孫鵬飛（山東玉皇化工有限公司，山東 菏澤 274500）

順丁橡膠凝聚過程節(jié)能技術(shù)探討

孫鵬飛（山東玉皇化工有限公司，山東 菏澤 274500）

本文主要根據(jù)順丁橡膠凝聚的過程，介紹目前國內(nèi)順丁橡膠凝聚過程的節(jié)能技術(shù)的發(fā)展歷史，分析順丁橡膠凝聚過程節(jié)能技術(shù)的原理，研究順丁橡膠凝聚過程節(jié)能的措施，節(jié)能技術(shù)的發(fā)展對于我國可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略有著重要的意義，本文同時還對順丁橡膠凝聚過程節(jié)能技術(shù)的未來發(fā)展方向與發(fā)展進(jìn)度進(jìn)行了推測，以供各位同仁交流參考。

順丁橡膠；凝聚過程；節(jié)能設(shè)計；技術(shù)研究

0 引言

順丁橡膠的生產(chǎn)過程是利用化學(xué)工藝中的水析法，第一步要分離聚合物與溶液試劑，第二步要準(zhǔn)備好釜熱水，釜熱水通常是經(jīng)過事前準(zhǔn)備好的，前期工作完成之后加入膠液。第三步，進(jìn)行加熱，熱度會產(chǎn)生蒸汽保證溶劑全部氣化從而并被帶出釜外。本文主要是對上述過程中蒸汽的消耗量、溶劑保證汽化的完整性需要的推動力進(jìn)行研究，分析順丁橡膠凝聚過程中可能節(jié)能的因素，只有清晰的知道蒸汽消耗量與溶劑消耗量的關(guān)系才能更好的研究節(jié)能問題。

1 我國順丁橡膠凝聚過程的歷史發(fā)展進(jìn)程

前言所講述的順丁橡膠的生產(chǎn)過程中提到的膠液凝聚工藝在我國已有一段研究時間，膠液凝聚工藝是一種可以保證聚合物與溶劑完全分離，重點(diǎn)是在分離過程中所消耗的物質(zhì)是這項(xiàng)技術(shù)水平質(zhì)量高低的重要因素。如果這其中的能耗與物耗量不是非常多，不能保證凝聚的效果，那么也不算是一項(xiàng)成熟的技術(shù)。一旦凝聚效果不好那么會對整個生產(chǎn)過程造成嚴(yán)重的影響。如果為了保證好凝聚的效果，但是能耗與物耗量非常巨大，那么這項(xiàng)工藝也不成熟。不成熟的技術(shù)往往會造成大量的資源浪費(fèi)，非常不利于我國的可持續(xù)發(fā)展，在這項(xiàng)工作是各資源的利用率都不會很高。從開始研究的過程中，研究人員關(guān)注的重點(diǎn)就一直在膠液凝聚的過程物質(zhì)消耗量，力求提高整體的使用效率。隨著國家改革的深入進(jìn)行與科技發(fā)展，近幾十年來，各項(xiàng)工藝都達(dá)到了井噴的時期，順丁橡膠的凝聚工藝也是這樣，在目前的物質(zhì)生產(chǎn)水平之下，膠液凝聚發(fā)生來了巨大的變化，在以往常壓凝聚逐漸向保壓凝聚工藝過度，經(jīng)過長時間的社會選擇，三釜差壓凝聚現(xiàn)在已經(jīng)成為市面上最為常見的凝聚工藝。我國順丁橡膠的生產(chǎn)起先的工藝是通過加溫促進(jìn)凝聚過程，高溫低壓的條件可以保證膠液的完全夠凝聚。為了達(dá)到生產(chǎn)效率，加溫低壓的控制條件的保證消耗了非常多的能量。研究人員在長時間的觀察與實(shí)驗(yàn)分析之下得出了保證凝聚的溫度不變壓力越高耗能越少的結(jié)論。目前市面上常見的三釜凝聚就是把理論融入了實(shí)踐之中，三釜凝聚有三釜，通常在釜與釜之間分別加入裝置提濃器這樣可以保證壓力從而降低能源的消耗。這些技術(shù)對于國家的工藝發(fā)展來說有著積極的促進(jìn)作用。同時也在一定程度上提升了企業(yè)的競爭力。

