Ke hoʻomaopopo nei i ke kaʻina hana Vinyl Chloride Monomer
ʻO ka vinyl chloride monomer (VCM) ke kumu o ka ʻoihana plastik hou, e hāʻawi ana i ka poloka hale koʻikoʻi no ka hana ʻana o ka polyvinyl chloride (PVC). Ma ke ʻano he kemika waiwai, hoʻohana wale ʻia ʻo VCM no ka polymerization PVC, kahi e hiki ai ke hana i nā mea āpau mai nā mea lapaʻau a me nā mea kūkulu hale a hiki i nā uhi uea a me nā waiwai mea kūʻai. Pili loa ke koi no VCM me ka hana PVC honua, e hana ana i kāna hana palekana, kūpono, a palekana hoʻi i mea nui loa i ka ʻoihana.
He kinoea ʻole kala ka VCM, he ʻā koke i nā kūlana ambient, i mālama pinepine ʻia e like me ka wai i hoʻopaʻa ʻia i loko o nā hale i hoʻolaʻa ʻia. ʻO kona ʻano kemika, CH₂=CHCl, aia kahi hui vinyl i hoʻopili ʻia i kahi ʻātoma chlorine hoʻokahi. ʻAe kēia hoʻonohonoho molekala i ka polymerization maʻalahi, kahi ʻano reactivity e kākoʻo ana i ka hopena polymerization vinyl chloride e pono ai i nā ʻanuʻu hana polymerization PVC. ʻO nā waiwai kino o ka vinyl chloride wai—e like me kahi kiko paila o −13.4°C a me ka density o 0.91 g/mL ma 20°C—pono i ka kaohi hana paʻa a me nā ʻōnaehana mālama kūikawā e mālama i ka hui ma ke ʻano he wai no nā hana hana hana monomer vinyl chloride ma hope.
Kaʻina Hana Monomer Vinyl Chloride
*
ʻAʻole nui ka hoʻohana ʻana o VCM ma waho o ka laulā o PVC, e hōʻike ana i kona kuleana ma ke ʻano he monomer i hoʻolaʻa ʻia no ka polymerization. No laila, ʻo nā ʻano āpau o ka hoʻolālā hale hana monomer vinyl chloride, mai ka hoʻonohonoho ʻana o ke kaʻaahi reactor a i ka huahanahoʻomaʻemaʻea me ka hoʻōla ʻana, ua hoʻonohonoho pono ʻia no ka hoʻololi nui ʻana, hoʻomau e hoʻolako i ka ʻenehana polymerization PVC.
Eia nō naʻe, ʻo ka lawelawe ʻana a me ka mālama ʻana o VCM ke kumu o nā pōʻino nui. Ua hoʻokaʻawale ʻia ʻo VCM ma ke ʻano he carcinogen Category 1, me nā hōʻike ikaika e pili ana iā ia i ka angiosarcoma hepatic a me nā hopena olakino koʻikoʻi ʻē aʻe ma hope o ka hōʻike lōʻihi. Hoʻonui ʻia kona ʻano toxicological e ka hoʻokumu ʻia ʻana o nā metabolites reactive, ka mea e hoʻopaʻa ai i nā macromolecules cellular a hoʻopilikia i nā kaʻina hana ola. ʻO ka hōʻike koke e alakaʻi i ka kaumaha neurological, ʻoiai ʻo ka hōʻike hana mau e pili ana me ka "maʻi vinyl chloride workers" - he syndrome e pili ana i ka hōʻino ʻana o ke ake, nā hōʻailona like me scleroderma, a me nā ʻeha iwi. He paʻa nā palena hōʻike hoʻoponopono: e like me 2024, ua hoʻonohonoho ka Occupational Safety and Health Administration (OSHA) i kahi palena hōʻike ʻae ʻia he 8 hola o 1 ppm, me nā paepae haʻahaʻa i ʻōlelo ʻia e ACGIH a me NIOSH e hōʻike i ka hoʻomaopopo toxicological e ulu nei.
He mea hikiwawe loa hoʻi ka VCM i ke ahi, me kahi pae pahū ma waena o 3.6% a me 33% i ka lewa. ʻO ka hui pū ʻana o ka ʻawahia a me ka hiki ke lapalapa ua alakaʻi i nā hana palekana koʻikoʻi i kēlā me kēia hale hana VCM. Hoʻopuni piha ʻia nā laina hana a mālama ʻia ma lalo o nā lewa inert—ʻo ia hoʻi ka nitrogen—me ka ʻike leaka mau a me nā ʻōnaehana puka makani ulia pōpilikia. ʻO ka ea hoʻopau kūloko, ka pā hana, nā pāpā ʻana i nā lapalapa hāmama, a me nā wahi komo i kāohi paʻa ʻia e hōʻemi hou aku i ka pilikia. Mālama ʻia a lawe ʻia ka VCM wai ma lalo o ke kaomi i loko o nā pahu kū i ka corrosion, i hoʻopaʻa pinepine ʻia me nā mea hoʻopaʻa polymerization e like me ka phenol e pale aku i nā hopena autoinitiated weliweli.
Nā Ala Hana VCM Nui
ʻElua mau ala ʻoihana i hoʻomalu ʻia ai ka hana ʻana o VCM: ka chlorination pololei a me ka oxychlorination. Pili nā mea ʻelua a puni ka hana ʻana a me ka hoʻololi ʻana o ka ethylene dichloride (EDC), ka mea waena nui a laila wāwahi ʻia e hua mai ai ka VCM.
Ma ke ala chlorination pololei, hana ka ethylene me ke kinoea chlorine i loko o kahi kaʻina hana wai exothermic kiʻekiʻe, ma luna o kahi ferric chloride a i ʻole kahi mea hoʻoulu like e hana i ka EDC ma o:
C₂H₄ + Cl₂ → C₂H₄Cl₂
ʻOkoʻa, hoʻohui ke kaʻina hana oxychlorination i ka ethylene, hydrogen chloride, a me ka oxygen me ka hoʻohana ʻana i kahi mea hoʻouluulu keleawe (II) chloride, e hana ana i ka EDC a me ka wai:
C₂H₄ + 2HCl + ½O₂ → C₂H₄Cl₂ + H₂O
Hāʻawi kēia ʻano hana i nā pono hoʻokele waiwai a me ka maʻalahi o ka feedstock ma o ka hana hou ʻana i ka HCl i hana ʻia i ka wā o ka hana ʻana o VCM, kahi e hōʻike ai i nā pilikia hoʻolei ʻōpala.
