第一篇：實(shí)驗(yàn)三-丙烯酸水溶液聚合教案

丙烯酸水溶液聚合

一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?掌握聚丙烯酸的合成。

二、實(shí)驗(yàn)原理

高相對分子質(zhì)量的聚丙烯酸(相對分子質(zhì)量在幾萬或幾十萬以上)多用于皮革工業(yè)、造紙工業(yè)等方面。低相對分子質(zhì)量的聚丙烯酸（相對分子質(zhì)量都在一萬以下）作為阻垢用，是水質(zhì)穩(wěn)定劑的主要原料之一。聚丙烯酸相對分子質(zhì)量的大小對阻垢效果有極大影響，從各項(xiàng)試驗(yàn)表明，低相對分子質(zhì)量的聚丙烯酸阻垢作用顯著，而高相對分子質(zhì)量的聚丙烯酸喪失阻垢作用。

丙烯酸單體極易聚合，可以通過本體、溶液、乳液和懸浮等聚后方法得到聚丙烯酸。它符合一般的自由基聚合反應(yīng)規(guī)律，實(shí)驗(yàn)可通過控制引發(fā)劑用量和應(yīng)用調(diào)聚劑異丙醇來調(diào)節(jié)聚丙烯酸分子量大小。

三、實(shí)驗(yàn)儀器和試劑

三口瓶，回流冷凝管，電動攪拌器，恒溫水浴，溫度計，滴液漏斗。丙烯酸，過硫酸銨。

四、實(shí)驗(yàn)步驟 1.聚丙烯酸的合成

在裝有攪拌器、回流冷凝管、和溫度計的250mL三口瓶中，加入 140mL蒸餾水和5ml丙烯酸單體，開動攪拌器；加熱使水浴溫度達(dá)到70℃，將1g 過硫酸銨溶于10ml水中，加入反應(yīng)瓶內(nèi)；將溫度升至80℃繼續(xù)回流1h，反應(yīng)結(jié)束。

2.固含量測定

在已經(jīng)稱好的錫紙中加入0.2g左右樣品（精確至0.0001g），120℃烘箱中烘30min，按下式計算固含量：

固含量＝m2-m0

m1-m0式中，m0為錫紙質(zhì)量；m1為干燥前樣品質(zhì)量和鋁箔質(zhì)量之和；m2為干燥后樣品質(zhì)量和鋁箔質(zhì)量之和。

3.轉(zhuǎn)化率的測定

在已經(jīng)稱好的錫紙中加入0.2g左右樣品（精確至0.0001g），120℃烘箱中烘30min，按下式計算轉(zhuǎn)化率：

轉(zhuǎn)化率＝mc-S×mb/ma

G×mb/ma式中，mc為取樣干燥后的樣品的質(zhì)量，=m2-m0；mb為取樣干燥前的樣品的質(zhì)量，=m1-m0；ma為三口燒瓶內(nèi)反應(yīng)體系總質(zhì)量；S為實(shí)驗(yàn)中加入的引發(fā)劑總質(zhì)量；G為聚合反應(yīng)體系中加入單體的總質(zhì)量；ma，S，G均可以由配方中計算得出。

五、思考題

1.連鎖聚合合成高聚物的方法有幾種? 本實(shí)驗(yàn)采用的聚合方法是什么? 答案：本體聚合、懸浮聚合、乳液聚合、溶液聚合；本實(shí)驗(yàn)采用的聚合方法是溶液聚合。2.測試轉(zhuǎn)化率時，反應(yīng)體系單體和溶劑的在反應(yīng)過程中的揮發(fā)、烘干時間（殘留溶劑，及烘干過程的聚合反應(yīng)）、稱重準(zhǔn)確度對結(jié)果有何影響？

答案：溶劑揮發(fā)了，則算出的單體溶度偏低，則分母更小，轉(zhuǎn)化率偏高；有殘留溶劑也使得轉(zhuǎn)化率偏高，有聚合反應(yīng)也使得轉(zhuǎn)化率偏高。

改進(jìn)方法：加個氣球封閉反應(yīng)體系，降低反應(yīng)溫度等。（不影響充氮?dú)猓?/p>

第二篇：丙烯酸水溶液聚合教案

丙烯酸水溶液聚合

一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

掌握聚丙烯酸的合成。

二、實(shí)驗(yàn)原理

高相對分子質(zhì)量的聚丙烯酸(相對分子質(zhì)量在幾萬或幾十萬以上)多用于皮革工業(yè)、造紙工業(yè)等方面。低相對分子質(zhì)量的聚丙烯酸（相對分子質(zhì)量都在一萬以下）作為阻垢用，是水質(zhì)穩(wěn)定劑的主要原料之一。聚丙烯酸相對分子質(zhì)量的大小對阻垢效果有極大影響，從各項(xiàng)試驗(yàn)表明，低相對分子質(zhì)量的聚丙烯酸阻垢作用顯著，而高相對分子質(zhì)量的聚丙烯酸喪失阻垢作用。

丙烯酸單體極易聚合，可以通過本體、溶液、乳液和懸浮等聚后方法得到聚丙烯酸。它符合一般的自由基聚合反應(yīng)規(guī)律，實(shí)驗(yàn)可通過控制引發(fā)劑用量和應(yīng)用調(diào)聚劑異丙醇來調(diào)節(jié)聚丙烯酸分子量大小。

三、實(shí)驗(yàn)儀器和試劑

四口瓶，回流冷凝管，電動攪拌器，恒溫水浴，溫度計，滴液漏斗，PH值計。丙烯酸，過硫酸銨，氯化鈉，氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液。

