李 勤,趙 峰
(內蒙古烏?;び邢薰荆瑑让晒?烏海 016034)
PVC 樹脂中的雜點指可見的不同于正常樹脂顏色的粒子,雜點作為PVC 樹脂的一個重要質量指標,對樹脂的品級率起決定性作用,因其對樹脂深加工制品的外觀影響極大,一直受到生產、加工企業(yè)的高度重視,同時也直接反映了PVC 生產企業(yè)的工藝管理水平和生產環(huán)境條件。實際生產中雜點來源于許多方面,主要包括原材料帶來的外來雜質和系統(tǒng)自身產生的雜質等,只有充分了解其產生的根源并制定相應的措施,才能從根本上對其作到有效的控制,從而滿足用戶對該項指標的要求。
1.1.1 原因分析
正常情況下,無離子水不含雜質,但在實際生產中,無離子水槽的液位不斷變化,由于其有排空管,因而會產生“呼吸效應”將外界空氣中的懸浮物帶入其內部,經過長時間的靜置、沉淀,逐漸在其底部沉積,最后隨生產用水進入聚合系統(tǒng),從而形成PVC樹脂質量的影響因素。
離子交換樹脂有時因設備故障進入系統(tǒng)而產生雜點。這種異常比較隱蔽,在實際生產中,不易發(fā)現。
1.1.2 預防措施
針對純水槽(冷水槽、熱水槽)可以在其排空管上加裝適宜的止逆閥,從而使其與外界切實隔離。
在對純水制作過程中,要定期檢查樹脂交換塔,以確保其運行正常。
1.2.1 原因分析
以下3個原因會造成雜點升高。
(1)單體中的高沸物會影響聚合體系的穩(wěn)定性,造成膠孔粒子的凝聚,從而形成粗粒子、塊狀物,最終可能變成雜點。
(2)大的鐵銹對雜點的影響顯而易見,但體系中存在的鐵離子則會使產品的熱穩(wěn)定性降低,并且與聚合物中的氯反應促進降解,從而使產品帶色。
(3)單體中的氧及聚合用水、釜內空氣的含氧在生產過程中會與單體形成不穩(wěn)定的過氧化物,分解生成甲醛羧基等,影響PVC 的熱穩(wěn)定性,最終產生雜點。
1.2.2 預防措施
(1)對高沸物嚴控工藝指標。造成高沸物升高的原因主要是高塔再沸器內自聚或結焦,或高沸塔內部自聚傳質、傳熱效果下降,從而使在實際操作中工藝指標嚴重偏離。采取的辦法就是根據具體情況對其進行清理。
(2)對鐵離子控制的唯一辦法就是控制精餾系統(tǒng)的pH 值,加強對固堿干燥器的檢查、修復。
(3)在連續(xù)生產中,氧不易進入系統(tǒng),但當聚合釜因清釜、檢修完畢后可能因置換不嚴格而存在氧,對此,在聚合釜投用前,要嚴格按工藝規(guī)程要求進行置換。
1.3.1 原因分析
在助劑自身質量正常的情況下,在配置的過程中也可能人為地帶入、產生雜質粒子。經過對配置助劑過程的跟蹤分析,發(fā)現有些雜質產生于配置過程中,特別是分散劑。在配置分散劑的過程中,主要有2個方面影響因素,一是配置過程中的稱料、預溶,由于工作環(huán)境的限制,工作場所的粉塵、雜質等都有可能進入助劑中;二是在預溶過程中配制槽本身帶來的黑黃點。由于分散劑本身黏度較大,在濃度較高的情況下尤其明顯。分散劑在預溶時的濃度較高,在配制槽內的各個地方都有粘附的分散劑存在,特別是加熱盤管上。當預溶完成需要加熱進一步提高溶解度時,盤管上黏附的分散劑就會因高溫而變色、甚至變焦而形成黑色的硬塊或黃褐色的膠狀物,一旦脫落下來,配制槽內的攪拌又會將其部分打碎,這些膠狀物進入聚合系統(tǒng)后,不可避免地形成黑黃點。這也是許多企業(yè)所忽視的。
1.3.2 預防措施
(1)改善工作環(huán)境,減少粉塵、雜質的影響。改變配料場所為了通風而自然開放的方式,盡量作到既通風良好,又避免粉塵進入。
(2)實驗證明,在配制過程中,在配制槽口加裝8目的過濾網,可有效地避免倒料時大塊糊狀物產生,同時在溶解槽到儲槽的管道上加裝30目的Y形過濾器,能除去此類雜質。
(3)定期清理分散劑配制槽,防止其中的膠狀物脫落。
1.4.1 原因分析
在防粘釜劑涂布過程的清洗操作中,由于操作不規(guī)范,往往造成沖洗不干凈,從而使樹脂受到涂布液的污染而產生與涂布液相似顏色的次品料。
