下载文档原格式
聚氯乙烯(PVC)基础知识PVC的生产工艺聚氯乙烯是由氯乙烯通过自由基聚合而成的。
有悬浮聚合法、乳液聚合法和本体聚合法，以悬浮聚合法为主，约占PVC 总产量的80％左右。
单体的来源：乙烯法、石油法和电石法。
我国的方法：主要还是电石法。
树脂的质量以粒度和粒度分布、分子量和分子量分布、表观密度、孔隙度、鱼眼、热稳定性、色泽、杂质含量及粉末自由流动性等性能来表征。
（1）悬浮聚合法使单体呈微滴状悬浮分散于水相中，选用的油溶性引发剂则溶于单体中，聚合反应就在这些微滴中进行，聚合反应热及时被水吸收，为了保证这些微滴在水中呈珠状分散，需要加入悬浮稳定剂，如明胶、聚乙烯醇、甲基纤维素、羟乙基纤维素等。
引发剂多采用有机过氧化物和偶氮化合物，如过氧化二碳酸二异丙酯过氧化二碳酸二环己酯、过氧化二碳酸二乙基己酯和偶氮二异庚腈、偶氮二异丁腈等。
聚合是在带有搅拌器的聚合釜中进行的。
聚合后，物料流入单体回收罐或汽提塔内回收单体。
然后流入混合釜，水洗再离心脱水、干燥即得树脂成品。
（2）乳液聚合法最早的工业生产 PVC的一种方法。
在乳液聚合中，除水和氯乙烯单体外，还要加入烷基磺酸钠等表面活性剂作乳化剂，使单体分散于水相中而成乳液状，以水溶性过硫酸钾或过硫酸铵为引发剂，还可以采用“氧化-还原”引发体系，聚合历程和悬浮法不同。
也有加入聚乙烯醇作乳化稳定剂，十二烷基硫醇作调节剂，碳酸氢钠作缓冲剂的。
聚合方法有间歇法、半连续法和连续法三种。
聚合产物为乳胶状，乳液粒径0.05～2μm，可以直接应用或经喷雾干燥成粉状树脂。
乳液聚合法的聚合周期短，较易控制，得到的树脂分子量高，聚合度较均匀，适用于作聚氯乙烯糊，制人造革或浸渍制品。
（3）本体聚合法聚合装置比较特殊，主要由立式预聚合釜和带框式搅拌器的卧式聚合釜构成。
聚合分两段进行。
单体和引发剂先在预聚合釜中预聚1h，生成种子粒子，这时转化率达8％～10％，然后流入第二段聚合釜中，补加与预聚物等量的单体，继续聚合。
聚氯乙烯（高分子量)安全技术说明书说明书目录第一部分化学品名称第九部分理化特性第二部分成分/组成信息第十部分稳定性和反应活性第三部分危险性概述第十一部分毒理学资料第四部分急救措施第十二部分生态学资料第五部分消防措施第十三部分废弃处置第六部分泄漏应急处理第十四部分运输信息第七部分操作处置与储存第十五部分法规信息第八部分接触控制/个体防护第十六部分其他信息第一部分:化学品名称化学品中文名称：聚氯乙烯(高分子量) 化学品俗名:化学品英文名称：PVＣ英文名称：技术说明书编码:1310 CAS Ｎo.：９002－86－2 生产企业名称:地址：生效日期：第二部分:成分／组成信息有害物成分含量CAＳNo.聚氯乙烯(高分子量) 9０02-86－2第三部分：危险性概述危险性类别：侵入途径:健康危害:聚氯乙烯生产过程中可有粉尘和单体氯乙烯。
吸入氯乙烯单体气体可发生麻醉症状，严重者可致死。
长期吸入氯乙烯,可出现神经衰弱征候群，消化系统症状，肝脾肿大,皮肤出现硬皮样改变,肢端溶骨症。
长期吸入高浓度氯乙烯,可发生肝脏血管肉瘤。
长期吸入聚氯乙烯粉尘，可引起肺功能改变。
环境危害：燃爆危险：本品可燃。
第四部分:急救措施皮肤接触:脱去污染的衣着，用流动清水冲洗。
眼睛接触：提起眼睑，用流动清水或生理盐水冲洗。
就医。
吸入：脱离现场至空气新鲜处。
如呼吸困难，给输氧。
就医。
食入:饮足量温水,催吐。
就医。
