反應(yīng)釜中的粘釜物是怎么形成的
時(shí)間：2020-04-21 10:49:01作者：LeeZhou來(lái)源：德高潔清潔設(shè)備分享到：QQ空間新浪微博騰訊微博人人網(wǎng)微信
粘釜現(xiàn)象一直是影響反應(yīng)釜安全有效運(yùn)行的一個(gè)主要問(wèn)題。反應(yīng)釜在正常工作狀況下，任何一種工藝的聚合反應(yīng)中只要有單體接觸的地方都不可避免地會(huì)產(chǎn)生聚合塑化物的沉積或粘附，而聚合產(chǎn)物粘附在器壁上會(huì)造成粘釜問(wèn)題，因此必須進(jìn)行定期清釜。一下我們來(lái)分析下反應(yīng)釜中的粘釜物是怎么形成的。
一、工藝條件
反應(yīng)釜粘釜物形成的影響因素有工藝條件、釜表面材料及攪拌釜中的物料量等。工藝條件包括溫度變化范圍、攪拌速度、反應(yīng)時(shí)間和反應(yīng)釜內(nèi)壁光潔度。
由于溫度發(fā)生變化時(shí)，氣相、液相的相對(duì)體積也會(huì)發(fā)生改變，在氣相、液相的交界面處由于釜壁的高溫加快了引發(fā)劑分解自由基的速度，所以產(chǎn)生的大量自由基會(huì)吸附在釜壁上，從而形成粘釜物。溫度變化范圍越大，相交界面的變化區(qū)間越大，粘釜物的面積也越大。當(dāng)攪拌速度較慢時(shí)，離心力較小，導(dǎo)致聚合物在釜內(nèi)壁上吸附形成粘釜物的機(jī)率增大，因此在滿足生產(chǎn)工藝的前提下，提高攪拌速度可以減少粘釜物的形成。其次，經(jīng)過(guò)研究無(wú)擋板和有擋板條件下攪拌釜內(nèi)粘垢的產(chǎn)生及其分布規(guī)律，發(fā)現(xiàn)在相同攪拌功率下，平槳、三葉后掠式槳的粘釜量最少，且槳葉安裝高度對(duì)總粘釜量無(wú)明顯影響。粘釜物隨著反應(yīng)時(shí)間的增加而增多，反應(yīng)剛開(kāi)始時(shí)沒(méi)有粘釜物產(chǎn)生，反應(yīng)初期開(kāi)始產(chǎn)生粘釜物并隨著時(shí)間的增加在反應(yīng)中期達(dá)到最大值，后期將不再產(chǎn)生粘釜物。同時(shí)，由于反應(yīng)釜材料固有屬性導(dǎo)致加工過(guò)程中不可避免地會(huì)在釜壁表面產(chǎn)生缺陷，而且在清洗反應(yīng)釜的過(guò)程中也容易留下刮痕，這些均會(huì)影響反應(yīng)釜內(nèi)壁表面的光潔度，而在這些表面缺陷處均有催化作用，會(huì)在一定程度上促進(jìn)粘釜物的生長(zhǎng)。通過(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，粘釜物形成影響因素是工藝條件和粘釜物微觀結(jié)構(gòu)，并從粘釜物的生長(zhǎng)機(jī)理角度出發(fā)總結(jié)了減少粘釜物生長(zhǎng)的措施，即控制反應(yīng)溫度范圍，采用上抬式攪拌槳，提高釜壁表面光潔度，改善攪拌產(chǎn)生的剪切力。
二、粘釜物微觀結(jié)構(gòu)
通過(guò)透射電鏡觀察對(duì)比粘釜物和PVC的微觀結(jié)構(gòu)，我們發(fā)現(xiàn)粘釜物的微觀結(jié)構(gòu)有明顯的拉絲狀空洞，而PVC的微觀結(jié)構(gòu)均勻連續(xù)；粘釜物的生長(zhǎng)過(guò)程與剪切作用有關(guān)，由于釜壁處的物料液滴所受攪拌剪切力較小，只能停留在受拉變形階段，所以粘釜物便逐漸堆積生長(zhǎng)。
三、釜表面材料
釜表面材料是影響粘釜程度的一個(gè)重要因素，不銹鋼與鍍錫鐵的粘釜情況較嚴(yán)重，鉛表面不粘釜，其他表面材料粘釜情況較輕。這是因?yàn)榻饘俨牧细诖嬖谧杂呻娮雍退矔r(shí)正離子，會(huì)生成絡(luò)合鍵并產(chǎn)生絡(luò)合粘釜反應(yīng)，所以粘釜嚴(yán)重；而對(duì)于硅酸鹽結(jié)構(gòu)、高分子結(jié)構(gòu)等非金屬材料，由于其表面無(wú)自由電子和瞬時(shí)正離子，因此粘釜較輕。
四、攪拌釜物料量
聚合釜中的物料量對(duì)粘釜也有一定影響，即當(dāng)釜內(nèi)液面發(fā)生變化時(shí)，粘釜量也會(huì)有明顯變化。攪拌程度越好，粘釜物越多；攪拌程度越差，粘釜物越少，但物料混合效果越差，越不利于聚合反應(yīng)。
日前，北京德高潔清潔設(shè)備有限公司推出采用高壓水工藝的反應(yīng)釜自動(dòng)清洗系統(tǒng)，不再需要人工進(jìn)釜，清洗效果良好，對(duì)環(huán)境無(wú)污染，已經(jīng)在多家企業(yè)應(yīng)用；清洗速度比以前采用的傳統(tǒng)方法提高了幾倍。高壓水射流機(jī)械清釜為純物理清洗，以水為介質(zhì)，對(duì)環(huán)境無(wú)任何污染。另外我公司還可以根據(jù)對(duì)結(jié)垢物的分析和清洗要求，選擇合適的壓力等級(jí)，能夠更好的保持反應(yīng)釜的表面光滑，不造成物理?yè)p傷。這也就是說(shuō)每一套設(shè)備都將是量身定制的，不會(huì)產(chǎn)生清洗不徹底或壓力過(guò)大損傷反應(yīng)釜內(nèi)表面。
