反應釜中的粘釜物是怎么形成的

粘釜現象一直是影響反應釜安全有效運行的一個主要問題。反應釜在正常工作狀況下，任何一種工藝的聚合反應中只要有單體接觸的地方都不可避免地會產生聚合塑化物的沉積或粘附，而聚合產物粘附在器壁上會造成粘釜問題，因此必須進行定期清釜。一下我們來分析下反應釜中的粘釜物是怎么形成的。
 
一、工藝條件

反應釜粘釜物形成的影響因素有工藝條件、釜表面材料及攪拌釜中的物料量等。工藝條件包括溫度變化范圍、攪拌速度、反應時間和反應釜內壁光潔度。

由于溫度發生變化時，氣相、液相的相對體積也會發生改變，在氣相、液相的交界面處由于釜壁的高溫加快了引發劑分解自由基的速度，所以產生的大量自由基會吸附在釜壁上，從而形成粘釜物。溫度變化范圍越大，相交界面的變化區間越大，粘釜物的面積也越大。當攪拌速度較慢時，離心力較小，導致聚合物在釜內壁上吸附形成粘釜物的機率增大，因此在滿足生產工藝的前提下，提高攪拌速度可以減少粘釜物的形成。其次，經過研究無擋板和有擋板條件下攪拌釜內粘垢的產生及其分布規律，發現在相同攪拌功率下，平槳、三葉后掠式槳的粘釜量最少，且槳葉安裝高度對總粘釜量無明顯影響。粘釜物隨著反應時間的增加而增多，反應剛開始時沒有粘釜物產生，反應初期開始產生粘釜物并隨著時間的增加在反應中期達到最大值，后期將不再產生粘釜物。同時，由于反應釜材料固有屬性導致加工過程中不可避免地會在釜壁表面產生缺陷，而且在清洗反應釜的過程中也容易留下刮痕，這些均會影響反應釜內壁表面的光潔度，而在這些表面缺陷處均有催化作用，會在一定程度上促進粘釜物的生長。通過實驗發現，粘釜物形成影響因素是工藝條件和粘釜物微觀結構，并從粘釜物的生長機理角度出發總結了減少粘釜物生長的措施，即控制反應溫度范圍，采用上抬式攪拌槳，提高釜壁表面光潔度，改善攪拌產生的剪切力。

二、粘釜物微觀結構

通過透射電鏡觀察對比粘釜物和PVC的微觀結構，我們發現粘釜物的微觀結構有明顯的拉絲狀空洞，而PVC的微觀結構均勻連續；粘釜物的生長過程與剪切作用有關，由于釜壁處的物料液滴所受攪拌剪切力較小，只能停留在受拉變形階段，所以粘釜物便逐漸堆積生長。

三、釜表面材料

釜表面材料是影響粘釜程度的一個重要因素，不銹鋼與鍍錫鐵的粘釜情況較嚴重，鉛表面不粘釜，其他表面材料粘釜情況較輕。這是因為金屬材料釜壁存在自由電子和瞬時正離子，會生成絡合鍵并產生絡合粘釜反應，所以粘釜嚴重；而對于硅酸鹽結構、高分子結構等非金屬材料，由于其表面無自由電子和瞬時正離子，因此粘釜較輕。

四、攪拌釜物料量

聚合釜中的物料量對粘釜也有一定影響，即當釜內液面發生變化時，粘釜量也會有明顯變化。攪拌程度越好，粘釜物越多；攪拌程度越差，粘釜物越少，但物料混合效果越差，越不利于聚合反應。
 
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