乙炔和金属盐共存对电石法PVC生产安全性的影响

乙炔和金属盐共存对电石法PVC生产安全性的影响

梁久东

新疆中泰化学托克逊能化有限公司     新疆吐鲁番市 838100

摘要：随着中国科技的不断发展，如今的自动生产技术已经成为主流趋势。在此背景下，自动电石法越来越多地应用于聚氯乙烯(PVc)材料，大大解决了传统加工方法的缺点，大大提高了材料PVc的生产质量。近年来，材料PVC生产能力大幅提高。在先进生产技术的支持下，材料PVC的生产质量可以得到保证。但是，随着公众生产对聚氯乙烯材料质量要求的提高，一些制造商无法达到标准，或者资质水平不高。通过研究，电石法工艺对聚氯乙烯的实际应用和材料本身有一定的负面影响，因此必须找到相应的影响因素，并相应地加以解决。文章主要分析乙炔和金属盐共存对电石法PVc生产安全性的影响。

关键词：电石法PVC;乙炔金属化合物;催化剂;安全

引言

金属盐被碳化钙的方法用作制备PVC的催化剂。随着乙炔和金属盐的共存，乙炔金属化合物是否在反应系统中生成，是否会发生乙炔爆炸等安全问题成为人类关注的焦点。本文将阐述和分析乙炔金属化合物的特性、生产条件和工业应用。结合PVC电石工艺的特点，分析了乙炔与金属盐共存对PVC生产安全性的影响。

1、电石法工艺影响PVC质量的相关因素

1.1PVC材料相对分子质量和分布

在聚氯乙烯生产中，聚氯乙烯材料的相对分子量与平均聚合直接相关，因此聚氯乙烯的加工质量与相对分子量直接相关。因此，如果影响聚氯乙烯材料的相对分子量和分布，将影响最终产品的质量。作为一个非常重要的指标，影响聚合分离程度的主要因素是聚合温度和链转移剂。首先，聚合温度。如果相对分子量不同，聚合温度也不同。正常情况下，相对分子量在0.2℃范围内波动表明是合格的。然而，当反应温度变化到2.5h时，变化范围超过标准阈值范围(通常为0.5s)，这时树脂发生变形，直接影响聚氯乙烯材料的生产质量。第二，连锁递送代理。电石法用于聚氯乙烯材料的制造，需要采用一定量的链传动。这些添加剂将对树脂中的乙醛和乙炔产生很大影响。其中，乙炔和自由基引发剂、单体自由基和链自由基之间将发生转移反应，链自由基与π键和氢原子的活性相连，迫使乙炔与自由基和氢原子发生反应。与单体转移相比，这种化合物转移效率更高，影响范围更广，但自由基活性降低，影响聚氯乙烯材料的聚合程度，降低聚合速率。

1.2颗粒形态、表现密度、吸油率

在PVC材料的生产加工中，颗粒的结构对材料的最终特性有很大影响。随着PVC材料的广泛应用，对树脂颗粒形状的要求不断提高，这需要从树脂颗粒的形状方面进行重要考虑。主要影响因素有:第一，在聚合器中混合。在悬浮聚合制造过程中，水壶的材料一般处于强状态，两种力作用于水中的单个液滴，包括液体液滴的融合力以及湍流和聚合的分散聚集力。其中，湍流力包括惯性的湍流力和剪切力；分散凝聚力包括界面张力和液滴粘合，这是PVC材料的影响因素。而且这在混合过程中也会影响粒子。第二，分散机。混合功能的条件确定后，分散剂的特性、剂量和类型也会影响树脂生产的质量，分散剂直接影响聚合反应的颗粒。分散机的功能基本上强调两点。第一，减少单体和水之间界面上的电压，从而有助于VCM的分散；二是提高粒子保护，减少粘连的可能性。随着分散机剂量的增加，水和HSR之间的相位间电压下降，HSR的分散度增加，PVC材料的粒径减小，分散机的保护效果提高，颗粒阵列的致密性增加，整体颗粒密度增加，难以形成合聚反应，出现"单细胞"树脂。单分散剂不能同时满足上述两个要求，因此可以利用PVC的功能保持凝胶，集中在进一步提高树脂表面密度的复合分散剂PVA和HPMC上，但粘接现象仍然很明显。HPMC分散剂的特性具有很强的分散性，树脂颗粒的孔隙度将增加。同时也可以提高增塑剂对油的吸收，但不能保证树脂的密度。

