PVC是什么?
聚氯乙烯Poly (Vinyl Chloride),CAS號(hào):9002—86一一2;白色或淺黃色粉末;相對(duì)密度為1.4;溶解性:低相對(duì)分子質(zhì)量的易溶于酮類(lèi)、酯類(lèi)和氯代烴類(lèi)溶劑,高相對(duì)分子質(zhì)量的則難溶解;PVC是由氯乙烯單體聚合而得。國(guó)內(nèi)現(xiàn)有懸浮聚合、乳液聚合、微懸浮聚合和本體聚合4種PVC,生產(chǎn)方法,宜化公司采用懸浮聚合工藝,以乙炔、氯化氫為原料,由二者合成氯乙烯單體,進(jìn)而聚合制得聚氯乙烯。
氯乙烯也稱(chēng)為乙烯基氯,屬易燃?xì)怏w,為無(wú)色具有醚樣氣味的氣體;相對(duì)丁水的相對(duì)密度為0. 91.相對(duì)于窄氣的相對(duì)密度為2.15。本品易燃,引燃溫度為4 1 5℃,其爆炸極限為3.6%~31%(體積分?jǐn)?shù)) ,品微溶于水,溶于乙醇、乙醚、丙酮等多數(shù)有機(jī)溶劑。
聚氯乙烯(PVC)是五大通用塑料之一,目前在全世界其產(chǎn)量?jī)H次于聚乙烯,位居第二。PVC樹(shù)脂具有比較強(qiáng)的極性和可增塑性,具有良好的加工性能,可以生產(chǎn)從硬質(zhì)到軟質(zhì)的各種不同性能的制品。關(guān)于更多pvc是什么?資料請(qǐng)參考文章:pvc是什么材料 。
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乙炔氣的制備
乙炔氣為無(wú)色無(wú)臭氣體,工業(yè)品有使人不愉快的大蒜氣味。相對(duì)于水的相對(duì)密度為0. 62.相對(duì)于空氣的相對(duì)密度為0.910本品易燃,閃點(diǎn)低于- 50℃,最小點(diǎn)火能為0. 02mJ,爆炸極限為2.1~6~80.O%(體積分?jǐn)?shù))。本品微溶于水、乙醇,溶于丙酮、氯仿、苯。乙炔是易燃易爆氣體,在高溫高壓下會(huì)發(fā)生自聚,當(dāng)壓力超過(guò)0. 015MPa(表壓),溫度超過(guò)550℃時(shí)會(huì)發(fā)生爆炸性分解;NaCIO中的游離氯易與乙炔反應(yīng)生成氯乙炔;乙炔中的硫化氫、磷化氧等酸性物質(zhì)溶于水中,高速流動(dòng)的乙炔氣帶出部分酸性液體對(duì)設(shè)備和管道造成腐蝕。
本工段分破碎、乙炔氣制備和壓濾三個(gè)崗位。破碎崗位是將原料電石經(jīng)過(guò)破碎機(jī)破碎,生產(chǎn)出粒度合格的電石,經(jīng)皮帶機(jī)運(yùn)送到料倉(cāng)供乙炔發(fā)生崗位使用;乙炔崗位采用濕式發(fā)生、噴淋冷卻、NaCI(‘)清凈、堿液中和等步驟生產(chǎn)出合格的乙炔氣,供氯乙烯轉(zhuǎn)化工序使
用;壓濾崗位將經(jīng)過(guò)沉降的渣漿一部分送電廠脫硫,其余的用壓濾機(jī)壓濾,進(jìn)行固液分離,
清液部分冷卻回收使用,電石渣外運(yùn)。
基本原理及主要影響因素
(一)電石制乙炔的化學(xué)反應(yīng)
電石在乙炔發(fā)生器內(nèi)與水發(fā)生反應(yīng)生成乙炔氣,同時(shí)放出大量熱。因工業(yè)電石不純,其中雜質(zhì)與水能起反應(yīng),放出相應(yīng)的雜質(zhì)氣體。
pvc電石主化學(xué)反應(yīng)式如下:

同時(shí)乙炔發(fā)生器內(nèi)還有各種氣體的溶解、分解、解吸等現(xiàn)象。電石的水解熱效應(yīng)是很大的,很容易熱解而爆炸,因此電石水解速度不宜太快。
由于電石內(nèi)含有硫化氫、磷化氫、砷化氫等雜質(zhì),這些雜質(zhì)在電石水解時(shí)被帶入到產(chǎn)生的粗乙炔氣中,會(huì)對(duì)氯乙烯合成中的觸媒進(jìn)行小可逆吸附,破壞其“活性中心”『而加速觸媒活性的下降,其中的磷化氰會(huì)降低乙炔的自燃點(diǎn),與空氣接觸會(huì)自燃,應(yīng)徹底清除。
清凈原理:利用NaCIO的強(qiáng)氧化性質(zhì),將乙炔中的硫化氫、磷化氫等雜質(zhì)氧化成酸性物質(zhì)而除去,其化學(xué)反應(yīng)方程式如下:


