PVC-聚合工藝課件

PVC聚合工藝湖北宜化長江公司氯堿事業(yè)部主講人：尹爍TEL：159269416801精選2021版課件4課程內容1

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3?；芳鞍踩胧?聚合工段的設備情況我廠的聚合工藝PVC聚合工藝發(fā)展史高分子材料簡介及應用史2精選2021版課件一.高分子材料及應用史簡介高分子材料簡介1.1什么是鏈式聚合反應？1.2什么是自由基聚合反應？1.33精選2021版課件高分子材料簡介1.14精選2021版課件5精選2021版課件高分子材料的分類：按用途：塑料、橡膠、纖維、薄膜、粘膠劑和涂料等。按加熱后的狀態(tài)：

熱塑性塑料：有聚乙烯（PE）、聚丙烯（PP）、聚苯乙烯（PS）、聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA，俗稱有機玻璃）、聚氯乙烯（PVC）、尼龍（Nylon)、聚碳酸酯（PC）、聚氨酯（PU）、聚四氟乙烯（特富龍,PTFE）、聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET，PETE)等。

按加熱后的狀態(tài)：

熱固性塑料：酚醛樹脂、脲醛樹脂、三聚氰胺樹脂、不飽和聚酯樹脂、環(huán)氧樹脂、有機硅樹脂、聚氨酯等

6精選2021版課件直接利用：纖維素造紙，利用蛋白質練絲和鞣革

人工合成高分子化合物:從小分子合成酚醛樹脂(1907年)

對天然高分子進行改性：天然橡膠的硫化成功(1839年)和硝酸纖維素的發(fā)現(1846年)高分子材料應用的發(fā)展歷史：7精選2021版課件1920年德國人史道丁格發(fā)表了劃時代的文獻“論聚合”。他提出了“高分子”、“長鏈大分子”的概念。8精選2021版課件到了五十年代，德國的齊格勒(Ziegler)和意大利的納塔(Natta)發(fā)明了新的催化劑，使乙烯低壓聚合制備高密度聚乙烯(1953)和丙烯定向聚合制備全同聚丙烯(1955)實現工業(yè)化。

9精選2021版課件一旦高分子學說被確立起來，便有力地促進了高分子合成工業(yè)的發(fā)展。上世紀的二十年代末和三四十年代，大量重要的新聚合物被合成出來。醇酸樹脂(1926)聚氯乙稀(1928)脲醛樹脂(1929)聚苯乙烯(1930)聚甲基丙烯酸甲酯(1930)高壓聚乙烯(1935)聚醋酸乙烯(1936)丁基橡膠(1940)滌綸纖維(1941)聚氨酯(1943)環(huán)氧樹脂(1947)ABS(1948)10精選2021版課件什么是鏈式聚合反應？2.2鏈式聚合：又稱鏈鎖(聚合)反應。在聚合反應過程中，一旦活性中心(自由基或離子)形成，就可以在很短的時間內，使許多單體聚合在一起，形成分子量很大的大分子的反應。主要包括三個基元反應，即鏈引發(fā)、鏈增長和鏈終止，有時還伴隨有鏈轉移反應發(fā)生。按鏈活性中心的不同，可細分為自由基型聚合、陽離子型聚合、陰離子型聚合和配位聚合四種類型。11精選2021版課件

鏈引發(fā)：引發(fā)劑分子受熱使弱鍵斷裂而分解出初級游離基；

鏈增長：活潑自由基與單體反應產生單體自由基，進一步與其他單體分子作用；

鏈轉移及鏈終止：a.向單體鏈轉移——形成端基雙鍵聚合物；b.向高聚物鏈轉移——形成支鏈或交聯聚合物；c.偶合鏈終止——形成“尾尾相連”聚合物。d.歧化終止——形成端基雙鍵聚合物。12精選2021版課件自由基：在適當條件下，化合物的價鍵有均裂和異裂兩種形式。均裂時，共價鍵上一對電子分屬于兩個基團，這種帶獨電子的基團呈中性，稱做自由基或游離基。什么是自由基聚合反應？2.313精選2021版課件異裂時，共價鍵上—對電子全部歸屬于某一基團，形成陰離子或負離子；另一個是缺電子的基團，稱做陽離子或正離子。14精選2021版課件鏈引發(fā)：自由基產生

