聚氯乙烯車間汽提干燥機(jī)理

1、聚氯乙烯車間汽提干燥機(jī)理1. 汽提機(jī)理:本工序為物理過程，含大量VCM 的 PVC 冷漿料經(jīng)螺旋板換熱器與汽提出塔的熱漿料換熱，達(dá)一定溫度后，進(jìn)入汽提塔，在塔內(nèi)通過與上升的蒸汽進(jìn)行逆流傳熱、傳質(zhì)及真空泵抽真空操作，脫除 VCM. 出塔漿料在螺旋板換熱器換熱冷卻后，進(jìn)入離心槽。1) PVC 脫吸 VCM 機(jī)理 :PVC 漿料中的VCM 一部分存在于水中，一部分存在于PVC 中，由于汽提最終是脫除PVC 中的 VCM ，因此，必須保證漿料溫度達(dá)到100 ，才能把溶解在水中的VCM 脫除出來，而在PVC 中 VCM 和 PVC 的吸附力很強(qiáng)，因此必須給予一定的能量，其能量來源于蒸汽的熱焓。PVC 將

2、料中殘留VCM 的脫吸有擴(kuò)散和沸騰兩種形式，這兩種形式相互制約。通過漿料的沸騰使樹脂顆粒表面的 VCM 濃度降低，促使顆粒內(nèi)部殘留的VCM 向外表面擴(kuò)散， 為顆粒表面的VCM 不斷沸騰提供了條件，這樣漿料的沸騰和擴(kuò)散同時進(jìn)行，最終達(dá)到脫除樹脂顆粒內(nèi)部殘留 VCM 的目的。PVC 漿料存在著固相VCM 向水相擴(kuò)散，水相中的VCMVCM 在固相、水相、氣相中的平衡濃度一般認(rèn)為是1000 ： 100 ： 1 ，因此對于殘留VCM 的汽提脫吸的總過程而言，沸騰與擴(kuò)散脫析條件的不同而分成主次關(guān)系，在殘留VCM 的濃度較高，脫吸溫度較高和壓力較低的情況下，脫吸以沸騰為主，擴(kuò)散為次；反之，以擴(kuò)散為主，沸騰為

3、次。綜上所述，PVC 漿料汽提的機(jī)理為：通過某些手段，給PVC 漿料以克服VCM 吸附力的動能，使之不斷的從PVC中析出，并且不斷地移去氣相中的VCM, 使液相中不斷析出的 VCM 有一個良好的擴(kuò)散條件，這樣周而復(fù)始地進(jìn)行，從而達(dá)到汽提的目的。2） PVC 漿料汽提過程的影響因素:在漿料汽提過程中的主要影響因素有溫度、壓力和停留時間等。溫度對汽提效率起主要的影響，實(shí)際操作溫度依產(chǎn)品的型號略有變化，一般控制塔底溫度在95 105 0 C 范圍。壓力則隨溫度變化，即溫度升高，壓力也相應(yīng)增加，兩者的關(guān)系接近于給定溫度狀態(tài)下的飽和蒸汽壓力。也就是說，所有塔板上的汽提都是在沸騰狀態(tài)下進(jìn)行的。塔底溫度低于

4、100 0C 時， 塔底壓力呈微真空；高于100 0C 時，壓力呈微正壓。由于全塔壓差在0.03 0.04MPa 左右，若使塔頂也在微正壓下操作，塔底壓力必須在0.03 0.04MPa （表壓） ，此時相應(yīng)的沸點(diǎn)約為108 110 0C.顯然，溫度高對產(chǎn)品白度及熱穩(wěn)定性有一定影響，應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整。停留時間在汽提塔中表現(xiàn)為平均停留時間，即全部塔板上的漿料量除以漿料流量，一般平均停留時間以4 8min 為宜。此外，樹脂的性能、進(jìn)塔漿料的VCM 含量及流量、塔底液位等均對漿料汽提過程有一定影響。3）樹脂性能對漿料汽提的影響：樹脂的顆粒形態(tài)，特別是孔隙率的大小，對汽提效率頗有影響。顆粒愈疏松，

5、愈易汽提，即在同樣汽提操作條件下，所得產(chǎn)品的殘留氯乙烯量愈低，也就是對于SG0 SG9 樹脂來說，SG9 最難于汽提，而SG0 最容易汽提。4）漿料塔式汽提系統(tǒng)主要中間控制點(diǎn)：漿料塔式汽提系統(tǒng)的主要中間控制點(diǎn)如下：a. 軟水泵出口壓力；b. 進(jìn)塔漿料流量；c.塔底溫度；d. 塔頂溫度；e. 塔底壓力；f.全塔壓差；g. 蒸汽壓力；h. 蒸汽流量；i.混料槽進(jìn)料溫度；j. 氣體過濾器壓差（現(xiàn)場壓力）k. 回收單體含氧量；l.塔頂噴淋水流量；m. 塔底液位。2. 干燥機(jī)理:PVC 漿料經(jīng)離心機(jī)脫水后，進(jìn)入干燥床，濕物料與熱空氣接觸，進(jìn)行傳質(zhì)傳熱，脫除水份，含水合格的PVC 樹脂進(jìn)入料倉。1）干燥機(jī)

6、理:PVC漿料經(jīng)離心脫水后，仍含有 20 25 % （重量比）的水份需要干燥除去，由于PVC 顆粒具有一定的孔隙度。因此在其表面及孔隙中都存在水份。在干燥過程中，除去表面水份的速度很快，而除去孔隙中的水份相對較慢，在這兩者之間的轉(zhuǎn)折點(diǎn)稱為臨界濕含量。樹脂在臨界值以上為“等速干燥區(qū)”，其干燥速率主要由“顆粒表面汽化”控制，除去 PVC 顆粒的表面水份，這一過程瞬間即可完成，多采用氣流干燥來實(shí)現(xiàn)。樹脂在臨界值以下為“降速干燥區(qū)”，其干燥速率主要由“顆粒內(nèi)部擴(kuò)散”控制， 以除去 PVC 顆粒孔隙內(nèi)的水份，這一過程需要較長的時間（ 10min 左右） ， 才能使樹脂含水量達(dá)到0.3 0.5 %以下，宜

7、采用沸騰干燥器。2) 干燥PVC 樹脂的原則:由于PVC 樹脂是“熱敏性”樹脂，所以在干燥過程中應(yīng)遵循低風(fēng)溫的原則；又由于PVC 樹脂疏松多孔，低風(fēng)溫不利于其內(nèi)部水份的擴(kuò)散，只有靠長時間來補(bǔ)救。因此，總的來看遵守：低風(fēng)溫、長時間的原則。3) 影響干燥的主要因素:影響干燥的主要因素有:a. 濕物料的性質(zhì)；b. 濕物料的含水量；c.濕物料本身的溫度；d. 加熱空氣的溫度；e. 空氣的濕度和流速；f.干燥器的風(fēng)量和風(fēng)溫；g. 控制因素。4) 沸騰干燥床主要中間控制點(diǎn)：a. 熱風(fēng)溫度；b. 熱水溫度；c. 一床溫度；d. 二床溫度；e. 一壓力；f,二床壓力；g. 鼓風(fēng)流量；h. 引風(fēng)流量；i. 一次輸送壓力； j.二次輸送壓力。5) 樹脂的顆粒形態(tài)對干燥的影響：樹脂的顆粒形態(tài)，是指樹脂顆粒外觀形狀及孔隙的大小。對干燥的影響主要是樹脂的孔隙率及孔隙的均勻性。外觀形狀成球形時，樹脂的流動性好，下料容易，過