第五部分:消防措施危险特性:粉体与空气可形成爆炸性混合物, 当达到一定浓度时, 遇火星会发生爆炸。
受高热分解产生有毒的腐蚀性烟气。
有害燃烧产物：一氧化碳、二氧化碳、氯化氢。
灭火方法：第六部分:泄漏应急处理应急处理:隔离泄漏污染区，限制出入。
切断火源。
建议应急处理人员戴防尘面具(全面罩），穿防毒服。
避免扬尘,小心扫起,置于袋中转移至安全场所。
若大量泄漏,用塑料布、帆布覆盖。
收集回收或运至废物处理场所处置。
第七部分:操作处置与储存操作注意事项：密闭操作。
聚氯乙烯的聚合聚合在带有夹套的搪瓷釜或不锈钢釜内进行，间歇操作。
大型釜除依靠夹套传热外，还配有内冷管或(和)釜顶冷凝器，并设法提高传热系数。
悬浮聚合体系粘度不高，搅拌一般采用小尺寸、高转数的透平式、桨式、三叶后掠式搅拌桨。
二、氯乙烯单体中杂质对聚合反应的影响1.VCM中乙炔对聚合的影响首先表现在对聚合时间和聚合度的影响上，见表1.可知聚合生产中除去单体中的乙炔很重要，一般要求低于10ppm (0.001%)。
乙炔的主要危害是和引发剂的自由基、单体自由基发生链转移反应。
当乙炔含量高时，生产上一般采取降低聚合温度的办法，以免树脂转型；或在聚合反应初期适当提高聚合温度，以消除诱导期的延长；2.VCM中高沸物对聚合的影响VCM中乙醛、二氯乙烯、二氯乙烷等高沸物，均为活泼的链转移剂，从而降低PVC聚合度和降低反应速度。
由于高沸物存在于VCM中不便于聚合温度的掌握，以及高沸物对分散剂的稳定性有明显的破坏作用，因此对VCM中的高沸物含量要严加控制。
此外，高沸物杂质高，影响树脂的颗粒形态，造成高分子歧化，以及影响聚合釜粘釜和“鱼眼”等。
工业生产要求单体中高沸物总含量控制在100ppm（0.01%）以下，即单体纯度≥99.99%。
一般高沸物含量较高时，可借降低聚合反应温度来处理。
3.铁质对聚合的影响VCM中铁离子的存在，使聚合诱导期延长，反应速度减慢，产品热稳定性差，还会降低树脂的电绝缘性能（特别是铁离子混入PVC中时）。
此外，铁离子还会影响产品颗粒的均匀度。
4.水质对聚合的影响。
聚合投料用水的质量，直接影响到产品树脂的质量。
如硬度（表征水中金属等阳离子含量）过高，会影响产品的电绝缘性能和热稳定；氯根（表征水中阴离子含量）过高，特别对聚乙烯醇分散体系，易使颗粒变粗，影响产品的颗粒形态；PH值影响分散剂的稳定性，较低的PH值对分散体系有显著的破坏作用，较高的PH值会引起聚乙烯醇的部分醇解，影响分散效果及颗粒形态。
此外，水质还会影响粘釜及“鱼眼”的生成。
氯乙烯高效脱水“聚结器”的技术
特点及性能描述
1、针对氯乙烯高效脱水的专利技术
目前国内电石法氯乙烯单体同乙烯法氯乙烯单体的质量比较中，差别最大的一个指标，是水分含量。
氯乙烯单体中的水不是纯水，其中含有铁离子和酸性，对聚氯乙烯的白度和热稳定性都有很大的影响。
目前的生产工艺中电石法氯乙烯单体经水分离器分离大量的水后，还含有≥1500ppm的水，再经固碱干燥器床层后，仍含有≥500～600ppm的水。
而乙烯法氯乙烯单体的含水指标为≤100ppm：而引进的糊状聚氯乙烯装置的要求更苛刻，要求氯乙烯单体的含水≤40ppm。
分析其分离水的原理：少量的水在氯乙烯单体中是呈分散相——大小不等的液滴存在的。
在水分离器中只能将≥10μm的水滴静置、沉降、分层后排出，而≤10μm的微水滴在氯乙烯单体中形成了稳定的油包水型乳状液，无论静置多长时间都不会沉降，因而无法将其从水分离器中分离出来。
