摘要：在PVC聚合釜聚合过程当中,采用任何工艺都会出现粘釜问题,此类问题对PVC聚合的性能、安全都有危害,因此必须得到防治。针对这一问题,现代学者提出了相关的防粘釜技术,且该项技术已经得到了实际应用,确认可以起到预防粘釜的效果,对此文章将展开相关研究工作,阐述PVC粘釜危害、粘釜成因、防粘釜技术的应用。分析了105m3聚合釜PVC生产过程中影响聚合釜粘釜的主要因素，并提出了相应措施。
关键词：PVC;聚合;粘釜;防粘釜剂;喷淋阀
某聚PVC分厂聚合装置现有10台105m3聚合釜，聚合釜筒体与封头不锈钢部分采用进口304板材，机械密封型式为双端面机械密封，聚合釜采用全流通内夹套技术，传热系数较高。
1聚合工艺
聚合岗位的任务是将PVC工段送来的PVC单体采用等温水加料方法打入聚合釜中，PVC在搅拌的作用下分散成液滴，悬浮于水中，加入釜中的引发剂在一定的温度下分解成自由基，自由基引发PVC发生聚合反应生成聚PVC。聚合反应后，聚PVC树脂浆料打入汽提、干燥工段进行解吸、脱水、包装。
2影响聚合釜粘釜的主要因素及相应措施
2.1聚合釜涂釜操作
(1)首先必须保证涂釜的蒸汽压力在0．3MPa以上，温度在120℃以上;涂釜时保证聚合釜釜顶温度在70℃以上，釜底温度在50℃以上。釜内达到一定的温度后，蒸汽通过喷淋阀将涂釜液喷成雾状，冷凝在釜壁及挡板表面上，形成一层膜，隔开PVC与金属壁，从而达到避免粘釜的目的。
(2)涂釜时，开启釜底注水，开启循环水泵，釜顶通蒸汽100s后，启动涂釜液泵，控制防粘釜剂喷涂时间在4～6min，待涂釜液涂完后，通蒸汽50s，关闭蒸汽阀门。适当延长防粘釜剂在釜壁上的停留时间，可起到避免粘釜的作用。
2.2 PVC质量
(1)聚PVC生产对PVC中二氯乙烷体积分数的要求非常严格，必须控制在100×10－6以内，二氯乙烷含量超标会破坏分散体系的稳定性，造成聚合釜产生粗料，还会导致树脂的增塑剂吸收量下降，“鱼眼”增多，使粘釜加剧。
(2)PVC中乙炔含量高会阻止引发剂自由基、单体自由基发生链转移反应，使聚合速度变慢，反应时间延长，树脂聚合度下降，并导致粘釜。
(3)PVC中水含量过高会影响PVC的纯度，使聚PVC树脂中粗料增加，导致粘釜，因此要加强PVC质量的分析。
2.3防粘釜剂质量
(1)防粘釜剂适用于聚合釜内壁保护，在防止粘釜过程中起主导作用，防粘釜剂性能见表1。
表1防粘釜剂性能
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针对防粘釜剂性能进行了DCS系统程序设置改造，待聚合釜出完料后，将去离子水切换成55℃离心母液水，通过喷淋阀冲洗釜壁50s，不但能将内壁附着的树脂颗粒洗净，还能保证釜内温度。聚合釜涂釜后，无须冲洗釜壁，可直接进行下一釜生产，每釜可节约去离子水0．5m3。既保证了涂釜效果，节约了水量，减少了排污，又保证了产品质量。
2.4温度控制
(1)随着温度的升高，PVC分子运动速度加快，聚合反应速度加快，温度是控制树脂聚合度的主要因素。如果温度急剧升高，反应速度过快，聚合釜压力也会上升，会造成釜内物料黏结在一起，粘到釜壁上。
(2)温度升高，引发剂分解速度加快，链引发和链增长的速度加快，聚合反应速度也加快，这时要密切关注聚合温度。聚合釜温度是以釜温为主调，夹套温度为副调，组成串级控制系统，由DCS来完成操作。理论上，当釜温波动2℃时，平均聚合度相差366。在实际控制中，温度的波动范围应保持在0．5℃以内，以保证生产稳定，避免粘釜。SG5型PVC树脂反应温度控制在56．5±0．5℃，产品黏数在118～107mL/g。针对夏季温度较高，釜温难以控制的问题进行了工艺改造，将温度低的一次水连接到聚合釜夹套，通过DCS系统来调配一次水和循环水的比例，均匀降温，保证釜温波动范围在0．5℃以内，黏数控制在110mL/g左右。
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图1聚合釜温度控制流程示意图
2.5去离子水
聚合用去离子水中氯离子含量偏高，会破坏聚乙烯醇分散体系，使树脂颗粒变粗，导致粘釜。pH值过高或者过低，都会影响聚乙烯醇的使用效果，影响颗粒形态，产生“鱼眼”，导致粘釜。另外，如果去离子水中钙盐、镁盐含量超标，也会产生水垢附着在釜壁上，影响传热，并造成粘釜。因此，必须控制去离子水中氯离子质量分数≤10×10－6，pH值在6～7，硬度在5×10－6。
2.6喷淋阀的喷涂效果
(1)喷淋阀的工作原理是由0.75kW电动机转轴旋转带动丝杆，产生纵向推力，从而使柱塞管等组件做上下直线运动。通过机械控制使喷洒管组件完成自身旋转过程，进而完成清洗和涂壁工作。但若有死角部位喷涂不到，就会造成粘釜。为保证涂釜效果，在现有喷淋装置上进行技术改造，在喷淋阀底部延伸喷淋杆，增加喷淋嘴，与现有喷淋管同步运行，喷淋嘴360°旋转，使釜内各个部位都能得以喷涂和冲洗。
2.7助剂
(1)聚乙烯醇的选择要根据实际需要进行。醇解度越高，保胶能力越强，越容易控制PVC的颗粒形态;醇解度越低，表面活性越高，PVC的增塑剂吸收量越高，越易粘釜。
(2)选择引发剂时需要考虑适当的活性、水溶性、水解性和粘釜情况。在聚合过程中引发剂是调节聚合速度的重要助剂，引发剂用量多，则单位时间内所产生的自由基相对增多，反应速度快，聚合时间短，但引发剂过量易使产品颗粒变粗，产生粘釜。PVC聚合引发剂种类很多，引发剂的种类和用量都须经过估算，试验等步骤，慎重选择。一般70m3聚合釜引发剂采用高效和低效引发剂按照1∶1或1∶2复合配制，加入量是23kg(质量分数50%)反应时间在250min。加入量过低或者过高都会造成粘釜。
3结语
综上所述，经过多年的实践和努力，在避免聚合釜粘釜和提高产品质量方面取得了一定的经验，可保证单釜运行1000釜次不清釜。为稳定、高产奠定了基础。
参考文献
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