四、實(shí)驗(yàn)步驟 Ⅰ.聚丙烯酸的合成

1.在裝有攪拌器、回流冷凝管、滴液漏斗和溫度計的250mL四口瓶中，加入 100mL蒸餾水和2 g 過硫酸銨。待過硫酸銨溶解后，加入10g丙烯酸單體。開動攪拌器，加熱使瓶內(nèi)溫度達(dá)到 65~70℃。

2.將40g丙烯酸單體和2.5 g過硫酸銨在40 mL水中溶解，由滴液漏斗漸漸滴入瓶內(nèi)，由于聚合過程中放熱，瓶內(nèi)溫度有所升高，反應(yīng)液逐漸回流。滴完丙烯酸和過硫酸銨溶液約0.5 h。

3.在90℃繼續(xù)回流1h，反應(yīng)即可完成。

五、注意事項(xiàng)

聚丙烯酸樣品需經(jīng)薄膜蒸發(fā)器干燥處理或在石油醚中沉淀，沉淀物晾干后在 50℃烘箱中烘干，然后再于50 ℃真空烘箱中烘干。

六、思考題

1.連鎖聚合合成高聚物的方法有幾種? 本實(shí)驗(yàn)采用的聚合方法是什么? 2.本實(shí)驗(yàn)中需注意的操作有哪些?

第三篇：實(shí)驗(yàn)教案三

《計算機(jī)組裝與維修》

（實(shí)驗(yàn)課教案三）

實(shí)驗(yàn)課教案〈三〉

[教學(xué)目標(biāo)] 1．了解硬盤的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)及各種不同分區(qū)格式。

2．熟練掌握Windows XP中的磁盤管理和DISKGEN工具軟件對硬盤進(jìn)行分區(qū)和格式化的使用方法。[教學(xué)重點(diǎn)] 掌握多種硬盤配置的方法。[教學(xué)難點(diǎn)]

掌握在不同的條件下對硬盤分區(qū)格式化的方法。[分析學(xué)生] 培養(yǎng)學(xué)生正確使用計算機(jī)的方法，糾正學(xué)生一些錯誤的習(xí)慣。[教學(xué)用具] 計算機(jī)，投影儀 [教學(xué)方法] 嘗試教學(xué)法，演示法 [課時安排] 2課時 [教學(xué)過程]

一、導(dǎo)入新課

在安裝操作系統(tǒng)之前首先要對硬盤進(jìn)行分區(qū)格式化。對硬盤分區(qū)格式化會破壞硬盤中的數(shù)據(jù)。所以在此之前一定要對硬《計算機(jī)組裝與維修》

（實(shí)驗(yàn)課教案三）盤中的數(shù)據(jù)進(jìn)行備份。

提問學(xué)生：你們是否有過對硬盤進(jìn)行分區(qū)格式化操作的經(jīng)驗(yàn)？

你喜歡用什么方法對硬盤進(jìn)行分區(qū)格式化？

引導(dǎo)學(xué)生思考、回答并相互補(bǔ)充。

教師總結(jié)歸納同學(xué)們的回答，進(jìn)入教學(xué)課題。

二、新課教學(xué)

硬盤的分區(qū)和格式化 Windows XP 安裝程序中自帶的分區(qū)工具的使用

提問：你們知道在Windows XP 安裝程序中就有自帶的分區(qū)工具？

學(xué)生思考、看書、回答； 教師總結(jié)

對于新硬盤的分區(qū)，直接使用 Windows XP 安裝程序中自帶的分區(qū)工具不僅使用簡單、速度快，而且能直接格式化為 NTFS 文件系統(tǒng)。免去了以后從 FAT32 再轉(zhuǎn)換為 NTFS，更能發(fā)揮 NTFS 的優(yōu)良性能?！队嬎銠C(jī)組裝與維修》

（實(shí)驗(yàn)課教案三）格式化命令FORMAT的使用

提問：DOS下的格式化命令是最簡單的了，你會使用么？ 學(xué)生思考、看書、回答； 教師總結(jié)：

對于一個剛完成分區(qū)任務(wù)的硬盤來說，計算機(jī)是無法存儲文件的，必須事先在其上設(shè)置目錄區(qū)、文件分配表區(qū)等，這種處理叫格式化。也就是說，格式化是在一張磁盤上寫上系統(tǒng)規(guī)定的信息和格式。這樣，當(dāng)在磁盤上存放數(shù)據(jù)時，系統(tǒng)將首先讀取這些規(guī)定的信息進(jìn)行校對，然后才將用戶的數(shù)據(jù)存放到指定的地方。磁盤格式化的命令是FORMAT，通常使用方法如下： FORMAT drive∶[／Q][／U］[／S］ 其中： 《計算機(jī)組裝與維修》

（實(shí)驗(yàn)課教案三）drive：軟盤驅(qū)動器名稱為A：或B：，硬盤驅(qū)動器名稱為C：，D：，／Q 執(zhí)行快速格式化，只清除文件分配表和根目錄，釋放所有空間

／U 指明對軟盤或硬盤進(jìn)行無條件格式化

／S 把DOS的系統(tǒng)文件放在新格式化的磁盤上，使該盤能啟動DOS 分區(qū)格式化軟件DISKGEN的使用

提問：DISKGEN也是一款非常好用的對硬盤進(jìn)行分區(qū)格式化的軟件，你了解么？ 學(xué)生思考、看書、回答； 教師總結(jié)： 1．認(rèn)識DISKGEN