Ke hoʻohui ʻia ka EDC, ua hoʻokomo ʻia i ka haki wela ma kahi o 500°C, ma ke ʻano maʻamau i ka pae mahu ma luna o ka pumice a i ʻole ka hoʻopili ʻana i ka seramika, e hana i ka VCM a me ka hydrogen chloride:
C₂H₄Cl₂ → CH₂=CHCl (VCM) + HCl
Hoʻohuihui ʻia ka huahana VCM e puka mai ana mai ka umu haki me kahi hui paʻakikī o nā huahana ʻaoʻao a me nā mea hānai i hana ʻole ʻia. Nā pae hoʻomaʻemaʻe he nui—ʻo ka mea nuihoʻoheheʻe ʻana—hoʻohana ʻia no ka hoʻokaʻawale ʻana, me ka hoʻoikaika kūikawā ʻana i ke kaʻina hana hoʻomaʻemaʻe monomer vinyl chloride. Hoʻonohonoho ʻia ka hana ʻana o ka hale kiaʻi distillation VCM a me nā papahana hoʻohui wela e pili ana e hoʻonui i ka maʻemaʻe (maʻamau >99.9%), he mea nui no ka polymerization PVC kiʻekiʻe. Hoʻohana pinepine ʻia nā mika density inline e like me nā mea i hana ʻia e Lonnmeter e nānā i ka nui o ka wai VCM ma nā mahana like ʻole, e kōkua ana i nā mea hoʻohana e ʻike koke i nā pūʻulu off-spec a i ʻole nā hanana haumia.
Makemake nā hale hana hana i nā hoʻolālā i hoʻohui ʻia e hoʻohui i nā reactors chlorination pololei a me oxychlorination, ka hana hou ʻana o ka hydrogen chloride, a me nā hoʻolālā hoʻōla ikehu. Kākoʻo kēia mau hoʻolālā hybrid i nā kumukūʻai feedstock haʻahaʻa a me ka hoʻomaikaʻi ʻana i ka hoʻohana ʻana i ka ikehu. Hoʻoikaika ka ʻenehana hana monomer vinyl chloride hou loa no ka hua kiʻekiʻe, ka palekana, a me ka maʻalahi i ka lawelawe ʻana i nā ʻano mea maka like ʻole, ʻoiai ʻo ka nānā pono ʻana i nā waiwai koʻikoʻi (me ka density a me ka maʻemaʻe) ma nā kikowaena hana like ʻole e hōʻoiaʻiʻo i ka maikaʻi o ka PVC a me ka mālama ʻana i nā lula no ke olakino, ka palekana, a me ke kaiapuni.
Kaʻina Hana Kikoʻī o ka Hana ʻana o Vinyl Chloride Monomer
Kiʻikuhi Kaʻina Hana Hana Vinyl Chloride
ʻO ka hana ʻana o ka vinyl chloride monomer (VCM) o kēia wā e hilinaʻi nei i kahi kahe hana i hoʻohui paʻa ʻia, i ʻike pinepine ʻia e kahi kiʻikuhi piha e hoʻopaʻa ana i kēlā me kēia ʻanuʻu koʻikoʻi. Hoʻomaka ke kaʻina hana me nā mea hoʻokomo maka—ʻo ia hoʻi ka ethylene, chlorine, hydrogen chloride, a me ka oxygen. I loko o kahi hoʻolālā hale hana vinyl chloride monomer, ua hoʻokele ʻia kēia mau mea ma o nā reactors chlorination a me oxychlorination pololei e synthesize i ka ethylene dichloride (EDC), ke kikowaena waena.
I ka chlorination pololei, hana ka ethylene me ka chlorine ma lalo o nā mahana i kāohi ʻia (40-90°C) e hana i ka EDC. Ma ka ʻaoʻao like, hoʻohui ka ʻāpana oxychlorination i ka hydrogen chloride (hoʻohana pinepine ʻia mai nā ʻanuʻu hana hope), ethylene, a me ka oxygen—me ka hoʻohana ʻana i kahi mea hoʻouluulu keleawe ma nā mahana kiʻekiʻe (200-250°C) e hana i ka EDC a me ka wai. Hoʻonohonoho ʻia nā ala hana ʻelua e hana hou i nā kinoea i hana ʻole ʻia a hoʻonui i nā helu hoʻohana, e hana ana i ke kikowaena o ke kaʻina hana hana monomer vinyl chloride kaulike.
ʻO ka hoʻomaʻemaʻe ʻana o ka EDC maka e pili ana i nā kolamu distillation e wehe ana i ka wai, nā huahana hydrocarbon chlorinated, a me nā mea haumia ʻē aʻe. A laila hānai ka EDC i hoʻomaʻemaʻe ʻia i ka pyrolysis, a i ʻole ka haki ʻana, umu - kahi hana e hana ana ma 480-520°C a me ke kaomi kūpono. Maanei, loaʻa ka decomposition thermal i ka VCM a hoʻokuʻu i ka hydrogen chloride, kahi e hoʻihoʻi pinepine ʻia i ka loop oxychlorination. ʻO ka quenching a me ka hoʻomaʻalili wikiwiki ʻana o nā kinoea i haki e pale aku i nā hopena ʻaoʻao makemake ʻole a hoʻohaʻahaʻa i ka hoʻokumu ʻana o nā huahana weliweli.
