图1  光学用透镜大部分使用PC制造，低能耗及高效的脱挥技术可在其生产过程得以应用。

聚合是将许多小分子单体组成长链高分子的反应，也是生产各种塑料的重要技术。Sulzer化工向用户提供PC-聚碳脱挥工艺系统，该系统更具经济性，更具可靠性。

PC聚碳和PS聚苯乙烯可以用来制造众多的产品，例如医用包、冰箱内饰、光学用透镜（如图1所示）、光盘、汽车部件和喝水用的杯子等等。合成塑料是多种日用商品的原材料，需求极大，因此得以工业化大量的生产。

低残单含量

尽管在聚合过程中，反应初期，引发反应使单体分子生长并形成长链分子，反应末期，链终止剂终止反应，但不可避免的是总有一部分未反应的单体会残留其中。而残单含量直接影响了产品的质量，这就要求生产过程中，将残单含量控制在最低程度。在绝大多数情况下，聚合得到的产物主要含有以下几种成分：

聚合物（希望得到的产品）；

未参加反应的单体；

少量单体组成的低聚物；

溶剂；

其他杂质。

图2 在含有SMXL混合单元热预热器中的热传导效率是常用空管的5~9倍。聚合物熔体中的温度差别可以被迅速消除。

在体系中，不希望得到的物质往往含量很高，而温度对聚合物的质量和性能影响很大。为去除高粘度熔融聚合物中的这些杂质，Sulzer化工公司开发了一种名为“Devoli”的脱挥工艺，通过该工艺，可以获得极低残留物的聚合物产品。此外，与现有的其他脱挥工艺相比，Sulzer公司开发的脱挥工艺能耗极低。与此同时，该工艺对聚合物的温和处理保证了聚合物的质量和性能。

静态设备的脱挥反应

该脱挥工艺主要是由接有静态设备的真空蒸发罐来完成。根据聚合反应后残单含量及聚合物性能的要求，Sulzer化工公司可以设计一级或多级脱挥工艺单元。

第一级脱挥工艺单元主要由一个静态混合器/预热器和真空脱挥罐组成。含有内置混合单元结构的预热器（如图2所示）能对聚合物进行快速和均匀的加热，这样就极大程度地降低破坏分子链的局部过热的危险。此外，边混合边换热的过程减少了聚合物的停留时间，从而也避免了无谓的热反应。

脱挥发过程——物料分离的过程实际上是在后续的真空脱挥罐中进行的。在此我们称之为闪蒸（如图3所示），聚合物在其中迅速膨胀，挥发物－单体、低聚物和溶剂得以抽提挥发。挥发物进入一个精馏塔进行分离，溶剂和单体回流至反应系统，低聚物则不能回用。如果对聚合提出非同一般的残单含量要求，例如用于食品包装的PS，在后续的脱挥反应中，残单含量需要≤100ppm（这就需要使用脱挥抽提助剂，例如CO2，水或N2）。

图3  除了离心风机，该脱挥发系统几乎没有动设备，这大大增强了装置的实用性，并极低地降低了维护成本。

低成本

Suzler公司的脱挥发工艺在很多方面都优于现有的技术。通过一套产能为25000t/a的装置运营和测试，Sulzer公司脱挥发系统投资成本和运营成本都得以极大降低（如图4所示）。

真空脱挥发系统同时还有一个技术优势。绝大多数聚合物都可以通过真空系统得以精制，同时由于使用离心风机，聚合物在进行脱挥发处理时，剪切作用的破坏得以极大地降低。

停留时间减短，其分布也变窄，又进一步确保聚合物性能的稳定。这一点在弹性聚合物生产中显得尤其重要。

图4  与一套含二级脱挥单元，单层蒸发螺杆挤出的脱挥发系统（产能为25000t/a）相比，Sulzer脱挥发系统成本投资仅为它的60%，运营成本更只是它的40%。

Sulzer脱挥发系统的优势主要体现在两方面，低能耗和低原料消耗。静态混合器/预热器为聚合物提供高效的加热，同时过程中只使用少量的泵，这就极大地降低了系统的能耗。若用水作为脱挥抽提助剂，系统可设计成一个循环操作的封闭系统，也无需额外的污水处理系统。

多年的经验

简单的理论在大规模装置得以认证后将不同寻常，而成为一种经验和财富。Sulzer公司利用静态混合器技术，已经能实现简单的想法到成功的生产装置的转变。该系统的关键设备是混合器/热交换器，膨胀罐和静态混合器。Sulzer公司根据产品的物性而对以上的设备内件进行相应特殊设计和调整。特别是作为脱挥助剂混合用的静态混合器对制造提出更高的要求。生产高性能高品质的聚合物往往要借助有效的实验测试。

Iran的PC－聚碳脱挥装置

Sulzer公司的脱挥系统用于食品级PS生产上，已有多年。过去的几年中，又在PC生产上大放异彩。Sulzer 公司的工程师们为伊朗Khouzestan石化公司PC装置提供设计并供应了脱挥系统。从2003年起，伊朗西南部的Iman石化工业区计划出产这种无色塑料。用户最初的计划是想使用传统的脱挥工艺。经过Sulzer专家的建议和努力，用户认可并接受Sulzer公司脱挥系统的理念和特点，决定重新考虑装置的脱挥工艺。最终，Sulzer 公司被授予PC脱挥装置的设计及供货合约。根据用户的要求，并为避免在以后生产装置上出现意外，Sulzer 公司在实验装置上进行工艺参数的调整和确认。

图5  Sulzer化工脱挥发系统中的膨胀罐，正运往用户现场。

除了在PS装置上的应用，Sulzer公司脱挥系统在其他生产装置上也得到广泛的应用和验证。现通过PC上的应用（如图5所示），Sulzer公司的专家们，对该系统在其他聚合物生产中的应用潜力更加深信不疑，聚乙烯、聚醋酸乙烯和弹性聚合物只是该脱挥系统应用的一小部分而已，针对现有的生产装置可以通过改造而达到降低能耗和提高生产效率的目的。