順丁橡膠凝聚過程節能技術分析

董喜++楊東慶++邵慶宏++趙允畫++張斌祖

[摘 要]在化學工藝中有一種方法叫水析法，而順丁橡膠就是靠水析法進行生產的，它的第一步驟是要把溶液試劑和聚合物進行分離開來，第二個步驟就是一定要把釜熱水準備好，在一般情況下釜熱水都是提前預先準備好的，在所有的前期的工作都已經準備好之后接下來就是加入膠液。第三個步驟對其進行加熱，在加熱的過程中其熱度會自然形成蒸汽以此來保障其溶液會氣化，然后就會被帶出釜外。只有更加清晰明了的了解知道消耗的蒸汽量和消耗的溶劑量，才能更好的分析順丁橡膠凝聚過程節能的因素。

[關鍵詞]順丁橡膠；凝聚過程；技術分析

中圖分類號：TQ333.2 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2017）20-0063-01

1 順丁橡膠進行凝聚的過程

順丁橡膠的生產技術采用的是溶液聚合，聚合結束之后從釜出來的膠液當中，除了包含有百分之十幾的順丁橡膠之外，里面還包含了許多的溶劑還有沒有進行反應的丁二烯以及殘留的催化劑，順丁橡膠凝聚過程有兩個目的：為了能夠循環使用，要盡可能的收回溶劑；為了之后能夠順利的進行干燥，要使順丁橡膠和溶劑成功的分離，做出小顆粒多孔式的橡膠。在很久之前國外進行分開和收回聚合物溶液里面的溶液的方法是水蒸氣進行蒸餾的這一方法，目前這種方法仍然被國內外廣泛的使用。順丁橡膠凝聚的原理是水蒸氣進行蒸餾。將膠液噴入以此來把它作為傳熱的媒介，通過水蒸氣將溶液進行氣化，從而達到分離橡膠和溶劑油。順丁橡膠凝聚展現了兩個經濟效果：在順丁橡膠凝聚之后膠中所含的溶劑油量，另一個則是消耗水蒸氣量。

當前我們一般把順丁橡膠凝聚后，其中的含油量掌控在1%以下。如果順丁橡膠在凝聚之后的含油量特別高的話，那么這將會給后期的干燥工序的操作和安全方面帶來很大的影響，所以，要求我們在順丁橡膠凝聚之后膠中所含的油量越小越有利。水蒸氣的汽提是完成溶劑油脫除的主要方法，這也就是為什么在順丁橡膠凝聚的過程當中會有大量水蒸氣被消耗掉的主要原因，在順丁橡膠凝聚之后膠里面的溶劑油相脫除有所保證的前提之下，要盡可能的較少消耗水蒸氣

2 順丁橡膠在凝聚的構成中減少水蒸氣消耗量的方法

2.1 順丁橡膠凝聚的流程進行選擇

凝聚釜的數量決定著凝聚的具體的流程，有單釜以及多釜進行串聯的流程。多釜串聯的流程是比單釜有優勢的，多釜串聯可以大大的減少水蒸氣的使用，在固定的釜的溫度和壓力的前提下，順丁橡膠凝聚之后膠中的溶劑與水蒸氣都是按照特定的比例來蒸出的，公式可以表示為：W油/W水=P油P水/P水M水，膠液是高分子的溶液，在膠液里面的油的蒸汽壓與純溶劑所含油的蒸汽壓與凝聚之后膠液里面的克分子分數是相對等的。伴隨著順丁橡膠的凝聚的進行，在膠液當中克的分子數的減少，這會造成純溶劑所含油的蒸汽壓有明顯的降低，致使消耗的蒸汽量大幅度增加。凝聚繼續進行著，膠液當中的克分子分數愈來愈小，純溶劑油的蒸汽壓也會跟隨著變小，這個時候就是需要我們在比較高的溫度以及比較多的水蒸氣才可以完成對溶劑油的蒸出。也就是說，在順丁橡膠在凝聚的剛剛開始階段以及最后階段所需要的溫度是截然不同的。

2.2 凝聚溫度

在凝聚的過程當中，溫度是影響其重要的因素，溫度不僅僅對水蒸氣消耗量有著直接的影響，還對順丁橡膠的凝聚效果有很大的影響。通過對釜的溫度的提高可以幫助對溶劑的脫除，但是伴隨著釜的溫度的不斷的升高，消耗的水蒸氣的量也是加劇增多的。熱水冷凝器的負擔也是有很大幅度增加的。通過相平衡關系的原理可以得知：釜里面在某一個溫度下，溶劑的脫除是受到很大的限度的。