2 順丁橡膠凝聚過程節(jié)能技術(shù)的原理

順丁橡膠凝聚過程中產(chǎn)生反應(yīng)的位置在凝聚釜，內(nèi)部所使用的材料往往是由兩種物質(zhì)結(jié)合的，一種蒸汽另一種為氣相溶劑，這種材料可以簡單的看做這兩者的混合物也就是水與溶劑的非均相混合物，聚丁二烯膠粒就是上述混凝土經(jīng)過提煉出的固體物質(zhì)。順丁橡膠在凝聚的過程中，固體與液體狀態(tài)通常是不出現(xiàn)的，凝聚釜只存在擴(kuò)散和汽化的化學(xué)現(xiàn)象。綜上所述，在順丁橡膠的凝聚中，研究人員只對氣體狀態(tài)與液體狀態(tài)下的物質(zhì)進(jìn)行深度研究。在凝聚的過程中固體顆粒聚丁二烯和溶劑的分子質(zhì)量往往存在著較大的差別，兩者物質(zhì)的量與各組分的物質(zhì)的量之和之比也就是摩爾分?jǐn)?shù)相差非常小，總結(jié)起來就是溶劑并不受或者只是受輕微的聚丁二烯汽化程度的影響。研究人員在進(jìn)行研究的計算過程中這些數(shù)據(jù)可以忽略。溶劑與水的化學(xué)性質(zhì)也有著很大的不同。順丁橡膠凝聚的過程中釜內(nèi)部可能存在不能完全相融合的現(xiàn)象，在這之中溶劑所需要的壓力是不會受水的影響的。順丁橡膠凝聚過程中凝聚消耗的物質(zhì)其實(shí)就是膠液的蒸汽消耗量。蒸汽在這之中起著非常重要的作用也非常的關(guān)鍵。蒸汽往往被用來提高能量，蒸汽在加熱之后往往蘊(yùn)含著大量的能量，提升溫度，溫度可以保證溶劑的充分的汽化。蒸汽還能起著把釜內(nèi)的氣相溶劑帶到釜外的重要作用。我國的研究學(xué)者在20世紀(jì)末期就在進(jìn)行著蒸汽量消耗的實(shí)驗(yàn)，統(tǒng)計在凝聚過程中需要的蒸汽量。得到的結(jié)論為假設(shè)水膠的體積比不會發(fā)生連續(xù)或較大的變化，整個過程中所需要的蒸汽量基本上處于一個定值。順丁橡膠凝聚過程節(jié)能的分析就要保證蒸汽可以把帶出的氣象溶劑量變小。經(jīng)過研究人員長時間的努力又得到的關(guān)于這方面的結(jié)論為溶劑的汽化的影響因素為釜內(nèi)的攝氏溫度與釜內(nèi)的操作壓力，整個過程中影響汽化的因素越大越多，需要消耗的能源也就越來越多。整個過程中影響汽化的因素越少，需要消耗的物質(zhì)能源也就得到一定程度的降低。這也是研究人員在節(jié)能方面關(guān)注的重點(diǎn)。順丁橡膠凝聚過程中在控制溫度的前提下，為了使溶劑處于氣態(tài)狀態(tài)與液態(tài)狀態(tài)平衡的情況下，溶劑汽化所需要的壓力也叫作溶劑的蒸汽壓力與實(shí)際的壓力不契合量。在這個過程中凝聚物消耗的物質(zhì)往往就是實(shí)際溶劑的消耗量，順丁橡膠在凝聚過程中，溶劑若是容易汽化成氣態(tài)那么表示說明溶劑所需要消耗的物質(zhì)越少，保證了節(jié)能。溶劑若是非常不容易汽化氣態(tài)那么表示說明溶劑所需要消耗的物質(zhì)越多。在溶劑汽化的問題上，溶劑是否容易汽化也是作為節(jié)能研究中的一大重點(diǎn)。顯而易見研究人員通常也會在這個關(guān)鍵點(diǎn)上下足功夫。通常順丁橡膠在的生產(chǎn)過程中，溶劑可以是己烷，經(jīng)過大量的實(shí)驗(yàn)以及理論公式可進(jìn)行計算分析在不同的溫度與壓力的條件下所需要的溶劑汽化成氣態(tài)所需要消耗的能量。經(jīng)過數(shù)量非常多的分析比較可知溫度不變，蒸汽的消耗量也會隨著溶劑汽化成氣態(tài)所需要消耗的能量增加而增大。當(dāng)保證溶劑汽化成氣態(tài)所需要消耗的能量值達(dá)到了一定峰值時，蒸汽消耗量會出現(xiàn)成倍增加的現(xiàn)象，這個值就是在這個溫度下溶劑凝聚的最合適的數(shù)值，進(jìn)而對操作的壓力進(jìn)行調(diào)節(jié)可以保證對能源的節(jié)約量。