Disk Genius具有分區(qū)、備份恢復(fù)硬盤分區(qū)表、重寫主引導(dǎo)記錄、格式化硬盤、修復(fù)損壞的分區(qū)表等很多功能，而分區(qū)是其最主要的功能。Disk Genius是一個在純DOS下運(yùn)行的軟件，一張軟盤就可以存放。進(jìn)入DOS系統(tǒng)后運(yùn)行DISKGEN?！队嬎銠C(jī)組裝與維修》

（實(shí)驗(yàn)課教案三）

2．利用DISKGEN對硬盤分區(qū)格式化

（1）選擇硬盤

從“硬盤”菜單中選擇要分區(qū)的硬盤（如果計算機(jī)中裝有多個硬盤）。

（2）建立主DOS分區(qū)（3）建立擴(kuò)展DOS分區(qū)（4）建立邏輯DOS分區(qū)（5）刪除分區(qū) WINDOWS XP中的磁盤管理工具的使用

提問：其實(shí)在操作系統(tǒng)Windows XP中有一個非常重要的工具叫“磁盤工具”，利用它就可實(shí)現(xiàn)對硬盤分區(qū)格式化的命令。你知道么？

學(xué)生思考、看書、回答； 教師總結(jié)： 《計算機(jī)組裝與維修》

（實(shí)驗(yàn)課教案三）1．準(zhǔn)備工作：

將要進(jìn)行分區(qū)和格式化的硬盤連接到有操作系統(tǒng)是Windows XP的計算機(jī)的第二個IDE接口（第一個IDE接口接有帶有Windows XP操作系統(tǒng)的硬盤）。2．對硬盤的分區(qū)和格式化

（1）啟動計算機(jī)，進(jìn)入Windows XP操作系統(tǒng)。

（２）開機(jī)后，打開“開始”中“設(shè)置”里的“控制面板”，雙擊“管理工具”，再雙擊“計算機(jī)管理”，打開右側(cè)“磁盤管理”。（３）建立主DOS分區(qū)

打開“操作”菜單中“所有任務(wù)”中的“新建磁盤分區(qū)”，選擇“主磁盤分區(qū)”（４）建立擴(kuò)展DOS分區(qū)（５）建立邏輯DOS分區(qū)（６）激活主DOS分區(qū)

用鼠標(biāo)選中磁盤1，點(diǎn)擊右鍵。選擇“將磁盤分區(qū)標(biāo)為活動的”，將主DOS分區(qū)激活。5 GDISK的使用

提問：還有一種功能更強(qiáng)大的分區(qū)格式化軟件叫ＧＤＩＳＫ，你們使用過么？ 學(xué)生思考、看書、回答； 教師總結(jié)：

GDISK是一個功能強(qiáng)大的分區(qū)格式化軟件，它完全取代了FDISK和FORMAT。和使用交互式菜單的FDISK不同, GDISK是由命令行驅(qū)動的。這提供了更快的配置磁盤分區(qū)和在批處理文件《計算機(jī)組裝與維修》

（實(shí)驗(yàn)課教案三）中定義GDISK操作的能力。

項(xiàng)目5：用GDISK對一塊80 G硬盤的分區(qū)和格式化（主分區(qū)為5GB，擴(kuò)展分區(qū)依次劃為4個邏輯盤：10GB、10GB、20GB、35GB）。

1．硬盤分區(qū)前的準(zhǔn)備工作：

⑴將硬盤的跳線設(shè)置為MASTER，然后安裝到機(jī)箱上，連接好數(shù)據(jù)線和電源線。

⑵準(zhǔn)備一張系統(tǒng)啟動軟盤。將GDISK軟件，EDIT命令拷貝到啟動盤上。

⑶在BIOS設(shè)置中將啟動順序中第一啟動設(shè)備設(shè)置為從A盤啟動。

⑷用EDIT在A盤建一個批處理文件FD.bat，內(nèi)容如下：

gdisk 1 /del /all gdisk 1 /cre /pri /sz:5000 /for /q

gdisk 1 /cre /ext gdisk 1 /cre /log /sz:10000 /for /q gdisk 1 /cre /log /sz:10000 /for /q gdisk 1 /cre /log /sz:20000 /for /q gdisk 1 /cre /log /for /q

注意：硬盤一定要連接在主板第一個IDE接口上，因?yàn)橹付ǖ挠脖P號為1，否則就需要修改批處理文件。

小結(jié)：

1、幾種常用的硬盤分區(qū)格式化軟件?！队嬎銠C(jī)組裝與維修》

（實(shí)驗(yàn)課教案三）

2、不同的條件下使用相應(yīng)得軟件。作業(yè)：

1.復(fù)習(xí)本章與預(yù)下一章 2.做本章的習(xí)題與實(shí)踐題

第四篇：氯乙烯的聚合(教案)

氯乙烯的聚合

一、氯乙烯物理性質(zhì)：

氯乙烯:常溫下是一種無色易燃的氣體，沸點(diǎn)-13.9℃;,凝固點(diǎn)一159.7℃;，閃點(diǎn)一78℃，自燃點(diǎn)472℃，爆炸極限4%一22%。氯乙烯是致癌物，具中等毒性。

二、安全噴淋水系統(tǒng)

聚氯乙烯樹脂是由氯乙烯單體聚合而成。國內(nèi)外聚氯乙烯生產(chǎn)廠曾多次發(fā)生聚乙烯單體空間爆炸事故，損失慘重。氯乙烯單體的泄漏，直接威脅著生產(chǎn)的安全。使用安全噴淋水系統(tǒng)，對泄漏的氯乙烯起到一定的稀釋作用，并且隔絕空氣，降低了環(huán)境溫度，防止了空間爆炸，從而達(dá)到了安全生產(chǎn)的目的。

