Fahatakarana ny dingana momba ny monomeran'ny vinyl chloride
Ny vinyl chloride monomer (VCM) no vato fehizoron'ny indostrian'ny plastika maoderina, izay manome ny singa fototra ilaina amin'ny famokarana polyvinyl chloride (PVC). Amin'ny maha-simika entam-barotra azy, ny VCM dia ampiasaina manokana amin'ny polymerization PVC, izay ahafahana manamboatra ny zava-drehetra manomboka amin'ny fitaovana ara-pitsaboana sy fitaovana fanorenana ka hatramin'ny coatings tariby sy entana ho an'ny mpanjifa. Ny fangatahana VCM dia mifandray akaiky amin'ny vokatra PVC manerantany, ka mahatonga ny famokarana azo antoka, mahomby ary azo antoka ho zava-dehibe indrindra amin'ny indostria.
Gaz tsy misy loko, mora mirehitra amin'ny tontolo iainana ny VCM, izay matetika ampiasaina amin'ny ranoka misy tsindry ao amin'ny toerana natokana ho azy. Ny rafitra simikany, CH₂=CHCl, dia ahitana vondrona vinyl mifamatotra amin'ny atôma klôro tokana. Io fandaminana molekiola io dia ahafahana manao polymerization mora, toetra iray izay manohana ny fihetsiky ny polymerization vinyl chloride izay tena ilaina amin'ny dingana polymerization PVC. Ny toetra ara-batana amin'ny vinyl chloride ranoka—toy ny teboka mangotraka −13.4°C sy ny hakitroky 0.91 g/mL amin'ny 20°C—dia mitaky fanaraha-maso matanjaka sy rafitra fitahirizana manokana izay mitazona ny fitambarana ho ranoka ho an'ny asa fanamboarana monomer vinyl chloride any aoriana.
Dingana Monomeran'ny Vinyl Chloride
*
Tsy dia misy dikany loatra ny fampiasana ny VCM ivelan'ny sehatry ny PVC, izay manamafy ny anjara asany ho toy ny monomer natokana ho an'ny polymerization. Vokatr'izany, ny lafiny rehetra amin'ny famolavolana ny orinasa monomer vinyl chloride, manomboka amin'ny fandrafetana ny reactor train ka hatramin'ny vokatrafanadiovanaary ny fanarenana, dia natao ho an'ny fiovam-po mitohy sy betsaka amin'ny habetsahana lehibe mba hanomezana teknolojia polymerization PVC.
Na izany aza, ny fikirakirana sy fitahirizana ny VCM dia miteraka loza lehibe. Voasokajy ho kansera Sokajy 1 ny VCM, miaraka amin'ny porofo matanjaka mampifandray azy amin'ny angiosarcoma amin'ny aty sy ny voka-dratsy ara-pahasalamana hafa aorian'ny fiparitahana maharitra. Mihamafy ny mombamomba ny poizina ara-pahasalamana noho ny fiforonan'ny metabolites mihetsika, izay mifamatotra amin'ny macromolecules sela ary manelingelina ny fizotran'ny biolojika. Ny fiparitahana tampoka dia mitarika fahaketrahana ara-pitatitra, raha toa kosa ny fiparitahana maharitra amin'ny asa dia mifandray amin'ny "aretin'ny mpiasan'ny vinyl chloride" - aretina iray ahitana fahasimban'ny aty, soritr'aretina mitovy amin'ny scleroderma, ary fery amin'ny taolana. Henjana ny fetran'ny fiparitahana ara-dalàna: nanomboka tamin'ny taona 2024, ny Occupational Safety and Health Administration (OSHA) dia nametraka fetran'ny fiparitahana azo atao mandritra ny 8 ora amin'ny 1 ppm, miaraka amin'ny tokonam-baravarana ambany kokoa atolotry ny ACGIH sy NIOSH mba hanehoana ny fahatakarana poizina mivoatra.
Mora mirehitra ihany koa ny VCM, miaraka amin'ny elanelana mipoaka eo anelanelan'ny 3.6% sy 33% eny amin'ny rivotra. Ny fitambaran'ny poizina sy ny mora mirehitra dia nitarika fepetra fiarovana henjana any amin'ny toeram-pamokarana VCM rehetra. Voafefy tanteraka ny lalan-kizorana ary tazonina ao anaty atmosfera tsy mihetsika - matetika azota - miaraka amin'ny rafitra famantarana ny fivoahan'ny rano tsy tapaka sy ny rafitra fivoahan'ny rivotra maika. Ny fampidirana rivotra eo an-toerana, ny fefy, ny fandraràna ny lelafo misokatra, ary ny faritra fidirana voafehy tsara dia mampihena bebe kokoa ny risika. Ny VCM ranoka dia tehirizina sy entina ao anaty tanky mahatohitra harafesina, izay matetika amboarina amin'ny inhibitors polymerization toy ny phenol mba hiarovana amin'ny fihetsika mampidi-doza ateraky ny tenany.
Làlana fototra amin'ny famokarana VCM
Ny famokarana VCM dia tarihin'ny fomba roa amin'ny ambaratonga indostrialy: ny klôrinasiôna mivantana sy ny klôrinasiôna oksiklôrinasiôna. Samy mifantoka amin'ny famokarana sy fanovana ny etilena diklôrida (EDC), ny akora mpanelanelana lehibe izay avy eo vakivaky mba hahazoana VCM.
