苯乙烯用什麼材料閥門

1. 乙烯催化脫氫制苯乙烯實驗的原理是什麼

乙苯脫氫制備苯乙烯實驗講義

苯乙烯是重要的高分子聚合物單體，是能夠進行自由基、陰離子、陽離子、配位等多種機理聚合的少有單體，主要用於生產聚苯乙烯。此外，還可與其他單體共聚得到共聚樹脂，如與丙烯腈、1,3-丁二烯共聚可制備ABS 工程塑料，與1,3-丁二烯共聚可制備丁苯橡膠，與丙烯腈共聚得到AS 樹脂等。目前其工業制備方法主要是乙苯催化脫氫，此方法最早由美國陶氏（Dow ）公司開發，其產量約占總產量的90%。此外，在制葯、農葯合成、選礦、燃料等領域也有應用。了解其制備過程和實驗室操作方法，對改進生產工藝有重要的作用。

一、實驗目肢清的：

1. 了解以乙苯為原料，固定床反應器中鐵系催化劑催化下制備苯乙烯的過程，理解實驗裝置的組成，熟悉相關各部分的操作及儀表數據的讀取；

2. 理解乙苯脫氫的反應機理及操作條件對產物收率的影響，掌握獲得穩定操作工藝條件的步驟和方法；

3. 了解氣相色譜的原理和結構，掌握氣相色譜的常規操作和譜圖分析方法。

二、實驗原理：

乙苯脫氫生成苯乙烯和氫氣是一個可逆的強烈吸熱反應，為提高反應正向進行的程度，反應需在高溫條件下催化劑催化下進行，其主反應如式(1)：

C 6H 5C 2H 5 → C 6H 5C 2H 3 + H 2 (1) 副反應主要包括：

C 6H 5C 2H 5 → C 6H 6 + C 2H 4 (2)

C 2H 4 + H 2 → C 2H 6 (3)

C 6H 5C 2H 5 + H 2 → C 6H 6 + C 2H 6 (4)

C 6H 5C 2H 5 → C 6H 5CH 3 + CH 4 (5)

水蒸汽存在下還可能發生如下副反應：

CH 4 + H 2O → CO + 3H 2 (6)

C 6H 5C 2H 5 + 2H 2O → C 6H 5CH 3 + CO 2 + 3H 2 (7)

C 2H 4 + 2H 2O → 2CO + 4H 2 (8)

此外，反應中還發生了少部分芳烴脫氫縮合產生焦油或焦炭，以及苯乙烯聚合生成少量聚合物、發生深度裂解產生碳和氫氣等。常溫下液態粗產物中主要包括苯乙烯，副產物苯和甲苯，以及未反應的乙苯和少量二甲苯、異丙苯和焦油等。不凝氣中含有90%左右的氫氣，其餘為CO 2、少量C1和C2，不凝氣可作為氫源，也可作為燃料氣。

影響主反應收率的主要因素包括反應溫度、壓力、催化劑以及空速。

1. 溫度的影響。

乙苯脫氫反應為吸熱反應，△H 0>0，從平衡常數與溫度的關系式

20ln RT H T K P P ∆=⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂可知，提高溫度可增大平衡常數，從而提高脫氫反應的平衡轉

化率。但是溫度過高則副反應增加，使苯乙烯選擇性下降，能耗增大，設備材質要求增加，故應控制適應的反應溫度，通常反應在550～630℃范圍內苯乙烯收率較高。

2. 壓力的影響。

乙苯脫氫為體積增加的反應，因此降低壓力有利於平衡向脫氫方向移動，增加反應的平衡轉化率，且減少產物苯乙烯的自聚，因為聚苯乙烯清返可能會對設備和管道產生堵塞。因此通常在加入惰性氣體或減壓條件下進行，本實驗使用水蒸汽作稀釋劑，它可降低乙苯的分壓，以提高平衡轉化率。水蒸氣的加入還可向脫氫反應提供部分熱量，使反應溫度比較穩定。能使反應產物迅速脫離催化劑表面，有利於反應向苯乙烯方向進行，同時還可以有利於燒掉催化劑表面的積碳。還可防止催化劑的活性組分還原為金屬，使催化劑再生，並延長其壽命，如式(9)所示。

C + 2H2O →CO2 + 2H2 (9)

但水蒸汽增大到一定程度後（水/乙苯質量比16:1），乙苯轉化率提高已並不顯著，而能耗提高，經濟上是不合算的。生產單位質量苯乙烯的水蒸汽消耗已成為衡量一條乙苯脫氫工藝路線是否先進的重要指標。一般適宜的用量為水和乙苯質量比為1.2～2.6:1。

3.催化劑的影響。

乙苯脫氫技術的關鍵是選擇催化劑。催化劑種類較多，其中鐵系催化劑是應用最廣泛的一種。以氧化鐵為主，添加鉻、鉀助催化劑，可使乙苯的轉化率達到40％，選擇性90％。在應用中，催化劑的形狀對反應收率有很大影響。歷正前小粒徑、星形、十字形截面等催化劑有利於提高選擇性。

4．空速的影響。

空速即規定條件下，單位時間單位體積催化劑處理的氣體量，單位為m3/(m3催化劑·h)，可簡化為h-1。空速是對反應停留時間的一種反映，不考慮返混的情況下，也可以理解為1小時內乙苯在催化劑床層中被置換的次數。乙苯液空速（或乙苯蒸氣空速）大，即單位反應器體積生產能力更大，能耗增加。空速小，雖然轉化率有所提高，但乙苯脫氫反應中的平行副反應和連串副反應，隨著接觸時間的延長而增大，因此主產物苯乙烯的選擇性會下降，催化劑的最佳活性與適宜的空速及反應溫度有關，本實驗乙苯的液空速以0.6～1h-1為宜。本實驗催化劑用量一定，此方面的影響主要體現為乙苯的進液速率。

