錢曦明 邱中南 彭建國

摘 要：在確定聚合反應(yīng)裝置能夠正常運(yùn)行的條件之下，影響聚合反應(yīng)的因素較多。比如丙烯原料質(zhì)量、聚合反應(yīng)的溫度以及聚合反應(yīng)的時(shí)間等。而想要使進(jìn)料具有更高的負(fù)荷，使反應(yīng)時(shí)間變得更短，使提量過程進(jìn)行中及進(jìn)行之后出現(xiàn)質(zhì)量的波動(dòng)，就要注意以下幾個(gè)條件：一是預(yù)聚合反應(yīng)器的液位，二是加熱爐出口的溫度，三是反應(yīng)的溫度，四是聚合物泵轉(zhuǎn)數(shù)，五是進(jìn)料量的配比數(shù)以及需要經(jīng)常變更的三劑使用量比如說引發(fā)劑、硬脂酸鋅、蘭料以及乙苯等。

關(guān)鍵詞：化工聚合反應(yīng);操作;方法;技巧

想要合成有機(jī)高分子化合物，就一定要發(fā)生聚合反應(yīng)，聚合反應(yīng)就是說具有較小相對分子質(zhì)量的化合物之間進(jìn)行結(jié)合，形成具有較大相對分子質(zhì)量的高分子化合物，可以分為縮聚反應(yīng)以及加聚反應(yīng)。本文主要探究了化工聚合反應(yīng)操作過程當(dāng)中的一些方法以及技巧，希望能為有關(guān)人員提供一定的幫助。

1 保持目標(biāo)固含量相對穩(wěn)定的措施

想要使反應(yīng)器的溫度產(chǎn)生變化，就應(yīng)當(dāng)在開始的提量之前進(jìn)行階梯形式的逐漸升溫，并且需要從溫度升高的趨勢來判斷是否需要使溫度繼續(xù)提高，從而使反應(yīng)器升高溫度過程保持相對平穩(wěn)。在提量的物料到達(dá)標(biāo)準(zhǔn)之時(shí)，反應(yīng)區(qū)域溫度也達(dá)到了剛剛設(shè)定的標(biāo)準(zhǔn)，在荷增高的時(shí)候，進(jìn)料中EB的相對含量會(huì)減小，這時(shí)就應(yīng)當(dāng)使固含量保持穩(wěn)定。為了使固化量保持穩(wěn)定，就應(yīng)當(dāng)及時(shí)的使溫度發(fā)生變化，從而達(dá)到預(yù)期的固含量，還應(yīng)當(dāng)及時(shí)的監(jiān)控液壓工作室的壓力以及輸送線的壓力還有目標(biāo)的固含量。

而與之相反，如果降量就會(huì)延長反應(yīng)時(shí)間，從而直接的降低產(chǎn)品的熔融指數(shù)。在降量過程當(dāng)中，體量相同如果調(diào)整相應(yīng)條件會(huì)發(fā)生同樣的改變。想要使負(fù)荷降低可以分為兩種方法：一是緊急降量，二是計(jì)劃降量，這兩種方法都將進(jìn)料量按照一定的梯度逐級遞減，想要使反應(yīng)器的溫度發(fā)生改變，就應(yīng)當(dāng)在減量開始時(shí)。確保溫度以梯度形式降溫，在物料到達(dá)規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)知識保證反應(yīng)器的溫度達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)溫度。而因?yàn)樨?fù)荷逐漸地降低，會(huì)導(dǎo)致進(jìn)料當(dāng)中EB具有更高的相對含量，在這個(gè)時(shí)候應(yīng)當(dāng)使反應(yīng)器的液位適當(dāng)?shù)慕档?，從而使固含量能夠保持相對穩(wěn)定。