三、生產(chǎn)工藝流程：

聚氯乙烯生產(chǎn)具有易燃、易爆、腐蝕性強(qiáng)、有毒有害物質(zhì)多、生產(chǎn)過程連續(xù)性強(qiáng)、生產(chǎn)工藝復(fù)雜等特點(diǎn)，生產(chǎn)情況復(fù)雜、條件多變，稍有疏忽就會發(fā)生事故。

懸浮氯乙烯聚合過程的工藝流程如圖所示：

先將去離子水加入聚合釜內(nèi),并將聚合配方的助劑如分散劑、緩沖劑等加入釜內(nèi)攪拌,然后加入引發(fā)劑,密封聚合釜,抽除釜內(nèi)空氣,必要時用氮?dú)馓鎿Q,使釜內(nèi)殘留氧含量降至最低,最后加入氯乙烯單體VCM,然后通過反應(yīng)釜夾套中的過熱水加熱,將釜溫升至預(yù)定溫度并進(jìn)行聚合。為了縮短聚合周期,也可以在反應(yīng)釜脫氧后開始加熱釜內(nèi)物料,達(dá)到預(yù)定溫度時再加入單體并開始聚合。聚合反應(yīng)大量放熱“VCM生成PVC時放熱量1532kJ/kg”。這些聚合反應(yīng)熱通過3種方式散熱,但是根據(jù)反應(yīng)釜大小,3種途徑可以只利用其中一種或兩種方式散熱:1)釜夾套冷卻水;2)釜內(nèi)冷水管;3)釜頂冷凝器等。要嚴(yán)格操作技術(shù),始終保持預(yù)定反應(yīng)溫度,以保證氯乙烯產(chǎn)品質(zhì)量。如果釜內(nèi)聚合反應(yīng)放熱不足或失控造成溫度過高不下時,釜內(nèi)飽和蒸汽壓也將大大超過反應(yīng)釜的操作壓力甚至設(shè)計壓力,從而造成 聚合釜的物理破壞。對此在制造聚合釜時對溫度及壓力的設(shè)計留有充分的余量,防止物理爆破釀成的災(zāi)難性后果。聚合反應(yīng)的溫度、壓力的失控事故常常發(fā)生在反應(yīng)的前中期,即VCM聚合為PVC的轉(zhuǎn)化率小于70%時“單體富相存在,才會發(fā)生上述溫度!壓力超高”VCM轉(zhuǎn)化率大于70%時,單體富相消失時,壓力穩(wěn)步降低。

四、聚合反應(yīng)的主要風(fēng)險因素

懸浮法聚合氯乙烯生產(chǎn)過程的主要風(fēng)險是氯乙烯的“暴聚”事故和氯乙烯泄漏事故。聚合反應(yīng)散熱不足,溫度過高導(dǎo)致“暴聚”事故。易燃易爆有毒的氯乙烯泄漏可能引發(fā)氯乙烯蒸汽云爆炸和火球(BLEVE)事故。避免導(dǎo)致“暴聚”事故3種安全技術(shù)措施:良好的聚合釜反應(yīng)散熱降溫;足夠的攪拌強(qiáng)度和防止“粘釜“等。聚合反應(yīng)的“暴聚”事故

氯乙烯聚合時如果溫度與壓力失控,將導(dǎo)致聚合反應(yīng)的失控,而導(dǎo)致激烈聚合,產(chǎn)生過高壓力與溫度,后果嚴(yán)重時,可能產(chǎn)生聚合釜爆炸,稱為沸騰液體擴(kuò)展蒸汽爆炸(BLEVE)“溫度與壓力失控的原因如下: 1)聚合釜攪拌強(qiáng)度不夠或攪拌不均勻;2)聚合釜夾套、冷水管及冷凝器散熱降溫不夠;3)物料粘釜或釜壁水垢造成傳熱不均。2 氯乙烯泄漏引起火災(zāi)、爆炸事故

氯乙烯氣體易燃易爆,沸點(diǎn)為-13.4℃,閃點(diǎn)為-78℃,燃點(diǎn)是472℃,爆炸極限為3.6%~33%”氯乙烯和空氣混合,一定濃度下可形成爆炸氣體。在聚合過程中可能造成氯乙烯泄漏的原因有: 1)聚合釜軸封泄漏;2)反應(yīng)釜、暴聚時安全閥的泄放或密封不良等;3)聚合釜人孔、手孔及管口破裂。

泄漏的液態(tài)氯乙烯在常壓常溫的環(huán)境下,迅速氣化,當(dāng)擴(kuò)散濃度達(dá)到爆炸極限范圍時遇到點(diǎn)火源便可能發(fā)生火災(zāi)、爆炸事故。3 氯乙烯的毒害作用

VCM對人有致癌作用，各國對PVC生產(chǎn)作業(yè)環(huán)境中氯乙烯允許濃度都做了嚴(yán)格規(guī)定。美國規(guī)定8h平均質(zhì)量濃度不得超過2.54mg/m3;日本規(guī)定空氣中VCM平均質(zhì)量濃度不應(yīng)高于(5.08+-1.16)mg/m3;英國，加拿大和荷蘭規(guī)定空氣中VCM平均質(zhì)量濃度不得超過25.4mg/m3;中國規(guī)定空氣中VCM質(zhì)量濃度不得超過30mg/m3。氯乙烯泄漏時的急性中毒劑量,大鼠經(jīng)口LD50為50mg/kg。

為使作業(yè)環(huán)境符合職業(yè)衛(wèi)生條例規(guī)定,避免人員在氯乙烯泄漏的環(huán)境下暴露而急性中毒傷害,應(yīng)注意防止VCM泄漏,聚合反應(yīng)后將未反應(yīng)的VCM徹底清除,防止PVC上的VCM殘留過量,另外避免人員進(jìn)釜內(nèi)清釜。總之,避免泄漏和最大的限度減少人員暴露是防止中毒的重要環(huán)節(jié)" 4 其他事故傷害

