PVC树脂杂点产生的原因分析及预防

2014-08-15李勤，赵峰

中国氯碱 2014年5期

李勤，赵峰

（内蒙古乌海化工有限公司，内蒙古乌海 016034）

PVC 树脂中的杂点指可见的不同于正常树脂颜色的粒子，杂点作为PVC 树脂的一个重要质量指标，对树脂的品级率起决定性作用，因其对树脂深加工制品的外观影响极大，一直受到生产、加工企业的高度重视，同时也直接反映了PVC 生产企业的工艺管理水平和生产环境条件。实际生产中杂点来源于许多方面，主要包括原材料带来的外来杂质和系统自身产生的杂质等，只有充分了解其产生的根源并制定相应的措施，才能从根本上对其作到有效的控制，从而满足用户对该项指标的要求。

1 外来的杂质粒子

1.1 无离子水

1.1.1 原因分析

正常情况下，无离子水不含杂质，但在实际生产中，无离子水槽的液位不断变化，由于其有排空管，因而会产生“呼吸效应”将外界空气中的悬浮物带入其内部，经过长时间的静置、沉淀，逐渐在其底部沉积，最后随生产用水进入聚合系统，从而形成PVC树脂质量的影响因素。

离子交换树脂有时因设备故障进入系统而产生杂点。这种异常比较隐蔽，在实际生产中，不易发现。

1.1.2 预防措施

针对纯水槽（冷水槽、热水槽）可以在其排空管上加装适宜的止逆阀，从而使其与外界切实隔离。

在对纯水制作过程中，要定期检查树脂交换塔，以确保其运行正常。

1.2 单体

1.2.1 原因分析

以下3个原因会造成杂点升高。

（1）单体中的高沸物会影响聚合体系的稳定性，造成胶孔粒子的凝聚，从而形成粗粒子、块状物，最终可能变成杂点。

（2）大的铁锈对杂点的影响显而易见，但体系中存在的铁离子则会使产品的热稳定性降低，并且与聚合物中的氯反应促进降解，从而使产品带色。

（3）单体中的氧及聚合用水、釜内空气的含氧在生产过程中会与单体形成不稳定的过氧化物，分解生成甲醛羧基等，影响PVC 的热稳定性，最终产生杂点。

1.2.2 预防措施

（1）对高沸物严控工艺指标。造成高沸物升高的原因主要是高塔再沸器内自聚或结焦，或高沸塔内部自聚传质、传热效果下降，从而使在实际操作中工艺指标严重偏离。采取的办法就是根据具体情况对其进行清理。

（2）对铁离子控制的唯一办法就是控制精馏系统的pH 值，加强对固碱干燥器的检查、修复。

（3）在连续生产中，氧不易进入系统，但当聚合釜因清釜、检修完毕后可能因置换不严格而存在氧，对此，在聚合釜投用前，要严格按工艺规程要求进行置换。

1.3 助剂带入的杂质

1.3.1 原因分析

在助剂自身质量正常的情况下，在配置的过程中也可能人为地带入、产生杂质粒子。经过对配置助剂过程的跟踪分析，发现有些杂质产生于配置过程中，特别是分散剂。在配置分散剂的过程中，主要有2个方面影响因素，一是配置过程中的称料、预溶，由于工作环境的限制，工作场所的粉尘、杂质等都有可能进入助剂中；二是在预溶过程中配制槽本身带来的黑黄点。由于分散剂本身黏度较大，在浓度较高的情况下尤其明显。分散剂在预溶时的浓度较高，在配制槽内的各个地方都有粘附的分散剂存在，特别是加热盘管上。当预溶完成需要加热进一步提高溶解度时，盘管上黏附的分散剂就会因高温而变色、甚至变焦而形成黑色的硬块或黄褐色的胶状物，一旦脱落下来，配制槽内的搅拌又会将其部分打碎，这些胶状物进入聚合系统后，不可避免地形成黑黄点。这也是许多企业所忽视的。