熱均裂

光

照

氧化還原反應

高能粒子輻射

R-OCO-O-O-COO-R2R-O+2CO215精選2021版課件鏈增長：自由基加成反應

16精選2021版課件鏈轉移：自由基轉移反應—向單體17精選2021版課件鏈終止：自由基偶合反應

18精選2021版課件PVC聚合總反應：大多數聚氯乙烯為直鏈，但由于向高聚物發(fā)生鏈轉移，形成支鏈或交聯聚氯乙烯。反應方程式：nCH2=CHCl→[-CH2-CHCl-]n19精選2021版課件二.PVC聚合工藝發(fā)展史PVC是如何發(fā)現的？2.1PVC生產有哪些聚合工藝？2.3PVC生產的發(fā)展史？2.220精選2021版課件HenriVictorRegnault和EugenBaumann分別在1835年和1872年發(fā)現了氯乙烯的自聚現象。PVC是如何發(fā)現的？2.121精選2021版課件PVC生產的發(fā)展史？2.2

1912年德國人FritzKlatte合成了PVC，但沒有開發(fā)出產品。

1926年，美國B.F.Goodrich公司的WaldoSemon合成了PVC并在美國申請了專利。

1931年，德國法本公司開始用乳液法生產PVC。

1941年，美國開始采用懸浮法生產PVC。艱難的啟蒙階段22精選2021版課件高速發(fā)展成熟邁進啟蒙階段20世紀上頁，乙炔電石法制氯乙烯單體。（利用煤炭）聚合路線：處于摸索階段。用途：電線電纜20世紀中期，乙烯氧氯化法制氯乙烯單體。（利用石油）聚合路線：確定了懸浮法為主。用途：建筑市場需求。20世紀80年代以來，多種方法制單體。聚合路線：采用多種方法，但依然以懸浮法為主。用途：硬制品（板材、管材、型材），軟制品（電線、軟管、薄膜）23精選2021版課件PVC生產有哪些聚合工藝？2.3四大方法：懸浮法、本體法、乳液法（含微懸浮聚合）、溶液聚合項目懸浮聚合本體聚合溶液聚合乳液聚合配方組成單體、引發(fā)劑、分散劑、水單體、引發(fā)劑單體、引發(fā)劑、溶劑單體、引發(fā)劑、乳化劑、水聚合場所單體液滴內本體內溶劑內束膠和乳膠粒內溫度控制容易困難容易容易聚合速率較大中等小大分子量控制較困難困難容易容易生產特征間歇生產間歇操作可連續(xù)生產可連續(xù)生產產物特性及主要用途適合于注塑或擠塑樹脂聚合物純凈、硬質注塑品涂料、黏合劑糊樹脂24精選2021版課件三.我廠的聚合工藝我廠聚合工藝簡介及特點3.1聚合工段各崗位介紹3.2各類助劑與工藝指標3.4工藝流程介紹3.325精選2021版課件我廠采用的是懸浮聚合工藝。懸浮聚合：在強烈攪拌下，溶解有引發(fā)劑的單體以液滴狀懸浮于水中的聚合，體系主要由單體、引發(fā)劑、水和分散劑四組分組成。我廠聚合工藝簡介及特點3.1特點：不可逆、放熱、體積縮小、各種助劑。26精選2021版課件聚合工段各崗位介紹3.2聚合干燥包裝三大崗位：27精選2021版課件將氯乙烯工段送來的精氯乙烯在一定的溫度和壓力下，加入適量的助劑，經過聚合反應生成聚氯乙烯。未反應完的氯乙烯經回收處理后循環(huán)使用。聚氯乙烯漿料在一定的溫度和壓力下，經過汽提塔汽提除去聚氯乙烯漿料中殘留的氯乙烯后送往離心干燥崗位，同時將氯乙烯回收。1、聚合崗位任務28精選2021版課件

將聚合中控崗位送來的PVC漿料經離心干燥后送入包裝崗位。2、干燥崗位任務將離心干燥崗位送過來的PVC顆粒按包裝要求包裝，并分批次將PVC堆放到PVC成品庫。3、包裝崗位任務29精選2021版課件如何學習聚合工藝及設備傳質（物料的傳送）核心傳熱（能量的傳遞）物料平衡能量守恒工藝流程介紹3.330精選2021版課件