三、實驗裝置與試劑

1. 實驗流程圖如圖1所示。

工業上苯乙烯催化脫氫主要有兩種反應器，一是列管式，採用燃燒燃料，產生高溫煙道氣傳給反應體系，優點是乙苯轉化率和苯乙烯選擇性高，缺點是反應器結構較復雜，材料要求高，反應器設計製造成本較高。二是絕熱式，過熱蒸汽直接帶入反應器內，其優缺點與列管式相反。本實驗反應器採用不銹鋼管式反應器，以外部供熱方式控制反應溫度，催化劑床層高度不宜過長。內部中心軸向有

2．實驗試劑及主要物化性質。

原料乙苯，分析純，無色液體，分子量106.16，熔點-94.9℃，沸點136.2℃，閃點15℃，爆炸極限1～6.7%，不溶於水。要求二乙苯含量不超過0.04%，這是由於二乙苯脫氫產生二乙烯苯，容易在分離和精緻過程發生聚合而堵塞管道及設備。為催化劑的性能和壽命考慮，要求乙苯中乙炔低於10ppm（體積）、硫（按H2S）低於2ppm（體積），氯（按HCl）低於2ppm（質量）。

鐵系催化劑，20ml，主要成分為Fe2O3-CuO-K2O-Cr2O5-CeO2。活性組分為氧化鐵，其他金屬氧化物組分為助催化劑。而氧化鐵與其他金屬氧化物的比例對乙苯轉化率和苯乙烯選擇性都有影響。氯離子可使催化劑中毒，因此實驗中不採用自來水，而使用蒸餾水。

主產物苯乙烯，分子量104.14，室溫為無色液體，芳香氣味，熔點-30.6℃，沸點145.0℃，不溶於水。

副產物苯，分子量78.11，熔點5.5℃，沸點80.1℃，不溶於水。

副產物甲苯，分子量92.14，熔點-30.6℃，沸點110.6℃，不溶於水。

3．設備與儀器。

蠕動泵2台，氫氣鋼瓶1個，反應器及溫度控制儀1套，冷凝器1個，氣液分離器1個；注射器（5μl）1支，氣相色譜儀1台，燒杯（50ml）2個，燒杯（500ml）2個。

四、實驗步驟

1. 反應裝置加熱開啟。

先打開綠色按鈕的系統總開關，將控制面板上「床預熱」、「床上段」、「床中段」、「床下段」、「反應測溫」等五個紅色按鈕按下，此時各個儀表有數值顯示。

對於「床預熱」、「床上段」、「床中段」和「床下段」，SV（綠色）為設定溫度，而PV（紅色）為實際熱電偶測量溫度。對於「反應測溫」，SV為反應器內部實際溫度，PV為預熱器內部實際溫度。

預熱控溫SV先設為100℃，實際溫度接近100℃後，設定值進一步升至200℃。對實驗中乙苯和水的流量，預熱器（氣化器）內部實際值一般在110~120℃。

按照同樣的方式，逐步升高「床上段」、「床中段」、「床下段」溫度SV，設定值逐步設為100℃、200℃、300℃、400℃、500℃、600℃，最終使反應器內部實際溫度達到550℃以上，再減小調節幅度使之穩定在實驗溫度。

2. 氣相色譜的啟動和調節

將氫氣瓶總減壓閥打開，表壓升至0.04MPa左右，並使氣相色譜儀上方壓力表的讀數達到0.04MPa，打開色譜電源開關。實驗中色譜採用TCD檢測器，需要先通載氣，避免其中的鎢絲過熱。

打開計算機，點擊桌面快捷方式「D7900P色譜工作站」，略過選擇檢測器界面，進入控制面板窗口，先在下拉選擇項中將載氣設置為氫氣，並將進樣口設置150℃，柱箱溫度設置為120℃，右側TCD檢測器設置為150℃，電流設為60mA，方法是輸入相應數值並回車，柱箱溫度設置則需要點擊「柱溫程序」並在彈出窗口中，在「初始柱溫」中輸入後回車。當溫度升至上述指定值後，點擊「開始」，軟體詢問是否開始，點擊「是」，此時產生色譜基線，等待一段時間，使基線穩定。穩定後若縱軸電壓值在-5mV或以下，則需要調節色譜儀側面電位計旋鈕，

使基線縱軸數值為正值。

3. 乙苯和水加料泵的准備和調節。

將控制面板上「泵1」和「泵2」兩個紅色按鈕按下，打開乙苯和水進液泵。分別將塑料進液管一端插入乙苯瓶液面和燒杯中水液面以下，將控制面板右側的「泵1進液轉換」和「泵1進液轉換」三通閥分別轉至「放空」（箭頭朝下），通過泵上的「Speed」旋鈕調節流量，將兩個泵的流量可設置為5～10ml/min，因較大的流量可盡快排出輸液管中的空氣。當有液滴從放空鋼管出口連續滴下，表明氣泡已基本被排出。此時將乙苯進液泵流量設為實驗值1.0ml/min，水進液泵流量設為2.0ml/min。

注意整個實驗過程中，乙苯和水流量的讀取以轉子流量計為准，泵的顯示流量僅供參考，泵的顯示流量難以准確調節至某些特定數值，且可能會有波動。如果轉子流量計讀數偏離實驗數值較大，則需要再次調節「Speed」旋鈕。

4. 乙苯脫氫反應及色譜分析。

當反應器溫度達到300℃之後，打開冷凝器中的冷凝水（實驗室有時會間斷停水，因此實驗過程中需經常關注冷凝水）。反應器溫度達到550℃以上時，將控制面板右側的「泵1進液轉換」和「泵1進液轉換」三通閥分別轉至「預熱」（箭頭朝上）。

待反應器溫度穩定後，將之前冷凝器中的液體放出。10分鍾後，將冷凝器中液體放出至50ml燒杯中，用注射器抽取上層有機相3μl，在氣相色譜控制面板點擊「停止」，再點擊「開始」，重新開始生成基線，此時將注射器插入進樣口，快速按壓將待測液體注入，並拔出注射器。

色譜流出曲線開始生成，譜圖中出現4個較大的峰，依沸點高低，出峰順序依次為苯、甲苯、乙苯和苯乙烯。苯乙烯峰出完之後即可點擊「停止」，記錄下四個組分的峰面積數值。並將結果保存，文件名修改為自己的班級和組別。