Amin'ny fomba chlorination mivantana, ny etilena dia mihetsika amin'ny entona chlore amin'ny dingana ranoka exothermic be, amin'ny ankapobeny amin'ny alàlan'ny ferric chloride na katalista mitovy amin'izany mba hamokarana EDC amin'ny alàlan'ny:
C₂H₄ + Cl₂ → C₂H₄Cl₂
Raha tsy izany, ny dingana oksiklorinasiôna dia mampifangaro ny etilena, klôro hidrôzenina, ary oksizenina amin'ny fampiasana katalista klôro varahina(II), ka mamokatra EDC sy rano:
C₂H₄ + 2HCl + ½O₂ → C₂H₄Cl₂ + H₂O
Ity fomba ity dia manolotra tombony ara-toekarena sy ara-pahaiza-miovaova amin'ny akora fototra amin'ny alàlan'ny fanodinana indray ny HCl novokarina nandritra ny famokarana VCM, izay raha tsy izany dia mety hiteraka olana amin'ny fanariana fako.
Rehefa vita ny EDC dia iharan'ny famoretana ara-thermal amin'ny 500°C eo ho eo, matetika ao anatin'ny dingana etona eo ambonin'ny pumice na seramika, mba hamokarana VCM sy klôro hidrôzenina:
C₂H₄Cl₂ → CH₂=CHCl (VCM) + HCl
Ny vokatra VCM mivoaka avy amin'ny lafaoro vaky dia afangaro amin'ny fangaro sarotra misy vokatra azo avy amin'izany sy ireo akora fototra tsy voahodina. Dingana fanadiovana maromaro—indrindra indrindrafanadiovana—ampiasaina amin'ny fanasarahana, miaraka amin'ny fifantohana manokana amin'ny dingana fanadiovana monomeran'ny vinyl chloride. Ny fiasan'ny tilikambo fanadiovana VCM sy ny tetika fampidirana hafanana mifandraika amin'izany dia nohatsaraina mba hampitomboana ny fahadiovana (matetika >99.9%), izay tena ilaina amin'ny polymerization PVC avo lenta. Ny metatra hakitroky inline toy ireo novokarin'ny Lonnmeter dia matetika ampiasaina hanaraha-maso ny hakitroky ny ranon-javatra VCM amin'ny mari-pana samihafa, manampy ny mpandraharaha hamantatra haingana ny andiany tsy voafaritra na ny trangan-javatra misy loto.
Ireo orinasa mpamokatra dia mankasitraka ny endrika mitambatra izay mampifangaro ny reaktora klôrinasiôna mivantana sy oksiklôrinasiôna, ny fanodinana mirindra ny klôrida hidrôzenina, ary ny paikady famerenana angovo. Ireo endrika mifangaro ireo dia manohana ny vidin'ny akora fototra ambany kokoa sy ny fampiasana angovo tsara kokoa. Ny teknolojia fanodinana monomer vinyl klôrida maoderina dia mikendry ny hahazoana vokatra avo lenta, fiarovana ary fahaiza-milefitra amin'ny fikirakirana ny kalitaon'ny akora manta isan-karazany, raha toa kosa ny fanaraha-maso hentitra ny toetra fototra (anisan'izany ny hakitroky sy ny fahadiovana) amin'ny toerana fanodinana isan-karazany dia miantoka ny kalitaon'ny PVC sy ny fanarahana ny lalàna momba ny fahasalamana, ny fiarovana ary ny tontolo iainana.
Fizotry ny dingana amin'ny famokarana monomer vinyl chloride amin'ny antsipiriany
Kisarisary momba ny fizotran'ny famokarana vinyl chloride
Ny famokarana monomeran'ny vinyl chloride (VCM) maoderina dia miankina amin'ny fizotran'ny asa mifamatotra tsara, izay matetika aseho amin'ny alalan'ny kisarisary feno izay mampiseho ny dingana tsirairay. Ny dingana dia manomboka amin'ny fampidirana akora manta - indrindra ny etilena, klôro, klôro hidrôzenina, ary oksizenina. Ao anatin'ny famolavolana orinasa monomeran'ny vinyl chloride, ireo akora ireo dia alefa amin'ny alalan'ny reaktora chlorination sy oxychlorination mivantana mba hanamboarana etilena dichloride (EDC), izay mpanelanelana afovoany.
Ao anatin'ny klôrinasiôna mivantana, ny etilena dia mihetsika amin'ny klôrina amin'ny mari-pana voafehy (40–90°C) mba hamokarana EDC. Mifanitsy amin'izany, ny singa oksiklôrinasiôna dia mampifangaro ny hidrôzenina klôrida (matetika averina ampiasaina avy amin'ny dingana manaraka), etilena, ary oksizenina—amin'ny fampiasana katalista miorina amin'ny varahina amin'ny mari-pana ambony kokoa (200–250°C) mba hamokarana EDC sy rano. Samy mifamatotra ireo lalan'ny fihetsika roa ireo mba hanodinana ireo entona tsy mihetsika sy hanatsarana ny tahan'ny fampiasana, ka mamorona ny fototry ny dingana famokarana monomer vinyl klôrida voalanjalanja.
Ny fanadiovana ny EDC manta dia misy tsanganana fanadiovana izay manala ny rano, ny vokatra azo avy amin'ny hydrocarbon misy klôro, ary ny loto hafa. Avy eo ny EDC voadio dia mamatsy ny pyrolysis, na ny lafaoro vaky — dingana miasa amin'ny 480–520°C sy tsindry antonony. Eto, ny decomposition mafana dia miteraka VCM ary mamoaka hydrogène chloride, izay matetika averina any amin'ny tadivavarana oxychlorination. Ny famonoana sy ny fampangatsiahana haingana ny entona vaky dia misoroka ny fihetsika tsy ilaina ary manimba ny fiforonan'ny vokatra mampidi-doza.
