3.2聚合工序工作原理氯乙烯悬浮聚合反应是自由基型链锁聚合反应，即在聚合釜内加入一定量的无离子水，在引发剂、分散剂及其它助剂作用下，借助较强的搅拌作用，在一定的温度和压力下进行聚合反应。

该反应过程分链引发、链增长、链转移、链终止阶段。

3.2.1 物料特性3.2.1.1物理性质(1) 主要物理常数：在常温常压下氯乙烯是一种无色有乙醚香味的气体，其沸点：－13.9℃；凝固点：－159.7℃；临界温度：142℃；临界压力：5.29MPa。

(2) 氯乙烯在不同压力下的沸点：由表中可以看出，虽然氯乙烯在常压下的沸点是－13.9℃，但加压后就可以得到液体氯乙烯。

(3) 蒸气压：蒸气压力和温度关系见表3.2-1，也可按下式计算求出VC蒸气压力logP = 0.8420 －1150.9/T + 1.75logT－0.002415T其式中P单位为绝对大气压，T绝对温度K = 273 + t℃表3.2-1 VC的蒸气压(4) VC 的潜热见表3.2-2：潜热：蒸发或冷凝每克VC所需的热量。

表3.2-2 VC的潜热(5) VC蒸气的比容见表3.2-3：表3.2-3 VC饱和蒸气的比容(6) 液体VC的密度：温度越高，密度越小，见表3.2-4，也可按下式计算出：d=0.9471－0.001746T－0.00000324T2式中：d—液体VC的密度克/毫升T—温度℃表3.2-4 VC液体的密度温度℃密度克/毫升温度℃密度克/毫升－12.96 0.9692 39.57 0.87331.32 0.9443 48.2 0.855513.49 0.9223 59.91 0.831028.11 0.8955(7) VC易溶于丙酮、乙醇和烃类中，微溶于水。

(8) VC易燃与空气混合形成爆炸物，爆炸浓度范围为4—21.7%（体积比），所以使用VC要特别注意安全。

(9) VC对人有麻醉作用，空气中VC的最大允许浓度为500PPm，当VC蒸气浓度达到1%时，可使人有麻醉感觉，达到5%以上出现头晕，浑身软弱无力，逐渐神志不清。

站立不稳，四肢痉挛，呼吸困难，最后失去知觉等中毒现象。

3.2.1.2 化学性质(1) VC的化学性质：VC有氯原子和双键两个起化学反应部分，所以能进行化学反应较多，但连接在双键上的氯原子不很活泼，因此，有关双键的反应比有关氯原子的反应多，例如：(2) 有关双键的反应：a. 在紫外线照射下，能与硫化氢加成生成2—氯乙硫醇：CH2=CHCL+H2S→HSCH2—CH2Cl硫化氢2—氯乙硫醇b. 与氯化氢加成生成二氯乙烷：CH2=CHCl+HCl→CH2Cl—CH2Cl1，1—二氯乙烷c. VC经过聚合反应生成聚氯乙烯（PVC）：nCH2=CHCL→（CH2—CH）nCl聚氯乙烯PVC(3) 有关氯原子的反应：a. 与丁二酸氢钾反应生成丁二酸乙烯酯：CH2—COOK CH2—COO—CH=H2CH2=CHCL+→+KClCH2—COOH CH2—COOH丁二酸氢钾丁二酸乙烯脂b. 与苛性钠共热时，脱掉氯化氢生成乙炔：CH2=CHCl+NaOH→CH≡CH+NaCl+H2O苛性钠乙炔氯化钠3.2.1.3 物料用途(1) PVC一般软制品。