从水分离器出来的含有乳状微水滴的氯乙烯单体进入固碱干燥器，利用固碱的强吸水性将这些微水滴除去。
从理论上讲，氯乙烯单体只要同固碱表面充分接触，就可以完全除去这些微水滴，但在实际的过程中，固碱表面吸水后会形成胶状的高浓碱，会同其他固碱颗粒粘连在一起，堵塞堆积孔隙流道，随着浓碱含水的增加变为稀碱具有流动性后，离开固碱沉降后分离。
然而上述过程在固碱床层中是不均匀的，由于固碱床层的堆积密度差和粘联销应，其床层的阻力不均匀，因而该床层的局部很快被大量的液体所穿透，形成沟流使含水氯乙烯短路穿堂而过，除水效率大幅度降低。
当固碱干燥器中装填小颗粒固碱（如片碱）时上述现象非常突出；当装填大颗粒固碱（如棒碱）时，虽然上述现象有所减弱，由于堆积孔隙太大，含水氯乙烯不能与固碱表面充分接触，除水效率亦不高。
因而经固碱干燥器除水后，氯乙烯中水分仍然≥500～600ppm。
本专利技术（专利号：ZL 200620135968.6）“氯乙烯高效脱水聚结器”是一种脱水效率很高的生产装置，经其聚结脱水后的氯乙烯残余游离水含量≤80ppm，期望值：≤40ppm。
2、工作原理及性能保证
氯乙烯高效脱水聚结器的结构特点及工作原理如图一所示，是在卧式壳体内设置了三级分离装置：液－液聚结器，除沫消能器，斥水分离器。
由于氯乙烯单体中所含的水不是纯水，里面还含有一些铁离子和酸性物质，加之合成和精馏系统全是碳钢设备，在氯乙烯物料输送过程中会有很多设备、管道脱落下来的铁锈颗粒和铁锈粉末，这些都间接的影响到vcm单体的质量。
所以根据这些年的经验，我们认为脱水必须先除掉一些铁离子等杂质，然后再进行脱水，这样才能有效的保证产品的质量。
鉴于此
性物质的粗氯乙烯物料进行预处理，除去氯乙烯物料中的固体杂质和铁离子，进行初步聚结。
上面说到因合成和精馏系统全是碳钢设备，在氯乙烯物料输送过程中会有很多设备、管道脱落下来的铁锈颗粒和铁锈粉末，这样可能会使预处理器滤芯过早堵塞，失效。
为避免因铁锈颗粒和铁锈粉末堵塞滤芯，并有效降低氯乙烯物料中的铁离子的含量，我们在预处理器腔内进行了特殊设计，使其分为两级处理单元，一级处理单元采用特殊材料吸附滤层，使其将氯乙烯物料中的铁锈颗粒、铁锈粉末以及铁离子有效除掉。
而后通过二级过滤单元将其它杂质颗粒、自聚物的粗氯乙烯物料进行过滤拦截，并将其中含有的乳化水、游离水进行初步聚结。
这样被预过滤后的干净的含水氯乙烯进入液-液聚结滤床，在氯乙烯物料中分散的乳化状小水滴在通过聚结滤床的过程中被聚结、长大，直到分散相水滴在滤芯外表面形成很大的液泡，依靠自身的重力沉降到卧式容器的沉降集水罐中。
除沫消能器设置的目的一方面是稳定氯乙烯介质在卧式容器中的流动状态，使物料尽量稳定、平衡，帮助已经聚集长大的水泡更有效的沉降收集，同时它的多孔结构亦能除沫、集液，
促使水滴的进一步长大和沉降。
分散在氯乙烯物料中的粒径较小的水滴由于物料的流动来不及沉降，被夹带着流向物料出口，在装置出口处设置了由若干个用特殊极性材料制成的斥水滤芯，该滤芯依靠特殊材料对不同物料浸润角的差异，具有良好的憎水性，只允许氯乙烯物料通过，不允许水通过，从而达到高效率、高精度、大流量、连续分离除水的目的！
3、产品技术特点
(1) 本装置是******科技发展有限公司针对氯碱化工行业氯乙烯高效脱水开发的专利技术；
(2) 装置集聚结分离、除沫消能、高效脱水、沉降分层等多种功能于一体，脱水效率高，脱水能力强；