Sarahina sy diovina amin'ny alalan'ny tsanganana fanadiovana sy mpanasaraka dingana fanampiny ny entona vokarina. Ny teknika fanadiovana VCM manokana, anisan'izany ny fanadiovana sy ny fidiran'ny entona amin'ny dingana maro, dia miantoka ny fahadiovan'ny vokatra izay mazàna mihoatra ny 99.9%. Averina ampiasaina ny EDC miempo tsy mihetsika, izay mampitombo ny fiovam-po sady mampihena ny entona mivoaka. Ny rafitra fifehezana henjana sy ny fanaraha-maso matetika ny fizotran'ny asa dia miaro amin'ny fivoahan'ny rano ary miantoka ny fanarahana ny protokol fiarovana ho an'ny klôrida vinyl mora mirehitra sy miteraka homamiadana.
Mandritra ny dingana famokarana monomeran'ny vinyl chloride, ny fitantanana ny angovo sy ny famerenana ny hafanana dia tena ilaina mba haharitra. Ny hafanana exothermic avy amin'ny chlorination sy oxychlorination dia alaina indray, manafana mialoha ny akora fototra ho avy na mamokatra etona. Ny fanadihadiana fohy sy ny paikady fampidirana hafanana dia ampiasaina manerana ny tambajotran'ny fifanakalozana hafanana, mampihena ny fanjifana solika sy ny fiantraikany amin'ny tontolo iainana.
Ireo sehatra simulation dingana—indrindra ny Aspen Plus—dia tena ilaina amin'ny famolavolana, fampitomboana ary fanatsarana. Ireo modely nomerika ireo dia manahaka ny fifandanjan'ny akora, ny kinetika fihetsika, ny fitondran-tenan'ny dingana, ary ny fikorianan'ny angovo amin'ny dingana rehetra, ka ahafahana manamarina haingana ny fahombiazan'ny orinasa amin'ny toe-javatra samihafa. Ny fahombiazan'ny angovo, ny vokatra EDC-to-VCM, ary ny enta-mavesatry ny tontolo iainana dia amboarina tsy tapaka amin'ny alàlan'ny angon-drakitra simulation, manohana ny tanjona ara-toekarena sy ara-dalàna ho an'ny teknolojia dingana monomer vinyl chloride mandroso.
Fampandehanana singa manan-danja ao amin'ny orinasa VCM
Famoronana sy fanadiovana EDC
Mampiasa lalan'ny fihetsika mifameno roa ny synthesis EDC—chlorination mivantana sy oxychlorination—samy manana ny filàna fiasa miavaka. Amin'ny chlorination mivantana, ny fifangaroan'ny ethylene sy ny chlore dia voafehy tsara ao anaty reactor misy dingana ranoka, miaraka amin'ny fandrindrana ny mari-pana mba hisorohana ny fiforonan'ny vokatra be loatra. Rehefa hafanaina amin'ny alalan'ny exotherm, ity reactor ity dia mitaky fampangatsiahana mitambatra sy fisarahana amin'ny dingana entona mba hiarovana ny fahombiazan'ny fiovam-po.
Mampiasa reaktora misy fandriana raikitra na fandriana misy rano ny oksiklorinasiôna, mampiasa katalista klôrida varahina tohanan'ny alumina. Afangaro ny etilena, klôrida hidrôzenina recycled, ary oksizenina ary mihetsika amin'ny 200–250°C. Mamokatra EDC sy etona rano ny dingana. Ny fanaraha-maso tsara ny mari-pana sy ny fandanjana stoichiometrika dia mampihena ny vokatra mampidi-doza misy klôrida.
Ireo renirano EDC manta mitambatra avy amin'ireo lalana roa ireo dia mandalo fanadiovana miandalana. Ireo dingana voalohany dia manala ny rano niforona nandritra ny oxychlorination tamin'ny alàlan'ny fisarahana dingana sy ny fanadiovana. Ireo tsanganana faharoa kosa dia manala ireo akora maivana kokoa (toy ny chloroform) sy ireo tendrony mavesatra, ka miteraka fahadiovan'ny EDC mety amin'ny pyrolysis mahomby avo lenta. Ireo "recycle loops" dia mamerina ireo akora sy vokatra tsy voaova, ka manatsara ny fampiasana akora manta amin'ity "close-loop" mihidy ity.
Famakiana mafana ho lasa vinyl chloride
Ny fiparitahan'ny hafanana, na pyrolysis, no sakana amin'ny famokarana VCM. Eto, ny etona EDC madio avo lenta dia hafanaina hatramin'ny 480–520°C ao anaty lafaoro fantsona, matetika hafanaina ankolaka mba hampitoviana ny fiovaovan'ny mari-pana sy hisorohana ny toerana mafana. Ity fihetsika endothermika avo lenta ity dia manapaka ny EDC mba hamorona monomer vinyl chloride sy hydrogène chloride amin'ny alàlan'ny mekanisma radikal afaka.
Ireo fiovaovan'ny fizotran'ny asa lehibe—ny mari-pana, ny fotoana ijanonana ary ny tsindry—dia hatsaraina amin'ny alàlan'ny rafitra fanaraha-maso ny fizotran'ny asa mandroso sy ireo modely simulation. Ny mari-pana tafahoatra dia mety hampiroborobo ny fandotoana polimera sy ny fiforonan'ny vokatra azo avy amin'izany toy ny tara na ireo akora misy klôro mavesatra. Ny famonoana haingana avy hatrany aorian'ny fiparitahana dia mampijanona ny fihetsika ratsy ary mampivondrona ireo ampahany ilaina amin'ny vokatra. Ny fanadihadiana ny fizotran'ny asa dia manara-maso ny famokarana HCl, izay matetika averina amin'ny oxychlorination.