利用挤出机可以挤成软管、电缆、电线等；利用注射成型机配合各种模具，可制成塑料凉鞋、鞋底、拖鞋、玩具、汽车配件等。

(2) PVC薄膜。

PVC与添加剂混合、塑化后，利用三辊或四辊压延机制成规定厚度的透明或着色薄膜，用这种方法加工薄膜，成为压延薄膜。

也可以通过剪裁，热合加工包装袋、雨衣、桌布、窗帘、充气玩具等。

宽幅的透明薄膜可以供温室、塑料大棚及地膜之用。

经双向拉伸的薄膜，所受热收缩的特性，可用于收缩包装。

(3) PVC涂层制品。

有衬底的人造革是将PVC糊涂敷于布上或纸上，然后在100摄氏度以上塑化而成。

也可以先将PVC与助剂压延成薄膜，再与衬底压合而成。

无衬底的人造革则是直接由压延机压延成一定厚度的软制薄片，再压上花纹即可。

人造革可以用来制作皮箱、皮包、书的封面、沙发及汽车的坐垫等，还有地板革，用作建筑物的铺地材料。

(4) PVC泡沫制品。

软质PVC混炼时，加入适量的发泡剂做成片材，经发泡成型为泡沫塑料，可作泡沫拖鞋、凉鞋、鞋垫、及防震缓冲包装材料。

也可用挤出机基础成低发泡硬PVC板材和异型材，可替代木材试用，是一种新型的建筑才材料。

(5) PVC透明片材。

PVC中加冲击改性剂和有机锡稳定剂，经混合、塑化、压延而成为透明的片材。

利用热成型可以做成薄壁透明容器或用于真空吸塑包装，是优良的包装材料和装饰材料。

(6) PVC硬板和板材。

PVC中加入稳定剂、润滑剂和填料，经混炼后，用挤出机可挤出各种口径的硬管、异型管、波纹管，用作下水管、饮水管、电线套管或楼梯扶手。

将压延好的薄片重叠热压，可制成各种厚度的硬质板材。

板材可以切割成所需的形状，然后利用PVC焊条用热空气焊接成各种耐化学腐蚀的贮槽、风道及容器等。

(7) PVC其它。

门窗有硬质异型材料组装而成。

在有些国家已与木门窗铝窗等共同占据门窗的市场；仿木材料、代钢建材（北方、海边）；中空容器。

3.2.1.5 产品质量标准HH/GY－JY－00363.2.1.6 动力消耗质量标准3.2.2 生产任务(1) 助剂配制生产任务：为聚合准备充足的助剂，包括缓冲剂的配制；分散剂的配制；引发剂的配制；终止剂的充装；涂釜液的充装；消泡剂的充装；阻聚剂的充装；紧急事故终止剂的充装；链调节剂的充装。

(2) 聚合工序生产任务：聚合过程的任务是以氯乙烯单体（VCM）为原料，以软水为分散体系，以PV A等物质为分散剂，以过氧化物为引发剂，采用悬浮聚合的方法生产符合国标的聚氯乙烯树脂（PVC）。

(3) 出料及VCM回收工序生产任务：将聚合工序生产出的合格PVC泵送到出料槽TK-1G或TK-2G，不合格的PVC打到聚合废料池；并将釜中和出料槽中未反应的VCM进行回收到回收单体槽TK-3B。

(4) 浆料汽提工序生产任务：PVC浆液汽提的主要任务是将残留在PVC树脂中的单体脱除并回收。

其目的有二个：①降低PVC浆液中的残存VCM，使干燥后的产品中残存VCM的含量符合国标要求，提高产品质量。

②回收未反应的VCM。

这样可以防止VCM在干燥过程中（如混料槽、离心机、干燥器等设备中）逸到大气中，减少环境污染。

3.2.3工作原理：(1) 助剂配制工作原理：各种助剂的配制属于物理过程，将各种原料混合均匀即可；助剂的充装是将采购的桶装成品装入相应助剂贮槽即可。

(2) 聚合工作原理：本生产装置采用悬浮法聚合生产工艺。

在悬浮法生产工艺中，VCM液滴分散在水相中，经聚合反应生成粒状PVC聚合物。

水的作用是将热量导出。

单体分散液通常用分散剂进行稳定，以防止颗粒聚结。

聚合反应由溶解在单体中的引发剂引发。

聚合化学反应：PVC根据以下的链反应，以自由基聚合的形式形成：R·＋CH2＝CH－Cl→R－CH2－CHCI·R－CH2－CHCI·＋CH2＝CH－Cl→R－CH2－CHCl－CH2－CHCl·式中：R为自由基。

