年产20万吨氯碱盐酸工段工艺设计
年产20万吨烧碱电解工段的初步工艺设计
目录前言 -------------------------------------------------------------------------------------------- 1第一章综述 ------------------------------------------------------------------------------- 2 1.1 烧碱的性质 --------------------------------------------------------------------------------------------- 2 1.2 其他副产物的性质 ----------------------------------------------------------------------------------- 3 1.3 氯碱工业的发展状况 -------------------------------------------------------------------------------- 31.3.1 我国氯碱工业的发展状况 ---------------------------------------------------------------------- 31.3.2 世界氯碱工业的发展现状 -------------------------------------------------------------------- 5 1.4 氯碱工业的生产工艺现状-------------------------------------------------------------------------- 5第二章隔膜法电解制烧碱 --------------------------------------------------------------- 72.1 隔膜法制烧碱的基本原理-------------------------------------------------------------------------- 72.1.1 基本原理 -------------------------------------------------------------------------------------------- 72.1.2 电压效率及槽电压-------------------------------------------------------------------------------- 8 2.2 电极和隔膜材料的选择 ----------------------------------------------------------------------------- 92.2.1 阳极材料 -------------------------------------------------------------------------------------------- 92.2.2 阴极材料 ------------------------------------------------------------------------------------------ 102.2.3 隔膜材料 ------------------------------------------------------------------------------------------ 10 2.3 隔膜电解槽的选择 --------------------------------------------------------------------------------- 10 2.4 隔膜法电解工艺流程及操作条件 -------------------------------------------------------------- 112.4.1 工艺流程 ------------------------------------------------------------------------------------------ 112.4.2 操作条件及主要技术经济指标 ------------------------------------------------------------- 132.4.3 电解操作指标与生产控制点分析 ---------------------------------------------------------- 14第三章工艺计算-----------------------------------------------------------------------------163.1 物料衡算 ------------------------------------------------------------------------------------------------ 163.1.1 对电解槽做物料衡算 -------------------------------------------------------------------------- 163.1.2 对氢盐换热器进行物料衡算----------------------------------------------------------------- 17 3.2 能量衡算 ---------------------------------------------------------------------------------------------- 183.2.1 对氢盐换热器进行热量衡算----------------------------------------------------------------- 183.2.2 对电解槽进行热量衡算 ----------------------------------------------------------------------- 20第四章主要设备的工艺计算与选型 -------------------------------------------------224.1 电解槽数量的估算 --------------------------------------------------------------------------------- 22 4.2 氢盐换热器的选型 --------------------------------------------------------------------------------- 22 4.3 盐水预热器的选型 --------------------------------------------------------------------------------- 23 4.4 其他设备的选型------------------------------------------------------------------------------------- 24第五章主要工艺管道的计算与选择 -------------------------------------------------265.1 主要工艺管道的计算与选择 -------------------------------------------------------------------- 265.1.1 水蒸气管道的选型------------------------------------------------------------------------------ 265.1.2 电解槽氢气出口总管道的选型 ------------------------------------------------------------- 265.1.3 电解槽氯气出口总管道的选型 ------------------------------------------------------------- 265.1.4 氢盐换热器排水管道的选型----------------------------------------------------------------- 265.1.5 盐水预热器排水管道的选型----------------------------------------------------------------- 275.1.6 精盐水管道的选型------------------------------------------------------------------------------ 275.1.7 电解碱液出口总管道的选型----------------------------------------------------------------- 27 5.2 主要管道选择结果汇总 --------------------------------------------------------------------------- 27第六章经济核算-----------------------------------------------------------------------------286.1 经济核算 ---------------------------------------------------------------------------------------------- 286.1.1 生产消耗核算 ------------------------------------------------------------------------------------ 286.1.2 生产成果核算 ------------------------------------------------------------------------------------ 286.1.2核算结果分析------------------------------------------------------------------------------------- 