Fanadiovana sy fanadiovana VCM
Tena ilaina ny fanadiovana midina mba hahazoana fahadiovana avo lenta amin'ny monomeran'ny vinyl chloride. Ny fisarahana amin'ny entona sy ny ranoka dia manala ny rano sy ny poti-javatra mavesatra kokoa alohan'ny hanaovana ny distillation lehibe. Ny dingana fanadiovana ny monomeran'ny vinyl chloride dia miasa eo ambany fanaraha-maso tsara ny tsindry sy ny mari-pana, mba hiantohana ny fisarahana amin'ny EDC, HCl, ary azeotropes tsy mihetsika miaraka amin'ny organika misy klôro hafa.
Nohatsaraina ny tahan'ny tsindrin'ny tsanganana sy ny reflux mba handanjalanjana ny fampiasana angovo amin'ny tanjona fahadiovana—ny reflux ambony kokoa dia manatsara ny fisarahana amin'ny fandaniana angovo etona sy fampangatsiahana. Ny rafitra condensation sy reboiler misy fiantraikany maro dia manatsara ny fahombiazana, indrindra rehefa ampiarahina amin'ny famerenana ny hafanana mitambatra.
Ankoatra ny fisarahana ara-batana, ny paikady fanaraha-maso mandroso dia ahafahana manitsy ny toe-javatra misy amin'ny tsanganana amin'ny fotoana tena izy, mamaly ny fiovaovan'ny akora fototra na ny tranga tsy mifanaraka amin'ny fepetra. Ny fanombanana ny risika amin'ny habetsahana dia manohana ny fiarovana amin'ny asa, manohana ny fitadiavana fivoahana sy ny fampihenana ny entona mampidi-doza izay tena ilaina amin'ity akora simika mora miparitaka ity. Ny fampiharana ny vahaolana fandrefesana an-tserasera, toy ny metatra hakitroky sy viscosity avy amin'ny Lonnmeter, dia manome fanaraha-maso marina sy amin'ny fotoana tena izy izay tena ilaina amin'ny kalitaon'ny vokatra sy ny fiasana azo antoka.
Toetra ara-batana sy simika mifandraika amin'ny famokarana VCM
Ny hakitroky ny ranoka VCM sy ny fikirakirana ranoka VCM
Miovaova be ny hakitroky ny ranon-javatra ao amin'ny VCM arakaraka ny mari-pana sy ny tsindry—fiovana lehibe eo amin'ny fiasan'ny monômera vinyl klôrida. Amin'ny toe-javatra mahazatra (20°C), ny hakitroky ny monômera vinyl klôrida dia matetika taterina ho 0.911–0.913 g/cm³. Rehefa miakatra ny mari-pana, dia mihena ny hakitroky, izay misy fiantraikany amin'ny tahan'ny fikorianan'ny volumetric sy ny kajy fitahirizana tanky.
Ohatra, amin'ny 0°C, ny hakitroky dia mety hiakatra hatramin'ny 0.930 g/cm³ eo ho eo, raha amin'ny 50°C kosa dia manakaiky kokoa ny 0.880 g/cm³. Ireo fiovana ireo dia mitaky fanitsiana ny fitaovana famindrana sy fanaraha-maso tsara ny dingana, satria ny fiovaovana dia misy fiantraikany amin'ny dingana manaraka amin'ny fizotran'ny polymerization PVC. Ny metatra hakitroky ny ranoka an-tserasera an'ny Lonnmeter dia matetika ampiasaina amin'ireo faritra ireo ho an'ny fanamarinana mitohy, manohana ny fanaraha-maso ny tahiry sy ny famindrana ny fitahirizana amin'ny alàlan'ny fanomezana famakiana saika eo no ho eo amin'ny toe-javatra miovaovan'ny dingana.
Zava-dehibe ihany koa ny toetran'ny fahafahan'ny vinyl chloride levona anaty rano. Zara raha mety levona anaty rano ny VCM saingy mora levona anaty rano amin'ny ranoka organika, izay misy fiantraikany amin'ny fisafidianana fitaovana fitehirizana sy ny fepetra fisorohana ny vonjy taitra mandritra ny fikirakirana sy fitahirizana.
Fiarovana sy Fanaraha-maso ny Tontolo Iainana
Ranon-javatra sy etona mora mirehitra ny vinyl chloride, miaraka amin'ny teboka mirehitra ambany hatramin'ny -78°C ary elanelana mipoaka midadasika. Ny poizina mahery vaika ananany sy ny maha-kanserina azy dia mitaky fepetra fiarovana henjana momba ny monomer vinyl chloride. Amin'ny famolavolana dingana, ny fantsona misy rindrina roa sosona, ny fonony azota, ary ny tambajotra fitadiavana fivoahana midadasika dia ampiasaina mandritra ny dingana famokarana vinyl chloride monomer.
Mampiasa fitoeran-javatra misy tsindry avo lenta misy rafitra fanalefahana sy toerana mangatsiaka ny fitaterana sy fitahirizana mba hampihenana ny tsindry etona ary noho izany dia hamoaka ny risika. Ny fanaraha-maso mivantana ny entona mivoaka sy ny protocole mifehy azy ireo dia miaro ny toeram-piasana sy ny fanarahana ny tontolo iainana. Ho an'ny renirano misy fivoahana, ny rafitra fanadiovana sy ny fandoroana dia mampihena ny famoahana hydrocarbons misy klôro, manaraka ny fenitra ara-dalàna miovaova amin'ny asa simika indostrialy. Ny fandrindrana vonjy taitra sy ny fanazaran-tena tsy tapaka dia mbola tsy maintsy atao any amin'ny orinasa VCM maoderina rehetra, noho ny mety hisian'ny loza ateraky ny fihanaky ny entona tampoka sy maharitra mifandraika amin'ity akora ity.
