高玉勤(山東能源新礦集團泰山鹽化工分公司,山東 泰安 271024)
現(xiàn)階段,國內PVC樹脂無論在整體產(chǎn)量或產(chǎn)能等方面都呈逐年上升趨勢,且在市場環(huán)境競爭日趨激烈的背景下,PVC樹脂的質量也成為滿足用戶質量需求的重要內容。而PVC樹脂質量的保證除考慮到對顆粒內部中“魚眼”的減少外,還需減少雜質粒子。但雜質粒子在聚氯乙烯成品中表現(xiàn)出的指標往往具有不穩(wěn)定的特征,且存在方式既可為有機物與無機物,也能夠直接以樹脂顆粒的形式存在。為使聚氯乙烯成品質量得以保障,便需對雜質粒子在聚氯乙烯成品中形成的主要原因進行分析,并提出相應的解決對策。
通常雜質粒子在聚合釜內的形成主要可從兩方面研究。首先對已投入使用一段時間的聚合釜。通常在內冷管壁、釜壁以及槳葉處等都可發(fā)現(xiàn)存留年多具有粘結性質的聚合物,而且大多用戶聚合釜中的防粘釜劑往往待用一定的顏色并在逐漸噴涂過程中不斷加深,粘合物會隨聚合釜使用的頻率增加而形成更多的粘釜物,在攪拌槳葉的快速運轉下粘釜物便可能脫落于漿料中。特別在漿料中可見的質量較小的粘釜物,會在離心機的作用下衍生為更多黑粒子,直接體現(xiàn)于成品之中,也就是文章研究的雜質粒子。其次,聚合釜在出料過程中通常要求完成水置換過程,而水成分中往往包含較多的雜質,會在置換過程中融入聚合釜內。此時生產(chǎn)過程中若忽視對聚合釜的沖洗,很容易在成品發(fā)生反應時將雜質融入其中,這樣雜質粒子在聚聚氯乙烯成品中將有所增加[1]。
外來雜質粒子首先可從單體質量分析,一般精餾時,單體會因水分離不徹底而存留一定水分,而相關的設備如單體計量槽或儲槽等精餾設備在材質方面多以鋼材為主,管道與設備將被由水分與氯乙烯作用下形成的HCI腐蝕。其中單體中的Fe3+將成為成品中顏色較為鮮明的雜質粒子。同時,PVC樹脂穩(wěn)定性受單體中存在的含醛類物質或乙炔等影響逐漸下降,而且這些物質在處理樹脂過程中也將發(fā)生顏色的變化成為雜質粒子。其次,在防粘釜劑的使用方面,一般生產(chǎn)中應用的防粘釜劑在成分上往往包含一定的不溶物質,若防粘釜劑本身質量較低,在聚氯乙烯成品生產(chǎn)過程中便容易使不溶物質演化為雜質粒子。最后,對于生產(chǎn)過程中應用的空氣過濾器,很多聚氯乙烯產(chǎn)品加工廠家也未進行定期清理工作,當設備內粉塵物質堆積過多時便會發(fā)生脫落,成為干燥系統(tǒng)中的雜質粒子。
除空氣過濾器雜質掉落使干燥系統(tǒng)中形成雜質粒子外,也包括其他兩方面原因,即:第一,干燥系統(tǒng)應用的加熱設備在材質方面主要以碳鋼為主,在長時間使用后很容易生成鐵銹物質或被腐蝕,當設備面臨較大溫差條件或運行中振動的情況下便會出現(xiàn)鐵銹脫落的現(xiàn)象,成為聚氯乙烯成品中的雜質粒子。第二,氣流塔中的物料。通常聚氯乙烯成品生產(chǎn)中應用的氣流塔在加料段設計極為不合理,表現(xiàn)為管徑較大的現(xiàn)狀,導致熱空氣難以在其中快速流動,使物料容易掉落塔底,而且很多成品加工中也可能存在錯誤的操作程序,容易將水或物料帶入塔底,這樣物料在溫度較高的塔底處將逐漸變色,隨氣流運動演化為雜質粒子。
沉析槽中雜質的生成通常由于溫度計不準或控制升溫溫度不夠合理等,導致槽內的溫度往往為100℃左右,為雜質粒子的生成創(chuàng)造條件。同時,對于沉析槽在操作過程中,未關嚴蒸汽管閥門,使蒸汽停止輸送時漿料可能直接流入過濾器或蒸汽管中,長期的堆積便會以黑色形態(tài)呈現(xiàn),且在溫度條件發(fā)生改變或蒸汽壓力變化下會掉落至漿料中,進而生成雜質粒子[2]。
首先從單體質量方面,應注重對過濾器以及單體內的雜質進行清除,對于其中存在的過多Fe3+可采用分餾除水的方式,將其含量控制最低程度,并在聚氯乙烯成品生成中適時添加EDTA。而針對防粘釜劑問題,需在保證其質量的前提下應對聚合釜清理周期適當延長,但需確保清釜的質量,能夠有效控制雜質粒子數(shù)。同時,還應注意聚合釜置換水過程結束后,對于內冷管壁以及攪拌槳葉等可選擇水壓與水量合理的高壓水進行沖洗,確保聚合釜經(jīng)過沖洗后不存在問題再完成下一釜操作。其次,對雜質粒子生成于沉析槽與干燥系統(tǒng)的問題,要求對存有問題的蒸汽閥門做好處理,生產(chǎn)單位可利用計算機對沉析槽溫度情況進行分析且適時校對溫度計。對于干燥系統(tǒng),可將加熱設備選用不銹鋼材質,同時保證開停車操作都按規(guī)定程序進行。最后,針對氣流塔塔底存在的積料,應做好定期處理,而在加料段設計方面需做好計算工作,保證氣流速度可使物料不會掉落塔底[3]。
聚氯乙烯成品生產(chǎn)過程中應注意對雜質粒子產(chǎn)生的原因進行分析,并在此基礎上采取針對性的措施,這樣才可保證成本的質量。與此同時,生產(chǎn)單位也應要求相關技術人員做好質量跟蹤工作,避免生產(chǎn)過程中出現(xiàn)失誤操作或脫離工藝指標等行為,以此實現(xiàn)PVC樹脂質量得到進一步提高。
[1]陳軍.聚氯乙烯成品中雜質粒子產(chǎn)生的原因及其對策[J].聚氯乙烯,2012,10(02):61-62.
[2]郭蕊,李欣平.聚氯乙烯中雜質粒子的產(chǎn)生原因及解決措施[J].中國氯堿,2010,11(03):13-25.
[3]吳窮,陳華,安紀元.減少PVC糊樹脂中雜質粒子數(shù)的措施[J].聚氯乙烯,2010,12(08):13-15.