3 順丁橡膠凝聚過程節(jié)能技術(shù)未來狀態(tài)展望

順丁橡膠在凝聚的過程中，要特別注意上文探討的影響因素，找到最合適的狀態(tài)下的物質(zhì)消耗量從而保證對能源的節(jié)約，來達(dá)到節(jié)能設(shè)計。進(jìn)行長期研究的工作人員往往通過理論公式計算就可以得到一些有用的信息，順丁橡膠液在凝聚的過程中氣相溶劑會帶出的蒸汽耗量往往是非常重要的也是能源消耗中最需要注意的，溶劑的汽、液平衡狀態(tài)往往是最為理想的狀態(tài)從而達(dá)到節(jié)能的效果，繼續(xù)研究不同溫度與不同壓力之下蒸汽的消耗量的數(shù)值是具有建設(shè)性意義的，兩者的多種組合往往會出現(xiàn)不同的結(jié)果。在實(shí)際的生產(chǎn)過程中溫度往往受著蒸汽量影響，無法作為平衡的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，這時控制操作壓力可對凝聚效果產(chǎn)生很大的影響，這時整個溶劑的汽態(tài)與液態(tài)形式會逐漸接近于平衡的狀態(tài)，這是溶劑汽化所需要的能量會變小，溶劑的汽化效率也會一定程度的降低，這時是非常不利效率提高的。為了實(shí)現(xiàn)更好的節(jié)能效果，就要積極的改善溶劑的汽化狀態(tài)，在保證汽化效率的狀態(tài)下降低對能量的消耗。目前我國的研究進(jìn)程已經(jīng)得到了一定的成果，但是為了進(jìn)一步提高節(jié)能的效率，要特別注意下面的兩點(diǎn)，第一，溶劑汽化的效率不能通過對其他能源消耗來控制。第二，凝聚的過程不要采取對其他能源進(jìn)行消耗來控制。要達(dá)到上述注意事項(xiàng)下保證能源消耗達(dá)到最低才是順丁橡膠在凝聚節(jié)能的終極點(diǎn)。

4 結(jié)語

目前國家對順丁橡膠凝聚的過程節(jié)能工藝還在進(jìn)行深入的研究，節(jié)能技術(shù)的研究具有很高的價值。為了實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，必須要采用低消耗、低污染、多循環(huán)的設(shè)計理念，保證對環(huán)境造成最小的傷害。企業(yè)要保證生產(chǎn)的質(zhì)量與效率，還要考慮最優(yōu)節(jié)能設(shè)計，提高整體的創(chuàng)新節(jié)能技術(shù)，相信隨著社會的進(jìn)步與技術(shù)革命，節(jié)能設(shè)計會越來越完善并會得到全面的推廣。

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孫鵬飛（1989- ），男，漢，本科，高分子材料與工程，助理工程師。