯车间新装置汽提塔采用的是美国西方化学的技术,采用带压放料技术,未反应的VCM单体大部分在聚合釜内回收,其余的在TK-3GX、TK-1GX和汽提塔内回收,汽提塔采用筛板形式。
(1)聚合间歇放料,浆料中大量的VCM单体在TK-3GX和TK-1GX中被回收,当液位高时,容易产生泡沫,夹带到回收管线及罐的顶部,如果冲洗不彻底,长期保留在罐顶和管线中,容易产生杂质。
(2)汽提塔的上下压差过大,容易打破物料平衡,造成脱料,引起汽提塔的波动,从而产生杂质。
对汽提塔最大生产能力了解不够。
当生产负荷逐渐提高后,汽提进料量也逐渐加大,但达到一定负荷后,汽提塔的各操作参数就出现有规律的波动,即汽提塔塔顶与塔底压差逐渐增大,达到一定数值后,其值突然降低,而汽提塔和闪蒸罐的液位突然上涨,塔底温度也降为偏离设定值10℃左右,这就是俗称的汽提塔“掉料”。
PVC制品中残留的VCM是一种严重的致癌物质,它的存在不仅对人体的肝脏有严重的损坏,还能引发指头弯曲、皮肤有斑点等病理现象,因此减少环境里的PVC树脂中残留的VCM 浓度,已成为PVC生产厂家及PVC科研人员的主要研究课题。
要减少环境中的VCM浓度主要是加强PVC生产中设备的密闭性、通风条件或采用露天生产装置,而要减少PVC树脂中残的VCM浓度,就要掌握PVC树脂中残留VCM的脱吸机理及影响VCM脱吸的因选择适宜的脱吸工艺达到降低PVC树脂中残留VCM浓度的要求。
一、PVC树脂中残留VCM脱吸机理
研究降低PVC中残留VCM的浓度,必须掌握PVC树脂中残留VCM的脱吸机理。
PVC 树脂中残留VCM的脱吸机理存在扩散和沸腾两种形式,这两种形式又是互相联系、互相影响又互相制约的,就PVC树脂颗粒而论,通过沸腾脱除,降低了PVC树脂颗粒表面的VCM 浓度,于是促进PVC树脂颗粒内部的VCM向表面扩散,为颗粒表面VCM的不断沸腾提供了条件。
"沸腾"与"扩散"同时进行,达到脱吸PVC树脂中残留VCM的目的。
在PVC浆料中,还存在固相PVC树脂中的残留VCM向水相扩散,水相中的VCM向气相扩散的过程,其中VCM在固、水、气相中的平衡浓度比为1000:100:1,当残留VCM的浓度较高、脱吸浓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。
二、影响残留VCM脱吸的因素
影响VCM脱吸的主要因素有两方面:其一是脱吸的条件,即脱吸温度、压力和时间,这是影响脱吸速率的外因;其二是树脂颗粒形态和外皮膜结构特性,这是影响脱吸速率的内因,它对VCM脱吸速率的影响最大。
(一)外部因素
1、温度的影响
根据残留VCM的脱吸机理,VCM的扩散强烈地依赖于温度,脱吸温度对脱吸速率及树脂VCM最终残留量影响非常大,温度越高,树脂中VCM最终残留量越低,同时当温度超过95℃时,脱吸速度发生突变,VCM残留量大大减少,但温度过高,会使PVC发生分解而影响产品质量。
2、压力的影响
压力对残留VCM的脱吸也有较大的影响。
降低压力有利于降低浆料气相中的VCM 蒸气压力,降低浆料的液层高,减少水相静压阻力,采用抽真空方法和提高气通量的办法均能提高VCM的沸腾速度,有效地提高VCM的脱吸速率。
3、时间的影响
在实际生产中,延长汽提时间,有利于PVC树脂中残留VCM的脱除,但过分延长时间,将会出现松弛现象,因此,通过长时间的摸索,将真空汽提时间确定为1~1.5h,一般情况下型号越低,汽提时间相对减少,也能达到同样的指标。
(二)内部因素
1、分散剂对残留VCM脱吸的影响