Fanatsarana ny dingana sy ny fahombiazana
Fanatsarana sy fampidirana angovo
Ny fampidirana hafanana dia lasa paikady fototra amin'ny famolavolana dingana famokarana monomer vinyl chloride. Ny famakafakana pinch no fomba fiasa fototra amin'ny fanaovana sarintany ny renirano mafana sy mangatsiaka, izay mampiseho ny teboka pinch—ny sakana ara-thermal izay ahafahana mampitombo ny famerenana ny hafanana. Ao amin'ny orinasa monomer vinyl chloride mahazatra, ireo renirano lehibe mila fampangatsiahana, toy ny rano maloto avy amin'ny pyrolysis EDC, dia ampifanarahina amin'ny renirano mila fanafanana, toy ny reboilers amin'ny dingana fanadiovana VCM. Ny fiolahana mitambatra vokarina dia manampy amin'ny famaritana ny fepetra takiana farany ambany indrindra amin'ny fampiasana mafana sy mangatsiaka, mba hahazoana antoka fa miasa akaikin'ny fetran'ny fahombiazan'ny thermodynamic ny dingana.
Ireo tambajotra fifanakalozana hafanana nohatsaraina (HEN) dia maka hafanana avy amin'ireo renirano mafana mivoaka mba hanafanana mialoha ny famatsiana mangatsiaka miditra. Ity fampiasana indray ny angovo amin'ny fomba mirindra ity dia mampihena ny fandaniana amin'ny etona sy ny fampangatsiahana amin'ny 10–30% rehefa ampiharina tsara, araka ny asehon'ny fanadihadiana momba ny orinasa VCM amin'ny ambaratonga feno. Fahita matetika ny fampiharana fanavaozana, izay mandray anjara amin'ny fitaovana efa misy amin'ny alàlan'ny fanampiana fifanakalozana mifanitsy na fanamboarana ny fikorianan'ny rivotra tsy misy fiatoana be loatra. Ity fampiharana miandalana ity, izay nohamarinina tamin'ny alàlan'ny simulation steady-state, dia miantoka fa azo tsapain-tanana ny fitsitsiana angovo sady mitazona ny fandaniana amin'ny renivola ho antonony.
Ny fampidirana mifototra amin'ny "pinch" dia mihoatra noho ny fampihenana ny fandaniana amin'ny fampandehanana fotsiny. Manova ny fahombiazan'ny tontolo iainana amin'ny ankapobeny ihany koa izany—ny fihenan'ny solika dorana dia midika fa mihena ny famoahana CO₂, izay manohana ny fanarahana ny fitsipika henjana momba ny famoahana entona. Matetika ny fitsitsiana famoahana entona dia mifandraika amin'ny angovo voatahiry; ny orinasa dia mitatitra fihenan'ny CO₂ hatramin'ny 25% avy amin'ny fizarana VCM fotsiny taorian'ny fanavaozana HEN nohamarinin'ny fanadihadiana momba ny fiolahana mitambatra.
Teknika fanatsarana ny dingana mandroso
Ny simulation ny dingana no fototry ny fanatsarana ny fikorianan'ny dingana famokarana vinyl chloride monomer. Amin'ny fampiasana simulation tsy miovaova, ny injeniera dia mamolavola sy mampitombo ny singa vaovao, manandrana toe-javatra fiasana maro, ary miantoka fa henjana ny fifandanjana angovo sy ny fitaovana. Izany dia miantoka ny fahombiazana matanjaka amin'ny fiovaovan'ny dingana sy ny tahan'ny famokarana andrasana.
Fanatsarana tanjona maro, mampiasa fomba fiasa toy ny algorithm génétika, mandanjalanja ireo laharam-pahamehana mifaninana. Amin'ny asa VCM, ny tanjona fototra dia ny vokatra azo, ny fampiasana angovo faran'izay kely indrindra, ary ny fampihenana ny entona mandatsa-dranomaso. Ny fomba maoderina dia mampifangaro ny fandaharana matematika amin'ny fahalalana momba ny dingana heuristika mba hamoronana lamina tena misy sy azo ovaina amin'ny asa. Ireo teknika ireo matetika dia manome vahaolana miaraka amin'ny famerenana ny hafanana nohatsaraina sady mitazona ny fenitra momba ny fahadiovan'ny vokatra izay tena ilaina amin'ny dingana dingana polymerization PVC any aoriana.
Ilaina ny fanitsiana miverimberina. Rehefa voafantina amin'ny alalan'ny simulation ny fikirakirana HEN voalohany, ny fanadihadiana ny angon-drakitra momba ny orinasa sy ny fanaraha-maso nomerika dia manome fanombanana ny fahombiazana amin'ny fotoana tena izy. Afaka manao fanitsiana kely ny mpandraharaha—toy ny fanitsiana ny tahan'ny fikorianan'ny dingana na ny fizarana ny andraikitry ny fifanakalozana hafanana—mifototra amin'ny angon-drakitra momba ny mari-pana sy ny firafitra tena izy. Ity tadivavarana feedback ity dia miantoka ny fiasana tsy tapaka akaikin'ny teboka famolavolana nohatsaraina na dia miova aza ny fangatahana akora fototra na ny famokarana.
Ireo fitaovana toy ny metatra hakitroky anatiny sy ny metatra viscosity avy amin'ny Lonnmeter dia manome fandrefesana mivantana ny toetran'ny ranoka amin'ny fotoana tena izy. Ireo fandrefesana ireo dia mamantatra ny fivilian-dalana mety hipoitra avy amin'ny fahalotoana, ny fikorontanan'ny dingana, na ny fitaovana famahanana tsy mifanaraka amin'ny fepetra takiana. Amin'ny alàlan'ny angon-drakitra momba ny hakitroky sy ny viscosity marina sy amin'ny fotoana tena izy, dia mitazona ny tanjona napetraka mandritra ny dingana famolavolana sy ny fanombohana ny mpandraharaha.
