聚氯乙烯悬浮法生产工艺

（一）布置任务

1．依据聚合机理和聚合方法，分析检索氯乙烯聚合生产工艺流程；

2．分析聚合过程中助剂的作用。

（二）任务总结

1．氯乙烯的悬浮聚合属于非均相的游离基型加聚连锁反应，氯乙烯单体（简称VCM）的悬浮聚合是在引发剂和分散剂作用下，以无离子水为分散和导热介质，在一定温度下借助搅拌作用进行的聚合反应。

氯乙烯聚合反应总反应为

nCH2==CHCl—→（CH2—CHCl）n＋（96．3～108．9）kJ／mol

式中：n为聚合度，一般在500～1500范围内。

悬浮PVC成粒过程：

PVC不溶于VCM单体中，VCM聚合具有沉淀聚合的特征，在单体液滴内形成亚微观和微观层次的各种粒子，在单体液滴或颗粒间聚并，形成宏观层次的颗粒。

工艺流程组织：

流程大约分为三大部分：氯乙烯的聚合和单体的回收；浆料的离心分离；浆料的干燥和包装，流程如图2－9所示。

图2－9　氯乙烯聚合过程工艺流程框图

（1）聚合反应。

氯乙烯单体通过单体输送泵加压后通过单体分配台加入聚合釜内。开启搅拌，向釜内加入一定量氨水，然后通入热水，给物料升温至规定温度时，聚合反应开始进行并释放出热量；此时停止通蒸汽，改为只通入循环水，以便移走反应热，直至反应结束。

当单体转化率达到85%以上时，终止剂、消泡剂先后从终止剂加入小罐加入聚合釜，然后借釜内余压和出料泵将生成的浆料和未反应的单体压入接料槽。

（2）单体回收。

出料结束后，接料槽内未反应的单体通过顶部的单体回收管，进入单体回收缓冲罐，进行回收。

（3）浆料的离心、干燥及包装。

单体回收结束后，接料槽内的浆料用浆料泵经过滤器倒入混料槽，经过滤器送气提塔，继续回收未反应的单体，送往浆料槽暂存。

浆料槽内的浆料经离心浆料过滤器用浆料泵送离心机，浆料经初步脱水后，通过绞笼输送至气流干燥塔；旋风分离器分离后进入一次旋振筛完成粗细物料的分离，细物料（合格物料）进入小料仓，然后通过旋风分离器和星型加料器后进入大料仓，分批包装。

2．聚合过程助剂的作用（表2－1）

表2-1　聚合工艺各类助剂成分组成和作用