氯乙烯聚合過程中,除上述事故外,設(shè)備轉(zhuǎn)動和使用過程中可能造成人員的機(jī)械傷害、高處梯臺、廊作業(yè)時,防護(hù)設(shè)備缺陷或違章作業(yè),引起人員高處墜落、觸電等事故傷害。

四、安全技術(shù)措施

氯乙烯聚合生產(chǎn)過程中的安全技術(shù)主要是避免氯乙烯聚合反應(yīng)過程的“暴聚”發(fā)生和氯乙烯泄漏發(fā)生。因?yàn)椤氨┚邸奔靶孤┒伎梢詫?dǎo)致聚合釜的重大火災(zāi)、爆炸及中毒事故的發(fā)生。因此防止“暴聚”及泄漏發(fā)生的安全技術(shù)措施研究尤為重要。防止“暴聚”的發(fā)生 1)聚合反應(yīng)熱的散放

a)聚合釜良好的傳熱能力可以增加散熱,在相當(dāng)程度上意味著聚合釜的安全情況

b)一般較大的聚合釜需裝釜頂冷凝回流器。在使用釜頂冷凝器時要注意向釜中加料時排盡不凝氣體,否則會使傳熱系數(shù)下降;還應(yīng)避免采用揮發(fā)性引發(fā)劑,防止釜內(nèi)泡沫進(jìn)入冷凝器,因結(jié)垢使傳熱系數(shù)降低。

c)冷卻水可以帶走釋放的熱量。在聚合過程中,視放熱情況控制閥門調(diào)節(jié)水量,在反應(yīng)出現(xiàn)自動加速時可通過調(diào)節(jié)補(bǔ)充水量和循環(huán)水量的比例降低水溫來保證放熱增加的要求。2)攪拌安全技術(shù)

a)反應(yīng)熱的散放,釜內(nèi)物料是否均勻與攪拌情況密切相關(guān);b)為了使更好的散熱和反應(yīng)穩(wěn)定,應(yīng)充分?jǐn)嚢?攪拌裝置具有一定剪切強(qiáng)度和循環(huán)次數(shù);c)攪拌強(qiáng)度與槳葉尺寸和層數(shù)有關(guān),因此在選擇攪拌裝置時要根據(jù)散熱要求合理選擇。

3)防止“粘釜”技術(shù)

“粘釜”會導(dǎo)致聚合釜散熱能力下降,引發(fā)暴聚。解決“粘釜”問題可從以下幾個方面考慮: a)對聚合釜表面及有關(guān)構(gòu)件表面要精細(xì)研磨;b)在聚合配方中加添加劑;c)在釜內(nèi)有關(guān)構(gòu)件上涂覆防粘釜涂層;d)已存在“粘釜”情況下時及時用溶劑清洗或用超高壓水實(shí)現(xiàn)水力清釜。2 防止泄漏的發(fā)生

氯乙烯泄漏是火災(zāi)、爆炸及中毒事故的源頭,可從以下3個方面采取安全措施防止泄漏。

1)軸封采用現(xiàn)代液體密封技術(shù)。目前國產(chǎn)聚合釜多采用機(jī)械密封,效果和壽命不盡理想;同時要嚴(yán)格定期檢查維修。

2)防止“暴聚”時安全閥泄壓造成的物料排放?！氨┚邸迸帕蠒怪車諝庵蠽CM濃度很高,可能引起爆炸;一旦溫度、壓力超高時,必須制定嚴(yán)格措施緊急降溫處理,準(zhǔn)備足夠的中止劑。

3)壓力容器管道的防泄漏技術(shù)。如果壓力管道及容器發(fā)生破裂,會造成大量VCM泄漏,并難以現(xiàn)場補(bǔ)救和處理,危險性極大;因此堅持開釜前嚴(yán)格執(zhí)行檢查,定期更換和試壓制度等對壓力容器管道的安全管理。3 聚合釜控溫措施

控制好聚合釜的溫度是極為重要的。一方面，控制反應(yīng)溫度在規(guī)定的范圍內(nèi)才能保證產(chǎn)品的質(zhì)量。另一方面，如果釜溫失控，將產(chǎn)生嚴(yán)重后果。聚合反應(yīng)因釜溫上升而更趨激烈，反應(yīng)放熱量增加，隨之釜溫更加失控，形成惡性循環(huán)，導(dǎo)致釜溫釜壓急升，有發(fā)生爆炸的危險。

4 其它防火防爆重要措施（1）建筑防火防爆（2）電氣防火防爆（3）防靜電、防雷擊（4）設(shè)置火災(zāi)自動報警系統(tǒng) 五、一起聚臺裝置爆燃事故的分析

2005年1月18日凌晨。時40分，某氯堿企業(yè)年產(chǎn)8萬噸聚氯乙烯的聚合裝置發(fā)生爆燃事故，一座六層樓的車間廠房燒得只剩下框架。9人受傷，直接經(jīng)濟(jì)損失30萬元。

（一）、基本情況

發(fā)生爆燃事故的聚合裝置是一臺氯乙烯的聚合反應(yīng)釜。釜內(nèi)的主要反應(yīng)物是氯乙烯單體(VCM)，其分子式: C2H3Cl，分子量:62.5;沸點(diǎn):一13.4℃;25℃時，蒸汽壓: 346.53kPa;氯乙烯氣體相對空氣的密度:2.15。