Fanombanana ara-toekarena sy fandrefesana ny faharetana
Ny fanombanana ara-toekarena feno ho an'ny orinasa VCM dia mandrefy ny fampiasam-bola, ny fandaniana amin'ny asa, ary ny fe-potoana hamerenana ny vola. Ny fandaniana voalohany amin'ny renivola dia ahitana ny vidin'ny mpanova vaovao, ny fantsona, ary ny rafitra fanodinana indray ilaina amin'ny fametrahana na fanavaozana ny tambajotra mpanova hafanana. Ho an'ny fanavaozana, ny fandaniana fanampiny amin'ny renivola dia mbola kely satria ny fitaovana fanodinana lehibe dia ampiasaina indray na averina ampiasaina. Ny fitsitsiana amin'ny fandaniana amin'ny asa - indrindra ny angovo - dia matetika manonitra ny fampiasam-bola ao anatin'ny 1-3 taona, indrindra any amin'ny faritra manana vidin'ny entona voajanahary na etona avo lenta.
Ny metrika momba ny faharetana ao amin'ny dingana famokarana monomeran'ny vinyl chloride dia mahafaoka mihoatra noho ny fanjifana angovo. Ny fepetra fototra dia ahitana ny fahombiazan'ny loharanon-karena amin'ny ankapobeny, ny famoahana CO₂ isaky ny taonina vokatra, ary ny fanjifana rano amin'ny faritra fampangatsiahana. Ny famakafakana ireo fanadihadiana tranga vao haingana dia manamafy fa ny fahombiazan'ny fanatsarana ny HEN dia mitarika hatrany ny fanatsarana ireo metrika ireo. Ny totalin'ny fampidirana loharanon-karena isaky ny taonina amin'ny VCM dia mihena, ny fihenan'ny famoahana entona, ary ny fanarahana ny rafitra tatitra momba ny faharetana dia mihatsara.
Ny toe-javatra famerenana amin'ny laoniny dia mazàna ahitana fitsitsiana mivantana sy tombontsoa ankolaka toy ny fihenan'ny hetra karbônina sy ny fihenan'ny vidin'ny fahazoan-dàlana hamoaka entona. Any amin'ny faritra misy tsindry ara-dalàna mihamitombo, ny fahafahan'ny orinasa monomer vinyl chloride mampiseho fanatsarana mitohy amin'ireo metrika ireo dia misy fiantraikany lehibe amin'ny fahavelomana sy ny fifaninanana maharitra.
Raha fintinina, ny fanatsarana ny dingana sy ny fampidirana angovo—tohanan'ny simulation mandroso, ny fanatsarana tanjona maro, ary ny fandrefesana mivantana (toy ireo azon'ny teknolojia Lonnmeter atao)—no fototry ny famolavolana orinasa monomer vinyl chloride maoderina, mahomby ary maharitra.
Polymerization Polyvinyl Chloride (PVC) mampiasa VCM
Fampidirana ny dingana polymerization PVC
Ny monomeran'ny vinyl chloride (VCM) no singa fototra ilaina amin'ny famokarana polyvinyl chloride (PVC). Ny fihetsiky ny polymerization vinyl chloride dia manova ity ranoka mora miempo sy tsy misy loko ity ho iray amin'ireo plastika be mpampiasa indrindra eran-tany. Ny polymerization PVC dia atao amin'ny alàlan'ny fomba fampiatoana sy emulsion.
Ao amin'nydingana polymerization fampiatoana, ny VCM dia aparitaka ao anaty rano amin'ny alalan'ny akora mampihantona toy ny alikaola polyvinyl na selulosa metila. Manomboka amin'ny fikororohana avo lenta ny dingana mba hamoronana ranoka VCM madinika mihantona ao amin'ny dingana aqueous. Avy eo dia ampidirina ireo mpanomboka polymerization, matetika peroxides organika na azo compounds. Eo ambanin'ny mari-pana voafehy tsara (matetika 40–70°C), ireo ranoka VCM dia polymerize, mamorona vakana na poti-PVC. Tazonina eo ambany fikororohana ny batch, ary ny tahan'ny fihetsehana dia fehezin'ny karazana mpanomboka, ny fifantohana ary ny mombamomba ny mari-pana. Ny fanitsiana tsara ireo masontsivana ireo dia tena ilaina mba hahazoana antoka fa mizara habe tery sy mitovy ny poti-javatra. Rehefa vita, dia ampangatsiahina ny fangaro fihetsehana, esorina ny VCM tsy mihetsika, ary azo ampidirina ireo akora mpanorina na mpanova alohan'ny dingana sivana, fanasana ary fanamainana manaraka.
nylalan'ny polymerization emulsionMiasa miaraka amin'ny andiana fepetra takiana samihafa. Eto, ny VCM dia afangaro amin'ny rano amin'ny alàlan'ny surfactants (molekiola mitovy amin'ny savony), ka mamorona habe kely kokoa raha oharina amin'ny fizotran'ny fampiatoana. Ity fomba ity dia mamokatra PVC latex—fampielezana koloidal izay mety tsara amin'ny fampiharana manokana, toy ny coatings na hoditra sentetika. Ny rafitra fanombohana dia matetika miantehitra amin'ny redox pairs, miasa amin'ny mari-pana ambany kokoa. Ny polymerization emulsion dia ahafahana mifehy tsara kokoa ny toetran'ny poti, toy ny morphology sy porosity, na dia misy dingana sarotra kokoa amin'ny famerenana ny vokatra any aoriana aza.
