Поливинилхлорид - Ульянов В.М.
ISBN 5-7245-0727-7
Скачать (прямая ссылка):
. 115
Глава 4
Расчет по данным Беренса [202] показывает, что при температуре зерна ПВХ 100 °С равновесное содержание ВХ в высушенном ПВХ составляет 1 млн.-1 даже в случае повышенного (до 500 млн.~1) содержания ВХ в поступающем на сушку ПВХ. Это означает, что при использовании паровой сушки в технологии получений ПВХ можнц! значительно снизить нагрузку на колонну дегазации суспензии ил существенно упростить эту стадию.
Если отводимую из сушильной установки парогазовую смесь ncj вергнуть охлаждению, то из нее сконденсируется водяной пар количестве, соответствующем степени охлаждения. Тогда количеств водяного пара W в абгазах и общее количество абгазов Gag соответе венно составит:
W = LXa6; (3.12) Са6 = 1(1 + Ха6 + У) (3.13)
(Хаб - влагосодержание охлажденного абгаза).
Оценка концентрации ВХ в абгазах по приведенным выше формула? показывает, что она достаточно высока для эффективной работ; системы очистки абгазов производства ПВХ. Концентрация ВХ ; абгазах может быть значительно повышена за счет минимизацю подсосов воздуха из окружающей среды в систему сушки путе; тщательной герметизации соединений и уплотнений валов вентилятс ров. Полностью избежать подсосов воздуха невозможно, поэтом;, концентрация пара в сушильном агенте 100% не достижима. Однако пг данным разных авторов [34, 38] сушка проходит достаточно эффектов но (почти как чистым паром) при концентрации пара ср^ = 0,95 - 0,95 Действительно, расчет тепЛоемкостей паровоздушных смесей дае: следующие значения: при ср^ = 0,75ссм = 1,643, при фд- = 0,95 ссм = 1,888 при (fx = 0,99 ссм = 1,949 кДж/(кг • К), т.е. по сравнению с теплоемкость»: чистого пара сп = 1,965 кДж/(кг'К) уменьшение составляет соответа венно 16,4 и 0,8%. Это означает, что практически сушку паровоздуш ной смесью с содержанием пара 95% можно рассматривать как сушк; чистым паром.
¦ СУШКА ЭМУЛЬСИОННОГО
И И МИКРОСУСПЕНЗИОННОГО ПОЛИВИНИЛХЛОРИДА
Н 4 Л. Формо- и структурообразование частиц
Щ в процессе распылительной сушки латексов поливинилхлорида
В отличие от суспензионного ПВХ эмульсионный и микросуспензионный ПВХ выделяют, минуя стадию механического обезвоживания, непосредственно сушкой латексов в распылительных сушильных аппаратах. В процессе сушки капельки со взвешенными в жидкой фазе полимерными частицами превращаются в твердые частицы, представляющие собой зерна-агломераты сухих латексных глобул (рис. 4.1). Дисперсный состав, форма, пористость и прочность этих вторичных частиц в большой степени определяют свойства порошков ПВХ (сыпучесть, способность их к последующей переработке в материалы и изделия), а также технологические и эксплуатационные характеристики последних. Причем процесс формо- и структурообразования и конечные свойства сухого продукта зависят как от свойств самого объекта сушки (латекса, дисперсии), так и от условий проведения процесса распыления и сушки.
Процесс структурообразования ПВХ складывается из следующих явлений: формообразование частиц порошков, укладка глобул в зернах-агломератах с определенной плотностью и спекание полимерных частичек в агломератах при термическом воздействии сушильной среды.
Из микрофотографии образца порошка ПВХ (рис. 4.1, в), полученного сушкой распылением латекса, видно, что наряду со сплошными и полыми сферическими частицами имеются и неровные, обломанные частицы в виде скорлупок или сфер с вмятинами (горшковидные). Особый интерес представляют причины образования полых и горшко-видных частиц в процессе распылительной сушки латексов. Поскольку в одних случаях требуется получать крупные плотные частицы, в Других, наоборот, мелкие легкие частицы, необходимо знать причины образования полых частиц при высушивании капель латекса, чтобы по возможности технологическими приемами управлять процессом Формо- и структурообразования. Следует заметить, что тенденция образования полых и горшковидных частиц проявляется при сушке и Других жидких материалов: коллоидных растворов, композиций синтетических моющих средств, полимерных растворов и др. Существуют различные мнения о механизме образования полых структур частиц при сушке жидких материалов [94].
Фрасер [218] допускает возможность получения полых капелек при волновом разрушении жидких пленок. Если пленка с высокой скоростью входит в газовую среду, вихревые движения газовой фазы заставляют ее колебаться. Поэтому в пленке возникают напряжения, к°торые приводят ее к распаду на капельки либо к свертыванию в полые струйки, которые, являясь нестабильными образованиями,
117
Рис. 4.1. Электронная микрофотография латекса (а), фрагмента зерна (б) и микрофотоп фия порошка (в) эмульсионного ПВХ, высушенного; распылением
также распадаются на полые капельки. Маршалл [239] объясняв формирование полых частиц при сушке коллоидных растворов образе ванием на поверхности капель эластичной паронепроницаемой плен.';; и испарением жидкости внутри частицы. Образующиеся пары расил ряют наружную оболочку, формируя полую сферу. Иногда скорост; образования пара внутри частицы достаточна для того, чтобы выдут; отверстие в стенке сферической оболочки. Тогда получается частица \ форме наперстка или горшка. По Томану [123] полые и горшковидны; частицы образуются в результате продавливания пленки вну капельки, вызываемого отрицательным давлением в жидкой фазе. lh изучении условий получения полых микросфер из фенолоформальд? гидных смол сделан вывод [42], что полые частицы получаются велел ствие гидромеханического внедрения воздуха в капли в моме;; распыления жидкости. При сушке и термообработке пузырьки воздух; расширяются, образуя полую или ячеистую структуру частиц.
