聚氯乙烯悬浮聚合生产技术

1.本书将笔者40年从事悬浮法PVC生产、工艺控制、装置设计的经验进行了总结。

2.本书不大而全的介绍所有聚乙烯生产技术，而是集中介绍在我国PVC生产中占主导地位的悬浮法，针对生产过程中出现的配置槽内泡沫过多、粘釜等实际问题进行了详细分析、给出了解决方案，可很好地指导实际生产。

 

 

本书对悬浮法聚氯乙烯基本性能、用途等进行了简要介绍，重点阐述了悬浮聚合的生产原理、悬浮聚合工艺、悬浮法生产聚氯乙烯经常出现的异常现象和处理方法、安全生产技术及环境保护措施等内容。

本书可供从事聚氯乙烯生产、技术研发、管理的相关人员使用，也可供化工、高分子、材料等相关专业的师生参考。

 

1悬浮法聚氯乙烯生产的相关基础知识001

1.1产品名称及技术指标001

1.2产品的基本性能001

1.2.1物理性质001

1.2.2化学稳定性002

1.2.3热性能002

1.2.4溶解性002

1.2.5光性能002

1.2.6电性能002

1.3产品的基本用途003

2悬浮聚合的生产原理004

2.1氯乙烯悬浮聚合反应机理004

2.1.1链的引发004

2.1.2链的增长005

2.1.3链的终止006

2.2氯乙烯悬浮聚合分散、成粒机理007

2.2.1机械搅拌下单体液滴的形成过程007

2.2.2悬浮剂的分散与稳定作用008

2.2.3氯乙烯在悬浮聚合中形成颗粒008

2.3悬浮聚合温度对反应时间及聚合度的影响010

2.4氯乙烯悬浮聚合中搅拌的作用011

2.5引发剂对聚合的影响及其选择013

2.5.1引发剂对聚合反应速率的影响013

2.5.2引发剂对鱼眼和粘釜的影响014

2.5.3引发剂对PVC初期变色性能的影响014

2.5.4引发剂的选择及品种介绍015

2.5.5引发剂的乳液化019

2.6分散剂在悬浮聚合中的作用020

2.6.1分散剂的类型021

2.6.2分散剂在悬浮聚合中的作用机理021

2.6.3分散剂的几个重要性质022

2.6.4纤维素醚类分散剂025

2.6.5聚乙烯醇类分散剂031

2.6.6复合分散剂035

2.6.7搅拌对分散剂的依附性036

2.6.8反应温度与分散剂的选择037

2.7其他助剂在悬浮聚合中的应用038

2.7.1抗鱼眼剂038

2.7.2聚合终止剂039

2.7.3链转移剂040

2.7.4反应介质的pH值和pH调节剂041

2.8其他影响氯乙烯悬浮聚合的因素043

2.8.1氧对氯乙烯悬浮聚合的影响043

2.8.2铁对悬浮聚合的影响044

2.8.3高沸点物对悬浮聚合的影响044

2.8.4氯离子对悬浮聚合的影响045

2.8.5聚合工艺对悬浮聚合的影响046

2.9聚合釜的传热049

2.9.1聚合反应放热的特性049

2.9.2聚合釜的传热性能052

2.9.3聚合的换热系统063

2.10聚合釜的粘壁065

2.10.1悬浮聚合粘壁的因素065

2.10.2减轻粘壁的措施和方法066

2.10.3涂布法的应用067

2.10.4粘釜物的清洗068

2.11“鱼眼”的产生和防治方法068

2.11.1“鱼眼”产生的原因069

2.11.2“鱼眼”的防治方法071

2.12氯乙烯悬浮聚合产生缺陷结构的因素071

2.12.1聚合助剂的影响072

2.12.2温度对PVC热性能的影响074

2.12.3单体中杂质的影响075

2.13聚氯乙烯的热降解及对策076

2.13.1聚氯乙烯的结构与降解机理076

2.13.2PVC稳定作用的机理078

2.13.3提高PVC的热稳定性082

2.14聚合反应助剂083

2.14.1影响氯乙烯热性能的因素083

2.14.2聚氯乙烯树脂稳定性改善方法086

3悬浮聚合工艺088

3.1聚合反应的工艺流程088

3.1.130m3聚合釜生产工艺流程叙述088

3.1.2105m3聚合釜生产系统工艺流程叙述089