Hoʻokaʻawale ʻia ke kahawai kinoea hopena a hoʻomaʻemaʻe ʻia me ka hoʻohana ʻana i nā kolamu distillation hou a me nā mea hoʻokaʻawale pae. ʻO nā ʻano hana hoʻomaʻemaʻe VCM i hoʻolaʻa ʻia, me ka distillation multi-stage a me ka absorption, e hōʻoia i ka maʻemaʻe o ka huahana ma mua o 99.9%. Hoʻohana hou ʻia ka EDC i hana ʻole ʻia, e hoʻonui ana i ka hoʻololi ʻana me ka hoʻemi ʻana i nā hoʻokuʻu ʻana. Mālama nā ʻōnaehana hoʻopaʻa paʻa a me ka nānā pinepine ʻana i ke kaʻina hana i nā leaks a hōʻoia i ka mālama ʻana i nā protocols palekana no ka flammable, carcinogenic liquid vinyl chloride.
Ma loko o ke kaʻina hana hana vinyl chloride monomer, he mea nui ka hoʻokele ikehu a me ka hoʻōla ʻana i ka wela no ka hoʻomau. Hoʻihoʻi hou ʻia nā wela exothermic mai ka chlorination a me ka oxychlorination, e hoʻomehana mua ana i nā mea hānai e hiki mai ana a i ʻole e hana ana i ka mahu hana. Hoʻohana ʻia ka loiloi pinch a me nā hoʻolālā hoʻohui wela ma nā pūnaewele hoʻololi wela, e hoʻemi ana i ka hoʻohana ʻana i ka wahie a me ka hopena o ke kaiapuni.
ʻO nā kahua hoʻohālike kaʻina hana—ʻo Aspen Plus ka mea nui loa—he mea koʻikoʻi no ka hoʻolālā, ka hoʻonui ʻana, a me ka hoʻonui ʻana. Hoʻohālike kēia mau hiʻohiʻona kikohoʻe i nā kaulike mea, nā kinetics pane, ke ʻano o ka pae, a me ke kahe ʻana o ka ikehu i kēlā me kēia ʻanuʻu, e hiki ai ke hōʻoia wikiwiki i ka hana o ka mea kanu ma lalo o nā kūlana like ʻole. Hoʻonohonoho mau ʻia ka pono o ka ikehu, nā hua EDC-a-VCM, a me nā ukana kaiapuni me ka hoʻohana ʻana i ka ʻikepili simulation, e kākoʻo ana i nā pahuhopu hoʻokele waiwai a me nā hoʻoponopono no ka ʻenehana hana monomer vinyl chloride holomua.
Nā Hana Hana Koʻikoʻi ma kahi Hale Hana VCM
Hoʻohuihui a me ka hoʻomaʻemaʻe ʻana o EDC
Hoʻohana ka synthesis EDC i ʻelua mau ala hana hoʻopihapiha—ʻo ia ka chlorination pololei a me ka oxychlorination—kēlā me kēia me nā koi hana like ʻole. I ka chlorination pololei, hana ʻia ka hui ʻana o ka ethylene a me ka chlorine i loko o kahi reactor pae wai, me ka hoʻoponopono mahana e pale aku i ka hoʻokumu ʻana o ka huahana byproduct nui. Hoʻomehana ʻia me ka exothermically, pono kēia reactor i ka hoʻoluʻu hoʻohui a me ka hoʻokaʻawale ʻana o ke kinoea e pale i ka pono o ka hoʻololi ʻana.
Hoʻohana ka Oxychlorination i kahi reactor moena paʻa a i ʻole ka moena wai, me ka hoʻohana ʻana i kahi mea hoʻouluulu keleawe chloride i kākoʻo ʻia ma ka alumina. Hoʻohui ʻia ka Ethylene, ka hydrogen chloride hana hou ʻia, a me ka oxygen a hana hou ʻia ma 200-250°C. Hoʻopuka ke kaʻina hana i ka EDC a me ka mahu wai. ʻO ka mālama pono ʻana i ka mahana a me ke kaulike stoichiometric e hōʻemi i nā huahana chlorinated weliweli.
Hoʻomaʻemaʻe ʻia nā kahawai EDC maka i hui pū ʻia mai nā ala ʻelua. Hoʻopau nā hana mua i ka wai i hoʻokumu ʻia i ka wā o ka oxychlorination ma o ka hoʻokaʻawale ʻana i ka pae a me ka distillation. Hoʻokaʻawale nā kolamu lua i nā hui māmā (e like me ka chloroform) a me nā wēlau kaumaha, e hopena ana i ka maʻemaʻe EDC kūpono no ka pyrolysis kiʻekiʻe. Hoʻihoʻi nā loop hana hou i nā mea i hoʻololi ʻole ʻia a me nā huahana ʻaoʻao, e hoʻomaikaʻi ana i ka hoʻohana ʻana i nā mea maka i kēia hoʻonohonoho loop pani.
Ka haki ʻana o ka Thermal i ka Vinyl Chloride
ʻO ka haki wela, a i ʻole pyrolysis, ka pilikia o ka hana ʻana o VCM. Maanei, hoʻomehana ʻia ka mahu EDC maʻemaʻe kiʻekiʻe i 480-520°C i loko o kahi umu tubular, i hoʻomehana pinepine ʻia me ka ʻole o ka pololei e hoʻopaʻa i nā gradients mahana a pale i nā wahi wela. Hoʻokaʻawale kēia hopena endothermic kiʻekiʻe iā EDC e hana i ka vinyl chloride monomer a me ka hydrogen chloride e kahi ʻano hana free-radical.
Hoʻonohonoho pono ʻia nā loli kaʻina hana koʻikoʻi—ka mahana, ka manawa noho, a me ke kaomi—me ka hoʻohana ʻana i nā ʻōnaehana kaohi kaʻina hana holomua a me nā hiʻohiʻona hoʻohālike. Hiki i nā mahana keu ke hoʻoulu i ka fouling polymeric a me ka hoʻokumu ʻana o nā huahana e like me ke tar a i ʻole nā hui chlorinated kaumaha. ʻO ka hoʻopau wikiwiki ʻana ma hope koke o ka haki ʻana e hoʻōki i nā hopena ʻaoʻao a hoʻopili i nā ʻāpana huahana pono. Hoʻopaʻa ka ʻanalike kaʻina hana i ka hanauna HCl, kahi i hoʻihoʻi pinepine ʻia a hoʻihoʻi ʻia i ka oxychlorination.