5. 實驗設備關閉步驟。

實驗結束後，停止乙苯進料，乙苯流量調零，而維持水的流量不變。「床預熱」設定溫度維持在200℃不變，而「床上段」、「床中段」和「床下段」三段各溫度設置均設為20℃，反應器溫度降至400℃以下時，將水泵的流量調零，關閉冷凝器冷卻水。10min後將預熱器溫度設為20℃。注意是水蒸汽清焦，而催化劑不宜接觸液態水，因含鉀的鐵系催化劑對液態水敏感，接觸液態水後，會發生變軟、粉碎等現象，影響催化劑的強度。

再過10min後，將控制面板上「床預熱」、「床上段」、「床中段」、「床下段」、「反應測溫」、「泵1」和「泵2」等七個紅色按鈕關閉，最後關閉系統總開關。

氣相色譜關閉順序，先在控制面板上TCD檢測器、進樣口溫度、柱箱溫度均設置為20℃，當實際溫度均降至80℃以下時，關閉軟體和計算機。關閉色譜儀開關。關閉氫氣總閥門，將氫氣減壓閥擰松。

6. 其他注意事項。

熱電偶請大家注意不要碰到，以免脫開，或接觸位置發生較大改變，引起溫度測量改變。同時實驗室存有多個氫氣鋼瓶，氣相色譜載氣為氫氣，此反應的原料和產物蒸氣也是遇明火燃燒，實驗室嚴禁明火，也禁止在走廊里吸煙。

五、數據處理和計算

1．原始記錄

2. 氣相色譜結果記錄及分析

以下舉例說明數據處理計算方法。（此數據與溫度不對應，僅是為了便於說明計算方法，請同學們注意）

3. 數據計算。

粗產物（又稱脫氫液、爐油）中各組分質量校正因子f分別為苯：1.000，甲苯：0.8539，乙苯：1.006，苯乙烯：1.032。產物中組分的質量百分含量由下式計算，式中A i為氣相色譜峰面積數值，x i為組分質量百分含量。

x i=A i f i/∑A i f i

4

i=1

x 苯=1

2. 苯乙烯主要的包裝形式以及運輸形態是什麼

苯乙烯可燃，中等毒性，在特定條件下猛烈發生聚合。 儲存和運輸中一般加入15ppm的TBC阻聚劑。 TBC中文名：叔丁基鄰苯二酚
TBC的阻聚作用需要有一定的溶解氧，故苯乙烯儲罐採用拱頂罐形式。 環境溫度小於25℃，採取降溫措施，長期儲存採用泵打循環或內冷管。 苯乙烯不能與橡膠、銅等物質接觸。苯乙烯與銅接觸會使苯乙烯變色。
苯乙烯不能直接光照和暴露於空氣中，因為光照會使苯乙烯聚合，暴露於空氣中會逐漸發生聚合和氧化反應。

3. 苯乙烯簡介

目錄

• 1 拼音
• 2 英文參考
• 3 國標編號
• 4 CAS號
• 5 中文名稱
• 6 英文名稱
• 7 苯乙烯的別名
• 8 分子式
• 9 外觀與性狀
• 10 分子量
• 11 蒸汽壓
• 12 閃點
• 13 熔點
• 14 沸點
• 15 溶解性
• 16 密度
• 17 穩定性
• 18 危險標記
• 19 主要用途
• 20 健康危害
• 21 毒理學資料及環境行為
• 22 現場應急監測方法
• 23 實驗室監測方法
• 24 環境標准
• 25 泄漏應急處理
• 26 防護措施
• 27 急救措施

1 拼音

běn yǐ xī

2 英文參考

phenylethylene

styrene

3 國標編號

33541

4 CAS號

100425

5 中文名稱

苯乙烯

6 英文名稱

phenylethylene；styrene

7 苯乙烯的別名

乙烯基苯

8 分子式

C8H8；C6H5CHCH2

9 外觀與性狀

無色透明油狀液體

10 分子量

104.14

11 蒸汽壓

1.33kPa/30.8℃

12 閃點

34.4℃

13 熔點

30.6℃

14 沸點

146℃

15 溶解性

不溶於水，溶於醇、醚等多數有機溶劑

16 密度

相對密度（水1）0.91；相對密度（空氣1）3.6

17 穩定性

穩定

18 危險標記

7（易燃液體）

19 主要用途

用於制聚苯乙烯、合成橡膠、離子交換樹脂等

20 健康危害

侵入途徑：吸入、食入、經皮吸收。

健康危害：對眼和上呼吸道有 *** 和麻醉作用。

急性中毒：高濃度時，立即引起眼及上呼吸道粘膜的 *** ，出現眼痛、流淚、流涕、噴嚏、咽痛、咳嗽等，繼之頭痛、頭暈、惡心、嘔吐、全身乏力等；嚴懲者可有眩暈、步態蹣跚。眼部受苯乙烯液體污染時，可致灼傷。

慢性影響：常見神經衰弱綜合征，有頭痛、乏力、惡心、食慾減退、腹脹、憂郁、健忘、指顫等。對呼吸道有 *** 作用，長期接觸有時引起阻塞性肺部病變。皮膚粗糙、皸裂和增厚。

21 毒理學資料及環境行為

毒性：低毒類。

急性毒性：LD505000mg/kg（大鼠經口）；LC5024000mg/m3，陸喚枯4小時（大鼠吸入）；人吸入3500mg/m3×4小時，明顯 *** 症狀，意識模糊、精神萎靡、共濟失調、倦怠、乏力；人吸入920mg/m3×20分鍾，上呼吸道粘膜 *** 。

亞急性和慢性毒性：人吸入50～600ppm×3年1月，出現頭痛、頭暈、多發性神經炎，輕度視野縮小，神經傳導速度低下；人吸入40～130ppm×2 年，頭痛倦怠，72%腦電波異常，中樞神經系統障礙。