氯乙烯屬有毒、易燃物。其毒性程度按照HGJ43一91的分類規(guī)定:當(dāng)用于確定壓力容器(如:聚合反應(yīng)釜)的致密性、密封性技術(shù)要求時，定為極度危害化學(xué)介質(zhì);最高允許濃度<0.1 mg/m3。

氯乙烯與空氣組成的混合氣團(tuán)，爆炸極限:3.6% ~31%（V/V);自燃點(diǎn):415℃;閃點(diǎn):一78℃,;所在場所嚴(yán)禁煙火。

聚合反應(yīng)釜釜內(nèi)工作壓辦1.1 MPa(聚合壓力由反應(yīng)產(chǎn)物聚氯乙烯的型號一平均聚合度而定)。

釜蓋上裝有安全泄壓裝置:防爆膜。

釜體外面有夾套，內(nèi)通熱水或冷水，調(diào)控釜內(nèi)反應(yīng)的聚合溫度(聚合溫度決定了反應(yīng)產(chǎn)物聚氯乙烯的型號一平均聚合度)。

氯乙烯的聚合反應(yīng)是一種放熱反應(yīng){nC2H3CL引發(fā)劑一((CH2CHCL)n一+熱量}。釜上攪拌機(jī)的連續(xù)攪拌，把釜內(nèi)的反應(yīng)物氯乙烯均勻地分散在水中，進(jìn)行可控的自由基均聚反應(yīng)。通過調(diào)控聚合溫度生成相應(yīng)型號(平均聚合度)的聚氯乙烯產(chǎn)物。

(二)、事故經(jīng)過

2005年1月18日凌晨0時40分，該廠外線電源電壓發(fā)生波動，突然失壓。3臺反應(yīng)釜瞬間停了動力電。攪拌機(jī)停止轉(zhuǎn)動，夾套斷水。

當(dāng)時3臺反應(yīng)釜的工況:A釜正在借助夾套熱水升溫;B釜已運(yùn)行了2個多小時，正在借助夾套冷水對放熱的聚合反應(yīng)降溫;C釜反應(yīng)已經(jīng)結(jié)束，正在等待出料。

由于當(dāng)時值班電工在恢復(fù)備用電操作中違規(guī)，沒能送上備用電。B釜的聚合反應(yīng)因?yàn)閿嚢铏C(jī)較長時間停轉(zhuǎn)，造成反應(yīng)物下沉釜底。釜底反應(yīng)物氯乙烯密度的增加大大加劇了反應(yīng)。加上夾套斷水聚合反應(yīng)放出的熱積聚釜內(nèi)，加快了使原本正在進(jìn)行的均聚反應(yīng)變成無法控制的爆聚反應(yīng)的速度。

按照工藝規(guī)程:聚合釜停了動力電后，計算機(jī)應(yīng)在10秒內(nèi)自動向反應(yīng)著的B釜加人聚合反應(yīng)終止劑，中止反應(yīng)。但是，該廠在1998年2月，有關(guān)人員沒有按照規(guī)定申報，擅自取消了計算機(jī)自動加人的功能，改為人工加人。而當(dāng)這次 事故中要進(jìn)行人工加入終止劑時，卻發(fā)現(xiàn)用以加入終止劑的氮?dú)怃撈科績?nèi)壓力已經(jīng)嚴(yán)重不足。不得不跑到20米外，搬運(yùn)兩瓶新氮?dú)怃撈繐Q上。

就在這段換瓶的時間里，B釜內(nèi)終于發(fā)生爆聚反應(yīng)，反應(yīng)產(chǎn)生的大量熱使溫度飆升，壓力從1.3MPa劇增到1.6MPa。一聲巨響釜內(nèi)氯乙烯氣體沖破釜蓋上的安全防爆膜排出釜外，與大氣組成易燃、易爆的混合氣團(tuán)，彌漫沉降在廠房周圍和底部。

“屋漏又遭連夜雨”，排空管在帶壓的氯乙烯氣體沖擊下意外傾倒，撞在附近鋼構(gòu)件上，產(chǎn)生了火花，引發(fā)了混合氣團(tuán)的爆燃事故。

（三）、事故原因

1、直接原因

①B釜內(nèi)易燃易爆的有毒反應(yīng)物氯乙烯單體(VCM),聚合時發(fā)生了爆聚。爆聚產(chǎn)生的巨大能量造成釜內(nèi)的升溫、升壓，過高壓力的氯乙烯氣引發(fā)了釜上安全防爆膜的爆破。

②氯乙烯氣體從排空管噴射而出，與釜外大氣混合形成了爆炸性氣團(tuán)，沉降彌漫在廠房底部和周圍。

③泄放氯乙烯氣體的排空管，經(jīng)不住帶壓氣流噴射而出的沖力意外傾倒，砸在附近的鋼構(gòu)件上，撞出了火花。

上述三項(xiàng)物的不安全狀態(tài)的不期而遇，滿足了釜外爆燃的三要素，爆燃事故 6 難免.2、間接原因

①安全責(zé)任制不到位。如:1998年2月有關(guān)人員未經(jīng)申報，竟然擅自修改了控制聚合裝置運(yùn)行的計算機(jī)功能取消了自動加人，改為人工加人?？膳碌氖侵钡竭@次事故發(fā)生前都沒有在日常檢查中發(fā)現(xiàn)。

②安全管理的力度不夠。對安全設(shè)施的巡查有死角，未能保證安全設(shè)施的完好備用。如:平時巡查，未能發(fā)現(xiàn)壓送終止劑的備用氮瓶壓力已不足及排氣管不夠牢固等隱患。

