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1、PVC聚合工艺 TEL CompanyLogo 课程内容 聚合工段的设备情况 我厂的聚合工艺 PVC聚合工艺发展史 高分子材料简介及应用史 CompanyLogo 一 高分子材料及应用史简介 高分子材料简介 1 1 什么是链式聚合反应 1 2 什么是自由基聚合反应 1 3 CompanyLogo 高分子材料简介 1 1 CompanyLogo CompanyLogo 高分子材料的分类 按用途 塑料 橡胶 纤维 薄膜 粘胶剂和涂料等 按加热后的状态 热塑性塑料 有聚乙烯 PE 聚丙烯 PP 聚苯乙烯 PS 聚甲基丙烯酸甲酯 PMMA 俗称有机玻璃 聚氯乙烯 PVC 尼龙 Nylon 聚碳酸酯 P
2、C 聚氨酯 PU 聚四氟乙烯 特富龙 PTFE 聚对苯二甲酸乙二醇酯 PET PETE 等 按加热后的状态 热固性塑料 酚醛树脂 脲醛树脂 三聚氰胺树脂 不饱和聚酯树脂 环氧树脂 有机硅树脂 聚氨酯等 CompanyLogo 直接利用 纤维素造纸 利用蛋白质练丝和鞣革 人工合成高分子化合物 从小分子合成酚醛树脂 1907年 对天然高分子进行改性 天然橡胶的硫化成功 1839年 和硝酸纤维素的发现 1846年 高分子材料应用的发展历史 CompanyLogo 1920年德国人史道丁格发表了划时代的文献 论聚合 他提出了 高分子 长链大分子 的概念 CompanyLogo 到了五十年代 德国的齐格
3、勒 Ziegler 和意大利的纳塔 Natta 发明了新的催化剂 使乙烯低压聚合制备高密度聚乙烯 1953 和丙烯定向聚合制备全同聚丙烯 1955 实现工业化 CompanyLogo 一旦高分子学说被确立起来 便有力地促进了高分子合成工业的发展 上世纪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来 醇酸树脂 1926 聚氯乙稀 1928 脲醛树脂 1929 聚苯乙烯 1930 聚甲基丙烯酸甲酯 1930 高压聚乙烯 1935 聚醋酸乙烯 1936 丁基橡胶 1940 涤纶纤维 1941 聚氨酯 1943 环氧树脂 1947 ABS 1948 CompanyLogo 什么是链式聚合反应
4、2 2 链式聚合 又称链锁 聚合 反应 在聚合反应过程中 一旦活性中心 自由基或离子 形成 就可以在很短的时间内 使许多单体聚合在一起 形成分子量很大的大分子的反应 主要包括三个基元反应 即链引发 链增长和链终止 有时还伴随有链转移反应发生 按链活性中心的不同 可细分为自由基型聚合 阳离子型聚合 阴离子型聚合和配位聚合四种类型 CompanyLogo 链引发 引发剂分子受热使弱键断裂而分解出初级游离基 链增长 活泼自由基与单体反应产生单体自由基 进一步与其他单体分子作用 链转移及链终止 a 向单体链转移 形成端基双键聚合物 b 向高聚物链转移 形成支链或交联聚合物 c 偶合链终止 形成 尾尾相
5、连 聚合物 d 歧化终止 形成端基双键聚合物 CompanyLogo 自由基 在适当条件下 化合物的价键有均裂和异裂两种形式 均裂时 共价键上一对电子分属于两个基团 这种带独电子的基团呈中性 称做自由基或游离基 什么是自由基聚合反应 2 3 CompanyLogo 异裂时 共价键上 对电子全部归属于某一基团 形成阴离子或负离子 另一个是缺电子的基团 称做阳离子或正离子 CompanyLogo 链引发 自由基产生 热均裂 光照氧化还原反应高能粒子辐射 CompanyLogo 链增长 自由基加成反应 CompanyLogo 链转移 自由基转移反应 向单体 CompanyLogo 链终止 自由基偶合
6、反应 CompanyLogo PVC聚合总反应 大多数聚氯乙烯为直链 但由于向高聚物发生链转移 形成支链或交联聚氯乙烯 反应方程式 nCH2 CHCl CH2 CHCl n CompanyLogo 二 PVC聚合工艺发展史 PVC是如何发现的 2 1 PVC生产有哪些聚合工艺 2 3 PVC生产的发展史 2 2 CompanyLogo HenriVictorRegnault和EugenBaumann分别在1835年和1872年发现了氯乙烯的自聚现象 PVC是如何发现的 2 1 CompanyLogo PVC生产的发展史 2 2 1912年德国人FritzKlatte合成了PVC 但没有开发出产
7、品 1926年 美国B F Goodrich公司的WaldoSemon合成了PVC并在美国申请了专利 1931年 德国法本公司开始用乳液法生产PVC 1941年 美国开始采用悬浮法生产PVC 艰难的启蒙阶段 CompanyLogo 高速发展 成熟迈进 20世纪中期 乙烯氧氯化法制氯乙烯单体 利用石油 聚合路线 确定了悬浮法为主 用途 建筑市场需求 20世纪80年代以来 多种方法制单体 聚合路线 采用多种方法 但依然以悬浮法为主 用途 硬制品 板材 管材 型材 软制品 电线 软管 薄膜 CompanyLogo PVC生产有哪些聚合工艺 2 3 四大方法 悬浮法 本体法 乳液法 含微悬浮聚合 溶液