29第七章厂址选择和车间布置-----------------------------------------------------------307.1 化工厂选址的重要性------------------------------------------------------------------------------ 307.1.1化工厂厂址选择的影响因素 ----------------------------------------------------------------- 307.1.2厂址的选择 ---------------------------------------------------------------------------------------- 31 7.2 车间设备布置 --------------------------------------------------------------------------------------- 317.2.1化工厂总平面布置的原则--------------------------------------------------------------------- 317.2.2车间布置的具体要求 --------------------------------------------------------------------------- 32第八章氯碱生产中的防腐及三废处理 -----------------------------------------------34 8.1 氯气的腐蚀原因和防护措施 -------------------------------------------------------------------- 34 8.2 盐酸的腐蚀成因与防护措施 -------------------------------------------------------------------- 34 8.3 烧碱产生的腐蚀及防护措施 -------------------------------------------------------------------- 35 8.4 氯碱生产中三废的处理 --------------------------------------------------------------------------- 368.4.1 “废渣”治理与综合利用------------------------------------------------------------------------- 368.4.2 “废气”治理及综合利用------------------------------------------------------------------------- 368.4.3 “废水”的治理 ------------------------------------------------------------------------------------- 37第九章设计小结 ---------------------------------------------------------------------------38参考文献 -----------------------------------------------------------------------------------39致谢 ----------------------------------------------------------------------------------------40前言氯碱，即氯碱工业，也指使用饱和NaCl溶液制氯气氢气烧碱的方法。
年产20万吨氯碱盐酸工段工艺设计
1引言盐酸，又称氢氯酸,是氯化氢的水溶液。
亦是氯碱企业中最基本的无机酸和化工原料之一,也是氯碱厂做好氯气产品生产能力平衡的关键产品和大宗的化学合成法产品。
氯碱，即氯碱工业，也指使用饱和食盐水制氯气氢气烧碱的方法。
工业上用电解饱和NaCl 溶液的方法来制取NaOH 、Cl 2和H 2，并以它们为原料生产一系列化工产品，称为氯碱工业。
工业上利用氢气与氯气合成的方法生产氯化氢，因此盐酸是氯碱工业的重要产品。
1.1盐酸概况1.1.1物理性质盐酸是无色液体，具有腐蚀性，是氯化氢的水溶液（工业用盐酸会因有杂质三价铁盐而略显黄色）。
氯化氢分子量36.46，密度大于空气，标准状态下的密度为1.639g ／L ，临界温度为51.54℃，临界压力为8314kPa 。
氯化氢气体在水中的溶解度很大，随着氯化氢的分压的升高而增加，随着温度的上升而降低。
在化学上人们把盐酸和硫酸、硝酸、氢溴酸、氢碘酸、高氯酸合称为六大无机强酸，有刺激性气味。
由于浓盐酸具有挥发性，挥发出的氯化氢气体与空气中的水蒸气作用形成盐酸小液滴，所以会看到酸雾。
主要成分：氯化氢，水。
熔点(℃)：-114.8(纯HCl) 沸点(℃)：108.6(20%恒沸溶液) 相对密度(水=1)：1.20相对蒸气密度(空气=1)：1.26 饱和蒸气压(kPa)：30.66(21℃) 溶解性：与水混溶，浓盐酸溶于水有热量放出。
溶于碱液并与碱液发生中和反应。
能与乙醇任意混溶，溶于苯。
氯化氢在101.3kPa 压力下，沸点为—85℃，凝固点为—114.2℃。
氯化氢的比热容在常压下15℃时为0.8124kJ ／kg ℃，在0—1700℃范围内，可按下式计算(其误差为 1.5％) 50.7557511.2505C T -=+⨯10 (8-1),式中，T 为绝对温度K 。
15℃时盐酸的密度与浓度之间的关系1.1.2 化学性质a.与酸碱指试剂反应紫色石蕊{(C7H7O4N)n}试剂与pH试纸变红色，无色酚酞{C20H14O4}不变色。
年产20万吨PVC烧碱工段工艺设计
摘要聚氯乙烯(Polyvinyl Chloride，简称PVC)，是我国第一、世界第二大通用型合成树脂材料，与聚乙烯（PE）、聚丙烯（PP）、聚苯乙烯（PS）和ABS统称为五大通用树脂，应用领域广泛。
PVC有优异的难燃性、耐磨性、抗化学腐蚀性、综合机械性、制品透明性、电绝缘性及比较容易加工等特点。
氯碱，即氯碱工业，也指使用饱和NaCl溶液制氯气氢气烧碱的方法。
工业上用电解饱和NaCl溶液的方法来制取NaOH、Cl2和H2，并以它们为原料生产一系列化工产品，称为氯碱工业，即工业上电解法生产烧碱也称氯碱工业。
氯碱工业是最基本的化学工业之一，它的产品除应用于化学工业本身外，还广泛应用于轻工业、纺织工业、冶金工业、石油化学工业以及公用事业。
电解法生产烧碱，根据电解槽结构、电极材料和隔膜材料的不同可分为水银法、隔膜法和离子交换膜法。
在生产二十万吨PVC产品中要采取相关的方法除去氯。
PVC脱氯工艺方面，应本着因地制宜、节能降耗的原则设计相应的工艺路线，以达到最佳的经济效果。
本设计从初步设计的角度对年产20万吨PVC化工厂进行了全面设计，设计结果达到了设计课题的基本要求，完成了PVC的生产工厂的初步设计，进行了可行性论证，完成了物料、热量、设备等的相关计算。
关键词： PVC；烧碱；电解法；脱氯。
AbstractPVC (Polyvinyl Chloride, referred to as PVC), China's first and the world's second largest general-purpose synthetic resin material, with polyethylene (PE), polypropylene (PP), polystyrene (PS) and ABS are collectively referred to as the top five general-purpose resins, wide range of application areas. PVC has excellent flame retardancy, abrasion resistance, chemical resistance, the integrated mechanical products of transparency, electrical insulating properties and relatively easy processing and other characteristics.The chlor-alkali, chlor-alkali industry, but also refers to the use of saturated NaCl solution chlorine hydrogen caustic soda. Industrial electrolysis method of saturated NaCl solution preparation NaOH, Cl2and H2, and using them as raw materials to produce a range of chemical products, known as the chlor-alkali industry, industrial electrolytic production of caustic soda, also known as the chlor-alkali industry. The chlor-alkali industry is one of the basic chemical industry, its products applied to the chemical industry itself, but also widely used in light industry, textile industry, metallurgical industry, petrochemical industry and utilities. The electrolytic production of caustic soda, according to the electrolytic cell structure, the electrode material and the separator material can be divided into the mercury method, the diaphragm and the