Hoʻomaʻemaʻe a me ka Distillation VCM
He mea koʻikoʻi ka hoʻomaʻemaʻe ʻana i lalo no ka hoʻokō ʻana i ka maʻemaʻe kiʻekiʻe o ka vinyl chloride monomer. Hoʻopau ka hoʻokaʻawale ʻana o ke kinoea-wai i ka wai a me nā koena kaumaha ma mua o nā kolamu distillation nui. Hana ke kaʻina hana distillation vinyl chloride monomer ma lalo o ke kaomi akahele a me ka kaohi mahana, e hōʻoiaʻiʻo ana i ka hoʻokaʻawale ʻana mai ka EDC, HCl, a me nā azeotropes i hana ʻole ʻia me nā mea ola chlorinated ʻē aʻe.
Ua hoʻonohonoho pono ʻia nā lakio kaomi kolamu a me ka reflux e kaulike i ka hoʻohana ʻana i ka ikehu e kūʻē i nā pahuhopu maʻemaʻe—ʻoi aku ka maikaʻi o ka reflux kiʻekiʻe ma ke kumukūʻai o ka mahu a me ka ikehu hoʻomaʻalili. Hoʻomaikaʻi nā ʻōnaehana condensation a me reboiler multi-effect i ka pono, ʻoiai ke hui pū ʻia me ka hoʻōla wela i hoʻohui ʻia.
Ma waho aʻe o ka hoʻokaʻawale kino, hiki i nā hoʻolālā hoʻomalu kaʻina hana holomua ke hoʻoponopono i nā kūlana kolamu i ka manawa maoli, e pane ana i ka loli o ka feedstock a i ʻole nā hanana off-spec. ʻO ka loiloi pilikia quantitative ke kākoʻo nei i ka palekana hana, e kākoʻo ana i ka ʻike ʻana i ka leak a me ka hoʻēmi ʻana i ka hoʻokuʻu ʻana he mea koʻikoʻi no kēia kemika volatile. ʻO ka hoʻokō ʻana o nā hoʻonā ana pūnaewele, e like me nā mika inline density a me ka viscosity mai Lonnmeter, hāʻawi i ka nānā pololei a me ka manawa maoli e pono ai no ka maikaʻi o ka huahana a me ka hana palekana.
Nā Waiwai Kino a me nā Kemika e Pili Ana i ka Hana ʻana o VCM
Ka nui o ka wai VCM a me ka lawelawe ʻana i ka wai VCM
ʻOkoʻa nui ka nui o ka wai o VCM me ka mahana a me ke kaomi—he mea nui ka loli hana i ka lawelawe ʻana a me ka mālama ʻana i ka monomer vinyl chloride. Ma nā kūlana maʻamau (20°C), hōʻike pinepine ʻia ka nui o ka monomer vinyl chloride he 0.911–0.913 g/cm³. Ke piʻi aʻe ka mahana, emi ka nui, e hoʻopilikia ana i nā kahe volumetric a me nā helu mālama pahu.
No ka laʻana, ma 0°C, hiki ke piʻi ka nui o ka mānoanoa i kahi o 0.930 g/cm³, ʻoiai ma 50°C e hāʻule kokoke ana i 0.880 g/cm³. Pono kēlā mau hoʻololi i ka hoʻoponopono hou ʻana o nā lako hoʻoili a me ka nānā pono ʻana i ke kaʻina hana, ʻoiai e pili ana nā ʻokoʻa i nā ʻanuʻu hana polymerization PVC ma lalo. Hoʻohana pinepine ʻia nā mika nui wai inline o Lonnmeter i loko o kēia mau kaapuni no ka hōʻoia mau ʻana, e kākoʻo ana i ka kaohi waihona a me nā hoʻoili mālama ma o ka hāʻawi ʻana i nā heluhelu kokoke koke ma nā kūlana kaʻina hana e loli nei.
He mea koʻikoʻi nō hoʻi nā ʻano solubility o ka vinyl chloride wai. He kakaikahi wale nō ka hoʻoheheʻe ʻia ʻana o ka VCM i ka wai akā hiki ke hoʻohuihui ʻia me nā mea hoʻoheheʻe organik, e hoʻohuli ana i nā koho i nā mea hoʻopaʻa a me nā hana hoʻēmi pilikia i ka wā o ka lawelawe ʻana a me ka mālama ʻana.
Nā Mana Palekana a me ke Kaiapuni
He wai a me ka mahu hiki ke ʻā koke ka vinyl chloride, me kahi kiko uila e like me ka haʻahaʻa o -78°C a me kahi ākea pahū. ʻO kona ʻawahia nui a me ka carcinogenicity i ʻike ʻia e koi ai i nā hana palekana monomer vinyl chloride koʻikoʻi. I ka hoʻolālā hana, hoʻohana ʻia nā paipu pālua-pā, ka uhi ʻana o ka nitrogen, a me nā pūnaewele ʻike leak ākea ma o ke kaʻina hana hana vinyl chloride monomer.
Hoʻohana ka halihali a me ka mālama ʻana i nā moku i hoʻopaʻa ʻia i ke kaomi i lako me nā ʻōnaehana hoʻomaha a me nā wahi i hoʻoluʻu ʻia e hōʻemi i ke kaomi mahu a pēlā e hoʻokuʻu ai i ka pilikia. ʻO ka nānā ʻana i nā hoʻokuʻu manawa maoli a me nā kaʻina hana hoʻopaʻa e lawelawe i ka palekana o ka wahi hana a me ka mālama ʻana i ke kaiapuni. No nā kahawai i hoʻokuʻu ʻia, nā ʻōnaehana scrubber a me nā incinerators e hōʻemi i ka hoʻokuʻu ʻana o nā hydrocarbons chlorinated, e pili ana i nā kūlana hoʻoponopono e ulu nei i nā hana kemika ʻoihana. ʻO ka hoʻolālā pilikia a me nā hoʻomaʻamaʻa maʻamau e mau ana nā hana koi i nā hale hana VCM hou a pau, no ka hiki ke loaʻa nā pōpilikia pilikia a me nā pilikia mau e pili ana i kēia hui.