一、工藝條件
反應(yīng)釜粘釜物形成的影響因素有工藝條件、釜表面材料及攪拌釜中的物料量等。工藝條件包括溫度變化范圍、攪拌速度、反應(yīng)時(shí)間和反應(yīng)釜內(nèi)壁光潔度。
由于溫度發(fā)生變化時(shí)，氣相、液相的相對(duì)體積也會(huì)發(fā)生改變，在氣相、液相的交界面處由于釜壁的高溫加快了引發(fā)劑分解自由基的速度，所以產(chǎn)生的大量自由基會(huì)吸附在釜壁上，從而形成粘釜物。溫度變化范圍越大，相交界面的變化區(qū)間越大，粘釜物的面積也越大。當(dāng)攪拌速度較慢時(shí)，離心力較小，導(dǎo)致聚合物在釜內(nèi)壁上吸附形成粘釜物的機(jī)率增大，因此在滿足生產(chǎn)工藝的前提下，提高攪拌速度可以減少粘釜物的形成。其次，經(jīng)過(guò)研究無(wú)擋板和有擋板條件下攪拌釜內(nèi)粘垢的產(chǎn)生及其分布規(guī)律，發(fā)現(xiàn)在相同攪拌功率下，平槳、三葉后掠式槳的粘釜量最少，且槳葉安裝高度對(duì)總粘釜量無(wú)明顯影響。粘釜物隨著反應(yīng)時(shí)間的增加而增多，反應(yīng)剛開(kāi)始時(shí)沒(méi)有粘釜物產(chǎn)生，反應(yīng)初期開(kāi)始產(chǎn)生粘釜物并隨著時(shí)間的增加在反應(yīng)中期達(dá)到最大值，后期將不再產(chǎn)生粘釜物。同時(shí)，由于反應(yīng)釜材料固有屬性導(dǎo)致加工過(guò)程中不可避免地會(huì)在釜壁表面產(chǎn)生缺陷，而且在清洗反應(yīng)釜的過(guò)程中也容易留下刮痕，這些均會(huì)影響反應(yīng)釜內(nèi)壁表面的光潔度，而在這些表面缺陷處均有催化作用，會(huì)在一定程度上促進(jìn)粘釜物的生長(zhǎng)。通過(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，粘釜物形成影響因素是工藝條件和粘釜物微觀結(jié)構(gòu)，并從粘釜物的生長(zhǎng)機(jī)理角度出發(fā)總結(jié)了減少粘釜物生長(zhǎng)的措施，即控制反應(yīng)溫度范圍，采用上抬式攪拌槳，提高釜壁表面光潔度，改善攪拌產(chǎn)生的剪切力。
二、粘釜物微觀結(jié)構(gòu)
通過(guò)透射電鏡觀察對(duì)比粘釜物和PVC的微觀結(jié)構(gòu)，我們發(fā)現(xiàn)粘釜物的微觀結(jié)構(gòu)有明顯的拉絲狀空洞，而PVC的微觀結(jié)構(gòu)均勻連續(xù)；粘釜物的生長(zhǎng)過(guò)程與剪切作用有關(guān)，由于釜壁處的物料液滴所受攪拌剪切力較小，只能停留在受拉變形階段，所以粘釜物便逐漸堆積生長(zhǎng)。
三、釜表面材料
釜表面材料是影響粘釜程度的一個(gè)重要因素，不銹鋼與鍍錫鐵的粘釜情況較嚴(yán)重，鉛表面不粘釜，其他表面材料粘釜情況較輕。這是因?yàn)榻饘俨牧细诖嬖谧杂呻娮雍退矔r(shí)正離子，會(huì)生成絡(luò)合鍵并產(chǎn)生絡(luò)合粘釜反應(yīng)，所以粘釜嚴(yán)重；而對(duì)于硅酸鹽結(jié)構(gòu)、高分子結(jié)構(gòu)等非金屬材料，由于其表面無(wú)自由電子和瞬時(shí)正離子，因此粘釜較輕。
四、攪拌釜物料量
聚合釜中的物料量對(duì)粘釜也有一定影響，即當(dāng)釜內(nèi)液面發(fā)生變化時(shí)，粘釜量也會(huì)有明顯變化。攪拌程度越好，粘釜物越多；攪拌程度越差，粘釜物越少，但物料混合效果越差，越不利于聚合反應(yīng)。
日前，北京德高潔清潔設(shè)備有限公司推出采用高壓水工藝的反應(yīng)釜自動(dòng)清洗系統(tǒng)，不再需要人工進(jìn)釜，清洗效果良好，對(duì)環(huán)境無(wú)污染，已經(jīng)在多家企業(yè)應(yīng)用；清洗速度比以前采用的傳統(tǒng)方法提高了幾倍。高壓水射流機(jī)械清釜為純物理清洗，以水為介質(zhì)，對(duì)環(huán)境無(wú)任何污染。另外我公司還可以根據(jù)對(duì)結(jié)垢物的分析和清洗要求，選擇合適的壓力等級(jí)，能夠更好的保持反應(yīng)釜的表面光滑，不造成物理?yè)p傷。這也就是說(shuō)每一套設(shè)備都將是量身定制的，不會(huì)產(chǎn)生清洗不徹底或壓力過(guò)大損傷反應(yīng)釜內(nèi)表面。
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