*** 性：家兔經眼：100mg，早洞重充 *** 。家兔經皮開放性 *** 試驗：500mg，輕度 *** 。

亞急性毒性：動物於6.39.3g/m3，7小時/天，612個月，130264次，出現眼、鼻 *** 症狀。

致突變性：微粒體誘變試驗：鼠傷寒沙門氏菌1μmol/皿。DNA抑制：人Hela細胞28mmol/L。

致癌性：IARC致癌性鏈蘆評論：動物可疑陽性，人類無可靠證據。

污染來源：苯乙烯用於有機合成，特別是生產合成橡膠，苯乙烯還廣泛用於生產聚醚樹脂、增塑劑和塑料等。在維修設備時通過閥門，或在定期采樣通過松開的壓蓋泄漏到空氣中。

代謝和降解：諸多試驗結果表明，在動物體內苯乙烯很快代謝，人吸入苯乙烯後約60%被吸收，在體內大部分轉化成苯乙醇酸（扁桃酸），少量轉化為苯醯甲酸並進一步與人體內的甘氨酸結合成馬尿酸，兩者均能迅速隨尿排出。所以，測定人尿中扁桃酸和苯醯甲酸的含量可以作為接觸苯乙烯程度的指標。與其它苯系物不同的是接觸苯乙烯工人尿中馬尿酸的變化不明顯，可能是因為人體內由扁桃酸轉化為苯甲醇的能力較差的緣故。

殘留與蓄積：空氣苯乙烯濃度1000和50mg/m3時，用豚鼠作吸入試驗，1個月內吸收的苯乙烯約30%以苯乙醇酸自尿排出，以劑量為20mg/kg給葯， 約84%90%的苯乙醇酸自體內排出。

給豚鼠吸入苯乙烯濃度為5000、3000、1000、50、5mg/m3，3天內吸入4小時，在第一二天和第三天排出的苯乙醇酸量沒有差別，說明苯乙烯在體內不蓄積。

苯乙烯在人體內也是沒有蓄積的。

遷移轉化：苯乙烯用於有機合成，特別是生產合成橡膠（它和丁烯、丙烯脯等共聚合）。在生產二苯乙烯橡膠時，按重量計，100份產品需加入本品2550份。苯乙烯廣泛用於生產聚醚樹脂、增塑劑（包括多種玻璃增強塑料）及塑料等。苯乙烯還廣泛用於生產陶器、油漆，並用於儀器儲藏室、冰箱和冰室等。

用於食品保存的聚苯乙烯材料，在一定條件下可釋放苯乙烯，也有可能在食品中積累並污染食品，並改變食品的味道和產生異臭。

有人調查認為，苯乙烯、二甲醛和氯苯可滲入職業接觸工人的鞋中。

在露天表層水中的苯乙烯含量降低很快。當15℃，原始濃度為30mg/L，水深30cm，在兩天內苯乙烯濃度下降了3倍。在水體中，高濃度苯乙烯的穩定性是微不足道的。這主要是由於其揮發性較強，揮發至空氣中後被光解，這主要是遷移轉化過程。另外，也有生物降解和化學降角這樣的千金轉化過程，它能被一種特異的菌叢所破壞，也能被空氣中的氧所氧化形成苯甲醛和甲醛及少量苯乙醇。

使用苯乙烯的工廠排放的污水，是環境水體中苯乙烯的主要來源。用於食品保存的聚苯乙烯材料，在一定條件下可釋放苯乙烯。貯運過程中的意外事故，是苯乙烯污染的又一來源。苯乙烯在動物體內代謝很快，人吸入苯乙烯後約60%被吸收，轉化成代謝產物後都能迅速排出。苯乙烯在人體和動物體內均無蓄積。因其揮發性較強，露開表層水中的苯乙烯含量降低很快，揮發至大氣中的苯乙烯，可被光解。苯乙烯可生物降解和化學降解，也能在空氣中氧化。傾倒在地面上的苯乙烯，會迅速轂發，散發出特有的氣味。苯乙烯易燃，在31℃以上時其蒸氣與空氣混合物具有爆炸性。傾倒在水中的苯乙烯可漂浮在水面，對水生生物有毒。苯乙烯的毒性類似於苯，但 *** 作用比苯強，經吸入、攝入和皮膚吸收進入人體。急性中毒症狀以眼、喉的 *** 症狀最為突出。同時可出現頭痛、頭暈、疲乏、惡心、嘔吐等症狀；慢性中毒可對血液和肝臟有輕度損害作用，同時出現神經衰弱症狀。

危險特性：其蒸氣與空氣可形成爆炸性混合物。遇明火、高熱或與氧化劑接觸，有引起燃燒爆炸的危險。遇酸性催化劑如路易斯催化劑、齊格勒催劑、硫酸、氯化鐵、氯化鋁等都能產生猛烈聚合，放出大量熱量。其蒸氣比空氣重，能在較低處擴散到相當遠的地方，遇明火會引著回燃。

燃燒（分解）產物：一氧化碳、二氧化碳。

22 現場應急監測方法

攜帶型氣相色譜法；氣體檢測管法

硫酸快速比色法《空氣中有害物質的測定方法》（第二版），杭士平編

快速檢測管法《突發性環境污染事故應急監測與處理處置技術》萬本太主編

氣體速測管（德國德爾格公司產品）

23 實驗室監測方法

監測方法 來源 類別 氣相色譜法 GB/T1467093 空氣 氣相色譜法 GB/T1467793 空氣 氣相色譜法 《固體廢棄物試驗與分析評價手冊》中國環境監測總站等譯 固體廢棄物 色譜/質譜法 《水和廢水標准檢測方法》19版譯文，江蘇省環境監測中心 水和廢水

24 環境標准

中國（TJ3679） 車間空氣中有害物質的最高容許濃度 40mg/m3 中國（TJ3679） 居住區大氣中有害物質的最高容許濃度 0.01mg/m3（一次值） 中國（GB1455493） 惡臭污染物廠界標准 一級：3.0mg/m3

二級：5.0～7.0mg/m3

三級：14～19mg/m3

中國（GB1455493） 惡臭污染物排放標准 6.5～104kg/h 中國（待頒布） 飲用水源中有害物質的最高容許濃度 0.02mg/L 前蘇聯（1975） 生活飲用水中有害物質的最大允許濃度 0.1mg/L 前蘇聯（1975） 污水中有機物最大允許濃度 10mg/L 嗅覺閾濃度 0.47ppm