Ka Hoʻonui ʻana i ke Kaʻina Hana a me nā Hoʻomaikaʻi ʻana i ka Pono
Hoʻonui a me ka Hoʻohui ʻana i ka Ikehu
Ua lilo ka hoʻohui ʻana o ka wela i mea nui i ka hoʻolālā ʻana i ke kaʻina hana hana vinyl chloride monomer. ʻO ka nānā ʻana i ka pinch ke ala kumu no ka hoʻohālikelike ʻana i nā kahawai hana wela a me ke anu, e hōʻike ana i ka pinch point—ka bottleneck thermal kahi e hoʻonui ʻia ai ka hoʻōla wela. I loko o kahi hale hana monomer vinyl chloride maʻamau, ua hoʻohālikelike ʻia nā kahawai nui e pono ai ka hoʻomaʻalili ʻana, e like me ka EDC pyrolysis effluent, me nā kahawai e pono ai ka hoʻomehana ʻana, e like me nā reboilers i nā ʻanuʻu hoʻomaʻemaʻe VCM. Kōkua nā piʻo composite hopena i ka hoʻoholo ʻana i nā koi pono wela a me ke anu liʻiliʻi loa, e hōʻoia ana e hana ana ke kaʻina hana kokoke i kona mau palena pono thermodynamic.
Hoʻihoʻi nā pūnaewele hoʻololi wela i hoʻomaikaʻi ʻia (HEN) i ka wela mai nā kahawai wela e puka aku ana e hoʻomehana mua i nā hānai anu e hiki mai ana. ʻO kēia hoʻohana hou ʻana i ka ikehu e hōʻemi i nā kumukūʻai mahu a me nā pono hoʻomaʻalili ma 10-30% ke hoʻopili pono ʻia, e like me ka mea i hōʻike ʻia ma nā haʻawina o nā hale hana VCM piha. He mea maʻamau nā noi Retrofit, e hoʻokipa ana i nā lako e kū nei ma ka hoʻohui ʻana i nā mea hoʻololi like a i ʻole ke hoʻonohonoho hou ʻana i ke kahe me ka ʻole o ka downtime nui. ʻO kēia hoʻokō i hoʻonohonoho ʻia, i hōʻoia ʻia ma o ka simulation steady-state, e hōʻoiaʻiʻo ana he hiki ke mālama ʻia ka ikehu me ka mālama ʻana i nā kumukūʻai kapikala.
ʻOi aku ka hana o ka hoʻohui ʻana ma muli o ka pinch ma mua o ka hōʻemi ʻana i nā kumukūʻai hana. Hoʻololi pū ia i ka hana kaiapuni holoʻokoʻa—ʻo ka emi ʻana o ka wahie i puhi ʻia ʻo ia hoʻi ka emi ʻana o nā hoʻokuʻu CO₂, e kākoʻo ana i ka mālama ʻana i nā lula hoʻokuʻu hoʻopaʻa. Hoʻohālikelike pinepine ʻia ka mālama ʻana i nā hoʻokuʻu ʻana i ka ikehu i mālama ʻia; hōʻike nā hale hana a hiki i ka 25% ka emi ʻana o CO₂ mai ka ʻāpana VCM wale nō ma hope o kahi hoʻoponopono HEN i hōʻoia ʻia e ka loiloi piʻo composite.
Nā ʻenehana hoʻonui kaʻina hana holomua
Hoʻokumu nā hoʻohālike hana i ka hoʻonui ʻana i ke kahe o ke kaʻina hana hana vinyl chloride monomer. Ma ka hoʻohana ʻana i ka hoʻohālike paʻa, hoʻolālā nā ʻenekinia a hoʻonui i nā ʻāpana hou, hoʻāʻo i nā hiʻohiʻona hana he nui, a hōʻoia i ka paʻa o ke kaulike ikehu a me nā mea. Hōʻoia kēia i ka hana ikaika ma waena o nā ʻano hana like ʻole a me nā helu hana i manaʻo ʻia.
ʻO ka hoʻonui ʻana i nā pahuhopu he nui, me ka hoʻohana ʻana i nā ʻano hana e like me nā algorithms genetic, e kaulike i nā mea nui e hoʻokūkū nei. I nā hana VCM, ʻo nā pahuhopu nui ka loaʻa ʻana o ka huahana, ka hoʻohana liʻiliʻi o ka ikehu, a me ka hoʻemi ʻana i nā hoʻokuʻu kinoea ʻōmaʻomaʻo. Hoʻohui nā ʻano hana hou i ka papahana makemakika me ka ʻike hana heuristic e hana i nā hoʻolālā mea kanu maoli a maʻalahi hoʻi. Hāʻawi pinepine kēia mau ʻenehana i nā hoʻonā me ka hoʻōla wela i hoʻomaikaʻi ʻia me ka mālama ʻana i ka throughput a me nā kūlana maʻemaʻe huahana koʻikoʻi no nā ʻanuʻu hana polymerization PVC ma lalo.
He mea nui ka hoʻoponopono hou ʻana. Ma hope o ke koho ʻia ʻana o kahi hoʻonohonoho HEN mua ma o ka simulation, hāʻawi ka ʻikepili ʻikepili mea kanu a me ka nānā ʻana i nā kikohoʻe i ka loiloi hana manawa maoli. Hiki i nā mea hana ke hana i nā hoʻoponopono liʻiliʻi—e like me ka hoʻololi ʻana i nā kahe o ke kaʻina hana a i ʻole nā hoʻokaʻawale ʻana i nā hana hoʻololi wela—ma muli o ka mahana maoli a me ka ʻikepili haku mele. Hōʻoia kēia loop feedback i ka hana mau kokoke i nā kiko hoʻonohonoho hoʻolālā i hoʻonohonoho ʻia ʻoiai ke neʻe nei ke koi feedstock a i ʻole ka hana ʻana.
Hāʻawi nā mea hana e like me nā mika density inline a me nā mika viscosity mai Lonnmeter i ke ana pololei ʻana o nā waiwai wai i ka manawa maoli. Kuhi kēia mau ana i nā ʻokoʻa e kū mai ana mai ka haumia, nā haunaele o ke kaʻina hana, a i ʻole nā mea hānai off-spec. Me ka ʻikepili pololei a me ka viscosity manawa maoli, mālama nā mea hana i nā pahuhopu hana i hoʻonohonoho ʻia i ka wā o ka hoʻolālā a me nā pae hoʻonohonoho.
