聚氯乙烯车间汽提干燥机理

聚氯乙烯车间汽提干燥机理

1.汽提机理:

本工序为物理过程，含大量VCM的PVC冷浆料经螺旋板换热器与汽提出塔的热浆料换热，达一定温度后，进入汽提塔，在塔内通过与上升的蒸汽进行逆流传热、传质及真空泵抽真空操作，脱除VCM.出塔浆料在螺旋板换热器换热冷却后，进入离心槽。

1)PVC脱吸VCM机理:

PVC浆料中的VCM一部分存在于水中，一部分存在于PVC 中，由于汽提最终是脱除PVC中的VCM，因此，必须保证浆料温度达到100℃，才能把溶解在水中的VCM脱除出来，而在PVC中VCM和PVC的吸附力很强，因此必须给予一定的能量，其能量来源于蒸汽的热焓。

PVC将料中残留VCM的脱吸有扩散和沸腾两种形式，这两种形式相互制约。通过浆料的沸腾使树脂颗粒表面的VCM浓度降低，促使颗粒内部残留的VCM向外表面扩散，为颗粒表面的VCM不断沸腾提供了条件，这样浆料的沸腾和扩散同时进行，最终达到脱除树脂颗粒内部残留VCM 的目的。

PVC浆料存在着固相VCM向水相扩散，水相中的VCM 向气相扩散的过程，其中VCM在固相、水相、气相中

的平衡浓度一般认为是1000：100：1，因此对于残留VCM的汽提脱吸的总过程而言，沸腾与扩散脱析条件的不同而分成主次关系，在残留VCM的浓度较高，脱吸温度较高和压力较低的情况下，脱吸以沸腾为主，扩散为次；反之，以扩散为主，沸腾为次。

综上所述，PVC浆料汽提的机理为：通过某些手段，给PVC浆料以克服VCM吸附力的动能，使之不断的从PVC 中析出，并且不断地移去气相中的VCM,使液相中不断析出的VCM有一个良好的扩散条件，这样周而复始地进行，从而达到汽提的目的。

2)PVC浆料汽提过程的影响因素:

在浆料汽提过程中的主要影响因素有温度、压力和停留时间等。温度对汽提效率起主要的影响，实际操作温度依产品的型号略有变化，一般控制塔底温度在95—1050C范围。压力则随温度变化，即温度升高，压力也相应增加，两者的关系接近于给定温度状态下的饱和蒸汽压力。也就是说，所有塔板上的汽提都是在沸腾状态下进行的。塔底温度低于1000C时，塔底压力呈微真空；高于1000C时，压力呈微正压。由于全塔压差在0.03—0.04MPa左右，若使塔顶也在微正压下操作，塔底压力必须在0.03—0.04MPa（表压），此时相应的沸点约为108—1100C.显然，温度高对产品白度及热稳定性有

一定影响，应根据实际情况进行调整。停留时间在汽提塔中表现为平均停留时间，即全部塔板上的浆料量除以浆料流量，一般平均停留时间以4—8min为宜。此外，树脂的性能、进塔浆料的VCM含量及流量、塔底液位等均对浆料汽提过程有一定影响。

3)树脂性能对浆料汽提的影响：

树脂的颗粒形态，特别是孔隙率的大小，对汽提效率颇有影响。颗粒愈疏松，愈易汽提，即在同样汽提操作条件下，所得产品的残留氯乙烯量愈低，也就是对于SG0—SG9树脂来说，SG9最难于汽提，而SG0最容易汽提。

4)浆料塔式汽提系统主要中间控制点：

浆料塔式汽提系统的主要中间控制点如下：

a.软水泵出口压力；

b.进塔浆料流量；

c.塔底温度；

d.塔顶温度；

e.塔底压力；

f.全塔压差；

g.蒸汽压力；

h.蒸汽流量；

i.混料槽进料温度；

j.气体过滤器压差（现场压力）；

k.回收单体含氧量；

l.塔顶喷淋水流量；

m.塔底液位。

2. 干燥机理:

PVC浆料经离心机脱水后，进入干燥床，湿物料与热空气接触，进行传质传热，脱除水份，含水合格的PVC树脂进入料仓。

1)干燥机理:

PVC浆料经离心脱水后，仍含有20—25﹪（重量比）的水份需要干燥除去，由于PVC颗粒具有一定的孔隙度。因此在其表面及孔隙中都存在水份。在干燥过程中，除去表面水份的速度很快，而除去孔隙中的水份相对较慢，在这两者之间的转折点称为临界湿含量。

树脂在临界值以上为“等速干燥区”，其干燥速率主要由“颗粒表面汽化”控制，除去PVC颗粒的表面水份，这一过程瞬间即可完成，多采用气流干燥来实现。

树脂在临界值以下为“降速干燥区”，其干燥速率主要由“颗粒内部扩散”控制，以除去PVC颗粒孔隙内的水份，这一过程需要较长的时间（10min左右），才能使树脂含水量达到0.3—0.5﹪以下，宜采用沸腾干燥器。

2)干燥PVC树脂的原则:

由于PVC树脂是“热敏性”树脂，所以在干燥过程中应遵循低风温的原则；又由于PVC树脂疏松多孔，低风温不利于其内部水份的扩散，只有靠长时间来补救。因此，总的来看遵守：低风温、长时间的原则。

3)影响干燥的主要因素:

影响干燥的主要因素有:

a.湿物料的性质；

b.湿物料的含水量；

c.湿物料本身的温度；

d.加热空气的温度；

e.空气的湿度和流速；

f.干燥器的风量和风温；

g.控制因素。

4)沸腾干燥床主要中间控制点：

a.热风温度；

b.热水温度；

c.一床温度；

d.二床温度；

e.一压力；

f,二床压力；

g.鼓风流量；

h.引风流量；

i.一次输送压力；

j.二次输送压力。

5)树脂的颗粒形态对干燥的影响：

树脂的颗粒形态，是指树脂颗粒外观形状及孔隙的大小。对干燥的影响主要是树脂的孔隙率及孔隙的均匀性。外观形状成球形时，树脂的流动性好，下料容易，过筛也好。如果树脂的外观不规整，则流动性不好，过筛不容易。树脂的孔隙率高，虽然离心后含水量大一些，但是相对的毛细孔多了一些，水份的蒸发与扩散较容易，有利于干燥。树脂的孔隙均匀也是重要的。如果孔隙均匀，则易于干燥，反之则，则不易干燥。