糊树脂生产的影响因素及控制措施

 糊树脂生产的影响因素及控制措施

作者姓名：刘刚

单位名称：中盐安徽天辰化工有限公司单位省市：安徽省合肥市单位邮编：23160

［摘要］介绍了混合法PVC糊树脂生产工艺以及低温环境对生产造成的影响，针对低温环境下生产时遇到的种子乳胶破乳、尾气回收系统氧含量超标、喷雾干燥系统结块、糊黏度超标等问题进行了探讨与改进。

［关键词］低温;混合法;PVC糊树脂;糊黏度;破乳

1混合法PVC糊树脂生产工艺

混合法PVC糊树脂生产工艺主要是用C16和C18的混合直链醇与十二烷基硫酸钠混合组成乳化剂，分散氯乙烯形成微悬浮乳液;聚合反应主要在微液滴中进行，并在聚合配方中加入了乳液法制备的种子乳胶，从而获得具有良好双峰分布的产品乳胶。聚合反应结束后，加入乳化剂、降黏剂等稳定助剂，再经汽提、干燥得到成品。

2低温环境对混合法PVC糊树脂生产的影响及其控制措施

混合法PVC糊树脂生产装置移至本公司后，装置开车时间在2016年11月中旬，面临低温环境生产的考验。上海氯碱化工股份有限公司地处上海市，属北亚热带季风性气候，年最低温度约在－5℃;而本公司所在地乌鲁木齐位于西北边陲，属北温带大陆性气候，年最低温度在－25℃左右，两地温度悬殊。气温对PVC糊树脂的生产会造成很大的影响，气温低会导致液态乳化剂固化、析出，最终使种子乳胶破乳;低温环境会使间歇生产的单元存在较大的冻结风险;低温环境会造成干燥装置风送系统温度不稳定，导致糊树脂成品重点控制指标糊黏度及挥发物含量波动等，对产品质量造成影响。

2．1种子乳胶破乳及其控制措施

种子乳胶破乳指的是在温度低到一定程度以后，种子乳胶析出冰晶而形成覆盖层，由于冰晶持续增长，被封闭的种子乳胶受到机械压力，而且乳胶体系的电解质浓度加大，从而导致种子乳胶破乳。破乳后的种子乳胶失去流动性，对生产的连续性以及产品质量、环境、安全、成本等造成很大的影响。中泰化学PVC糊树脂装置开车时已经进入冬季，当时环境温度在－20℃左右，厂房内的温度在5℃左右，开车初期生产装置便出现了种子乳胶破乳的情况。

对影响厂房温度的因素进行了排查，发现厂房侧门因助剂出入库而长时间开启，物料进出厂房的管廊部位封堵不严，造成寒气进入;厂房内轴流风机冬季仍处于运行状态，造成寒气进入;另外，种子乳胶储槽未进行保温。针对以上问题，我司对厂房墙壁缝隙进行封堵，停用轴流风机并用塑料纸袋进行包裹，控制助剂进出库时厂房侧门开启时间，同时对种子乳胶储槽进行保温。通过采取以上措施，种子乳胶储槽温度可以维持在15℃，破乳情况再未发生。

2．2干燥系统对产品质量的影响及其控制措施

混合法PVC糊树脂生产采取喷雾干燥的方式，乳胶通过雾化轮的高速旋转在干燥器内分散成雾状细滴，和热空气在干燥器内并流，实现水分快速蒸发，得到PVC糊树脂成品。混合法生产的PVC糊树脂的重点控制指标糊黏度和挥发物含量密切相关。经过雾化器干燥后，进入雾化器下料口的较大颗粒PVC糊树脂通过罗茨风机进行输送，输送介质是从雾化器下料口前方进入的空气，通过空气过滤器后进入风管;在环境温度较低的情况下，从空气过滤器处进入的空气温度较低且含水，影响雾化器下料口温度，导致雾化器内PVC糊树脂快速经历从高温到低温的过程，在雾化器下料口凝结水汽，影响成品挥发物含量，进而对糊黏度指标造成影响。控制混合法PVC糊树脂糊黏度及挥发物含量的传统方法是从雾化器下料口下部接入经加热的干空气，但该方法在外界环境温度出现较大波动时，无法从根源上解决问题，甚至可能造成雾化器下料口处凝结大量水汽，黏附PVC糊树脂，不但影响PVC糊树脂的成品质量，甚至会影响正常生产。针对以上问题，提出一种设想:对进入干燥风送系统的空气进行加热，使其维持在一定温度范围内，从而保证产品质量的稳定。根据以上思路于2018年10月上旬进行现场改造，在PVC糊树脂装置上试用，并对PVC糊树脂的挥发物含量及干燥装置蒸汽单耗进行了持续监控。改造前后PVC糊树脂挥发物含量变化趋势见图1。

图 1 改造前后 PVC 糊树脂挥发物含量变化趋势

由图1可见:改造后，产品挥发物含量整体呈稳定且下降的趋势。改造前PVC糊树脂挥发物质量分数平均值为0．42%，且2018年9月还存在3批挥发物含量不合格产品;改造后挥发物质量分数平均值为0．28%，改造效果显著。对生产装置的改造确保了糊树脂产品挥发物含量的稳定，杜绝了产品因该项指标超标造成的降级情况，在满足客户质量需求的基础上实现了装置生产的节能降耗。该项目已申报专利并获得受理。

4糊黏度波动

PVC糊树脂主要以制成糊的形式来应用，此种糊称作增塑糊，是未加工状态下的PVC塑料的一种独特液体形式，糊黏度是衡量糊树脂产品质量的一个重要指标。影响糊黏度的因素有很多，如颗粒形态、产品粒径、雾化器进出口温度、乳化剂加入量、研磨过程、降黏剂的添加量等。本公司在生产过程中逐渐调整乳化剂CD－266用量，生产出产品的糊黏度也随之变化，掌握了变化规律后，就可以根据客户的要求适当调整乳化剂的加入量，得到理想糊黏度的产品。PVC降黏剂能有效降低PVC树脂粉或者糊树脂的黏度，有一定的增塑作用，能维持较长时间的黏度稳定，减少气泡的产生，增加填充料的用量，使PVC成品有光滑的手感，更好的抗粘污性，可降低DOP、TXIB用量及制成品成本，提高PVC树脂的延展性。生产过程中降黏剂是分批次加入并通过控制加入时间来控制加入量的，如果在工况不变的条件下增加或者减少降黏剂的加入量，可以在一定范围内影响树脂的糊黏度;但是在工况变化的情况下，降黏剂加入量的改变对产品的糊黏度影响不是很大。另外，不同厂家生产的降黏剂作用效果也不同。因此，具体规律还有待摸索。

5雾化器运行过程中出现黑色塑化块

雾化器的工作原理:PVC糊树脂乳胶(含固质量分数40%～45%)经进料管，从干燥器顶部进入雾化器;由风机将外界空气抽送到加热器，通过调节中、低压蒸汽的流量将空气加热到设定的温度，然后由干燥器顶部进入。乳胶是从干燥器进料槽通过输送泵送到雾化器，通过高速旋转的雾化轮转动进行雾化，雾化后的乳胶和热空气在干燥器内接触后以并流形式进入雾化干燥室。雾化器电流由雾化器进料泵变频调整;雾化器进口温度由换热器温度(蒸汽调节阀的开度控制)、进风量(风机的变频控制)、雾化器进料泵频率共同控制;出口温度由雾化器进口温度、停留时间(雾化干燥室的压力)控制;风量由风机的频率、雾化干燥室的压力控制;雾化干燥室的负压由风机和引风机的频率共同控制。

参考文献

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