25 泄漏應急處理

迅速撤離泄漏污染區人員至安全區，並進行隔離，嚴格限制出入。切斷火源。配戴好面具、手套收集漏液，並用砂土或其它惰性材料吸收殘液，轉移到安全場所。切斷被污染水體，用圍欄等物限制灑在水面上的苯乙烯擴散。中毒人員轉移到空氣新鮮的安全地帶，脫去污染外衣，沖洗污染皮膚，用大量水沖洗眼睛，淋洗全身，漱口。大量飲水，不能催吐，即送醫院。加強現場通風，加快殘存苯乙烯的揮發並驅趕蒸氣。

26 防護措施

呼吸系統防護：空氣中濃度超標時，佩戴過濾式防毒面具（半面罩）。緊急事態搶救或撤離時，建議佩戴空氣呼吸器。

眼睛防護：一般不需要特殊防護，高濃度接觸時可戴化學安全防護眼鏡。

身體防護：穿防毒物滲透工作服。

手防護：戴防苯耐油手套。

其它：工作現場禁止吸煙、進食和飲水。工作畢，淋浴更衣。保持良好的衛生習慣。

27 急救措施

皮膚接觸：脫去被污染的衣著，用肥皂水和清水徹底沖洗皮膚。

眼睛接觸：立即提起眼瞼，用大量流動清水或生理鹽水徹底沖洗至少15分鍾。就醫。

吸入：迅速脫離現場至空氣新鮮處。保持呼吸道通暢。如呼吸困難，給輸氧。如呼吸停止，立即進行人工呼吸。就醫。

食入：飲足量溫水，就醫。

4. 苯乙烯的主要用途是什麼

1.作為合成橡膠和塑料的單體，用於生辯芹產丁苯橡膠、聚苯乙烯和發泡聚苯乙烯。
2.與其他單體共聚，製成各種不同用途的工程塑料。
3.主要用於製造音像製品、光碟盒、燈具、室內裝飾件、高頻電氣絕緣件；
4.火車和車輛零件、汽車零件、船舶塑料零件、電信和電氣零件以及建築材料；
5.可加工成薄膜、電線電纜護套、管材、各種中空製品、注塑製品、纖維等。，廣泛應用於農業、包裝、汽車等行業。
苯乙烯是一種有機化合物，由苯取攔返代乙烯中的氫原子形成。它的分子式是C8H8。乙烯基的電子與苯環共軛，不溶於水，溶於乙醇和乙醚，遇空氣逐漸聚合氧攜衡畢化。工業上是合成樹脂、離子交換樹脂和合成橡膠的重要單體。