8、聚合 CompanyLogo 三 我厂的聚合工艺 我厂聚合工艺简介及特点 3 1 聚合工段各岗位介绍 3 2 各类助剂与工艺指标 3 4 工艺流程介绍 3 3 CompanyLogo 我厂采用的是悬浮聚合工艺 悬浮聚合 在强烈搅拌下 溶解有引发剂的单体以液滴状悬浮于水中的聚合 体系主要由单体 引发剂 水和分散剂四组分组成 我厂聚合工艺简介及特点 3 1 特点 不可逆 放热 体积缩小 各种助剂 CompanyLogo 聚合工段各岗位介绍 3 2 聚合 干燥 包装 三大岗位 CompanyLogo 将氯乙烯工段送来的精氯乙烯在一定的温度和压力下 加入适量的助剂 经过聚合反应生成聚氯乙烯 未反应完的
9、氯乙烯经回收处理后循环使用 聚氯乙烯浆料在一定的温度和压力下 经过汽提塔汽提除去聚氯乙烯浆料中残留的氯乙烯后送往离心干燥岗位 同时将氯乙烯回收 1 聚合岗位任务 CompanyLogo 将聚合中控岗位送来的PVC浆料经离心干燥后送入包装岗位 2 干燥岗位任务 将离心干燥岗位送过来的PVC颗粒按包装要求包装 并分批次将PVC堆放到PVC成品库 3 包装岗位任务 CompanyLogo 如何学习聚合工艺及设备 传质 物料的传送 核心 传热 能量的传递 物料平衡 能量守恒 工艺流程介绍 3 3 CompanyLogo 配方设定 涂壁 涂后冲洗 加缓冲剂 加水和单体 混合调整 加分散剂A 加分散剂B
10、混合调整 加引发剂 反应监测 终止反应 出料 回收 汽提 回收 离心干燥 1 聚合岗位方框流程图 CompanyLogo 单体和水单元流程图 CompanyLogo 助剂及聚合单元流程图 CompanyLogo CompanyLogo 气提单元流程图 CompanyLogo 回收单元流程图 CompanyLogo 废水单元流程图 CompanyLogo 聚合反应监控点 釜温 釜压 搅拌功率 冷冻水进口 出口温度 夹套 挡板水流量 顶部 底部注入水 CompanyLogo 2 干燥岗位方框流程图 老系统 汽提 TK 2G 4G 1 3 号离心机 1 3 螺旋输送器 气流干燥塔 1 风机 一级旋风
11、分离器 4 螺旋输送器 旋流干燥塔 3 旋风分离器 钢性叶轮 5 8 振动筛 旋转给料器 1 2 罗茨机 AB料仓 电子称 放料斗 放料夹 皮带输送机 缝包 码包 一级旋风 二级旋风分离器 2 旋风分离器料斗 定时下放 CompanyLogo 2 干燥岗位方框流程图 新系统 方框图 汽提 TK 2G 4G 4 5 离心机 6 8 螺旋输送器 气流干燥塔 经3 风机 旋流干燥塔V06 经引风机 钢性叶轮 1 4 振动筛 旋转给料器 3 4 罗茨 AB料仓 电子称 放料斗 放料夹 皮带输送机 缝包 码包 CompanyLogo 旋流干燥工艺流程图 老系统 CompanyLogo 旋风干燥工艺流程图
12、 新系统 CompanyLogo 各类助剂与工艺指标 3 4 1 涂壁剂 意大利黄 作用 防止粘釜 保证聚合釜的传热效果 减少清釜次数2 缓冲剂 碳酸氢铵 作用 保证聚合反应体系呈中性3 分散剂 72 5 88 的PVA 作用 稳定由搅拌形成的单体油滴 并阻止油滴相互聚集或合并4 引发剂 EHP CNP 作用 能在较低温度下提供自由基来引发氯乙烯加成反应5 终止剂 ATSC NO 作用 终止反应和调整聚合反应速率6 阻聚剂 壬基苯酚 作用 防止回收单体自聚 各类助剂 CompanyLogo 分散剂的作用机理 CompanyLogo 1 按种类 温度 压力 液位 浓度2 按级别 班组级 片区级
13、事业部级 工艺指标 CompanyLogo 四 聚合工段设备介绍 1 按状态分为静止设备和运转设备 静止设备 储槽 配制槽 进料槽 气提塔 冷凝器 过滤器 分离器 料仓 料斗等 运转设备 泵类 压缩机类 搅拌桨 螺旋输送器 星型加料器 振动筛 鼓风机 卧式卸料离心机 CompanyLogo 典型设备介绍 聚合釜 CompanyLogo CompanyLogo CompanyLogo CompanyLogo 2 汽提塔加料槽 CompanyLogo 五 危化品及安全措施 聚合工段危化品介绍 5 1 聚合工段安全措施 5 2 CompanyLogo 聚合工段危化品 VCM 乙二醇 NO ATSC EHP 对壬基苯酚 聚合工段危险因素 高温 高压 易燃 易爆 有毒物质 运转设备多 聚合工段危化品介绍 5 1 CompanyLogo 聚合工段安全措施 5 2 1 不断进行安全文化宣贯 提高员工安全意识 3 采用科学手段对各个重大危险源的压力 温度等关键指标进行监控 确保其始终处于受控状态 4 定期进行安全应急演练 保证对突发事故具有应变能力 2 对危化品进行严格管理 建立应急预案 从部长到操作工层层负责 此课件下载可自行编辑修改 供参考 感谢您的支持 我们努力做得更好
