(165-167)1浅谈影响气提操作的因素(郭金艳).doc

2006年全国聚氯乙烯行业技术年会论文集浅谈影响汽提操作的因素郭金艳（昊华宇航化工有限责任公司，河南 焦作 454002）摘 要：通过对浆料汽提塔操作的总结，指出影响汽提塔稳定的主要因素是进料量。其塔顶塔底的温度、塔顶压力、塔底压差及蒸汽用量之间应为有机平衡关系，其中任意操作条件有所变动就会影响其平衡，进而使汽提浆料中VCM的含量及杂质数达不到国家质量标准。关键词：汽提塔；VCM残留；PVC浆料；温度；压力1前言汽提的目的是回收浆料中的VCM，降低PVC生产单耗并改善PVC树脂质量，使其符合国家产品卫生标准。汽提的PVC浆料是含有未反应的VCM、PVC树脂和水等的悬浮液。在生产中为保持PVC树脂中的VCM残留含量及杂质达到质量标准，要求在操作时注意浆料的温度、流量和颗粒形态，并合理调节蒸汽用量。2 汽提工艺浆料从供料槽送到汽提塔，进入到螺旋式热交换器中，并在热交换器中被汽提塔底部来的热浆料预热，经过汽提后，从塔底部打出。再通过同一换热器冷却后到浆料混料槽，带有饱和蒸汽的VCM蒸汽，从汽提塔的塔顶逸出，进入到塔顶冷凝器中，大部分蒸汽在这里冷凝。部分冷凝后的蒸汽与液相的物料从这个冷凝器中流出，流入到汽提塔冷凝液收集器，在收集器中液相与气相物料分离，被水饱和的VCM从冷凝器液收集器的顶部逸出，排向气柜，冷凝水去废水处理。3温度对汽提操作的影响温度是影响汽提的一个重要因素，脱析温度对脱析效率及树脂中VCM最终残留量影响非常大，温度越高，树脂中VCM最终残留量越低，同时当温度超过95 时，脱析速度发生突变，VCM残留量大大减小，但温度过高，会使PVC发生分解，从而影响产品质量。所以进塔前的浆料温度对塔温的控制很关键，一般浆料温度在4560 ，经过螺旋板换热后，其温度在8595 ，此时的温度已经超过了数值的玻璃化温度（Te=7585 ）及热降解析出HCl的热敏性特点。处于玻璃化温度以上有利于PVC颗粒孔隙VCM的脱析。若进塔浆料温度太低，会导致塔内的蒸汽来不及到达塔顶部就已完全被液化，大幅度地降低塔顶温度。加大塔的负荷，相对受热时间短使VCM脱析不合格，此时塔内浆料处于不等速状态，造成操作不稳定，因此塔顶温度通常在102108 ，塔底温度控制在110118 。4 压力对汽提操作的影响此压力主要指塔顶压力和压力差，塔顶压力对保证塔顶温度的稳定十分重要。塔顶压力的高低决定着塔顶部VCM/H2O混合气体的流速，为防止真空操作时空气中的O2泄漏入回收系统，影响VCM质量及操作安全，目前国内外的浆料汽提采用微正压操作，压力保持在0.010.07 MPa，从理论上讲压差值低时塔内VCM/H2O混合气的抽出速度过高，容易形成PVC粒子夹带。当塔顶压力过高时VCM/H2O混合气体的流速降低，浆料减压程度也相对较小，不利于VCM脱析，实际操作中还应密切关注回收系统的稳定状态。它也是保持塔顶压力稳定的环节。压力差指塔底部与顶部气相之间产生的压力差值，是浆料粘度与蒸汽通量的集中体现，当塔的压力差值增大时，塔内通体阻力加大，上升的气速加快，相应塔的气体流速上升，浆料下移阻力加大，会形成严重的带料现象，浆料的停留时间也会延长，使其底部的饱和蒸汽被阻滞在塔底部，造成底部PVC粒子长时间受热而降解，并产生过多的杂质数。塔顶部的PVC粒子由于蒸汽不能顺畅达到塔顶，其温度相对较低，会出现VCM脱析效果不佳的问题，由此造成杂质数过多和VCM残留不合格，此时应适当降低浆料流量及蒸汽流量，使塔重新达到平衡。5蒸汽通量对汽提操作的影响除了要求浆料温度外，预热后浆料与塔顶温度的温差，则由外来的蒸汽来提供热能，并作为VCM脱析的动力和载体，蒸汽的工艺条件通常为03 500 kg/h，压力为0.60.8 MPa的饱和蒸汽，禁止使用过热蒸汽，因为过热蒸汽在塔内停留时间较长时会导致PVC粒子受到高温易降解，通常PVC粒子在塔内平均停留五六分钟为佳，相对时间长一些会分解产生黑黄点。蒸汽用量与浆料的实际热量值应保持一一对应关系。若蒸汽用量过大，会使塔通体温度上升，并且塔板间阻力过大，使PVC粒子停留时间延长，若蒸汽用量过小，会导致塔顶温度过低，进而影响VCM脱析。一般来说塔内蒸汽液化率为80%90%为佳，高于此值，顶温不易控制；低于此值，压差高，PVC粒子夹带多，若液化率大于100 %，会出现低压差的现象，此时应加大浆料进料量或增大蒸汽量来解决，否则会影响产品的VCM脱析和杂质数。应依浆料流量及塔温情况来合理调节蒸汽的用量。6 树脂性能对气提操作的影响PVC浆料中固体PVC中的VCM无论通过解析或扩散，首先都要通过PVC颗粒中的孔隙穿过PVC皮膜层，向VCM浓度较低的水中扩散，所以树脂的颗粒形态特别是孔隙率的大小，对汽提效率影响颇大。颗粒愈稀松，愈易汽提，即在同样汽提操作的条件下，所得到的产品残留VCM含量愈低。实际操作中，若PVC浆料的粘度大到一定数值时，塔体压力差会明显加剧，塔内阻力开始加大，这预示要产生夹带现象，此时必须及时加大消泡剂的用量，降低PVC浆料粘度比依据压差情况调节。经验表明，这是一个行之有效的措施，具有用量少和不影响塔温的特点，因而被广泛应用，另外可调整配方来改变此现象