氯乙烯單體含水測定方法的探討

摘 要：文章介紹了吸收法和卡爾菲修法測定氯乙烯單體中水份的方法，通過實驗并對兩種方法進行比對分析、改進，改進后的方法能夠快速、準確的指導生產，提高產品質量。

關鍵詞：吸收法；卡爾菲休測定法；氯乙烯單體

在電石法生產聚氯乙烯單體的過程中，水分不可避免地被帶入到生產系統中，氯乙烯含水較高嚴重影響產品質量，并對生產系統產生重大的危害。主要表現在下述方面：

（1）水分能水解由氧與VCM生成的低分子過氧化物，生成氯化氫（與水為鹽酸）、甲酸、甲醛等酸性物質，從而腐蝕設備和管道。產生的鐵離子會造成聚合的樹脂發黃、樹脂品質下降，鐵離子的存在還會延長反應的誘導期，減慢反應速度使PVC熱穩定性變差。

（2）水的存在加速氯乙烯的自聚，生成聚合度低的PVC，容易造成塔盤、管道、儀表測量口、換熱器塔盤的堵塞給生產造成困難。

（3）水分的存在會使PVC大分子中存在過氧化物連，過氧化物連水解產生氯化氫，含量高會破壞聚乙烯醇的分散體系，消耗引發劑造成顆粒變粗，產生粗料。

（4）水分會使精餾及聚合過程中的副反應及其產物增多，使產品黑黃點和魚眼數量增多降低產品白度嚴重影響PVC品質。

（5）水分易與乙炔反應生成對聚合有害的雜質乙醛，影響成品樹脂的聚合度，加重粘釜。

由于水分對氯乙烯生產和質量的諸多危害需要對其含量進行嚴格的控制。因此采用適當的方法測定氯乙烯單體中水分對后續工段的工藝操作具有指導作用，對配合技術改造、提高產品質量、節約成本亦具有十分重要的意義。

1 吸收法測定氯乙烯單體中的水分

1.1 測定原理：常壓下氯乙烯單體緩慢通過已準確稱量的無水氯化鈣、無水乙醇、N，N-二甲基甲酰胺，氯化鈣吸收水分而增重，無水乙醇、N，N-二甲基甲酰胺完全吸收氯乙烯單體二增重，剩余氣體主要為空氣和氫氣，通過各自的增重量來計算氯乙烯單體含水量。

1.2 主要儀器及試劑

1.2.1 電子天平（精確到萬分之一）、電子天平（精確到百分之一）

1.2.2 10L放水平，并有準確的刻度

1.2.3 吸收瓶

1.2.4 U型管

1.2.5 液化石油氣體取樣器

1.2.6 無水乙醇（分析純）

1.2.7 N，N-二甲基甲酰胺（分析純）

1.2.8 無水氯化鈣（分析純）

1.3 分析前的準備工作

1.3.1 取2支干凈干燥的U型管，充裝1-2mm的無水氯化鈣，用玻璃纖維封口，關閉U型管兩端活塞，置于干燥器中2h后，通干燥的的氮氣1-2min并準確稱重記m11，注意一定要用玻璃纖維封口。

1.3.3 在取樣口安裝一個穩壓減壓閥。

1.3.4 按照圖1連接裝置，連接好后打開U型管活塞，檢查裝置的氣密性，調節好放水線的刻度（注意U型管一端先不要和取樣口連接）。

1.4 測定步驟

1.4.1 緩緩打開取樣閥，排氣置換2-3min，關閉。排出的廢氣用廢氣吸收瓶吸收收集。

1.5 計算

1.6 實驗數據

2 分析制定改進對策及實施

經認真分析改用卡爾菲休法，可以解決以上問題。測量微量含水可用卡爾菲休法不僅可測得樣品中的自由水，而且可測出結合水，即此法測得結果更客觀地反映出樣品中總水分含量，并且分析用時短，可以講樣品帶回分析室進行分析。國際標準化組織把這個方法定為國際標準測微量水分，我們國家也把這個方法定為國家標準測微量水分。

2.1 經典的卡爾菲休法反應原理如下：

2.3.1 繼續改進對策及實施

經認真分析，問題主要原因是取樣用的小鋼瓶存在問題，將小鋼瓶取樣改成耐壓平衡瓶取樣，平衡瓶體積小取樣容易控制安全系數增大，進樣時水份不易冷凝.進樣量容易控制。

2.3.2 實施驗證

2.3.3 實驗數據表

參考文獻

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