③職工素質(zhì)差，不具備應(yīng)對事故的應(yīng)急處理能力。對本職工作所需的安全生產(chǎn)知識缺乏培訓(xùn)，缺乏事故預(yù)防和應(yīng)急處理能力的崗位練兵。如:值班電工沒能及時送上備用電以及當(dāng)班班長沒能及時加入終止劑，也沒有想到啟用聚合裝置上其它幾道安全設(shè)施等。

④為了確保不間斷地向聚合裝置供電，避免停電造成聚合反應(yīng)失控產(chǎn)生事故，聚合裝置安裝有兩路外線電源。由于在兩路外線電源之間，沒有安裝安全聯(lián)鎖裝置。給人工送上備用電操作的失誤埋下了隱患。

⑥值班電工違反手動送備用電的安全操作規(guī)程，沒有先斷開已失壓的一路外線電源，就急急忙忙合上另一路外線電源，結(jié)果未能及時恢復(fù)送電。

⑥事故前，有人未經(jīng)許可，擅自改動了計算機(jī)自動加入聚合反應(yīng)終止劑的功能。變?yōu)榱巳斯ぜ尤?。失去了阻止釜?nèi)發(fā)生爆聚事故的最佳時機(jī)。

⑦停電事故出現(xiàn)后，壓送聚合反應(yīng)終止劑人釜的常備氮瓶，卻因平時的壓力泄漏，瓶壓已下降到不能把聚合反應(yīng)終止劑壓人釜內(nèi)的狀況。而可供更換的新氮瓶遠(yuǎn)在20米外。拆卸舊瓶，搬來新瓶和裝上所花費(fèi)的時間長，為釜內(nèi)可控的自 由基的均聚反應(yīng)變成不可控的爆聚反應(yīng)提供了足夠的時間。

⑧平時，管理人員安全巡查中，疏忽了對氮瓶瓶壓和排氣管的檢查。

（四）、事故教訓(xùn)和整改建議

1、事故教訓(xùn)

從上面所作的原因分析可以認(rèn)定這起聚合裝置爆燃事故為人為的重大責(zé)任事故。

2,整改建議

①扎扎實(shí)實(shí)落實(shí)安全生產(chǎn)責(zé)任制。責(zé)任狀指標(biāo)必須清楚，項(xiàng)目盡可能量化。落實(shí)項(xiàng)目、指標(biāo)要具體到人，做到個個肩上有責(zé)任，人人頭上有指標(biāo)。重點(diǎn)在各級主要管理責(zé)任者的責(zé)任指標(biāo)。特別是公司、車間一級的第一責(zé)任人。

②制定或進(jìn)一步完善聚合裝置安全事故應(yīng)急救援預(yù)案;組織職工(包括班長、專職安全管理人員和車間甚至公司第一負(fù)責(zé)人)進(jìn)行預(yù)案的培訓(xùn)和加強(qiáng)日常演練的力度，增強(qiáng)職工事故預(yù)防和應(yīng)急處理的能力，提高職工素質(zhì)。

③牢固樹立生產(chǎn)車間第一負(fù)責(zé)人就是安全生產(chǎn)第一負(fù)責(zé)人的觀念。認(rèn)真履行安全檢查、監(jiān)督管理安全生產(chǎn)的職責(zé)。做到安全巡查不漏項(xiàng)、無死角，認(rèn)真仔細(xì)、一絲不茍。做好每次巡查的書面記錄。確實(shí)保證每一項(xiàng)安全設(shè)施的完好備用，及時消除發(fā)現(xiàn)的安全隱患。

④對安全設(shè)施實(shí)行定期的安全檢查。要求根據(jù)安全設(shè)施影響生產(chǎn)安全的程度，把間隔期分別定為每月、每周或者每班，并作好每次檢查的書面記錄。必要時，遵照安全生產(chǎn)法第三十條的規(guī)定，由取得專業(yè)資質(zhì)的檢測、檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)進(jìn)行，取得安全使用證或者安全標(biāo)志，方可投入使用。

⑤對電氣安全運(yùn)行人員進(jìn)行全面培訓(xùn)，嚴(yán)格考核。合格者方可上崗。

⑥建立公司專職安全管理部門對檢查記錄進(jìn)行定期檢查制度，把檢查結(jié)果作為責(zé)任制考核的依據(jù)。

⑦從提高裝置的本質(zhì)安全著手，在二路外線電源之間，安裝安全聯(lián)鎖裝置，限期上馬。

⑧再次強(qiáng)調(diào)遵守安全生產(chǎn)規(guī)章制度和嚴(yán)肅勞動紀(jì)律的重要性。尤其是安全措施的更改，必須經(jīng)過總工程師的審批同意方可實(shí)施。任何人不得擅自改動安全措施。

第五篇：苯乙烯懸浮聚合教案

苯乙烯的懸浮聚合

一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

1、了解懸浮聚合的原理，特征及配方中個組分的作用。

2、掌握苯乙烯懸浮聚合的實(shí)驗(yàn)室實(shí)施方法，攪拌、溫度等各條件對產(chǎn)品的顆粒度和性能的影響。

二、實(shí)驗(yàn)原理

本體聚合是烯類單體聚合制備高分子聚合物的最簡單的方法。但這種方法不是在所有情況下都適用的。特別是大型工業(yè)生產(chǎn)中。因?yàn)楸倔w聚合在聚合過程中，隨著單體不斷轉(zhuǎn)變成聚合物大分子，體系的粘度急劇增高，聚合熱的傳遞越來越困難，引起自動增速效應(yīng)和不規(guī)則的過熱點(diǎn)，導(dǎo)致產(chǎn)物有較寬的分子量分布和過熱點(diǎn)缺陷。