Ka Loiloi Hoʻokele Waiwai a me nā Ana Hoʻomau
ʻO kahi loiloi waiwai piha no kahi hale hana VCM e helu ana i ka hoʻopukapuka kālā, nā lilo hana, a me ka manawa no ka uku ʻana. ʻO ka hoʻolilo kālā mua e pili ana i ke kumukūʻai o nā mea hoʻololi hou, nā paipu, a me nā ʻōnaehana recirculation e pono ai e hoʻokō a hoʻoponopono hou paha i kahi pūnaewele mea hoʻololi wela. No nā hoʻoponopono hou ʻana, noho haʻahaʻa nā kumukūʻai kālā hoʻonui no ka mea ua hoʻohana hou ʻia a hoʻohana hou ʻia paha nā lako hana nui. ʻO ka mālama kālā hana—ʻo ia hoʻi ka ikehu—e hoʻopau pinepine i ka hoʻopukapuka kālā i loko o 1-3 mau makahiki, ʻoi aku hoʻi ma nā wahi me ke kumukūʻai kiʻekiʻe o ke kinoea kūlohelohe a i ʻole ka mahu.
ʻOi aku ka nui o nā ana hoʻomau i ke kaʻina hana hana vinyl chloride monomer ma mua o ka hoʻohana ʻana i ka ikehu. ʻO nā ana koʻikoʻi e pili ana i ka pono holoʻokoʻa o nā kumuwaiwai, nā hoʻokuʻu ʻana o CO₂ no kēlā me kēia tona o ka huahana, a me ka hoʻohana ʻana i ka wai i nā kaapuni hoʻoluʻu. Hōʻoia ka loiloi o nā haʻawina hihia hou e hoʻokele mau ana ka hoʻomaikaʻi ʻana o ka HEN holomua i nā hoʻomaikaʻi ʻana i kēia mau ana. Hāʻule ka huina o nā kumuwaiwai i hoʻokomo ʻia no kēlā me kēia tona o VCM, emi nā hoʻokuʻu ʻana, a hoʻomaikaʻi ka mālama ʻana i nā ʻōnaehana hōʻike hoʻomau.
ʻO nā hiʻohiʻona uku hoʻihoʻi maʻamau e pili ana i nā mālama pono pololei a me nā pono kūpono ʻole e like me ka haʻahaʻa o nā kuleana ʻauhau kalapona a me ka emi ʻana o nā kumukūʻai ʻae ʻana i ka hoʻokuʻu ʻana. Ma nā wahi me ka piʻi ʻana o ke kaomi hoʻoponopono, ʻo ka hiki o kahi hale hana vinyl chloride monomer e hōʻike i ka hoʻomaikaʻi mau ʻana i kēia mau metrika e hoʻoikaika nui i ka ola lōʻihi a me ka hoʻokūkū.
I ka hōʻuluʻulu manaʻo, ʻo ka hoʻonui ʻana i ke kaʻina hana a me ka hoʻohui ʻana i ka ikehu—i hoʻopaʻa ʻia e ka simulation holomua, ka hoʻonui ʻana i nā pahuhopu he nui, a me ke ana pololei ʻana (e like me nā mea i hiki ke hoʻāla ʻia e ka ʻenehana Lonnmeter)—e hana i ke kikowaena o ka hoʻolālā hale hana vinyl chloride monomer hou, kūpono, a hoʻomau.
ʻO ka Polymerization Polyvinyl Chloride (PVC) me ka hoʻohana ʻana iā VCM
Hoʻolauna i ke Kaʻina Hana Polymerization PVC
ʻO ka vinyl chloride monomer (VCM) ka poloka hale koʻikoʻi no ka hana ʻana o ka polyvinyl chloride (PVC). Hoʻololi ka hopena polymerization vinyl chloride i kēia wai volatile, kala ʻole i loko o kekahi o nā plastics i hoʻohana nui ʻia o ka honua. Hoʻokō nui ʻia ka polymerization PVC me ka hoʻohana ʻana i nā ʻano hoʻokuʻu a me ka emulsion.
I loko o kakaʻina hana polymerization hoʻokuʻu, Hoʻopuehu ʻia ka VCM i loko o ka wai me ke kōkua o nā mea hoʻokuʻu e like me ka polyvinyl alcohol a i ʻole methyl cellulose. Hoʻomaka ke kaʻina hana me ka hoʻouluulu ʻana o ka shear kiʻekiʻe e hana i nā kulu VCM maikaʻi i hoʻokuʻu ʻia i loko o ka pae wai. A laila hoʻokomo ʻia nā mea hoʻomaka polymerization, pinepine nā peroxides organik a i ʻole nā hui azo. Ma lalo o nā mahana i kāohi pono ʻia (maʻamau 40-70 ° C), polymerize nā kulu VCM, e hana ana i nā beads a i ʻole nā ʻāpana o PVC. Mālama ʻia ka batch ma lalo o ka hoʻouluulu ʻana, a ua kuhikuhi ʻia ka helu o ka hopena e ke ʻano hoʻomaka, ka noʻonoʻo ʻana, a me ka ʻike mahana. He mea nui ka hoʻonohonoho pono ʻana o kēia mau palena e hōʻoia i ka hoʻolaha nui o ka ʻāpana haiki a like. Ma hope o ka pau ʻana, ua hoʻomaʻalili ʻia ka hui hopena, ua wehe ʻia ka VCM i hana ʻole ʻia, a hiki ke hoʻokomo ʻia nā mea hoʻopaʻa a i ʻole nā mea hoʻololi ma mua o nā pae kānana, holoi, a me ka hoʻomaloʻo ʻana.
