孙鹏飞（山东玉皇化工有限公司，山东 菏泽 274500）

顺丁橡胶凝聚过程节能技术探讨

孙鹏飞（山东玉皇化工有限公司，山东 菏泽 274500）

本文主要根据顺丁橡胶凝聚的过程，介绍目前国内顺丁橡胶凝聚过程的节能技术的发展历史，分析顺丁橡胶凝聚过程节能技术的原理，研究顺丁橡胶凝聚过程节能的措施，节能技术的发展对于我国可持续发展战略有着重要的意义，本文同时还对顺丁橡胶凝聚过程节能技术的未来发展方向与发展进度进行了推测，以供各位同仁交流参考。

顺丁橡胶；凝聚过程；节能设计；技术研究

0 引言

顺丁橡胶的生产过程是利用化学工艺中的水析法，第一步要分离聚合物与溶液试剂，第二步要准备好釜热水，釜热水通常是经过事前准备好的，前期工作完成之后加入胶液。第三步，进行加热，热度会产生蒸汽保证溶剂全部气化从而并被带出釜外。本文主要是对上述过程中蒸汽的消耗量、溶剂保证汽化的完整性需要的推动力进行研究，分析顺丁橡胶凝聚过程中可能节能的因素，只有清晰的知道蒸汽消耗量与溶剂消耗量的关系才能更好的研究节能问题。

1 我国顺丁橡胶凝聚过程的历史发展进程

前言所讲述的顺丁橡胶的生产过程中提到的胶液凝聚工艺在我国已有一段研究时间，胶液凝聚工艺是一种可以保证聚合物与溶剂完全分离，重点是在分离过程中所消耗的物质是这项技术水平质量高低的重要因素。如果这其中的能耗与物耗量不是非常多，不能保证凝聚的效果，那么也不算是一项成熟的技术。一旦凝聚效果不好那么会对整个生产过程造成严重的影响。如果为了保证好凝聚的效果，但是能耗与物耗量非常巨大，那么这项工艺也不成熟。不成熟的技术往往会造成大量的资源浪费，非常不利于我国的可持续发展，在这项工作是各资源的利用率都不会很高。从开始研究的过程中，研究人员关注的重点就一直在胶液凝聚的过程物质消耗量，力求提高整体的使用效率。随着国家改革的深入进行与科技发展，近几十年来，各项工艺都达到了井喷的时期，顺丁橡胶的凝聚工艺也是这样，在目前的物质生产水平之下，胶液凝聚发生来了巨大的变化，在以往常压凝聚逐渐向保压凝聚工艺过度，经过长时间的社会选择，三釜差压凝聚现在已经成为市面上最为常见的凝聚工艺。我国顺丁橡胶的生产起先的工艺是通过加温促进凝聚过程，高温低压的条件可以保证胶液的完全够凝聚。为了达到生产效率，加温低压的控制条件的保证消耗了非常多的能量。研究人员在长时间的观察与实验分析之下得出了保证凝聚的温度不变压力越高耗能越少的结论。目前市面上常见的三釜凝聚就是把理论融入了实践之中，三釜凝聚有三釜，通常在釜与釜之间分别加入装置提浓器这样可以保证压力从而降低能源的消耗。这些技术对于国家的工艺发展来说有着积极的促进作用。同时也在一定程度上提升了企业的竞争力。