5. 塑料閥門的技術要求

1.1 原料要求
閥體、閥帽和閥蓋的材料應選用符合ISO 15493:2003《工業用塑料管道系統—ABS、PVC-U和PVC-C—管材和管件系統規范—第一部分：公制系列》和ISO 15494:2003《工業用塑料管道系統—PB、PE和PP—管材和管件系統規范—第一部分：公制系列》的規定。
1.2 設計要求
a）如果閥門僅有一個承壓方向，應在閥體外部用箭頭標注，對稱設計的閥門應適合於流體雙向流動和隔離。
b）密封部件由閥桿帶動進行閥門的啟閉動作，應在終點或中間任一位置靠摩擦力或執行裝置進行定位，流體壓力不能將其位置變動。
c）根據EN736-3，閥門內腔最小通孔應符合以下兩點：
— 對於閥門上介質流通的任一孔徑，都不應小於閥門DN值的90%；
— 對於在結構上需要縮小介質流通孔徑的閥門，製造者應說明其實際最小通孔。
d）閥桿與閥體之間的密封應符合EN736-3。
e) 在閥門耐磨性能方面，閥門的設計應考慮磨損部件的使用壽命，或者生產商應在操作指導書中註明更換整個閥門的建議。
f）所有閥門操作裝置所適用的流速應達到3m/s。
g）從閥門的上方看，閥門的手柄或手輪應為順時針方向關閉閥門。
1.3 製造要求
a) 購進原料的性能應與原料生產廠家的說明書相符，並符合產品標准要求。
b) 閥體上應標注出所用原料代號、通徑DN、公稱壓力PN。
c）閥體應標注出生產者廠名或商標。
d）閥體應標注出生產日期或代號。
e）閥體應標注出生產者不同生產地點的代號。
1.4 短期性能要求
短期性能在產品標准中是屬於出廠檢驗項目，主要是做閥座的密封試驗與閥體的密封試驗，用於檢查塑料閥門的密封性能，要求塑料閥門即不能有內泄漏（閥座泄漏）現象，也不能有外泄漏（閥體泄漏）現象。
閥座的密封試驗是驗證閥門隔離管道系統的性能；閥體的密封實驗是驗證閥門閥桿密封處和閥門各連接端密封處的泄漏情況。
試驗條件見表1。
表 1 閥座和閥體試驗的條件
Tab.1 Condition for seat and packing tests 試驗 最少測試時間/s 試驗壓力/MPa 溫度/ ℃ 試驗介質·內部 試驗介質·外部 閥座試驗（閥門關閉） 60 0.05 20±2 空氣 水 5) 1.1×PN 20±2 水 空氣 密封試驗（閥門打開） 6) 1.5×PN 20±2 水 空氣 註：1）根據有關產品扭矩的規定開關閥門；
2）最小試驗壓力0.05MPa；
3）最大試驗壓力（PN+0.5）MPa；
4）或內部是空氣外部是水時壓力為（0.6±0.1）MPa；
5）閥門公稱尺寸 DN≤200：最少試驗時間15s，DN≥250：最少試驗時間30s；
6）閥門公稱尺寸 DN≤50： 最少試驗時間15s，DN≥65： 最少試驗時間30s。 試驗方法：按照 ISO 1167《流體輸送用熱塑性塑料管材 耐內壓試驗方法》的規定進行。做閥座的密封實驗時閥門應處於全關狀態；做閥體的密封試驗時應使閥門處於全開位置或半開位置（例如球閥），半開時應能使流體進入閥桿密封位置。對於單向密封的閥門，只做一個方向的閥座密封試驗；而雙向密封的閥門，則兩個方向的閥座密封試驗都需要做。試驗時要求排凈閥門試樣中的空氣，逐漸升高試驗壓力，30s內達到規定的壓力。
應注意，試驗過程中試驗裝置不能對閥門產生額外的應力。如果以空氣作為試驗介質時，必須採取針對壓縮氣體的安全措施。
1.5 長期性能要求
1.5.1 閥體試驗和整體閥門長期性能試驗在產品標准中屬於型式檢驗項目，閥體試驗用於驗證閥體的強度，整體閥門長期性能試驗用於驗證塑料閥門設計的整體可靠性。
閥體試驗條件見表2。
表2 閥體試驗的條件[3]
Tab.2 Conditions for shell test 材 料 最少測試時間/h 試驗壓力Pt/MPa 設計應力/бs 溫度/ ℃ 試驗介質·內部 試驗介質·外部 PE100 1001651000 1.55×PN0.69×PN0.62×PN 8 20±280±280±2 水水水 水水水 PE80 1001651000 1.59×PN0.73×PN0.63×PN 6.3 20±280±280±2 水水水 水水水 PP-H、PP-R-GRPP-BPP-R 11000 4.2×PN0.7×PN 5 20±295±2 水水 水水或空氣 11000 3.2×PN0.52×PN 5 20±295±2 水水 水水或空氣 11000 3.2×PN0.7×PN 5 20±295±2 水水 水水或空氣 PVC-UPVC-UHdn<160dn≥160 11000 4.2×PN3.2×PN 10 20±220±2 水水 水水 11000 4.2×PN3.2×PN 10 20±220±2 水水 水水 11000 3.36×PN2.56×PN 12.5 20±220±2 水水 水水 PVDF 200 0.72×PN 16 95±2 水 水或空氣 註：1） 壓力Pt的計算公式如下：
Pt= PN×бt/бs
式中：бt — 試驗應力；
бs — 設計應力。 整體閥門長期性能試驗條件見表3。
表3 長期性能試驗的條件
Tab.3 Conditions for long-term behaviour test 材料 最少測試時間/h 試驗壓力Pt/MPa 溫度 /℃ 試驗介質·內部 試驗介質·外部 PE100,PE80 1000 1.5×PN 20±2 水 水 PP-HPP-B,PP-R,PP-R-GR 10001000 2.24×PN1.6×PN 20±220±2 水水 水水 PVC-U,PVC-UH 1000 1.3×PN 40±2 水 水 PVDF 1000 1.45×PN 20±2 水 水 註：對於隔膜閥，除PVC-U和PVC-UH（1.3×PN）、PVDF（1.45×PN）以外其他材料的閥門的試驗壓力均為1.5×PN。 試驗方法：按照ISO 1167《流體輸送用熱塑性塑料管材 耐內壓試驗方法》的規定進行。閥體試驗和整體閥門長期性能試驗時要求排凈閥門試樣中的空氣，逐漸升高試驗壓力，30s內達到規定壓力，試驗過程中試驗裝置不能對閥門產生額外的應力。
1.5.2 閥體試驗和整體閥門長期性能試驗是將閥體和閥門按ISO 12092《無增塑聚氯乙烯（PVC-U）、氯化聚氯乙烯（PVC-C）、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯（ABS）、丙烯腈-苯乙烯-丙烯酸酯（ASA）管材、管件和閥門系統—耐內壓—試驗方法》的要求裝配後，進行試驗。
1.5.3 在閥體試驗和整體閥門長期性能試驗測試過程中，試樣沒有出現泄漏或破裂現象，則判定試驗合格。試樣在試驗結束前出現泄漏或破裂現象，則判定試驗不合格。如果在連接處出現問題，則判定試驗無效，需要重新取試樣測試。
1.6系統應用的要求
1.6.1 疲勞強度試驗
閥門應在下列狀態進行開與關的疲勞強度試驗：
a) 試驗介質為水，在閥門輸入端壓力為公稱壓力PN和溫度為（20±3）℃的條件下；
b) 把閥門全開，使水的流速達到（1±0.2）m/s；
c) 把閥門關閉，輸出端壓力為大氣壓；
d) 接著把閥門全開，使水的流速達到（1±0.2）m/s；
e) 循環不少於5000次。
