何朝瑞(新疆華泰重化工有限責任公司,新疆烏魯木齊830016)
燒堿與電石法聚氯乙烯生產的工藝改進探究
何朝瑞(新疆華泰重化工有限責任公司,新疆烏魯木齊830016)
作為一種熱塑性極強的樹脂材料,聚氯乙烯受到電纜制造、零件制造、包裝制造等多個領域的青睞,這對于現代產品制造業生產發展具有非常重要的意義。由于聚氯乙烯在冷卻后有較高的硬度和韌性,且同時有絕緣的特征,使其得到了廣泛的應用。目前,各領域對對于聚氯乙烯材料的需求量還在不斷上漲,致使對聚氯乙烯材料的生產加工進行工藝改進迫在眉睫。如何在安全生產的前提下既能提高這種材料的質量,又能提供生產效率,是擺在當前的現實問題。本文主要分析了燒堿與電石法聚氯乙烯生產的工藝改進方式。
燒堿;電石法聚氯乙烯;生產;工藝
生活中,應用食品包裝材料和泡沫塑料制品的地方越來越多。而聚氯乙烯作為一種熱塑性樹脂材料,是食品包裝材料和泡沫塑料制品的原材料。隨著各行業對聚氯乙烯需求量的增加,致使聚氯乙烯生產工藝成為了影響企業實現企業長遠目標的重要因素。當前的聚氯乙烯生產不僅需要安全的生產環境,而且也需要提高生產效率,這對于聚氯乙烯生產工藝而言,是一項巨大的挑戰。
1.1固堿
固堿生產工藝改進是燒堿生產工藝改進中一個重要的環節。傳統的固體堿生產,以直接燃燒煤炭的方法來實施。但是這種方法存在缺陷,一是生產時間太長;而是煤炭的消耗量過多。綜合來說,就是其生產效率難以滿足市場的需求。有研究證實,以直接燃燒煤炭的方法來生產固體堿,效率不高的原因在于煤在未完全燃燒過程中的煤煙和煤灰出現的沉積作用使得煤炭大量耗費,同時影響了固堿爐的導熱率[1]。在實際工作中,由于固堿生產本身所占有的比重不小,因此,應對固堿爐內定期進行清理以確保爐內無煤煙和煤灰的沉積。但是若采用水洗的方式進行清理,難免會出現洗爐水誤流入到下水道的現象,這樣極易造成為此阻塞或腐蝕問題。因此,可利用洗爐水回收再利用裝置避免此類問題的發生,這對于降低企業的生產成本具有積極意義。
1.2一次鹽水
在強制循環極電解槽的應用過程中,由于鹽水中的各種金屬離子發生沉淀,易造成高分子物形態的物理損壞和膜結構不可修復性的損傷。因此,一次鹽水工藝在對固堿爐內的液體進行澄清時,所應用的是道爾沉降技術。為了避免影響離子膜的質量,降低離子膜電解電耗,提升電流效率,在應用道爾沉降技術時,原鹽的質量需保證。同時,為了提高原鹽的質量,應用了生物膜及戈爾過濾器。
1.3液氯包裝
傳統包裝工藝,以氣化器裝置為基礎,通過加熱使液氯氣化增壓進行包裝。這種包裝工藝存在較多問題。其一,該包裝工藝尾氣量大;其二,對液體氯的利用率不高;其三,包裝時間過久,且工人的勞動成本較高。目前,采用液氯液下泵對液氯進行包裝,可有效避免這些問題,既能確保絕對安全,又能降低產品成本。
2.1冷凍改進
聚氯乙烯的冷卻通常通過應用零度的鹽水來實現,但由于鹽水會影響設備的換熱效率,增加制冷機組能耗,且極易腐蝕設備,因此,在聚氯乙烯的冷卻方面還需進一步研究。在研究期間,研究人員做過調高鹽水溫度的嘗試,但是未取得滿意的效果。目前,經過多方研究發現,在夏季,將0°C鹽水系統進行調整,修整為7°C冷水系統,并把相應的鹽水機改換成冷水機,取得的效果較理想。在冬季,以自然冷卻的方法冷卻循環水,效果較好。通過這些改進措施,使得聚氯乙烯的冷卻問題得以解決,既避免了出現設備的腐蝕嚴重的現象,又節約了生產資金[2]。
2.2氯化氫生產改進
為了在提高聚氯乙烯本身的純度的前提下確保生產的效,氯化氫合成生產工藝改進非常必要。通過單向封閉式循環控制系統控制氯氣和氫氣的比重,能避免產生較大的波動性,確保其合成效率。因此,值得廣泛應用。
2.3氯乙烯轉化改進
對氯乙烯轉化技術進行改進,其主要目的是為了避免生產過程當中乙烯的產量和濃度不達標的情況出現。以控制各轉化器內部的溫度的方式提高轉化過程中乙烯氣體的濃度是可行性高的一種方法。另外,為了有效提高乙烯本身的利用效率,不應忽視單向閉環式氣體調節系統的應用。
2.4等溫水入料改進
在聚氯乙烯生產時,聚合反應非常重要。作為生產技術的一個重要觀察指標,聚合反應周期包括了聚合反應時間、聚合輔助時間等。在生產過程中,為了有效避免聚合輔助時間過長的情況出現,應用了引入等溫水入料技術。除此之外,等溫水入料改進還具有以下幾點優勢,①確保了整個生產過程的連貫性;②提高了反應效率;③保護反應器具,這對于增加生產企業經濟收益具有積極意義。
2.5汽提和干燥工藝改進
作為聚氯乙烯生產過程中的最后環節,汽提和干燥環節的合理化的改進是確保產品質量的重要環節。為此,既能保證對物料全方位的干燥,又能提升干燥效率極為關鍵。因此,可通過旋風干燥、使用堰板塔來提升汽提工藝的效率,以保證這一環節的有效性。
綜上所述,聚氯乙烯生產過程涉及多個環節,每一個環節都是影響聚氯乙烯生產質量的關鍵環節。但由于聚氯乙烯化學變化的復雜性,致使其生產工藝需要進行改進,才能在安全生產的前提下確保聚氯乙烯的生產質量。
[1]高旭東.電石路線氯乙烯生產技術新進展[J].聚氯乙烯,2011,09:1~8+21.
[2]張鑫.加強電石法聚氯乙烯行業汞污染防治的對策建議[J].中國氯堿,2013,07:1~5+9.