2 顺丁橡胶凝聚过程节能技术的原理

顺丁橡胶凝聚过程中产生反应的位置在凝聚釜，内部所使用的材料往往是由两种物质结合的，一种蒸汽另一种为气相溶剂，这种材料可以简单的看做这两者的混合物也就是水与溶剂的非均相混合物，聚丁二烯胶粒就是上述混凝土经过提炼出的固体物质。顺丁橡胶在凝聚的过程中，固体与液体状态通常是不出现的，凝聚釜只存在扩散和汽化的化学现象。综上所述，在顺丁橡胶的凝聚中，研究人员只对气体状态与液体状态下的物质进行深度研究。在凝聚的过程中固体颗粒聚丁二烯和溶剂的分子质量往往存在着较大的差别，两者物质的量与各组分的物质的量之和之比也就是摩尔分数相差非常小，总结起来就是溶剂并不受或者只是受轻微的聚丁二烯汽化程度的影响。研究人员在进行研究的计算过程中这些数据可以忽略。溶剂与水的化学性质也有着很大的不同。顺丁橡胶凝聚的过程中釜内部可能存在不能完全相融合的现象，在这之中溶剂所需要的压力是不会受水的影响的。顺丁橡胶凝聚过程中凝聚消耗的物质其实就是胶液的蒸汽消耗量。蒸汽在这之中起着非常重要的作用也非常的关键。蒸汽往往被用来提高能量，蒸汽在加热之后往往蕴含着大量的能量，提升温度，温度可以保证溶剂的充分的汽化。蒸汽还能起着把釜内的气相溶剂带到釜外的重要作用。我国的研究学者在20世纪末期就在进行着蒸汽量消耗的实验，统计在凝聚过程中需要的蒸汽量。得到的结论为假设水胶的体积比不会发生连续或较大的变化，整个过程中所需要的蒸汽量基本上处于一个定值。顺丁橡胶凝聚过程节能的分析就要保证蒸汽可以把带出的气象溶剂量变小。经过研究人员长时间的努力又得到的关于这方面的结论为溶剂的汽化的影响因素为釜内的摄氏温度与釜内的操作压力，整个过程中影响汽化的因素越大越多，需要消耗的能源也就越来越多。整个过程中影响汽化的因素越少，需要消耗的物质能源也就得到一定程度的降低。这也是研究人员在节能方面关注的重点。顺丁橡胶凝聚过程中在控制温度的前提下，为了使溶剂处于气态状态与液态状态平衡的情况下，溶剂汽化所需要的压力也叫作溶剂的蒸汽压力与实际的压力不契合量。在这个过程中凝聚物消耗的物质往往就是实际溶剂的消耗量，顺丁橡胶在凝聚过程中，溶剂若是容易汽化成气态那么表示说明溶剂所需要消耗的物质越少，保证了节能。溶剂若是非常不容易汽化气态那么表示说明溶剂所需要消耗的物质越多。在溶剂汽化的问题上，溶剂是否容易汽化也是作为节能研究中的一大重点。显而易见研究人员通常也会在这个关键点上下足功夫。通常顺丁橡胶在的生产过程中，溶剂可以是己烷，经过大量的实验以及理论公式可进行计算分析在不同的温度与压力的条件下所需要的溶剂汽化成气态所需要消耗的能量。经过数量非常多的分析比较可知温度不变，蒸汽的消耗量也会随着溶剂汽化成气态所需要消耗的能量增加而增大。当保证溶剂汽化成气态所需要消耗的能量值达到了一定峰值时，蒸汽消耗量会出现成倍增加的现象，这个值就是在这个温度下溶剂凝聚的最合适的数值，进而对操作的压力进行调节可以保证对能源的节约量。

3 顺丁橡胶凝聚过程节能技术未来状态展望

顺丁橡胶在凝聚的过程中，要特别注意上文探讨的影响因素，找到最合适的状态下的物质消耗量从而保证对能源的节约，来达到节能设计。进行长期研究的工作人员往往通过理论公式计算就可以得到一些有用的信息，顺丁橡胶液在凝聚的过程中气相溶剂会带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，溶剂的汽、液平衡状态往往是最为理想的状态从而达到节能的效果，继续研究不同温度与不同压力之下蒸汽的消耗量的数值是具有建设性意义的，两者的多种组合往往会出现不同的结果。在实际的生产过程中温度往往受着蒸汽量影响，无法作为平衡的基础数据，这时控制操作压力可对凝聚效果产生很大的影响，这时整个溶剂的汽态与液态形式会逐渐接近于平衡的状态，这是溶剂汽化所需要的能量会变小，溶剂的汽化效率也会一定程度的降低，这时是非常不利效率提高的。为了实现更好的节能效果，就要积极的改善溶剂的汽化状态，在保证汽化效率的状态下降低对能量的消耗。目前我国的研究进程已经得到了一定的成果，但是为了进一步提高节能的效率，要特别注意下面的两点，第一，溶剂汽化的效率不能通过对其他能源消耗来控制。第二，凝聚的过程不要采取对其他能源进行消耗来控制。要达到上述注意事项下保证能源消耗达到最低才是顺丁橡胶在凝聚节能的终极点。

4 结语

目前国家对顺丁橡胶凝聚的过程节能工艺还在进行深入的研究，节能技术的研究具有很高的价值。为了实现可持续发展，必须要采用低消耗、低污染、多循环的设计理念，保证对环境造成最小的伤害。企业要保证生产的质量与效率，还要考虑最优节能设计，提高整体的创新节能技术，相信随着社会的进步与技术革命，节能设计会越来越完善并会得到全面的推广。

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孙鹏飞（1989- ），男，汉，本科，高分子材料与工程，助理工程师。