(3) 聚结器在各级滤床前后分别设置有压差变送器接口，可随时检测各级滤床的操作阻力
变化，以便观察和及时安排聚结器的检修及滤芯的清洗、更换时间；
(4) 装置操作简便，运行成本低，可长周期连续工作。
二、方案设计说明
1、工艺配置
方案采用一台VC高效脱水聚结器前置两台预处理器，两台预处理器并联使用，开一备一，切换工作，聚结器始终在预处理器的保护下工作，从而使得聚结器中聚结滤芯的使用寿命得以必要的保证。
2、技术指标
设计流量：按照业主工况流量（考虑10%的设计裕量）
初始压差：氯乙烯聚结器≤20KPa；预处理器≤10KPa
聚结器、预处理器最大允许工作压差均：≤0.1MPa
过滤精度：
氯乙烯聚结器：滤后氯乙烯中游离水含量：≤80 ppm 期望值：≤40ppm
预处理器：过滤精度≤5μm，过滤效率98%
设计压力：0.8MPa
设计温度：90℃
3、标准规范
氯乙烯高效脱水聚结器的设计、制造、检验及运输等按以下标准规范执行
1、GB150-1998《钢制压力容器》
2、压力容器安全技术监察规程（2009版）
3、HG20583-1998《钢制压力容器结构设计规定》
4、HG20584-1998《钢制化工容器制造技术要求》
5、HG/T20592-20635-2009《钢制管法兰、垫片、紧固件》
6、JB4726-2000《压力容器用碳素钢、低合金钢锻件》
7、JB/T4730-2005《压力容器无损探伤》
8、JB2536-80《设备的油漆、包装和运输》
三、设备供货配置说明
1、设备
（注：每条20万吨生产线配置一套聚结器脱水装置，每套聚结器脱水装置包括一台氯乙烯脱水聚结器和两台氯乙烯预处理器）
数量：一套三台（聚结器一台、预过滤器两台）
设备结构型式：聚结器卧式预处理器立式
2、设备配件
2.1、滤芯组件：
聚结滤芯，斥水滤芯，不锈钢纤维烧结毡滤芯
2.2、透光式玻璃板液面计AT10-850 一台
2.3、所有设备接口法兰配对、紧固件及一台卧式聚结器配套地脚螺栓。
注：以上所列设备部件均与设备成套供货。
四、提交技术资料内容 (包括但不仅限于)
随同产品交付时，交付资料包括(但不仅限于)：
1、产品合格证书及国家监检部门签发的监检证书。
各 1份
2、主要部件材料的化学成份、机械性能及热处理状态。
各1份
3、产品无损探伤及焊接质量检验报告。
各1份
4、产品水压试验及气密性试验报告。
各1份
5、设备竣工图各1份
6、主体材料质量证明书(主要受压元件钢材) 各1份
7、产品外观及几何尺寸检验报告各1份
8、供货及备品备件清单各2份
9、设备安装说明书及操作指引各2份
五、承诺
1. 氯乙烯聚结器、预过滤器壳体严格按照GB150-98《钢制压力容器》标准设计、制造及检测。
2.资料交付
合同签订之日起，两周内提供设备的外形尺寸图、基础图等相关文件两份，设备交货时随设备提供竣工图一份，压力容器质检报告、合格证、产品操作使用说明书各一份。
3.供货周期
商务合同生效之日起***个工作日交货。
4.质量保证
在正常使用情况下，保证设备壳体使用寿命十年，保证聚结器在正常工况运行下，达到
聚结器技术指标。
质保期壹年。
5.技术服务
设备到货后，公司派专业技术人员现场完成指导安装，并对现场操作人员进行技术培训。
如产品在质保期内出现非误操作引起的质量问题，公司将在48小时之内派人员现场解决。
六、氯乙烯行业应用业绩表
已经在多家聚氯乙烯生产装置上采用。