中和操作是用濃度為10%~15%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))的NaOH溶液,對(duì)清凈后的氣體進(jìn)行噴淋,使各種酸類(lèi)物質(zhì)形成可溶性的鈉鹽而被除去,其反應(yīng)式如下:

乙炔發(fā)生器內(nèi)壓力對(duì)乙炔反應(yīng)的影響
乙炔發(fā)生器內(nèi)(包括儲(chǔ)斗、加料器等部位)在不正常情況下有可能出現(xiàn)冷卻水不足,部分水解的電石傳熱困難,可能導(dǎo)致局部過(guò)熱到幾百攝氏度,而乙炔在表壓力大于0. 015MPa以上、溫度超過(guò)500℃時(shí)會(huì)發(fā)生分解爆炸,這是由于壓力升高后,乙炔分子濃縮密集所致。生產(chǎn)中不允許乙炔發(fā)生器內(nèi)壓力超過(guò)0. 015MPa,要控制在較低的壓力下操作。實(shí)際操作壓力將由發(fā)生系統(tǒng)、泠卻塔結(jié)構(gòu)、氣柜壓力(鐘罩壓配重)以及乙炔流量來(lái)決定,也是由乙炔發(fā)生器到水環(huán)泵之間的沿程阻力降來(lái)決定,只要保證水環(huán)泵進(jìn)口有一定的正壓,發(fā)生器可以在較低的壓力下操作,操作壓力控制適宜在3~13kPa范圍內(nèi)。
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乙炔發(fā)生器內(nèi)反應(yīng)溫度控制指標(biāo)為80~90℃。溫度對(duì)電石水解反應(yīng)速率的影響是顯著的,為提高發(fā)生器的生產(chǎn)能力,常用的方法是提高反應(yīng)溫度使電石水解速率加快。同時(shí),乙炔在石灰乳里的溶解度隨溫度的升高而減小,提高發(fā)生器的溫度有利于電石轉(zhuǎn)化率的提高;反應(yīng)溫度稍升高,則乙炔氣中水蒸氣含量也提高,可降低乙炔的爆炸危險(xiǎn)性。所以,發(fā)生器溫度控制高些對(duì)生產(chǎn)是有利的。
另一方面,從乙炔的穩(wěn)定性來(lái)看,溫度高使乙炔的分解可能性增大。根據(jù)乙炔在不同物質(zhì)催化下的分解與溫度的關(guān)系,發(fā)生溫度越高,乙炔的分解爆炸危險(xiǎn)性越大;而發(fā)生器的溫度高,乙炔氣中水蒸氣含量增加,使冷卻負(fù)荷也加重。反應(yīng)溫度過(guò)高,使發(fā)生器排出的電石渣含量過(guò)高,相應(yīng)造成排渣困難,故從安全生產(chǎn)等方面考慮,發(fā)生器內(nèi)溫度控制不宜過(guò)高,一般控制發(fā)生器溫度在80~90℃范圍內(nèi)為合適。
清凈用次氯酸鈉的有效氯含量對(duì)清凈效果的影響
清凈塔內(nèi)次氯酸鈉的有效氯含量為0. 065%~0.12%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))o NaCl0有效氯含量的高低對(duì)清凈效果有顯著的影響。有效氯高即NaCIO含量高,則氧化能力強(qiáng),硫、磷等雜 質(zhì)除去得完全,清凈效果好;但有效氨含量過(guò)高,氧化能力過(guò)強(qiáng),反應(yīng)過(guò)于激烈,副反應(yīng)多,對(duì)乙炔純度反而有不好影響,生產(chǎn)操作不安全。研究表明,有效氯含量在0. 15%以上(特別在低的pH值下)容易生成氯乙炔而發(fā)生爆炸,有效氯含量在0.25%以上時(shí),無(wú)論在氣相還是液相,氯與乙炔均容易發(fā)生激烈反應(yīng)生成氯乙炔而爆炸,且陽(yáng)光能促進(jìn)這一爆炸過(guò)程;NaCIO溶液有效氯含量在0.os%以下,清凈效果較差。
清凈用次氯酸鈉的pH值對(duì)乙炔清凈效果的影響
正??刂魄鍍粲肗aCIO的pH值為7~8,溶液呈中性或呈弱堿性。若pH值高,說(shuō)明 堿性大,NaCI()在堿性介質(zhì)中穩(wěn)定性較高,氧化能力低,清凈效果差;若pH<7,呈酸性,NaCIO氧化能力強(qiáng),硫、磷雜質(zhì)除去徹底,但反應(yīng)激烈,有產(chǎn)生氯乙炔而發(fā)生爆炸的危險(xiǎn), 同時(shí)乙炔中生成的氯化物含量可能升高,從而影響乙炔的質(zhì)量。
壓濾崗位工作原理
該崗位的功能是利用板框壓濾機(jī)將乙炔發(fā)生工序送過(guò)來(lái)的渣漿送進(jìn)板框壓濾機(jī)壓濾,壓干外輸。