1.3.2 预防措施

（1）改善工作环境，减少粉尘、杂质的影响。改变配料场所为了通风而自然开放的方式，尽量作到既通风良好，又避免粉尘进入。

（2）实验证明，在配制过程中，在配制槽口加装8目的过滤网，可有效地避免倒料时大块糊状物产生，同时在溶解槽到储槽的管道上加装30目的Y形过滤器，能除去此类杂质。

（3）定期清理分散剂配制槽，防止其中的胶状物脱落。

1.4 防粘釜剂带入的杂质

1.4.1 原因分析

在防粘釜剂涂布过程的清洗操作中，由于操作不规范，往往造成冲洗不干净，从而使树脂受到涂布液的污染而产生与涂布液相似颜色的次品料。

1.4.2 预防措施

切实加强对聚合釜涂布的规范化操作，同时，对保管不好的涂布液及时更换。

1.5 机械密封漏油

1.5.1 原因分析

聚合釜机封大多采用双端面平衡式机械密封装置，机封内侧由机封水泵供水起到釜内注水、降温作用；机封外侧由油站供油，起到润滑、降温的作用。由于聚合釜生产为间歇生产方式，反应完毕后一般不停机封，如此反复循环，机封压力不变而釜内压力不断变化，难免出现机封泄漏的情况，一旦内漏则会使机封油进入釜内并吸附到PVC 颗粒表面造成污染。

1.5.2 预防措施

加强对机封情况检查，一旦出现泄漏要及时修复，另外，将聚合釜的机封油站与DCS 相连，消除其空载现象。

2 系统自身产生的杂质粒子

系统自身产生的杂质粒子主要包括聚合釜粘釜、出料槽、汽提塔、干燥系统产生的杂质等。由于其是在控制过程形成的，因此，生产过程对其的中关注度也高。

2.1 聚合釜粘釜

2.1.1 原因分析

粘釜的成因有以下2种因素。

（1）物理吸附粘釜。主要由于釜壁光洁度差，而使粘釜加重。在使用过程中，釜壁受到机械损伤和聚合反应中氯化氢对釜壁的腐蚀等。造成氯乙烯吸附在钢表面能量较高处，从而形成粘釜中心。

（2）化学因素。其与电子自由基催化理论相似，由于这种粘釜物与釜壁结合较强，难于清除[1]。

2.1.2 预防措施

由于聚合釜的粘釜客观上很难避免，只能通过加强对聚合釜的使用管理、生产配方的调整等方面减小这一因素的影响。采取的办法有：（1）在新釜使用过程中，要尽量保护好釜壁，特别是在清釜、检修过程中尤其如此。对使用时间过长的聚合釜在对釜壁抛光时要由专业厂家并按质量标准进行；（2）通过调整生产配方，也可减轻粘釜因素；（3）加强对聚合釜的喷淋、冲洗、涂布工作。

2.2 出料槽

2.2.1 原因分析

在对浆料汽提前，为保证汽提塔的进料温度，确保其在大流量下操作平稳，必须通过蒸汽加热以提高出料槽（或汽提供料槽）的温度。当出料槽的液位偏低又没有及时调整蒸汽阀门的开度时，就可能造成部分树脂颗粒变色。同时，在聚合釜出料时，因浆料泡沫夹带，极容易产生出料槽内壁挂料现象，如冲洗不及时，在升温过程中也会造成树脂变色。另外，在出料槽升温的过程中（或者蒸汽阀门关闭不严），如果蒸汽系统停车或压力低于出料槽压，就会使浆料倒窜入蒸汽管线内，当二次送汽时，就会将其烤糊而生成杂点。

2.2.2 预防措施

在升温管线上加装止逆阀，同时，在阀门出口加装冲洗水，在停用或开启前先行冲洗。每次出料后，开启出料槽的喷淋阀，最好将其与DCS 连锁，根据出料槽的温度曲线，及时控制对其升温。