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(chǎn)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(xiàn)代產(chǎn)品制造業(yè)生產(chǎn)發(fā)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?qū)τ诰勐纫蚁┎牧系男枨罅窟€在不斷上漲,致使對聚氯乙烯材料的生產(chǎn)加工進行工藝改進迫在眉睫。如何在安全生產(chǎn)的前提下既能提高這種材料的質(zhì)量,又能提供生產(chǎn)效率,是擺在當前的現(xiàn)實問題。本文主要分析了燒堿與電石法聚氯乙烯生產(chǎn)的工藝改進方式。
燒堿;電石法聚氯乙烯;生產(chǎn);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(yè)對聚氯乙烯需求量的增加,致使聚氯乙烯生產(chǎn)工藝成為了影響企業(yè)實現(xiàn)企業(yè)長遠目標的重要因素。當前的聚氯乙烯生產(chǎn)不僅需要安全的生產(chǎn)環(huán)境,而且也需要提高生產(chǎn)效率,這對于聚氯乙烯生產(chǎn)工藝而言,是一項巨大的挑戰(zhàn)。
1.1固堿
固堿生產(chǎn)工藝改進是燒堿生產(chǎn)工藝改進中一個重要的環(huán)節(jié)。傳統(tǒng)的固體堿生產(chǎn),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(chǎn)時間太長;而是煤炭的消耗量過多。綜合來說,就是其生產(chǎn)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(chǎn)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(xiàn)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(chǎn)本身所占有的比重不小,因此,應對固堿爐內(nèi)定期進行清理以確保爐內(nèi)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(xiàn)洗爐水誤流入到下水道的現(xiàn)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(fā)生,這對于降低企業(yè)的生產(chǎn)成本具有積極意義。
1.2一次鹽水
在強制循環(huán)極電解槽的應用過程中,由于鹽水中的各種金屬離子發(fā)生沉淀,易造成高分子物形態(tài)的物理損壞和膜結(jié)構(gòu)不可修復性的損傷。因此,一次鹽水工藝在對固堿爐內(nèi)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(zhì)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(zhì)量需保證。同時,為了提高原鹽的質(zhì)量,應用了生物膜及戈爾過濾器。
1.3液氯包裝
傳統(tǒng)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(chǎn)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(xiàn),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(diào)高鹽水溫度的嘗試,但是未取得滿意的效果。目前,經(jīng)過多方研究發(fā)現(xiàn),在夏季,將0°C鹽水系統(tǒng)進行調(diào)整,修整為7°C冷水系統(tǒng),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(huán)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(xiàn)設備的腐蝕嚴重的現(xiàn)象,又節(jié)約了生產(chǎn)資金[2]。
2.2氯化氫生產(chǎn)改進
為了在提高聚氯乙烯本身的純度的前提下確保生產(chǎn)的效,氯化氫合成生產(chǎn)工藝改進非常必要。通過單向封閉式循環(huán)控制系統(tǒng)控制氯氣和氫氣的比重,能避免產(chǎn)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(zhuǎn)化改進
對氯乙烯轉(zhuǎn)化技術進行改進,其主要目的是為了避免生產(chǎn)過程當中乙烯的產(chǎn)量和濃度不達標的情況出現(xiàn)。以控制各轉(zhuǎn)化器內(nèi)部的溫度的方式提高轉(zhuǎn)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(huán)式氣體調(diào)節(jié)系統(tǒng)的應用。
2.4等溫水入料改進
在聚氯乙烯生產(chǎn)時,聚合反應非常重要。作為生產(chǎn)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(chǎn)過程中,為了有效避免聚合輔助時間過長的情況出現(xiàn),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(yōu)勢,①確保了整個生產(chǎn)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(chǎn)企業(yè)經(jīng)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(chǎn)過程中的最后環(huán)節(jié),汽提和干燥環(huán)節(jié)的合理化的改進是確保產(chǎn)品質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)。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(huán)節(jié)的有效性。
綜上所述,聚氯乙烯生產(chǎn)過程涉及多個環(huán)節(jié),每一個環(huán)節(jié)都是影響聚氯乙烯生產(chǎn)質(zhì)量的關鍵環(huán)節(jié)。但由于聚氯乙烯化學變化的復雜性,致使其生產(chǎn)工藝需要進行改進,才能在安全生產(chǎn)的前提下確保聚氯乙烯的生產(chǎn)質(zhì)量。
[1]高旭東.電石路線氯乙烯生產(chǎn)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(yè)汞污染防治的對策建議[J].中國氯堿,2013,07:1~5+9.