I. TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT NHỰA PVC BẰNG PHƢƠNG
I.4.Dây chuyền sản xuất PVC huyền phù tại nhà máy TPC Vina:
TPC Vina là một nhà máy sản xuất bột nhựa PVC bằng công nghệ hiện đại (công nghệ của Mitsui Tosoh Nhật Bản) với dây chuyền thiết bị tiên tiến, tự động hóa hoàn toàn và có chu trình khép kín, không gây ô nhiễm môi trường.
Các công đoạn chính: 1. Chuẩn bị nguyên liệu 2. Chuẩn bị thiết bị phản ứng 3. Nạp liệu 4. Gia nhiệt 5. Phản ứng chính 6. Tháo liệu 7. Xử lý kiềm 8. Tách VCM 9. Hồi lưu VCM 10.Tách nước 11.Sấy 12.Sàng phân loại 13.Đóng bao 14.Xử lý nước thải Chi tiết:
1. Chuẩn bị nguyên liệu:
- Nước khoảng 40 – 50 tấn/mẻ, lường thể tích bằng van đo lưu lượng. Nước dùng là nước ngầm được xử lý bằng than hoạt tính rồi cho qua cột trao đổi ion. Sau đó cho qua thiết bị trao đổi nhiệt rồi đến bể chứa. Ở trong bể chứa nước có nhiệt độ khoảng 40°C
- VCM lường thể tích bằng van đo lưu lượng.
- Chất khơi mào: Peroxyt ở dạng dung dịch hoặc nhũ tương được bảo quản trong kho lạnh ở nhiệt độ -10°C đến -20°C. Peroxyt được đong bằng can hoặc bình. Lường trọng lượng, đơn vị tính là kg.
- Chất ổn định huyền phù PVA, lường trọng lượng.
63
- Hút chân không bằng máy hút chân không để loại Oxi không khí. Hạ áp suất xuống còn ~ 0 atm.
- Phá chân không bằng VCM (bơm một lượng VCM vào). - Phun chất bám dính lên bề mặt thiết bị.
(Khoảng 100 mẻ thì rửa cặn bám trong thành thiết bị một lần. Rửa bằng cách dùng vòi phun nước cao áp để tách rời các mảng bám)
3. Nạp liệu:
Vào thiết bị phản ứng chính theo thứ tự sau - Nước.
- Chất ổn định huyền phù PVA. - VCM.
- Chất khơi mào: dùng Cumen peroxyt hoặc các peroxyt khác tùy độ trùng hợp, nhiệt độ phân hủy của peroxyt.
(Nhà máy TPC Vina sử dụng 2 thiết bị phản ứng chính với dung tích mỗi thiết bị là 150 m3)
4. Gia nhiệt:
Nước nóng được đưa vào vỏ áo của thiết bị phản ứng chính. Gia nhiệt cho đến khi đạt gần nhiệt độ phản ứng. Khuấy trộn.
5. Phản ứng chính:
Dùng nước nóng gia nhiệt thiết bị phản ứng chính và duy trì nhiệt độ từ 50 – 70°C tùy độ trùng hợp (của loại PVC sản xuất) Với độ trùng hợp từ 1000 – 1050 thì nhiệt độ phản ứng khoảng 57°C.
Thời gian phản ứng: tpư = 3h45’ – 4h Thời gian giảm áp: tga = 1h30’ Tổng thời gian phản ứng: Σ t = 5h15’
Cuối phản ứng sản phẩm có độ chuyển hóa khoảng 85%. Áp suất trong thiết bị phản ứng còn khoảng 6 bar.
6. Tháo liệu:
Từ thiết bị phản ứng chính xuống bồn Blow Down qua một bể trung gian nhỏ có gắn bơm áp suất.
64
lượng hỗn hợp trên thiết bị phản ứng nhỏ và độ nhớt của hỗn hợp cao nên hỗn hợp không tự chảy được. Lúc đó, dùng bơm ở bể trung gian (thể tích 1 m3) bơm hỗn hợp xuống bồn Blow Down.
Từ bồn Blow Down hỗn hợp được tháo xuống bồn Blend Tank, tại đây khuấy trộn hỗn hợp có thể với vài mẻ khác.
7. Xử lý kiềm:
Sau khi huyền phù chảy ra bể Blow Down thì trong huyền phù vẫn còn phản ứng trùng hợp. Do đó cho thêm chất AD3 vào để kìm hãm phản ứng trùng hợp. Huyền phù ở giai đoạn này có độ pH khoảng 3.
Sau đó cho NaOH (dư) + Bis phenol A + Nước (hòa tan) vào để xử lý kiềm.
8. Tách VCM: (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Hỗn hợp từ Blend Tank được bơm lên tháp VCM Stripper. Trong tháp này huyền phù đi từ trên xuống còn hơi nóng đi từ dưới lên. Trong tháp có các đĩa lỗ, không gian giữa các đĩa đổ đầy đệm để tăng sự tiếp xúc giữa hai pha. VCM thoát ra đi lên đỉnh tháp ra thiết bị xử lý VCM.
9. Hồi lƣu VCM:
Thu hồi hơi VCM trong bình Blow Down bằng áp suất âm, sau thu hồi VCM còn lại khoảng 1% trong bình Blow Down.
VCM dạng hơi thoát ra từ thiết bị phản ứng chính, bể Blow Down, Blend Tank, Tháp VCM Stripper được dẫn về các thiết bị tách bọt. Sau đó cho qua thiết bị ngưng tụ để ngưng tụ VCM (dùng nước ở nhiệt độ thường) rồi vào bình chứa VCM lỏng.
Từ bình chứa, VCM lỏng được bơm qua các tháp xử lý.
Gồm 2 tháp xử lý. Tháp thứ nhất là tháp hấp phụ, trong tháp đổ đầy NaOH dạng rắn để hút nước. Tháp thứ hai là tháp chưng cất để tinh chế VCM.
Sau đó VCM lỏng được hồi lưu về thùng chứa VCM ban đầu.
10. Tách nƣớc:
Hỗn hợp sau khi qua tháp VCM Stripper được đưa qua một thùng khuấy trộn trung gian. Từ thùng này hỗn hợp được bơm vào máy ly tâm. Trong máy ly tâm, PVC ẩm có độ ẩm khoảng 70% được tách nước xuống còn độ ẩm khoảng 20 – 25%.
65
11. Sấy:
Bằng thiết bị sấy tầng sôi (máy sấy 1 tầng).
PVC từ máy ly tâm được chuyển xuống thiết bị sấy tầng sôi. Trong thiết bị sấy tầng sôi, không khí nóng thổi từ dưới lên với tác dụng chính là tạo lỏng giả cho bột. Nước nóng được bơm qua vỏ áo có tác dụng làm khô vật liệu sấy.
Sau khi sấy hàm ẩm của PVC giảm xuống còn khoảng 0,3%.
12. Sàng phân loại:
Bằng sàng chấn động
Bột PVC từ thiết bị sấy được chuyển qua sàng chấn động. Sau khi sàng lượng hạt thô rất ít, chỉ chiếm khoảng 0,05%.
13. Đóng bao:
PVC thành phẩm dạng bột trắng hạt nhỏ (kích thước khoảng 100 – 150 µm) được chuyển qua xilô chứa hoặc đóng bao.
14. Xử lý nƣớc thải:
Nước thải từ các công đoạn được tập trung rồi đưa qua tháp xử lý nước thải, hơi từ đỉnh tháp đưa về thiết bị thu hồi VCM. Nước thải chảy ra hệ thống thoát nước.