2 控制好預(yù)聚合反應(yīng)器的液位

只有在液位具有較低程度之時(shí)，才能夠及時(shí)地補(bǔ)充新的產(chǎn)品原料，通過進(jìn)料的轉(zhuǎn)換能夠根據(jù)裝置具體的速率從而得到新加入的原料排出的時(shí)間，在新加入的進(jìn)料使用結(jié)束之后，每一段時(shí)間都要固定地進(jìn)行化驗(yàn)分析。同時(shí)還應(yīng)當(dāng)使聚合物的反應(yīng)條件發(fā)生改變，還應(yīng)當(dāng)及時(shí)的使溫度進(jìn)行調(diào)整，從而使固含量能夠修正到達(dá)固定的含量標(biāo)準(zhǔn)，在添加入新的物料之后，會(huì)使得新產(chǎn)生的聚合物的性能發(fā)生改變，在這時(shí)候應(yīng)當(dāng)將物料收入到物料倉當(dāng)中，一直到聚合物的性能達(dá)到規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)時(shí)結(jié)束。而在產(chǎn)品的牌號發(fā)生切換之時(shí)，產(chǎn)品一定要配備有一定量的過度料，正是因?yàn)樵O(shè)備具有這種模式，想要使某種產(chǎn)品的質(zhì)量發(fā)生改變，就要經(jīng)過三個(gè)步驟：一是開始時(shí)間，此時(shí)應(yīng)當(dāng)記錄下第一次發(fā)生變化的時(shí)間，或者是在新物料進(jìn)入到料倉當(dāng)中的時(shí)間，從而使預(yù)聚合反應(yīng)器的液位開始降低。

而液位降低的速率，每一次都應(yīng)當(dāng)在0.5%以下，同時(shí)在已經(jīng)降低5%～10%的液位之后，應(yīng)當(dāng)使轉(zhuǎn)數(shù)增加，從而使操作條件都符合所制定的標(biāo)準(zhǔn)，還應(yīng)當(dāng)在操作時(shí)按照注意事項(xiàng)進(jìn)行操作。在增加轉(zhuǎn)速時(shí)，液位會(huì)逐步的提高，但是這時(shí)候不應(yīng)當(dāng)加入新的物料，并且在這時(shí)候DCS上將會(huì)有更大的電流。在液位逐漸下降直到60%～65%之時(shí)，應(yīng)當(dāng)使真空度進(jìn)一步增大，從而使物料的溫度達(dá)到最理想的溫度，在真空度增長過程當(dāng)中真空度要保證固定到0～0.3千帕之間，從而使每次液位變化都能夠有充分的時(shí)間對其進(jìn)行控制。

一般來說在壓力變化期間應(yīng)當(dāng)?shù)却潭ǖ臅r(shí)間，而在這一時(shí)間區(qū)域之內(nèi)就需要保證進(jìn)料的加熱器夾套以及融體的溫度，保證設(shè)定點(diǎn)能夠到達(dá)預(yù)定的值。同時(shí)還應(yīng)當(dāng)將引發(fā)劑按照規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)添加到預(yù)聚合反應(yīng)器當(dāng)中。在添加過程當(dāng)中要確保冷凝系統(tǒng)的閥門都按照規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行操作，及時(shí)地排除掉冷凝系統(tǒng)當(dāng)中積存的水分。在開始時(shí)間之后不久溫度才會(huì)發(fā)生改變，在這時(shí)候反應(yīng)區(qū)域溫度變化應(yīng)當(dāng)?shù)陀?攝氏度。在這一區(qū)域的溫度發(fā)生改變之前，應(yīng)當(dāng)保證反應(yīng)區(qū)域到達(dá)預(yù)定的溫度點(diǎn)，通常情況下半小時(shí)之內(nèi)區(qū)域溫度發(fā)生一次改變，在反應(yīng)開始兩小時(shí)之后，溫度需要根據(jù)壓力而進(jìn)行調(diào)整，這時(shí)就應(yīng)當(dāng)根據(jù)于規(guī)定的指導(dǎo)原則在液位每次提高時(shí)就需要增加物料倉當(dāng)中的含量。

而溫度的調(diào)整應(yīng)當(dāng)根據(jù)進(jìn)料加熱器而發(fā)生改變，而物料的溫度應(yīng)當(dāng)在發(fā)生變化之前較為緩慢卻穩(wěn)定的上升。反應(yīng)區(qū)域發(fā)生溫度改變之前，應(yīng)當(dāng)確保反應(yīng)區(qū)域已經(jīng)到達(dá)預(yù)先設(shè)定的溫度點(diǎn)。

3 控制好進(jìn)料量的配比，去除雜質(zhì)