為了克服本體加聚過程粘度增高和傳熱受阻產(chǎn)生的不良后果，一種辦法是加入一種惰性的、可溶的、低分子量的稀釋劑來減輕。這種方法就是溶液聚合。雖然溶液聚合提供了較好的熱控制，減緩了自動加速效應(yīng)，但溶劑很少對自由基是真正惰性的。由于溶劑常常發(fā)生鏈轉(zhuǎn)移反應(yīng)使得產(chǎn)物的分子量大大降低，而且聚合溶劑的除去和回收也是相當(dāng)復(fù)雜和浪費(fèi)的，所以在自由基加聚反應(yīng)中用得較少。另一種方法是加入一種不相混溶的液體，通過強(qiáng)烈的攪拌使單體變成不連續(xù)的小顆?；蛭⒅榉稚⒃谧鳛檫B續(xù)相的液體中。采用能溶解于單體相的引發(fā)劑（油溶性引發(fā)劑），使得引發(fā)、增長、終止過程均在單體微珠中進(jìn)行。這樣，實(shí)際上每個單體微珠均成為一個獨(dú)立的、微型的本體聚合反應(yīng)體系，但是卻把傳熱距離縮短到了0.2~0.5毫米，從而解決了傳熱問題，這就是懸浮聚合。因此，懸浮聚合就本質(zhì)而言仍然是本體聚合，符合本體聚合的動力學(xué)規(guī)律。

懸浮聚合通常采用的是連續(xù)相是水，水是最廉價易得的。而且熱容高、粘度大、表面張力大，有利于形成懸浮體系。由于懸浮聚合反應(yīng)熱易于排除，保證了反應(yīng)溫度的均一性，減少了爆聚反應(yīng)的可能。因此，可以使用催化劑等來提高反應(yīng)速度。而且制成的產(chǎn)品呈均勻的顆粒狀，不經(jīng)造粒就可以直接用于成型加工。同時，因?yàn)榻鉀Q了本體聚合難以大型化的問題，現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中采用的大型懸浮聚合釜可達(dá)200M2以上。

但是，籍強(qiáng)烈攪拌分散開的懸浮體系是亞穩(wěn)狀態(tài)的，特別是在聚合物量增加，顆粒發(fā)粘時容易凝結(jié)成團(tuán)。加入少量親水的聚合物如明膠、羥乙基纖維素、聚丙烯酰胺或聚乙烯醇，可以在單體微珠外形成一層保護(hù)膠體。加入表面活性劑和無機(jī)化合物的細(xì)粉如粘土或鈣、鎂的磷酸鹽也能幫助穩(wěn)定懸浮體系。無機(jī)化合物粉末在防止小珠顆粒粘在一起時特別有效。

采用懸浮聚合法制備的聚苯乙烯是一種透明的無定型熱塑性高分子材料，其分子量分布窄。加工流動性好而適用于模壓注射制品的加工，其制品有較高的透明度良好的耐熱性和電絕緣性。

苯乙烯單體在引發(fā)劑過氧化二苯甲酰（可溶于苯乙烯單體而不溶于水）的作用下，以水為分散介質(zhì)，聚乙烯醇為懸浮劑，按自由基型反應(yīng)歷程進(jìn)行懸浮聚合。

三、實(shí)驗(yàn)部分

1、實(shí)驗(yàn)裝置：（如圖）

2、配方：

苯乙烯 17ml；聚乙烯醇（PVA）0.03~0.09g； 過氧二苯甲酰0.3g（精確到0.001g）；凈水（去離子水）120ml；磷酸鈣粉末0.2g。裝置圖如下：

1、電爐；

2、水浴鍋；

3、溫度計；

4、三口燒瓶（250ml）；

5、軸封；

6、攪拌電機(jī)；

7、球形冷凝器

3、實(shí)驗(yàn)步驟：

（1）如圖裝配好儀器。

（2）用量筒量取17ml苯乙烯單體,放入0.3g過氧化苯甲酰，在室溫下?lián)u蕩使其完全溶解。

（3）在三口燒瓶中加入90ml去離子水，再加入0.03~0.09g聚乙烯醇，加熱使其溶解；再加入0.2g磷酸鈣粉末。

（4）將錐形瓶中的苯乙烯-過氧化苯甲酰溶液加入三口燒瓶。并將30ml水沖洗數(shù)次倒入。慢慢開動攪拌并調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速，使苯乙烯單體在水中分散，形成要求粒徑（直徑0.8mm）的球形微珠懸浮在水中。

（5）冷凝管內(nèi)通冷水保持回流狀態(tài)，待水浴溫度升至90℃時保持恒溫聚合。當(dāng)反應(yīng)約半小時，小顆粒開始發(fā)粘表明已發(fā)生聚合。這時要特別控制攪拌速度。適當(dāng)?shù)募涌鞌嚢杷俣?，以免粘性的單體-聚合物顆粒聚成團(tuán)。再升溫至95℃反應(yīng)2.5小時后，珠體變硬，表示大部分單體已轉(zhuǎn)變成聚合物，使反應(yīng)進(jìn)一步完成。

（6）反應(yīng)結(jié)束后，將體系降至室溫，將得到的珠狀產(chǎn)物過濾。并用水洗滌數(shù)次。產(chǎn)品在50℃烘箱中干燥（注意溫度不能太高，以防老化或熔結(jié)）。稱重并計算產(chǎn)率：

產(chǎn)品外觀：無色珠狀顆粒。

四、思考題

1、懸浮劑的作用原理是什么？其用量一般如何確定？

2、為什么說攪拌對于懸浮聚合是特別重要的？攪拌速度對顆粒度、顆粒形狀有什么影響？