2、工业上涉及到乙炔时使用器材仪表的规定

与乙炔和金属如铜、银和汞的长期接触会产生乙炔金属化合物。压力下高浓度和乙炔的存在会产生爆炸风险。因此，禁止在所有与乙炔接触的设备和工具中使用银和铜。如果这种装置由铜合金或青铜制成，则只能使用质量铜含量低于70%的掺杂材料。例如，铜锌合金保护铜，因为与铜相比，锌被氧化形成氧化锌，因此锌保护铜，以金属状态存在，防止铜氧化成氧化铜或主铜，然后与乙炔接触形成乙炔铜。因此，铜锌合金可用作直接与乙炔接触、不与乙炔发生反应生成乙炔铜、不构成爆炸风险的阀门及配件材料，并可安全使用。电石法乙炔生产过程明显要求所有与乙炔接触的配件和设备的铜含量不得超过70%，如阀门、测量设备、测温筒、自动控制设备和乙炔发生器和乙炔压缩机配件维护工具。考虑到温度计在插入乙炔发生器时可能会破裂，水银温度计中的水银液体会流出并与乙炔接触，乙炔会产生乙炔汞并引发爆炸事故。因此，禁止使用水银温度计。

3、金属氯化物作为催化剂用于电石法PVC生产的安全性分析

3.1电石法PVC生产工艺

碳化钙生产pvc的当前过程是乙炔和氯化氢在氯化汞催化剂的催化作用下反应，形成氯乙烯的单体，然后聚合成PVC。乙炔是爆炸性气体，所以生产安全是工厂的关键操作组件之一。乙炔爆炸主要有以下四个原因:(1)纯乙炔的压力和温度达到一定值时，本身就会爆炸。压力越高，从聚合到爆炸分解乙炔的温度越低。(2)乙炔与空气或氧气的混合气体在遇到火星或温度达到燃点(乙炔与空气混合物的点火温度为305℃)时爆炸。(3)乙炔与铜、银、汞及其盐等金属长期接触，会生成铜乙炔、银乙炔和汞乙炔等炸药，导致乙炔爆炸。(4)乙炔与氯或次氯酸盐接触时也会燃烧和爆炸。上述分析表明，金属氯化物乙炔的爆炸分析表明，作为碳化钙制备PVC的催化剂，形成乙炔金属和乙炔的化合物，乙炔的纯气体介质中存在爆炸危险。

3.2电石法PVC工艺不具备乙炔金属化合物的形成条件

此外，目前的碳化钙PVC工艺以载有活性炭的氯化汞为催化剂。金属氯化物和乙炔同时存在于反应系统中，但乙炔金属化合物不会在系统中形成。主要原因是催化剂加载后引入氯化氢激活催化剂，使整个反应系统处于酸性环境中。此外，激活完成后，引入的原料混合物总是保持过量的氯化氢[乙炔和氯化氢的摩尔比为1:(1.02~1.10)]。因此，在反应过程中，系统总是存在于不具备形成乙炔汞条件的酸性环境中。同样，如果其他金属氯化物(如氯化铜和氯化银)用作催化剂，则不会生成爆炸性乙炔金属化合物(如铜乙炔和银乙炔)，因此生产过程是安全的。如前一章所述，乙炔金属化合物由碱性生成，在润湿状态下稳定，在酸性条件下不稳定，容易分解，以生成乙炔及相应的金属盐。因此，即使生成了汞乙炔、银乙炔和铜乙炔，在有氯化氢的情况下，也会分解为非爆炸性汞氯化物、氯化银和氯化铜，从而确保生产过程的安全性。

3.3乙炔安全生产管理

如上所述，有许多安全因素和安全控制点参与乙炔生产过程。因此，必须加强乙炔生产过程中的安全管理，尤其应在以下几个方面进行改进:首先，溶解乙炔生产企业必须提高相关人员的安全和危险意识，有效地了解和掌握乙炔生产过程中的相关危险，并采取合理的相应措施防止危险事故的发生。但是，由于乙炔溶剂生产中存在相关危害和危险，必须对乙炔生产过程、生产设备和具体操作措施进行有效的风险评估，并加强风险管理措施的实施。二、有关生产企业应当结合溶解乙炔的生产工艺、生产工艺和设备特点，并根据乙炔、电石、丙酮等相关有害化学品的特点和工作要点，制定完整的生产安全管理体系和具体的安全操作程序。管理制度制定后，必须有效实施。企业应建立专门的管理团队，加强在职培训，深入了解乙炔的风险和危害，并有效掌握乙炔生产过程的安全管理方法，使相关危害能够得到合理解决。

结束语

为了避免PVC材料生产中使用电石的副作用，为了提高PVC材料的质量，需要结合生产中出现的实际问题采取适当的措施，满足公共生产的需要，影响PVC材料。

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