3.2聚氯乙烯树脂的浆料汽提091

3.2.1未反应VCM的回收091

3.2.2聚氯乙烯树脂中残留VCM回收机理093

3.2.3浆料汽提的方法095

3.2.4影响塔式汽提的因素096

3.3干燥工艺流程101

3.4聚氯乙烯树脂的脱水102

3.4.1连续沉降式离心机的构造和工作原理102

3.4.2影响离心机脱水效果的因素103

3.5聚氯乙烯树脂的干燥108

3.5.1气流干燥110

3.5.2沸腾干燥111

3.5.3影响气流干燥效果的因素112

3.5.4旋风干燥113

3.5.5大型旋风干燥床介绍115

3.5.6设计中涉及的参数120

3.5.7设计实例120

3.5.8大型风机121

3.5.9旋风分离器设计方法简介121

3.6树脂的过筛123

3.6.1旋转振动筛123

3.6.2影响过筛效率的因素123

3.7树脂的输送与包装124

3.7.1树脂的输送124

3.7.2树脂的包装125

3.8消耗定额(参考)126

4悬浮法生产PVC经常出现的异常现象和处理方法128

4.1分散剂配制128

4.1.1配制投料129

4.1.2配制槽内泡沫过多129

4.1.3配制槽或贮槽盐水管泄漏130

4.1.4分散剂在使用中浓度变化130

4.1.5升温盘管黏结物料问题131

4.2助剂的准确称量与计量131

4.3引发剂132

4.4聚合釜入料工艺133

4.5聚合釜的升温方式134

4.6粘釜与防粘釜135

4.7聚合釜出料不干净136

4.8出料泡沫捕集器集料太多138

4.9汽提后PVC中VCM残留量不合格139

4.10干燥后树脂水分偏大140

4.11气流管底部弯头易集存物料141

4.12树脂的静电问题142

5安全技术143

5.1防火和防爆143

5.1.1爆炸的分类和原因143

5.1.2火灾原因及防止144

5.1.3爆炸事故的防止145

5.2毒物与防止中毒146

5.2.1几种物料的毒性146

5.2.2中毒的防止148

5.3烧伤与机械伤害的防止148

5.3.1烧伤及防止148

5.3.2机械伤害及防止149

6环境保护措施150

6.1减少氯乙烯对环境的污染150

6.1.1国外有关氯乙烯毒害的报道150

6.1.2氯乙烯产生的污染151

6.1.3防止氯乙烯污染的技术措施151

6.2噪声危害及防止153

6.2.1噪声的强度153

6.2.2噪声的危害和防止153

6.3粉尘的危害和防止154

附录悬浮法通用型聚氯乙烯树脂产品规格(GB/T 5761—2006)155

参考文献156

 

自改革开放以来，我国聚氯乙烯(PVC)生产飞速发展，随着先进技术的引进、消化、吸收以及自有技术的开发，在产能、产量、产品的品种、质量以及生产技术等方面都有了长足的进步。我国已成为世界PVC生产大国。

由于各方面原因，我国PVC生产从原料上划分仍以电石乙炔法为主。我国中西部地区由于具有煤电资源优势，已逐步发展成为PVC的主要生产基地，规模不断壮大，技术不断更新。但是由于扩张太快，人力资源不足的问题逐步显现出来，尤其熟练的操作工人等一线技术力量欠缺的问题很突出。由于种种原因，介绍实际生产操作技术的图书比较少。

为满足行业发展需要，笔者特将多年从事PVC生产、工艺控制、设计实践的经验总结出来，供广大从事PVC生产人员参考。本人经历了我国从13.5m3釜、30m3釜、70m3釜到105m3釜的引进、设计、生产、改造消化的全过程，同时也取得了一些经验和教训，愿把这些分享给从事PVC生产的人员，以期对他们的工作有所帮助。悬浮法是近年来生产PVC的主要方法之一，比较成熟，在我国PVC生产中占主导地位，本书重点对此生产方法进行介绍。

在本书编写过程中，张宇同志给予了很多建议和帮助，韩宗芳、王晶同志给予了大力支持，在此一并表示感谢！

由于笔者水平所限，书中不当之处在所难免，欢迎读者朋友们指正！

张又新

2019年1月