1.4.2 預防措施
切實加強對聚合釜涂布的規(guī)范化操作,同時,對保管不好的涂布液及時更換。
1.5.1 原因分析
聚合釜機封大多采用雙端面平衡式機械密封裝置,機封內側由機封水泵供水起到釜內注水、降溫作用;機封外側由油站供油,起到潤滑、降溫的作用。由于聚合釜生產為間歇生產方式,反應完畢后一般不停機封,如此反復循環(huán),機封壓力不變而釜內壓力不斷變化,難免出現機封泄漏的情況,一旦內漏則會使機封油進入釜內并吸附到PVC 顆粒表面造成污染。
1.5.2 預防措施
加強對機封情況檢查,一旦出現泄漏要及時修復,另外,將聚合釜的機封油站與DCS 相連,消除其空載現象。
系統(tǒng)自身產生的雜質粒子主要包括聚合釜粘釜、出料槽、汽提塔、干燥系統(tǒng)產生的雜質等。由于其是在控制過程形成的,因此,生產過程對其的中關注度也高。
2.1.1 原因分析
粘釜的成因有以下2種因素。
(1)物理吸附粘釜。主要由于釜壁光潔度差,而使粘釜加重。在使用過程中,釜壁受到機械損傷和聚合反應中氯化氫對釜壁的腐蝕等。造成氯乙烯吸附在鋼表面能量較高處,從而形成粘釜中心。
(2)化學因素。其與電子自由基催化理論相似,由于這種粘釜物與釜壁結合較強,難于清除[1]。
2.1.2 預防措施
由于聚合釜的粘釜客觀上很難避免,只能通過加強對聚合釜的使用管理、生產配方的調整等方面減小這一因素的影響。采取的辦法有:(1)在新釜使用過程中,要盡量保護好釜壁,特別是在清釜、檢修過程中尤其如此。對使用時間過長的聚合釜在對釜壁拋光時要由專業(yè)廠家并按質量標準進行;(2)通過調整生產配方,也可減輕粘釜因素;(3)加強對聚合釜的噴淋、沖洗、涂布工作。
2.2.1 原因分析
在對漿料汽提前,為保證汽提塔的進料溫度,確保其在大流量下操作平穩(wěn),必須通過蒸汽加熱以提高出料槽(或汽提供料槽)的溫度。當出料槽的液位偏低又沒有及時調整蒸汽閥門的開度時,就可能造成部分樹脂顆粒變色。同時,在聚合釜出料時,因漿料泡沫夾帶,極容易產生出料槽內壁掛料現象,如沖洗不及時,在升溫過程中也會造成樹脂變色。另外,在出料槽升溫的過程中(或者蒸汽閥門關閉不嚴),如果蒸汽系統(tǒng)停車或壓力低于出料槽壓,就會使?jié){料倒竄入蒸汽管線內,當二次送汽時,就會將其烤糊而生成雜點。
2.2.2 預防措施
在升溫管線上加裝止逆閥,同時,在閥門出口加裝沖洗水,在停用或開啟前先行沖洗。每次出料后,開啟出料槽的噴淋閥,最好將其與DCS 連鎖,根據出料槽的溫度曲線,及時控制對其升溫。
2.3.1 原因分析
經取樣觀察,汽提塔中會動態(tài)地存在少量的雜點,但只要生產相對穩(wěn)定其就不會帶出系統(tǒng)。在汽提塔進料噴頭的上端有一段空塔并設有噴淋水,在空塔段,經常會出現掛料現象,而且因高溫變成紅褐色,會因其脫落而造成質量波動。
2.3.2 預防措施
每2個月左右打開汽提塔沖洗1次,同時,根據生產情況調節(jié)噴淋水的噴頭開孔率,以保證其有適當的噴淋壓力和噴淋水量。
2.4.1 原因分析
(1)空氣過濾器濾棉更換不及時產生的雜質。
(2)因攪龍與干燥風管交匯處物料粘結而產生雜點。在實際生產中,該處溫度高達一百五十攝氏度左右,只要濕樹脂在該處略一停留,就會變色甚至分解。
(3)干燥塔底積料時間過長而產生的灰料造成雜點。經多次觀察這部分料時間長了就會發(fā)灰,與正常物料的顏色有明顯的差異。
(4)許多企業(yè)為了檢查方便,小篩子往往是敞開的,在旋振篩溢料時,往往只是簡單處理,導致部分臟料進入系統(tǒng),這也是質量波動的一個重要因素。
2.4.2 預防措施
要定期更換空氣過濾器濾棉,防止外界雜質進入;對攪龍與風管的連接部位采用拋光機每個月清理一次;最好每周排放一次干燥塔底的積料;小旋振篩檢查后要及時密閉。
[1]鄭石子,顏才南,胡志宏,等.聚氯乙烯生產與操作.第1版,北京:化學工業(yè)出版社。2008:434-436.