ʻO kake ala polymerization emulsionHana me kahi hoʻonohonoho ʻokoʻa o nā koi. Maanei, ua hoʻoheheʻe ʻia ʻo VCM i loko o ka wai me ka hoʻohana ʻana i nā surfactants (nā molekala e like me ke kopa), e hana ana i nā nui kulu liʻiliʻi i hoʻohālikelike ʻia me ke kaʻina hana hoʻokuʻu. Hoʻopuka kēia ʻano hana i ka PVC latex—he hoʻolaha colloidal kūpono no nā noi kūikawā, e like me nā uhi a i ʻole nā ʻili synthetic. Hilinaʻi pinepine nā ʻōnaehana hoʻomaka i nā hui redox, e hana ana ma nā mahana haʻahaʻa. ʻAe ka polymerization emulsion i ka kaohi maikaʻi ʻana o nā ʻano ʻāpana, e like me ke ʻano a me ka porosity, ʻoiai e pili ana i nā ʻanuʻu hoʻōla huahana ma hope.
Hoʻohui pinepine ka ʻenehana polymerization PVC hou i nā mea hana nānā in situ, e like me nā mea loiloi nui o ka ʻāpana a i ʻole nā mika density in-line (e like me ka mea i hana ʻia e Lonnmeter), i loko o ke kaʻina hana. Hāʻawi kēia mau mea hana i ka manaʻo manawa maoli, e ʻae ana i nā hoʻoponopono mau i ka wikiwiki o ka hoʻoulu ʻana, ka mahana, a me ka hānai mea hoʻomaka, no laila e hoʻonui ai i ke kūlike o ka huahana a me ka hoʻemi ʻana i ka ʻōpala.
Nā Palena Kūlana VCM no ka Hana ʻana i ka PVC Kūpono
Ua pili pono ka pono a me ke ʻano o ka hana ʻana o PVC i nā waiwai kino a me nā kemika o VCM. He mea nui ka VCM maʻemaʻe kiʻekiʻe no ka polymerization holomua a me ka hana polymer downstream kiʻekiʻe.
ʻO nā mea haumia i loko o VCM—e like me ke koena wai, acetylene, nā mea ola chlorinated, a i ʻole nā iona metala—hiki ke hoʻomake i nā mea hoʻomaka, hoʻolohi i nā wikiwiki polymerization, a hoʻokomo i nā hemahema i loko o ka resin PVC. No ka laʻana, ʻo ke alo o nā hydrocarbons trace chlorinated, ʻoiai ma nā ʻāpana-no-miliona, hiki ke hoʻololi i ke kinetics o ka hopena a i ʻole ka hopena i ka huahana kala ʻole. Hoʻokō ʻia nā kaʻina hana hoʻomaʻemaʻe monomer vinyl chloride maikaʻi ma luna, me ka hoʻohana ʻana i nā ʻano hana e like me ka distillation multi-stage (hana ʻia ma nā hale kiaʻi distillation VCM i hoʻolaʻa ʻia) e hōʻemi i nā mea haumia i nā paepae i ʻae ʻia.
ʻO nā waiwai kino—ʻo ia hoʻi ka nui o VCM a me kona kaohi—e pāʻani pololei i ka lawelawe ʻana ma hope a me ke kaʻina hana hou. ʻOkoʻa nui ka nui o ka wai o VCM me ka mahana, e hoʻopilikia ana i ka pololei o ka dosing, ke ʻano o ka pae i ka wā o ka polymerization, a me ka pono o ka hoʻoulu ʻana. No ka laʻana, ma 0°C, ʻo ka nui o VCM ma kahi o 1.140 g/cm³, e emi ana me ka piʻi ʻana o ka mahana. ʻO ka nānā pono ʻana i ka nui o ka wai o VCM (me ka hoʻohana ʻana i nā mika nui inline e like me nā mea mai Lonnmeter) e hōʻoiaʻiʻo i nā lakio hānai pololei, hiki ke hoʻohālikelike pololei i ka hoʻoili wela, a kākoʻo i ka like ʻana o ka huahana batch-to-batch.
Hiki i nā mea haumia i koe, ʻoiai ʻo VCM i pane ʻole ʻia, ke hoʻopilikia i ka palekana a me ka maikaʻi o ka huahana. ʻO nā pae kiʻekiʻe o VCM manuahi i loko o ka PVC i hoʻopau ʻia e hōʻike i nā pilikia toxicological a hiki ke hoʻopilikia maikaʻi ʻole i nā waiwai e like me ka porosity, ka ikaika mechanical, a me ke kūpaʻa o ke kala. ʻO ka maʻamau, koi nā lula i nā ʻanuʻu wehe piha a me ka nānā mau ʻana i ka VCM ma o ke kaʻina hana e hōʻoia i ka hopena huahana palekana a kūlike.
ʻO ka hopena o ka maikaʻi o VCM ma ka PVC ua hōʻuluʻulu maikaʻi ʻia ma ka pakuhi ma lalo nei:
| ʻAno Kūlana VCM | Hopena ma ke kaʻina hana a me ka huahana PVC |
| Maʻemaʻe (hoʻohuihui kemika) | Hoʻopilikia pololei i ka wikiwiki o ka polymerization, ka hoʻolaha kaumaha molekala, ke kala, a me ke kūpaʻa wela |
| Ke kūlana kino (ka nui o ka wai) | Hoʻohuli i ka pololei o ka dosing, ka pono o ka hui ʻana, a me ke ʻano polymer |
| Ka nui o ka haumia | Alakaʻi i ka hoʻopau ʻana o ka mea hoʻomaka, ka pale ʻana i ka hopena, a me nā waiwai mechanical/hoʻohana hope ʻole |
| Nā koena (e laʻa, wai, mea olaola) | Hiki ke hana i nā hemahema porosity, ke ʻano like ʻole o nā ʻāpana, a me nā pilikia hana ma hope |
ʻO ka hōʻoia ʻana i ka kaohi koʻikoʻi o ka maikaʻi o VCM ma o ka hoʻomaʻemaʻe holomua, ka mālama kūpono, a me nā ʻenehana ana ʻana i ka density manawa maoli he mea nui ia no ka hoʻolālā ʻana i ka hale hana vinyl chloride monomer kūpono a no ka hoʻokō ʻana i nā ana palekana koi e pono ai i ka ʻenehana hana vinyl chloride monomer hou.
Nā Nīnau i Nīnau Pinepine ʻia
He aha ke kaʻina hana o ka vinyl chloride monomer?