Matetika ny teknolojia polymerization PVC maoderina dia mampiditra fitaovana fanaraha-maso eo an-toerana, toy ny mpandinika ny haben'ny poti-javatra na ny metatra hakitroky eo an-toerana (novokarin'ny Lonnmeter), ao anatin'ilay dingana. Ireo fitaovana ireo dia manolotra valin-kafatra mivantana, ahafahana manitsy tsy tapaka ny hafainganam-pandehan'ny fikororohana, ny mari-pana ary ny famatsiana ny mpanomboka, ka manatsara ny tsy fiovaovan'ny vokatra sy mampihena ny fako.
Masontsivana momba ny kalitaon'ny VCM ho an'ny fanamboarana PVC mahomby
Mifamatotra akaiky amin'ny toetra ara-batana sy simikan'ny VCM ny fahombiazana sy ny kalitaon'ny fanamboarana PVC. Tena ilaina ny VCM madio avo lenta mba hahomby amin'ny polymerization sy hahazoana vokatra tsara kokoa amin'ny polymer any aoriana.
Ireo loto ao amin'ny VCM—toy ny rano sisa tavela, asetilena, zavatra organika misy klôro, na iôna metaly—dia mety hanapoizina ireo singa fototra, hampiadana ny tahan'ny polimerisma, ary hampiditra lesoka ao amin'ny resina PVC. Ohatra, ny fisian'ny hydrocarbons misy klôro kely, na dia amin'ny fifantohana ampahany isaky ny tapitrisa aza, dia mety hanova ny kinetikan'ny fihetsika na hiteraka vokatra tsy miloko tsara. Ny dingana fanadiovana monomeran'ny vinyl chloride mahomby dia ampiharina eo ambony, amin'ny fampiasana teknika toy ny fanadiovana dingana maro (ampiasaina amin'ny tilikambo fanadiovana VCM natokana) mba hampihenana ny loto amin'ny tokonam-baravarana azo ekena.
Ny toetra ara-batana—indrindra ny hakitroky ny VCM sy ny fanaraha-maso azy—dia mitana anjara toerana mivantana amin'ny fikirakirana sy ny famerenana ny dingana. Miovaova be ny hakitroky ny ranon-javatra ao amin'ny VCM arakaraka ny mari-pana, izay misy fiantraikany amin'ny fahamarinan'ny fatra, ny fihetsiky ny dingana mandritra ny polymerization, ary ny fahombiazan'ny fikororohana. Ohatra, amin'ny 0°C, ny hakitroky ny VCM dia eo amin'ny 1.140 g/cm³ eo ho eo, mihena miaraka amin'ny fiakaran'ny mari-pana. Ny fanaraha-maso azo itokisana sy amin'ny fotoana tena izy ny hakitroky ny ranon-javatra VCM (mampiasa metatra hakitroky anatiny toy ireo avy amin'ny Lonnmeter) dia miantoka ny tahan'ny famahanana marina, ahafahana manao kajy marina ny famindrana hafanana, ary manohana ny fitoviana matanjaka amin'ny vokatra isaky ny andiany.
Mety hanimba ny fiarovana sy ny kalitaon'ny vokatra ny loto sisa tavela, indrindra fa ny VCM tsy mihetsika. Ny haavon'ny VCM afaka avo lenta ao amin'ny PVC vita dia miteraka risika ara-poizina ary mety hisy fiantraikany ratsy amin'ny toetra toy ny porosity, ny tanjaka mekanika, ary ny fahamarinan'ny loko. Matetika ny lalàna dia mitaky dingana fanesorana tanteraka sy fanaraha-maso tsy tapaka ny VCM mandritra ny tsingerin'ny famokarana mba hahazoana antoka fa azo antoka sy mifanaraka amin'ny lalàna ny vokatra.
Ny fiantraikan'ny kalitaon'ny VCM amin'ny PVC dia azo fintinina tsara indrindra amin'ity tabilao manaraka ity:
| Toetra mampiavaka ny kalitaon'ny VCM | Fiantraikany amin'ny dingana sy vokatra PVC |
| Fahadiovana (singa simika) | Misy fiantraikany mivantana amin'ny tahan'ny polymerization, ny fizarana lanja molekiola, ny loko ary ny fahamarinan'ny hafanana |
| Toetra ara-batana (hakitroky ny ranoka) | Misy fiantraikany amin'ny fahamarinan'ny fatra, ny fahombiazan'ny fifangaroana, ary ny endriky ny pôlimera |
| Votoatin'ny fahalotoana | Mitarika amin'ny famonoana ny mpanomboka, ny fanakanana ny fihetsika, ary ny toetra mekanika/fampiasana farany tsy tsara |
| Sisa tavela (ohatra, rano, zavatra organika) | Mety hiteraka lesoka amin'ny porosity, tsy mitovy ny endriky ny poti-javatra, ary olana amin'ny fanodinana any aoriana |
Ny fiantohana ny fanaraha-maso hentitra ny kalitaon'ny VCM amin'ny alàlan'ny fanadiovana mandroso, fitahirizana sahaza, ary teknolojia fandrefesana ny hakitroky amin'ny fotoana tena izy dia tena ilaina amin'ny famolavolana mahomby ny orinasa monomer vinyl chloride sy ho an'ny fanatanterahana ireo fepetra fiarovana takiana amin'ny teknolojia maoderina momba ny fizotran'ny monomer vinyl chloride.
Fanontaniana Matetika Apetraka
Inona no atao hoe dingana famokarana monomeran'ny vinyl chloride?