配方設定→涂壁→涂后沖洗→加緩沖劑→加水和單體→混合調整→加分散劑A→加分散劑B→混合調整→加引發(fā)劑→反應監(jiān)測→終止反應→出料→回收→汽提→回收→離心干燥1.聚合崗位方框流程圖31精選2021版課件單體和水單元流程圖32精選2021版課件助劑及聚合單元流程圖33精選2021版課件34精選2021版課件氣提單元流程圖35精選2021版課件回收單元流程圖36精選2021版課件廢水單元流程圖37精選2021版課件聚合反應監(jiān)控點釜溫，釜壓，攪拌功率，冷凍水進口、出口溫度，夾套、擋板水流量，頂部、底部注入水。38精選2021版課件2.干燥崗位方框流程圖（老系統(tǒng)）汽提→TK-2G/4G→1#-3#號離心機→1#-3#螺旋輸送器→氣流干燥塔（1#風機）→一級旋風分離器→4#螺旋輸送器→旋流干燥塔→3#旋風分離器→鋼性葉輪→5#-8#振動篩→旋轉給料器→1#、2#羅茨機→AB料倉→電子稱→放料斗→放料夾→皮帶輸送機→縫包、碼包→一級旋風→二級旋風分離器→2#旋風分離器料斗→定時下放39精選2021版課件2.干燥崗位方框流程圖（新系統(tǒng)）方框圖:汽提→TK-2G/4G→4#5#離心機→6#-8#螺旋輸送器→氣流干燥塔（經3#風機）→旋流干燥塔V06（經引風機）→鋼性葉輪→1#-4#振動篩→旋轉給料器→3#4#羅茨→AB料倉→電子稱→放料斗→放料夾→皮帶輸送機→縫包、碼包

40精選2021版課件旋流干燥工藝流程圖（老系統(tǒng)）41精選2021版課件旋風干燥工藝流程圖（新系統(tǒng)）42精選2021版課件各類助劑與工藝指標3.41.涂壁劑（意大利黃）作用：防止粘釜，保證聚合釜的傳熱效果，減少清釜次數2.緩沖劑（碳酸氫銨）作用：保證聚合反應體系呈中性3.分散劑（72.5%,88%的PVA）作用：穩(wěn)定由攪拌形成的單體油滴，并阻止油滴相互聚集或合并4.引發(fā)劑（EHP,CNP）作用：能在較低溫度下提供自由基來引發(fā)氯乙烯加成反應

5.終止劑（ATSC，NO）作用：終止反應和調整聚合反應速率6.阻聚劑（壬基苯酚）作用：防止回收單體自聚各類助劑43精選2021版課件分散劑的作用機理44精選2021版課件1.按種類：溫度、壓力、液位、濃度2.按級別：班組級、片區(qū)級、事業(yè)部級工藝指標序號概念名稱內容1抓好四個環(huán)節(jié)聚合釜環(huán)節(jié)、汽提環(huán)節(jié)、回收環(huán)節(jié)和助劑環(huán)節(jié)2監(jiān)控三個溫度、二個流量、一個壓力、冷庫溫度、聚合釜溫度、冷凍水溫度、冷凍水流量、注入水流量、聚合釜壓力3控制一個溫度、一個壓力反應溫度、反應壓力4實現兩個目標PVC粘數合格率100%，聚合釜超壓次數0次45精選2021版課件四.聚合工段設備介紹1.按狀態(tài)分為靜止設備和運轉設備靜止設備：儲槽、配制槽、進料槽、氣提塔、冷凝器、過濾器、分離器、料倉、料斗等運轉設備：泵類、壓縮機類、攪拌槳、螺旋輸送器、星型加料器、振動篩、鼓風機、臥式卸料離心機46精選2021版課件典型設備介紹：聚合釜47精選2021版課件48精選2021版課件49精選2021版課件50精選2021版課件2.汽提塔加料槽51精選2021版課件五.?；芳鞍踩胧┚酆瞎ざ挝；方榻B5.1聚合工段安全措施5.252精選2021版課件聚合工段?；?/p>