聚氯乙烯分离过程新技术的研究与工业应用.pdf

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1、聚氯乙烯分离过程新技术的研究与工业应用莫力根娄少华(北京航天动力研究所，北京100076)摘要：聚氯乙烯(PVC)是工业以及生活中常见到的一种塑料产品，在工业生产中，聚合PVC采用的原料氯乙烯单体(VCM)不能实现完全转化，少量VCM残存在PVC浆料"-3中，既浪费了资源，也影响PVC树脂的质量，还会给空气造成污染。折流式导向筛板汽提技术的应用成功实现了PVC浆料当中的VCM含量的降低，体现了国家节能减排的政策，文章对此技术进行了分析。关键词：聚氯乙烯；汽提技术；工业应用聚氯乙烯(PVC)树脂是通过对氯乙

2、烯单体(VCM)进行聚合而形成的热塑性高聚物，具有绝缘性好、耐腐蚀性强、抗燃性优良以及机械强度高等优势在工农业以及生活日化等方面都有着广泛的应用。然而在VCM聚合反应过程中不能够完全充分的实现转化，一般转化率在80％-90％左右，自压出料后，仍有少量VCM存留在PVC浆料当中，目前，在PVC浆料生产中利用汽提技术是减少VCM残留的最有效方法，北京化工大学在原有汽提基础上，融合原有折流式塔板以及导向筛板的特点，开创了折流式导向筛板技术，大大提升了汽提塔的脱吸效率，降低了PVC浆料当中VCM的含量，既确保了P

3、VC生产质量，又实现了经济创收，减少对环境的危害。1技术原理VCM经聚合后形成的PVC浆料经过釜内自压回收和出料槽加热回收未聚合VCM后，PVC浆料经过螺旋板换热器进入到汽提塔顶，和塔内上升的蒸汽在塔板上进行接触和传质传热。少量的树脂同水相中含有的VCM随蒸汽蒸出，其中水分会通过塔顶冷凝器凝结下来，而不凝的VCM则经过在线分析，合格后送入VCM气柜回收。折流式导向筛板(如图1)是在原有导向筛板基础上增设了折流板，塔板上形成一系列导流槽，让浆料在踏板上形成单向流动，这样就能够让浆液在踏板上停留更长时间，而且

4、不容易返混，提升了汽提的效果。设置导向孔可以将导向孔流出的蒸汽作为推动浆料流动的能量，进而克服了液面落差及其影响，让浆料在塔板上保持均匀的停留时间，防止塔板上的浆料出现堵塞。折流式导向筛板汽提塔对于VCM的分离效率更高，塔底流出的PVC浆料当中存留的VCM含量也从5×10“降低至lxl0-6，而且不会出现堵塞，检修的周期也得到了极大的延长，节省了检修资金和损失。降蔽管图1折流式导向筛板2影响汽提效果的因素通过上述技术原理可以知道，对于PVC浆料汽提效果的影响因素主要来自两方面：一方面是内因，即树脂颗粒的自

5、身特点，包含了颗粒大小及粒径分布、颗粒疏松程度、孔隙率和外表面皮膜结构等等；另一方面是外因，外因方面包含了汽提塔的操作参数以及综合配置，主要有温度、压力、通气量、脱吸时间以及设分离效率等方面。对比内外因可知，内因对于PVC浆料的汽提效果影响更为彻底和明显，但是外因的可控性却更高，生产可调性更加强，所以，对于PVC浆料的汽提技术改进目前也主要是通过外因来寻求突破。3应用情况及效益分析目前，由北京化工大学开创的折流式导向筛板技术在整个行业当中处于领先的位置，该技术已在多家PVC生产企业得到了应用，效果显著，非

6、常成功，该技术打破了技术壁垒，有效优化了产品的结构，对于提升PVC企业的市场竞争实力有着巨大的助益，取得了很好的经济和社会效益。该技术在20万t／a的PVC工业生产当中得到了成功的应用，PVC浆料当中存留的VCM，采用折流式导向筛板的汽提技术，塔板数量为7块，孔径为5毫米，导向孔高度为1．5毫米，开孔率为10％，板间距为1500毫米。塔底流出的PVC浆料中存留的VCM含量也成功降到了1X10一，可回收单体100t／a，按照6000元／t的单体价格进行计算，折算成经济效益为60万元／a。原来生产ltPVC需

7、要耗费0．4t的蒸汽，而现在只需要0．12t即可，节省了5．6万t／a的蒸汽消耗，若蒸汽的平均单价按照100元／t计算，仅蒸汽这一项就节省了560万元／a。综合上述两项收益，利用该技术直接取得了620万元／a的经济效益。综上所述，折流式导向筛板技术在原有汽提技术的基础上加入了导向筛板技术和液体挡流板，在实际应用中减少了堵塞情况，提升了PVC浆料在汽提过程中的运行效率，并且有效降低了PVC浆料当中VCM的含量，在提高产品质量的同时还能够节约资源，取得良好的经济收入，具有十分显著的优势，是一项值得推广的新技术

8、。参考文献：『11陈立春．混合法PVC糊树脂生产常见问题解决办法[J】．聚氯乙烯，2015．08．[2]王东，刘建军，闻志宁．变压吸附技术在电石法聚氯乙烯精馏尾气回收中的应用[A]．宁夏回族自治区科学技术协会、宁夏社会科学界联合会、共青团宁夏回族自治区委员会、宁夏回族自治区青年联合会、宁夏石油学会．石化产业科技创新与可持续发展——宁夏第五届青年科学家论坛论文集【c】．宁夏回族自治区科学技术协会、宁夏社会科学界联合会、共青团宁夏