Ny dingana famokarana monomeran'ny vinyl chloride dia dingana indostrialy manova ny ethylene ho monomeran'ny vinyl chloride (VCM), izay akora fototra ilaina amin'ny fanamboarana resina PVC. Manomboka amin'ny chlorination ny ethylene izany, ka mamorona ethylene dichloride (EDC), matetika amin'ny alàlan'ny chlorination mivantana na oxychlorination. Manaraka izany, ny EDC madio avo lenta dia vakiana amin'ny hafanana ao anaty lafaoro amin'ny 480–520°C, ka mahazo VCM sy hydrogène chloride (HCl). Any ambany, ny tilikambo fanadiovana maromaro dia manadio ny VCM, manala ny loto sy ny rano mba hahazoana fahadiovana >99.9% ilaina amin'ny polymerization. Ny fahasarotana sy ny firafitry ny diagrama famokarana monomeran'ny vinyl chloride dia miankina amin'ny famolavolana ny orinasa, ny tanjona amin'ny fahombiazana, ary ny fampidirana ny fako.
Ahoana no ahafahan'ny orinasa monomer vinyl chloride miantoka ny fiarovana sy ny fanarahana ny fepetra takian'ny tontolo iainana?
Satria mora mirehitra, miteraka kansera ary mampidi-doza ho an'ny tontolo iainana ny VCM, ny famolavolana orinasa monomer vinyl chloride dia manome laharam-pahamehana ny fisorohana sy ny fampihenana ny entona. Mametraka vahaolana fanaraha-maso ny entona misy sosona maro ireo orinasa mba hisakanana ny etona organoklorine. Ny rafitra famantarana ny fivoahan'ny entona mandeha ho azy sy ny protocole fanakatonana ny dingana dia misoroka ny famoahana tsy nahy. Ireo faritra manan-danja dia mampiasa tombo-kase tsy miraikitra amin'ny entona sy fitaovana manokana hampihenana ny fivoahan'ny entona. Ny vokatra HCl dia averina ampiasaina na karakaraina mba hampihenana ny rano maloto. Ny famonoana aorian'ny fiparitahan'ny EDC dia mampijanona ny fiforonan'ny dioxine. Ny fanarahana ny lalàna dia azo antoka amin'ny alàlan'ny fanaraha-maso mivantana sy ny fanarahana ny fetran'ny lalàna momba ny famoahana entona avy amin'ny rivotra sy ny rano.
Inona no atao hoe klôro vinyl ranoka, ary nahoana no zava-dehibe ny hakitrony?
Ny klôridra vinyl ranoka dia endrika VCM voafintina sy misy tsindry—tehirizina sy entina amin'ny mari-pana ambany na tsindry avo mba hisorohana ny fiforonan'ny etona. Ny hakitroky ny klôridra vinyl ranoka, izay matetika eo anelanelan'ny 0.910 sy 0.970 g/cm³ miankina amin'ny mari-pana sy ny tsindry, dia masontsivana tena ilaina amin'ny famolavolana sambo fitahirizana, sambo mpitondra entana, ary tsipika famindrana. Ny angon-drakitra momba ny hakitroky ny ranoka VCM dia tena ilaina ihany koa amin'ny fanaraha-maso ny tahiry, ny asa fifangaroana, ny fandanjana faobe marina, ary ny fanamarinana ny vokatra azo amin'ny fizotran'ny famokarana. Ny metatra hakitroky anatiny, toy ireo novokarin'ny Lonnmeter, dia manolotra fanaraha-maso mitohy ilaina amin'ny fiarovana sy ny fahombiazana amin'ny asa.
Nahoana no tena ilaina amin'ny fanadiovana VCM ny tilikambo fanadiovana?
Ny tilikambo fanadiovana no fototry ny dingan'ny fanadiovana monomeran'ny vinyl chloride. Manasaraka ny VCM amin'ny EDC sisa tavela, ny loto misy klôro mangotraka kely, ary ny "tendrony mavesatra" miforona mandritra ny famokarana izy ireo. Ny fampiasana tsara ny tilikambo fanadiovana VCM dia miantoka fa ny monomer-n'ny polymerization dia mahafeno ny fenitra kalitao hentitra. Ny loto rehetra, toy ny akora tsy mahavoky na ny hamandoana, dia mety hanakana ny dingana amin'ny dingan'ny polymerization PVC, hiteraka resin tsy mifanaraka amin'ny fepetra takiana, na hanimba ny katalista any aoriana. Ny teknika fanadiovana VCM mandroso dia mampiasa rectifiers multi-effect sy trays manokana mba hanatsarana ny fisarahana, hamerenana ny vokatra azo avy amin'ny famokarana, ary hampihenana ny fahalotoan'ny reboiler.
Ahoana no ifandraisan'ny dingana polymerization PVC amin'ny famokarana monomer vinyl chloride?
Ny fahadiovana sy ny fahamarinan'ny VCM dia fepetra takiana mialoha ho an'ny resina klôro polyvinyl avo lenta. Ny dingana polymerization PVC dia mandany mivantana ny VCM ao amin'ny reactors polymerization (matetika amin'ny alàlan'ny fampiatoana, emulsion, na teknolojia ambongadiny). Ny fanaraha-maso marina ny firafitry ny VCM dia misy fiantraikany amin'ny rafitra molekiola, ny mombamomba ny loto, ary ny toetra ara-batana amin'ny vokatra PVC farany. Ny fifandraisana akaiky eo amin'ny dingana famokarana monomer vinyl chloride sy ny teknolojia polymerization PVC dia midika fa ny fiovaovan'ny dingana rehetra ao amin'ny VCM - toy ny fiovaovan'ny hakitroky, ny loto kely, na ny fiakaran'ny mari-pana - dia mety hiitatra amin'ny dingana polymerization, ka hisy fiantraikany amin'ny fahombiazana sy ny fahombiazan'ny vokatra.
Fotoana fandefasana: 18 Desambra 2025