2.3 凝聚壓力

在凝聚壓力以及溫度是固定的前提下，膠液里面的溶劑以及水蒸氣都是按照特定的比例所蒸出來的。在凝聚的整個系統當中，對汽相影響比較大的兩個因素是：凝聚壓力和溫度。汽相的構成是伴隨著凝聚壓力的加大而減小的，這是因為在比較固定的溫度之下釜內汽相的構成主要源于凝聚壓力，隨著凝聚壓力的加大，釜內的溶劑的純度加大，汽相值減小，這就造成了每一個單位的蒸出來的溶劑所需要較少的水蒸氣。所以在橡膠凝聚的開始階段加氣壓可以幫助減少水蒸氣的使用量。在橡膠凝聚的后階段，壓力就是需要是平常的氣壓，這對能夠順利完成凝聚過程是非常有利的。

2.4 進料循環熱水量與膠液體積比

在整個凝聚的過程當中，溶劑的脫除是與膠在釜中所停留時間的長短是有很大關系的。對于固定的設備來講，通過對水和膠的比例進行改變來膠在釜中的停留時間的長短。在恒定的溫度之下，伴隨著水膠比的加大，膠在釜中所停留的實踐是相對來說減少的，這樣會導致膠里面的所含的油的數量有所增加。但是消耗的水蒸氣是大幅度增加的。這就是因為太多的熱水循環對水蒸氣進行消耗的后果。但是水膠比也是不能極小的，水膠比如果太小的話就會造成釜中的膠的顆粒的密度加大，容易形成橡膠接團的現象。

2.5 溶劑

溶劑的沸點決定了凝聚的溫度，所以在橡膠凝聚的整個過程當中消耗的水蒸氣和溶劑具有的性質是有著比較直接的關系的。如果溶劑的沸點比較高，那么在凝聚當中則需要較高的溫度，這就會導致水蒸氣大量消耗。

3 節能方法

3.1 提高操作的壓力，選擇適當的溫度

根據實際生產的操作，凝聚的溫度是受水蒸氣來制約的，是沒有什么選擇的余地的操作的 0.4MPa之上的時候，可以達到節能的理想效果。但是伴隨著操作壓力不斷的提高，如果接近平衡的狀態的操作，那么烴類氣化所具有的推動力將會是愈來愈小的，氣化的速度對裝置的生產能力產生很大的影響，如果要想大幅度的對操作壓力有所提高，那么就必須改善烴類的氣化的速度以及烴類氣化的環境。

3.2 分散劑的使用

分散劑是一種活性劑，在順丁橡膠凝聚的這一過程，分散劑起著降低水的表面的張力和膠粒的表面能，分散劑是加速了烴類的汽化，從而會提高固定設備的生產的能力。

分散劑的作用與對其的用量和采用什么方式加入都是有很大的關系的。當將分散劑加入到膠液當中所產生的效果比加入到循環熱水中的效果要好很多。

3.3 雙釜差壓式凝聚

98℃是雙釜差壓式凝聚的1號釜的溫度，其壓力是0.186MPa；102℃是2號釜的溫度，其壓力是0.135MPa。相對而言所設計的指標壓力是0.2MPa，可以看出1號釜的壓力是比較接近的，如果提高操作的壓力則會大大降低汽化的推動力，這也會大大消耗順丁橡膠的溶劑。因此雙釜差壓凝聚應該以汽水混合器為著力點，要改善汽水混合器的設計，提高噴嘴的溫度，讓它能夠到達凝聚制定的最低的溫度。在凝聚釜在一定的程度上輔助商量蒸汽，在很大的程度上會對溶劑油的小號起到降低的作用，從而能夠節能與降低消耗。

結語

通過對順丁橡膠凝聚過程節能技術的分析的研究顯示，凝聚過程的關鍵點在于通過減少蒸汽消耗量，在氣液平衡態之下的操作，烴類所具有的氣化推動力是比較小的，汽化的速度會很慢，這將會對生產力造成比較大的影響。在實際的生產實踐當中，在保證產品質量的前提下，節能和生產能力是相互矛盾的，節能就會不可避免的對生產力造成影響?？梢酝ㄟ^采用比較合適的凝聚溫度和合適的凝聚壓力，適當的分散劑，以此來達到節能的這一目標。

參考文獻

[1] 于文濤，吳新祥.關于順丁橡膠凝聚節能與降耗技術分析[J].橡塑技術與裝備，2016，（14）：73-74.

[2] 孫鵬飛.順丁橡膠凝聚過程節能技術探討[J].化工管理，2016，（22）：146-147.

[3] 張玉鴿，郭灝.順丁橡膠凝聚節能與降耗技術探討[J].石化技術，2015，（02）：94-96+133.