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浅谈医化行业RTO聚合物堵塞问题

发布时间:2023-05-20 08:30:00 点击:

RTO焚烧炉RTORCO专业生成厂家无锡泽川环境2023年5月20日讯 近年来VOCs防治是国家环境保护工作和减少温室气体排放的重中之重,医化行业向来是VOCs废气排放大户。当下,由于RTO设备的适用行业较为宽广、可解决复杂工况产生的废气、处理效率较高等优点,已经被诸多行业所接受,在医化行业亦有较为广泛的应用。

这两年市场对RTO概念以及安全等方面的认知不断加深,在医化行业,使用RTO的部分企业为腐蚀、堵塞等问题所困扰,企业因此也担负一定的安全隐患责任、承担排放超标的风险。

腐蚀和堵塞的原因多种多样,今天将从原料药行业可能都会碰到的聚合物角度,浅析该组分带来的堵塞原因以及相应的解决方案。



聚合反应 (以苯乙烯为例)


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苯乙烯分子式

在烃类物质中,苯乙烯的单体活性较大;而对自由基而言,苯乙烯在烃类之中自由基活性较小,也就是说苯乙烯自由基不活泼——这是因为苯乙烯单体的双键与苯环产生共轭反应,双键上的电子云易流动极化,π键易均裂,所以苯乙烯单体活泼。

而当苯乙烯形成苯乙烯自由基时,自由基的独立电子也可与苯环共轭而稳定,故苯乙烯的自由基就不活泼。聚苯乙烯热引发连续本体聚合时,其聚合机理是基于典型的自由基聚合过程,它总是由链引发、链增长和链终止三个基本单元组成。


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苯乙烯聚合反应式

在引发剂作用下苯乙烯的双键打开,进行双烯加成反应,形成中间产物,再与单体进行氢原子转移产生初级游离基,从而引发大量的苯乙烯进行聚合反应。


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聚苯乙烯简式

聚合反应是把低分子量的单体转化成高分子量的聚合物的过程,聚合物具有低分子量单体所不具备的可塑、成纤、成膜、高弹等重要性能,可广泛地用作塑料、纤维、橡胶、涂料、黏合剂以及其他用途的高分子材料。

例如苯乙烯汽化挥发,充满废气管道、RTO的上部空间,由于易聚合的特性,气相苯乙烯在陶瓷蓄热体、RTO格栅壁上部凝结、聚合,形成类似钟乳石形状、厚度不一的聚合物,时常堵塞陶瓷蓄热体、阻火器、仪表等附件,影响RTO正常运行,仪表传感器的正常测量等。


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不同温度下聚合物含量和时间的关联

70℃聚合时在30min内聚合转化率已达95%以上,而后基本不再增加。50℃聚合时,随聚合反应时间延长,聚合转化率较平缓增加,聚合1h,转化率达90%以上,所得聚苯乙烯的重均分子量在10~30min内逐渐增加,而后趋于稳定。


聚合反应对RTO运行的影响


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聚合物堵塞的陶瓷蓄热体

随着聚合物的产生,最直接的影响是堵塞蓄热陶瓷,从而引起RTO陶瓷蓄热体温度场分布不均匀,造成集聚效应,使得陶瓷蓄热体的节能作用有所降低,久而久之,会使排放超标。

其次影响管道,聚合的高分子物质会沉积在管道以及RTO下室体,部分聚合物随着温度变化还会挥发,造成管道内部局部浓度过高,带来安全隐患。

再者这些聚合物会影响阀门的正常运行以及仪表的测量,所以在精细化工行业的RTO设计时,着力解决聚合物质带来的影响,也变得很有必要。


RTO聚合物问题的解决思路


根据聚合物质的特点,并结合研究,设计 RTO针对聚合物可以有以下三点方向。具体实现方式可以有很多种实现方式,这里只提一些处理方向。


1、涂覆阻聚涂层,防止RTO内壁发生聚合;

2、特殊格栅结构设计,防止堵塞;

3、工艺设置升温程序。