任何一种工业产品的生产, 都需要一定的工艺来完成, 而工艺流程的合理性与关键部分的流畅性, 对于产品质量具有十分重要的影响。而PVC既然选择使用电石法来进行生产, 说明其具有一定的优势。然而, 由于我国工业发展的过程中, 缺乏对于工艺的研究, 所以, 在电石法的使用上, 可能会存在一些不足。而这个不足, 需要在不断的实践中来加以完善。
1 PVC与电石法
PVC即聚氯乙烯, 其英文全称为Polyvinyl chloride, 是一种以过氧化物、偶氮化合物等物质为引发剂, 也可以说, 它就是一种在光、热作用下可以根据聚合反应机理聚合而成的聚合物。随着工业的不断发展, PVC已经成为五大通用塑料之一, 是氯碱工业最重要的耗氯产品之一。在我国已经经过了较长时间的发展。PVC其物理特征为:无定形结构的白色粉末, 支化度较小, 相对密度约为1.4左右, 玻璃花温度在77到90℃, 到170℃左右就会出现分解状态, 在光热达到一定条件时, 稳定性较差。如果经过特定温度或者长时间的曝晒, 就可能会产生分解反映。进而出现变色, 严重者还会使得其物理机械性能严重下降。
电石法就是利用电石即碳化钙, 其遇水会生成乙炔, 而乙炔与氯化氢合成就可以制出氯乙烯单体, 再通过聚合反应, 就能够使得氯乙烯生成聚氯乙烯的一种化学反应方法。由于电石法的成本比石油法底, 所以目前的使用相对较广。然而, 电石法所生产出来的聚乙烯单体, 质量相对较差, 而且在生产过程中, 会带来较大的污染, 这使得该种方式的生存空间与利润空间受到了制约。
2 电石法生产PVC的工艺流程介绍
2.1 电石工段
电石生产中, 电石是其最为基本的原料。在目前的工业生产中, 多是采用大型机械化混烧窑生产石灰, 然后在使用回转干燥的手段, 来形成干燥碳素材料, 并改造一定的设备, 来生产电石。在上文中, 已经介绍了电石在整个生产中所占的比例。如果电石的生产不通过工厂自行制作, 那将会在无形中增添成本, 从而违背了使用电石法生产的初衷。
2.2 乙炔工段
在乙炔的生产上, 主要是采用湿法乙炔生产工艺技术。而该种技术, 是利用电石与水的反应, 来生产乙炔, 在这个过程中电石含有的杂质, 也会产生同样的反应。其反应式为:Ca C2+2H2O→C2H2+Ca (OH) 2, 该种方式所生产出来的乙炔必然会存在一些杂质, 为了保证其净化, 可以使用次氯酸钠。具体反应式为:4H2S+4Na Cl O→H2SO4+4Na Cl;PH3+4Na Cl O→H3PO4+4NaCl;As H3+4Na C10→H4As O4+4Na Cl。通过该流程制作出来的乙炔相对较为纯净, 更有助于PVC质量的提高。我厂使用98%的浓硫酸作为氧化剂来处理乙炔带来的杂质。
2.3 氯乙烯工段
氯乙烯的生产需要原料气混合、预热、氯乙烯合成、氯乙烯净化、压缩、精馏、残液回收、尾气回收等多个步骤。将通过其他步骤, 所制得的氯化氢气体放入氯化氢冷却容器之中, 然后使用温度稳定的水进行冷却, 水温最好保持在5℃。经过一段时间的冷却后, 可以将该种其他与湿乙炔气经过阻火器按照一定的比例, 一起放入混合容器中, 进行混合, 在利用特定的石墨冷却器, 来对该气体进行冷却和脱水活动。最后, 使用过滤器, 将气体中所夹带的酸雾过滤出来, 再将已过滤气体放入预热器中, 加热。待其达到指定的温度后。就可以进入转化器, 从而形成氯乙烯气体。但是, 此时的气体纯度较低, 因此, 需要经过一定的吸附处理, 进行除杂。
2.4 聚氯乙烯工段
在上一个步骤中, 已经得出了氯乙烯气体, 且纯度也得到了相对的控制, 在99.99%。在本步骤中, 需要采取悬浮聚合工艺, 来对其进行加工。在生产过程中, 包括准备单体和无离子水、溶液配制、防粘釜剂配制以及高压水清釜、聚合、单体回收、浆料气提、离心干燥、混料混合包装等多个单元。在这些单元中, 最需要注意地就是聚合。聚合过程中, 会加入多种化学物品, 从而会产生一个相对强烈的化学反应。而且, 整个聚合需要掌控时间, 到一定程度后, 即转化率达到80%-85%, 需要通过加入终止剂来停止聚合, 使得聚合后的树脂相对稳定。
摘要：PVC属于一种基础化工原料, 该种产品差异性较小, 而制作成本的高低是对其工艺选择的主要因素。电石法的生产成本相对来说较小, 通常, 电石成本占比总成本的70%, 而电力成本由占电石成本的60%, 电力作为一种可再生能源, 其总体成本相对其他工艺低。因此, 在我国的PVC生产中, 多是使用的电石法。然而, 电石法PVC生产时, 其工艺流程的准确性对于生产质量具有十分重要的影响, 因此, 需要对其工艺流程提高注意。本文针对电石法PVC生产的工艺流程进行大概的介绍, 针对其中的一些难点提出自己的建议或意见。
关键词：电石法,PVC,工艺流程
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