試驗方法應符合標准規定,疲勞強度試驗後所有功能部分應保持完好，還能滿足短期性能的密封試驗要求。
1.6.2 扭矩試驗
手動閥門應在公稱壓力和室溫條件下，按標准規定狀態調節後進行操作扭矩試驗，並給出閥門全開或全關的最大允許操作扭矩數值。此項數值受部件的加工精度與裝配的影響波動較大。
1.6.3 操作允許作用力的要求
塑料閥門的手柄或圓手輪的全開與全關的作用力，不能超過表4給出的F值。
表4 操作力
Tab.4 Manual force L 100 125 160 200 250 315 400 500 630 720 800 1000 F 250 300 300 350 400 400 400 400 400 400 400 400 Fs 500 600 600 700 800 800 1000 1000 1000 1000 1000 1000 註：L 手柄或手輪操作力臂長度，單位（mm）；
F 操作力，單位牛頓（N）；
FS 最大操作力，單位牛頓（N）。
1.6.4 連接尺寸
a) 端面-端面尺寸
法蘭連接系統用閥門的端面-端面尺寸應從下列標准中選取：
—PN設計的法蘭參見EN558-1；
—Class設計的法蘭參見EN558-2。
其他類型的連接端頭，應由生產商確定端面-端面尺寸。
b) 閥門連接端尺寸
法蘭連接閥門的連接尺寸應符合以下標准：
—PN設計的法蘭參見EN1092-1；
—Class設計的法蘭參見prEN1759-1:1997。
閥門連接端的螺紋尺寸應符合ISO 7-1或ISO 228-1。
1.6.5 塑料閥門與管路系統連接的方式有
對焊連接：閥門連接部位的外徑與管材的外徑相等，閥門連接部位端面與管材的端面相對進行焊接；
插口粘結連接：閥門連接部位為插口形式，與管件進行粘結連接；
電熔承口連接：閥門連接部位為內徑敷設電熱絲的承口形式，與管材進行電熔連接；
承口熱熔連接：閥門連接部位為承口形式，與管材進行熱熔承插連接；
承口粘結連接：閥門連接部位為承口形式，與管材進行粘結承插連接；
承口橡膠密封圈連接：閥門連接部位為內鑲橡膠密封圈的承口形式，與管材進行承插連接；
法蘭連接：閥門連接部位為法蘭形式，與管材上的法蘭進行連接；
螺紋連接：閥門連接部位為螺紋形式，與管材或管件上的螺紋進行連接；
活接連接：閥門連接部位為活接形式，與管材或管件進行連接。
一個閥門上可以同時具有不同的連接方式。
1.7 使用壓力與溫度的關系
隨著使用溫度的提高，塑料閥門的使用壽命要縮短。要想保持相同的使用壽命，就需要降低使用壓力。表5給出了閥體材料的溫度等級系數fr。
表5 使用壽命25年的等級系數fr
Tab.5 Minimum values for rating factor fr for a lifetime up 25 years 溫度/℃ ABS PE80 PP-H PVC-C PVC-U PVDF -40 1.0 1.0 — — — a -30 1.0 1.0 — — — a -20 1.0 1.0 — — — 1.0 -10 1.0 1.0 — — — 1.0 05 1.01.0 1.01.0 —1.0 —— —— 1.0
1.0 10 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 20 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 25 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 30 0.80 0.76 0.85 0.85 0.80 0.90 40 0.60 0.53 0.70 0.65 0.60 0.80 50 0.40 0.35 0.55 0.50 0.35 0.71 60 0.20 0.24 0.40 0.35 0.15 0.63 70 — — 0.27 0.25 — 0.54 80 — — 0.15 0.15 — 0.47 90 — — 0.08 a — 0.36 100 — — a — — 0.25 110 — — － — — 0.17 120 — — — — — 0.12 130 — — — — — a 140 — — — — — a 註：這些等級系數fr與管材、管件其他相關的折減系數不一致。 a: 此等級系數應由製造者給出。 1.8 公稱壓力PN的計算：
PN=бs/S
式中 бs— 設計應力，單位MPa
S — 與閥門連接管材的管系列
PN— 公稱壓力，單位MPa
2問題探討
2.1 塑料管材與塑料閥門的公稱尺寸、公稱壓力標注方式不一致。塑料管材的公稱尺寸用公稱外徑dn表示，塑料閥門的公稱尺寸用公稱通徑DN表示；用於冷熱水的塑料管材不允許標注公稱壓力PN，標注管系列S根據使用條件級別選擇使用壓力，而塑料閥門則標注公稱壓力PN，用溫度等級系數fr來選擇使用溫度。此處需要注意。
2.2 在EN 12570:2000中操作扭矩規定的要求太低，因閥門的扭矩越大閥座磨損越大，使用壽命越短。國內已經作過扭矩試驗的廠家的塑料閥門，手柄尺寸小於100的扭矩僅為3N·m左右，相當於操作力僅為30N左右，遠低於標准要求250N的數值。是否可以提高指標，還需要增加不同廠家產品的驗證。
2.3 在標准中沒有規定不同規格閥門扭矩的大小，僅給出手柄長度（或手輪直徑）與作用力的要求，是不能保證閥門產品扭矩質量的，因為生產者可以用加長手柄長度（或手輪直徑）的方法使不合格品變為合格品。
2.4 表2中的PP-R設計應力бs為5MPa，現在國際上一些原料的設計應力бs已經提高到6.3 MPa或8 MPa，在設計強度上的選擇相對其他原料品種而言有些保守。
2.5 縮徑閥門的最小通徑沒有給出不同規格最小尺寸的定量要求，僅要求生產廠家標明。這就使得一些廠家閥門縮徑過多的產品相對同規格產品就顯得結構緊湊，但會造成管路系統局部阻力增大。
2.6 標准中給出了用於工業輸送流體的塑料閥門的設計使用壽命為25年的要求，並沒有給出用於生活給水系統的設計使用壽命時間。
3 結論
只要選擇原料和產品控制都按照國際標准規定進行，塑料閥門完全能夠滿足塑料管路的使用要求。
同時國際標准中也存在一些不合適之處，需要關注其發展動態。
參考文獻：
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[3] ISO 9393-2:1997,Thermoplastics valves—Pressure test methods and requirements—Part 2: Test conditions and basic requirements for PE, PP, PVC-U and PVDF valves.
[4] ISO 8659:1989, Thermoplastics valves—Fatigue strength—Test method.
[5] ISO 8233:1988, Thermoplastics valves—Torque—Test method.
[6] EN 12570:2000, Instrial valves—Method for sizing the operating element.