ʻO ke kaʻina hana hana vinyl chloride monomer he kaʻina hana ʻoihana e hoʻololi ana i ka ethylene i vinyl chloride monomer (VCM), ka mea hānai koʻikoʻi no ka hana ʻana i ka resin PVC. Hoʻomaka ia me ka chlorination o ka ethylene, e hana ana i ka ethylene dichloride (EDC), ma ke ʻano maʻamau ma o ka chlorination pololei a i ʻole oxychlorination. ʻO ka mea aʻe, ua haki ʻia ka EDC maʻemaʻe kiʻekiʻe i loko o nā umu ma 480-520°C, e loaʻa ana ka VCM a me ka hydrogen chloride (HCl). Ma lalo, hoʻomaʻemaʻe nā hale kiaʻi distillation he nui i ka VCM, e wehe ana i nā haumia a me ka wai e hāʻawi i ka maʻemaʻe >99.9% e pono ai no ka polymerization. ʻO ka paʻakikī a me ka hoʻonohonoho ʻana o ke kiʻikuhi kahe hana hana vinyl chloride monomer e pili ana i ka hoʻolālā o ka mea kanu, nā pahuhopu pono, a me ka hoʻohui ʻana o ka ʻōpala.
Pehea e hōʻoia ai kahi hale hana vinyl chloride monomer i ka palekana a me ka mālama ʻana i ke kaiapuni?
Ma muli o ka hiki ke lapalapa ʻo VCM, carcinogenic, a me ka weliweli i ke kaiapuni, hoʻokumu ka hoʻolālā hale hana vinyl chloride monomer i ka hoʻopaʻa ʻana a me ka hoʻēmi ʻana. Hoʻokō nā hale i nā hoʻonā kaohi hoʻokuʻu multilayered e kāohi i nā mahu organochlorine. Pale aku nā ʻōnaehana ʻike leak automated a me nā protocols pani kaʻina hana i nā hoʻokuʻu ulia pōpilikia. Hoʻohana nā wahi koʻikoʻi i nā sila paʻa kinoea a me nā ʻāpana hoʻēmi vent i hoʻolaʻa ʻia. Hana hou ʻia a mālama ʻia paha ka huahana HCl e hōʻemi i ka effluent. Hoʻōki ka quenching ma hope o ka haki ʻana o EDC i ka hoʻokumu ʻana o dioxin. Hōʻoia ʻia ka hoʻokō ʻana ma o ka nānā ʻana i ka manawa maoli a me ka mālama ʻana i nā palena hoʻoponopono ma ka hoʻokuʻu ʻana o ka ea a me ka wai.
He aha ka vinyl chloride wai, a no ke aha he mea nui kona nui?
ʻO ka vinyl chloride wai ke ʻano i hoʻopaʻa ʻia a paʻi ʻia o VCM—mālama ʻia a lawe ʻia ma ka mahana haʻahaʻa a i ʻole ke kaomi kiʻekiʻe e pale aku i ka vaporization. ʻO ka nui o ka vinyl chloride wai, maʻamau mai 0.910 a 0.970 g/cm³ ma muli o ka mahana a me ke kaomi, he mea koʻikoʻi ia no ka hoʻolālā ʻana i nā moku mālama, nā tankers alanui, a me nā laina hoʻoili. He mea nui nō hoʻi ka ʻikepili nui o ka wai VCM no ka hahai ʻana i ka waihona, nā hana hoʻohuihui, nā kaulike nuipa pololei, a me ka hōʻoia ʻana o nā hua hana ma ke kaʻina hana hana. Hāʻawi nā mika nui inline, e like me nā mea i hana ʻia e Lonnmeter, i ka nānā mau ʻana e pono ai no ka palekana hana a me ka pono.
No ke aha he mea koʻikoʻi ka hale kiaʻi distillation i ke kaʻina hana hoʻomaʻemaʻe VCM?
ʻO nā hale kiaʻi distillation ke kikowaena o ke kaʻina hana hoʻomaʻemaʻe monomer vinyl chloride. Hoʻokaʻawale lākou iā VCM mai ke koena EDC, nā haumia chlorinated haʻahaʻa, a me nā "wela kaumaha" i hana ʻia i ka wā o ka hana ʻana. ʻO ka hana kūpono o ka hale kiaʻi distillation VCM e hōʻoiaʻiʻo ana e hoʻokō ka monomer hānai polymerization i nā kūlana maikaʻi koʻikoʻi. ʻO kēlā me kēia haumia, e like me nā hui unsaturated a i ʻole ka makū, hiki ke keakea i nā ʻanuʻu hana polymerization PVC, hana i ka resin off-spec, a hōʻino paha i nā catalysts downstream. Hoʻohana nā ʻenehana hoʻomaʻemaʻe VCM holomua i nā rectifiers multi-effect a me nā pā kūikawā e hoʻomaikaʻi i ka hoʻokaʻawale ʻana, hoʻihoʻi i nā huahana byproducts, a hoʻemi i ka fouling reboiler.
Pehea e pili ai ke kaʻina hana polymerization PVC i ka hana ʻana o ka vinyl chloride monomer?
ʻO ka maʻemaʻe a me ke kūpaʻa o VCM nā mea e pono ai no nā resins polyvinyl chloride kiʻekiʻe. Hoʻopau pololei ke kaʻina hana polymerization PVC iā VCM i loko o nā reactors polymerization (maʻamau ma o ka hoʻokuʻu ʻana, emulsion, a i ʻole ka ʻenehana bulk). Hoʻopilikia ka kaohi pololei ʻana o ka haku mele VCM i ke ʻano molekala, nā ʻano haumia, a me nā waiwai kino o nā huahana PVC hope loa. ʻO ka pilina pili ma waena o ke kaʻina hana hana vinyl chloride monomer a me ka ʻenehana polymerization PVC ʻo ia hoʻi, hiki i kekahi mau loli o ke kaʻina hana ma VCM—e like me ka loli o ka density, nā haumia trace, a i ʻole nā hoʻonui ʻana o ka mahana—ke hoʻolaha i ke kahua polymerization, e hoʻopilikia ana i ka pono a me ka hana huahana.
Ka manawa hoʻouna: Dec-18-2025