要使產(chǎn)品進(jìn)行切換，就應(yīng)當(dāng)按照下面所說進(jìn)行操作，并且應(yīng)當(dāng)使不合格物料的含量能夠控制到可控范圍之內(nèi)，這時(shí)候就應(yīng)當(dāng)在第一次發(fā)生變化之前記錄下時(shí)間或者是在注入新物料之時(shí)注記錄下注入的時(shí)間，而我們可以將這個(gè)時(shí)間即為開始時(shí)間，在開始時(shí)間內(nèi)注入HIPS反應(yīng)物料，同時(shí)操作開關(guān)進(jìn)行控制將液位的設(shè)定點(diǎn)規(guī)定為5%，并且在整個(gè)過程當(dāng)中，使裝置保持穩(wěn)定，從而能夠使液位能夠緩慢的升高到設(shè)定值。同時(shí)應(yīng)當(dāng)根據(jù)物料倉當(dāng)中物料的含量對進(jìn)料進(jìn)行加熱，保證融體溫度達(dá)到預(yù)期標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)應(yīng)當(dāng)將壓力的控制方式由手動(dòng)改為自動(dòng)，并且使設(shè)定點(diǎn)的壓力控制低于預(yù)期標(biāo)準(zhǔn)，在苯乙烯單體的溫度大于100攝氏度時(shí)對壓力進(jìn)行調(diào)節(jié)，以保證苯乙烯溫度控制在目標(biāo)值左右，還應(yīng)當(dāng)使壓力升高以保證融體的溫度在設(shè)定值，這時(shí)候就應(yīng)當(dāng)對液位、引發(fā)劑以及溫度等進(jìn)行調(diào)節(jié)。

因?yàn)樵诰酆戏磻?yīng)操作過程當(dāng)中，需要進(jìn)行脫水以及排除掉一氧化碳以及二氧化碳的操作，因此在反應(yīng)開始之前就應(yīng)當(dāng)應(yīng)用到裝置以脫出水分及其余雜質(zhì)，以保證原材料能夠滿足規(guī)定質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。還要在具體的操作過程當(dāng)中對材料進(jìn)行進(jìn)一步的精制處理，以保證其中含有的雜志能夠被去除通過脫水處理也能夠利用氧化鋁、分子篩或者固體堿對雜質(zhì)進(jìn)行吸附，從而去除水分。在生產(chǎn)過程當(dāng)中通過使用先進(jìn)的工藝及裝置，進(jìn)行輕組分以及烴類的分離，對雜質(zhì)進(jìn)行去除處理。而為了使聚合反應(yīng)順利進(jìn)行，達(dá)到最好的產(chǎn)能效果，使產(chǎn)品質(zhì)量得到保證，就應(yīng)當(dāng)在聚合反應(yīng)的全過程當(dāng)中，將雜質(zhì)的含量控制到最低范圍。因此，在進(jìn)行聚合反應(yīng)之前，應(yīng)當(dāng)對原材料進(jìn)行優(yōu)化處理，才能保證在反應(yīng)過程當(dāng)中不出現(xiàn)意外情況。為了使聚合反應(yīng)加快，就應(yīng)當(dāng)對催化劑體系進(jìn)一步的優(yōu)化，通過采集具體的催化數(shù)據(jù)，同時(shí)在催化過程中對各種催化劑進(jìn)一步的分析其影響因素，從而保證催化作用加強(qiáng)，使聚合反應(yīng)順利的發(fā)生，獲得質(zhì)量優(yōu)良的產(chǎn)品。

4 使用先進(jìn)的模型化方式

為了使時(shí)間能夠減少，昂貴設(shè)備的使用率能夠減小，就應(yīng)當(dāng)使用先進(jìn)的模型化方式。通過模型化能夠更好的揭示高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)的機(jī)理，還能夠提供較為有效的反應(yīng)速率常數(shù)。在聚合反應(yīng)過程當(dāng)中，通過將整個(gè)過程進(jìn)行控制能夠使操作參數(shù)以及聚合速率、聚合物之間質(zhì)量定量的關(guān)系的都建立起明顯的模型，能夠通過具體的模型化能夠使用較為精密的計(jì)算機(jī)對整個(gè)過程進(jìn)行控制。通過提出機(jī)理實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，在工業(yè)上進(jìn)行應(yīng)用，進(jìn)行模型的修筑能夠這一步的減少實(shí)驗(yàn)資金投入量。

5 結(jié)束語

聚合反應(yīng)操作通過將單體轉(zhuǎn)化為高分子多聚體，從而制造出人類生活所需的塑料、纖維、涂料，橡膠及其黏合物，使人們生活更加多姿多彩。而聚合反應(yīng)產(chǎn)物所具備的可塑性、成纖、成膜、具有的較高彈力等性能也廣泛的被使用的人們生活當(dāng)中。在聚合反應(yīng)當(dāng)中，應(yīng)用以上技巧以及方法能夠幫助聚合反應(yīng)進(jìn)行的更加順利，使聚合產(chǎn)物的質(zhì)量能夠進(jìn)一步的優(yōu)化，為人們創(chuàng)造更多的社會(huì)以及經(jīng)濟(jì)價(jià)值。

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