6. 笨乙烯是什麼材料是橡膠還是塑料

苯乙烯（Styrene，C8H8）是用苯取代乙烯的一個氫原子形成的有機化合物，乙烯基的電子與此游晌苯環共軛，不溶於水，溶於乙醇、乙醚中，暴露於空磨孫氣中逐漸發生聚合及氧化。工業上是合成樹脂、離子交換樹脂及合成橡膠等的重要單體。

苯乙烯既不是橡膠業不是塑料，但是可以森鋒作為合成塑料和橡膠的原料（比如生產聚苯乙烯、丁苯橡膠）

7. 常用的閥門材質有哪些

青銅
使用最廣的青銅閥、鑄鐵閥門和鋼閥門的最高工作溫度在280℃左右。適用介質包括蒸汽、水、油、空氣和天然氣輸送管線。閥瓣和閥門座也可以使用適當牌號的青銅（閥桿用不銹鋼）可以適應那些溫度極低的介質，如液化氣、液態氧和液態氮。
不含鋅的青銅，通常是鋁青銅。在特定的情況下也常被應用。

鐵
除閥桿用鋼製成，閥門的其餘全部零件都用鐵製作（『全鐵』）。通常閥瓣和閥體兩者都有整體密封面。『全鐵』閥門對於濃硫酸和碳氫化合物的混合酸介質來說是一種比較經濟的選擇，並且對於許多其它與工業有關的化學液體如鹵水、氨水、酒精、洗滌液和氯化物溶液使用情況也很令人滿意。

鉻13不銹鋼
這種材料廣泛地應用於閥桿、閥座密封圈和閥瓣上。它使用在含有一定比例的潤滑劑的介質，具有很高的耐磨、抗擦傷、抗腐蝕和抗沖蝕等特點。它還有很強的抗氧化能力和抗熱硫化潤滑油的腐蝕能力。這種材料在油品和蒸氣管線上，工作溫度達到600℃的情況下已成功的使用了許多年。

鎳合金
『鎳合金』（這里指鎳、銅和錫合金的組合），用它做閥門座環；用鉻13不銹鋼做閥瓣，特別適合於沒有潤滑劑，腐蝕性相對不大的氣體和液體介質。其它的適用介質包括過熱蒸汽和飽和蒸汽、天然氣、燃油、汽油和低粘度油。對於蒸汽來說，工作介質限制在450℃以下，對於其它介質限制在260℃以下。
用組合鎳合金做閥座和閥瓣也適合於蒸汽、水和其它介質使用。

奧氏體不銹鋼
前面閥體材料里已經介紹過奧氏體不銹鋼，以18-8鉻一鎳為基礎的鋼材，廣泛地用在閥門內件製造上。無論是在極強的腐蝕還是極高的溫度下，或者即強腐蝕又高溫下的介質都適用。

特種不銹鋼
這些『20』合金、『耐熱鎳鉻鐵合金825』和『Carpenter 20cb3』經常被用來做閥門內件。這些特種不銹鋼的內件經常用在普通不銹鋼閥門上，而且有時也只在鐵閥和鋼閥上。

『蒙乃爾』合金
用這種合金做閥門內件，大多數用在鐵閥和鋼閥上。其介質多為海水，鹽溶液或蒸汽。

『哈氏』合金，『B』和『C』
這些材料用在閥門內件上的不多，而在整個閥門上經常應用。然而，介質為硫酸或稀鹽酸時，有時用『哈氏』合金『B』作為閥門內件材料，而『哈氏』合金『C』的典型應用是在專用的氨閥和混合酸介質的閥門內件上。

硬質合金
在閥瓣和閥體座上堆焊一層堅硬的硬質合金，這樣就可以使密封面具有很高的耐磨性和抗擦傷能力。這種材料尤其適用於介質溫度升高和乾燥的場合。
密封面的材料通常從鈷基和鎳基合金中挑選，而且與之相配對的表面通常鍍有相似的材料，但要有硬度差，以便在工作中減少擦傷。然而，相配的兩面並不總是都採用堆焊的型式，採用什麼型式還要取決於所用硬質合金的性能。
鈷基和鎳基硬質合金的類似的性能規范可以從一些閥門製造商那裡得到。選擇材料時要依靠許多評價因素。一個重要的因素是所給的材料要能夠容易地附著在特定的零件上。

塑料和合成橡膠
塑料和合成橡膠被使用在許多不同種類閥門的以一種型式或另一種型式布置的密封面和閥座上。
應用最廣泛的塑料材料是聚四氟乙烯（PTEF）。在球閥和蝶閥中用它做閥座，在隔膜閥中用它做隔膜表面。在許多種類的閥門中，聚四氟乙烯被用來做閥桿密封填料。
作為閥座和密封件的材料，聚四氟乙烯是最好的；它幾乎能適用所有介質，並且耐磨性很好，而且使用溫度可達250℃。經常使用純的聚四氟乙烯，但在許多情況下，為了改善它的壓縮永久變形的性能，可加入一些化學性質不活潑的填料，如玻璃。
聚四氟乙烯的抗化學腐蝕性質使它成為一種很理想的隔膜材料。它的剛性和抗疲勞性質也是有用的特性。在多數使用隔膜的閥中，一層薄的聚四氟乙烯與合成橡膠基底聯合使用，聚四氟乙烯與合成橡膠可以是分離的，也可以是粘接的。
在閥門內件中應用合成橡膠大多數是作為『O』形圈、墊片、閥座和座襯套、隔膜和蝶閥的襯套。
『O』形圈大量的用在閥桿密封上，最常用的材料是腈橡膠。碳一氟化合橡膠、乙烯丙基橡膠和硅橡膠，尤其適合在高溫下使用。
各種各樣的合成橡膠廣泛地應用在閥座、襯套、隔膜和導套上。基本聚合物的化合可以得到更廣泛的物理和化學性能。以下是最常用的合成橡膠：
天然橡膠、丁基橡膠、乙烯丙基橡膠、氯丁橡膠、腈橡膠、苯乙烯—聚丁橡膠。
應用塑料和合成橡膠作為閥門內件材料的優點是它具有很好的抗腐蝕性和抗沖蝕性，而且可以達到無漏損密封。而這些材料的缺點是在使用中工作溫度受到所用材料的限制。此外，給定的材料是否適用還要取決於若干因素。

8. 苯乙烯的主要用途

1、作為合成橡膠和塑料的單體用來生產丁苯橡膠、聚苯乙烯、泡沫聚苯乙烯。2、與其他單體共聚製造多種不同用途的工程塑料。3、主要用於製造音像製品和光碟磁碟盒、燈具和室內裝飾件、高頻電絕緣零件。4、火車車輛部件、汽車零部件、船舶用塑料件、電訊電器零部件及建築材料。

1、作為合成橡膠和塑料的單體用來生產丁苯橡膠、聚苯乙烯、泡沫聚苯乙烯

2、衡如與其空攔銷他單體共聚製造多種不同用途的工程塑料。

3、主要用於製造音像製品和光碟磁碟盒、燈具和室內裝飾件、高頻電絕緣零件；

4、火車車輛部件、汽車零部件、船舶用塑料件、電訊電器零部件及建築材料；

5、可用於加工製成薄膜、電線電纜護套、管材、斗游各種中空製品、注塑製品、纖維等，廣泛用於農業、包裝、汽車等行業。