L ỜI NÓI ĐẦ U
5. So sánh các phương pháp
3.2.3. Dây chuyền sản xuất PVC theo phương pháp huyền phù
-Quá trình trùng hợp huyền phù theo mẻ được tiến hành trong thiết bị phản ứng có áp lực cao(autoclave). Nước được nạp vào trước (nước cần phải khử khoáng), tiếp theo là các tác nhân huyền phù, muối đệm dưới dạng dung dịch. Sau khi không khí được đuổi ra khỏi thiết bị bằng khí trơ, MVC (monome VC) và chất khơi mào được nạp vào (1) dưới áp lực. Thiết bị phản ứng có cánh khuấy và thiết bị trao đổi nhiệt. Chế độ khuấy được duy trì sao cho có thể phá vỡ pha lỏng của MVC để tạo ra những hạt li ti với kích cỡ mong muốn và làm bay hơi một phần MVC. Qúa trình gia nhiệt cũng như làm lạnh được điều chỉnh chính xác theo nhiệt độ yêu cầu để sản xuất mỗi loại sản phẩm (từ 50 – 70oC). Phản ứng xảy ra ở nhiệt độ là khoảng 58-59 o C và áp suất ở điều kiện đó là 8.6 at thời gian tiến hành khoảng 300 phút. Trong quá trình trùng hợp phải thường xuyên duy trì pH của hỗn hợp lớn hơn 7 hạn chế hiện tượng giảm hoạt tính của chất khơi đầu và biến chất PVC do HCl và các axit tạo ra do phân huỷ chất khởi đầu, có thêm vào chất kìm hãm vào để không cho phản
32 ứng tiếp tục xảy ra để ổn định nhiệt độ và pH của huyền phù PVC. Hỗn hợp sau khi phản ứng kết thúc gọi là vữa PVC gồm VCM chưa phản ứng, PVC, chất ổn định, …và các hạt polymer trong pha nước và monomer chưa phản ứng. Nếu ngừng khấy sẽ dẫn đến việc lắng tụ các hạt polymer do đó vữa PVC vẫn tiếp tục khấy cho đến khi tháo hết sang thiết bị khác cũng có cánh khuấy.
- Cho vữa PVC qua bồn thu hồi MVC (2). Tại đây sẽ gia nhiệt và phần lớn lượng MVC sẽ bay hơi đi ra tại đỉnh và được ngưng tụ tại thiết bị ngưng tụ rồi thu hồi tại thùng chứa (6).
- Đưa vữa PVC từ đáy (2) đưa sang bồn chưa vữa PVC (3) sau đó gia nhiệt và chưng cất trong tháp (4). Tháp được gia nhiệt bằng hơi nước bão hòa sục vào đáy tháp. Nhiệt độ ở đáy tháp khoảng 800C, huyền phù chảy từ trên xuống theo đường ziczac còn hơi nước từ dưới lên. Quá trình chuyển khối xảy ra, hơi nước kéo theo VCM đi ra ở đỉnh tháp theo ống dẫn tới (6). Ở đáy tháp, PVC ở dạng huyền phù đã sạch VCM được tháo ra liên tục đến bồn chứa (5). Sau đó được tách nước tại máy li tâm (7), ở đây sử dụng máy li tâm để tách nước do hỗn hợp là rắn-lỏng.Sau khi tách nước có độ ẩm 17% rồi được đưa đến máy sấy (8), Thiết bị sấy có thể là sấy thùng quay, sấy tầng sôi… nhưng phổ biến hơn là sấy tầng sôi. Trong thành phần hạt PVC đã có chất ổn định nhiệt nên ở nhiệt độ này tính chất của PVC không bị thay đổi. Thiết bị sấy được thiết kế sao cho đủ độ cao, kéo dài thời gian tiếp xúc làm tăng hiệu quả tách ẩm.
+Phần hơi được dẫn qua thiết bị xử lí khí thải (9), phần thỏa mản yêu cầu tiêu chuẩn về môitrường thì được thải ra ngoài không khí.
+Bột PVC sau khi sấy có độ ẩm 0.3% được đi qua hệ thống sang (10) để loại những hạt quá cỡ (thô hoặc quá mịn). Đối với hạt có kích thước quá nhỏ thì bị luồng khí ở thiết bị sấy cuốn ra ngoài và tiếp tục xử lí rồi thải ra môi trường, còn hạt quá cỡ được thu hồi. Sau đó đưa vào silo chứa (11) và được đóng bao (12).
33