在氯乙烯悬浮聚合反应过程中,由于吸附在悬浮反应粒滴表面原分散剂与氯乙烯发生接校共聚反应,使介质中的分散剂很快地、几乎全部地被吸附在界面,形成既不溶于水也不溶于PVC溶剂的树脂颗粒皮膜,随着分散剂的不同,皮膜的连续性强度、厚度各异,而皮膜的性质对残留VCM向外扩散与蒸发的难易均有影响,它是影响残留VCM脱吸直接阻力,
并且这种阻力随皮膜的厚度、韧性、强度、湿度及覆盖在表面的连续性状况的增强而增大。
2、转化率对残留VCM脱吸的影响
悬浮聚合的PVC树脂颗粒内部,由于二次粒子的无规堆砌,具有一定孔隙率,通常PVC树脂颗粒的疏松程度愈高,内部孔隙率愈大,颗粒的规整性愈好,粒径及其密度的分布愈均匀集中,玻璃珠粒子愈少,则愈有利于残留VCM脱吸速率的提高。
要获得疏松的PVC 树脂,最终转化率要控制在85%以下,甚至在80%~82%。
这是因为随着转化率增大,外压将大于颗粒内压力,颗粒塌陷,表皮折叠、起皱、破裂,新形成的PVC逐步充满颗粒内部和表面的孔隙,而使孔隙率降低,结构致密,因此欲制得疏松型PVC树脂,最终转化率应控制在85%,甚至80%以下。
3、聚合温度对残留VCM脱吸的影响
在聚合过程中,随着聚合温度的升高,PVC 树脂颗粒位径增长减慢,最终平均颗粒减小,但聚合温度对颗粒恒定临界转化率几乎无明显影响。
聚合温度对PVC颗粒结构的影响还将深入到初级粒子层次,一般情况下,随着聚合温度的增加,初级粒子变大,且数目减少,熔结程度加深,从而使孔隙率减少,残留VCM脱吸速率变小,脱吸困难。
三、残留VCM脱吸的改进措施
(一)调解分散体系,改进PVC树脂颗粒的皮膜结构
在悬浮聚合的PVC树脂生产过程中,分散剂的配比直接影响颗粒的皮膜特性,一般在保证体系的保胶能力和分散能力的情况下,分散剂的用量越少越易制得蜂窝状多孔皮膜,以及局部不连续的皮膜,甚至是无皮的树脂,残留VCM脱吸的阻力越小;另外,采用加入低分子质量、低醇解度的聚乙烯醇(LL-02)的方法,由于LL-02具有一定的亲油性和亲水性,它能溶解单体,使初级粒子稳定,减少熔结形成,疏松骨架,从而增加内表面积和孔隙率。
实验表明,采用三元分散体系,树脂视比重高,吸油率高,颗粒形态规整疏松多孔,易于VCM 吸收。
(二)使用界面阻聚剂,改造PVC树脂颗粒的皮膜结构
皮膜主要是悬浮聚合反应颗粒表面的水溶性高聚物分散剂与氯乙烯通过界面接枝共聚反应而形成的,因此,要想改进皮膜结构特性,使之成为无皮的或亚元皮的或敞开式的或薄皮的颗粒,以降低残留VCM脱吸阻力,有效的方法是在聚合反应过程中使用界面阻聚剂。
因此,我们在聚合配方中添加NH3·H2O和NH4·HCO3,它能阻止或阻滞界面接枝共聚反应的发生,这样液相中的分散剂在反应粒滴表面只是物理的吸附而不是化学键的结合,并且分散剂在界面的吸附浓度与其在水相中的浓度形成吸附与解吸的热力学平衡状态,因此能使水相的粘度、表面张力、界面张力以及分散剂的浓度等在聚合反应过程中保持基本稳定。
水溶性分散剂仅以物理吸附现象存在于树脂颗粒的表面,从而可以获得薄皮的或敞开式的或亚元皮式的或无皮式的树脂颗粒,所以,在实际生产中,以氨水作pH值调节剂生产PVC树脂时,其VCM残留量最低。
(三)选择适宜的转化率
从上述的分析可以看出:转化率超过85%时,对残留VCM脱吸有不利影响,因此我们可以在釜内压力下降时加终止剂,终止反应。
从多年的生产经验可以判定,当聚合釜压力降为0.15~2MPa时(转化率在85%以下)加终止剂终止反应,制得的产品颗粒形态规整。