反应热：HP＝1600千焦耳/千克。

和所有的链反应一样，整个反应过程包括三个步骤：链引发、链增长和链终止。

链引发反应将自由基引入聚合体系，引起这个反应的是引发剂。

引发剂通常使用过氧化物类物质。

有机过氧化物分解方式表示如下：（RCOO）2→2RCOO·→2R＋2CO2在链终止步骤中，两个活性链相互反应会使自由基消失。

自由基也可以向单体或引发剂转移，这属于链转移终止。

自由基形成：I→2R﹒链引发：R﹒+M→M﹒链增长：Mx﹒+M→M x+1链终止：Mx﹒+My﹒→P（x+y）向单体上链转移：Mx﹒+M→P x+M向引发剂上链转移：Mx·+I→MxR+R(3) 出料及VCM回收工作原理根据VCM的物理特性，对未反应的VCM气体经过加压、一冷、二冷，使之转变为液体，并回收到回收单体槽TK-3B，以备下釜投料用(4) 浆料汽提工作原理用大量蒸汽与浆料逆流接触，利用温度、压差等方法，将吸附于PVC颗粒中的VCM单体驱赶出来，以降低PVC树脂中的VCM含量。

3.2.4分析项目(1) 助剂配制①缓冲剂：现场无分析，只计算理论量。

②分散剂：配制后固含量（分厂分析室做）。

③引发剂：配制后固含量，活性氧含量。

(2) 出料及VCM回收当二冷内压力高于压力调节阀PV-R105的开启压力时，VCM回收系统将向气柜撤气，要求对撤气中氧的含量进行分析，当氧含量大于3％时，撤气不能进入气柜；当氧含量小于3％时，方可向气柜撤气。

3.3 工艺流程3.3.1聚合工艺流程简图3.3.2聚合生产工艺流程简述(1) 助剂配制生产工艺流程简述①缓冲剂配制：将碳酸氢铵以一定比例溶解于水，全部溶解即可。

②分散剂配制：将各种分散剂以一定比例溶解于水中，形成均匀溶液、无结块。

本工艺配制两种分散剂溶液。

③引发剂配制：将分散剂溶液、引发剂乳液、水按一定比例在配制槽中混合均匀。

④终止剂、消泡剂、涂釜液、阻聚剂、紧急事故终止剂、链调节剂均为成品，直接装入各自的贮槽，可直接使用。

(2) 聚合生产工艺流程简述聚合过程主要按以下工艺过程顺序进行：①聚合系统打压试漏和置换（初次开车，开过釜盖，釜大修进行此操作）②聚合釜涂壁③缓冲剂入料④水入料⑤单体入料⑥分散剂TK-22C入料⑦分散剂TK-5C入料⑧引发剂入料⑨终止剂入料（反应结束后）(3) 出料及VCM回收生产工艺流程简述聚合反应结束后，加入终止剂，搅拌约5分钟，即可进行出料。

出料开始后，当出料槽TK-1G内压力达到一定程度时，DCS启动高压回收程序进行VCM高压回收，当釜中浆料出完后，DCS自动转到釜回收，先进行高压回收，当釜内压力下降到一定程度时，DCS转到低压回收，启动回收水环压缩机CM-1F或CM-2F，当釜内压力下降到0.05MPa时，自动转到槽回收，此时聚合釜可以进行下一釜的入料操作。

当TK-1G槽内压力降到0.02MPa时，回收过程完成，TK-1G 槽内浆料可通过PU-8G泵转到TK-2G中为汽提塔供料。

在出料过程中，用PU-2G 向出料管道中不断加入消泡剂，以消除浆料中的泡沫；在回收过程中，用PU-5F 向VCM回收管道不断加入阻聚剂，以消灭VCM中的活性自由基，防止VCM 在回收管道中自聚，堵塞回收管道；由程序控制在出料的各个阶段用水冲洗聚合釜，使全部树脂排出釜外。

(4) 浆料汽提生产工艺流程简述HH/GY－JY－003PVC树脂浆液，可以从汽提塔供料槽（TK-2G）送到汽提塔（CL-1G）中，并且部分浆液循环回到了TK-2G。

为了使浆液获得循环流速，防止浆液沉淀而造成管道堵塞。

管道尺寸为DN50，可满足向汽提塔打料或不打料的流速要求。