ion exchange membrane method.To take a method to remove the chlorine in the production of 20 million tons of PVC products. The PVC dechlorination process should be based on local conditions, and the principle of energy saving design process route, in order to achieve the best economic results. From the point of view of the preliminary design, the design of an annual output of 200,000 tons of PVC chemical plants, a comprehensive design, design results meet the basic requirements of the design issues, the completion of the preliminary design of the PVC production plant, carried out a feasibility study, completed materials correlation calculation, heat, equipment, etc..Keywords:PVC; Caustic; Soda; Electrolysis; Dechlorination目录摘要................................................................................................................................ I I 关键词............................................................................................................................ I I Abstract......................................................................................................................... I II Keywords....................................................................................................................... I II 第一章综述...............................................................................................................- 1 - 1.1 PVC......................................................................................................................- 1 - 1.1.1聚氯乙烯简介...................................................................................................- 1 - 1.1.2 工艺流程的确定...............................................................................................- 1 - 1.1.3主要用途及应用领域.......................................................................................- 2 -1.2.1 烧碱简介...........................................................................................................- 3 - 1.2.2 烧碱的性质.......................................................................................................- 3 - 1.2.3氯碱工业的发展状况.......................................................................................- 4 - 1.3 氯气......................................................................................................................- 6 - 1.3.1 氯气简介...........................................................................................................- 6 - 1.3.2氯气处理的任务和方法...................................................................................- 7 - 1.3.3工艺流程简介...................................................................................................- 8 - 第二章主要设备物料衡算.................................................................................... - 10 - 2.1计算依据........................................................................................................... - 11 - 2.2脱氯塔物料衡算............................................................................................... - 11 - 2.2脱氯塔出口气相的计算:.................................................................................. - 13 - 2.3 换热器物料衡算............................................................................................... - 15 - 第三章主要设备热量衡算.................................................................................... - 16 - 3.1脱氯塔热量衡算............................................................................................... - 16 - 3.2 换热器热量衡算............................................................................................... - 17 - 第四章主要生产设备的选型和工艺计算............................................................ - 19 - 4.1换热器的设备选型和工艺计算....................................................................... - 19 - 4.1.1 试算和初选换热器的型号............................................................................ - 19 -4.1.2 核算总传热系数............................................................................................ - 20 - 4.1.3 核算压强降.................................................................................................... - 23 - 参考文献................................................................................................................. - 25 - 结束语..................................................................................................................... - 26 - 致谢......................................................................................................................... - 27 -第一章 综述1.1 PVC1.1.1聚氯乙烯简介聚氯乙烯(Polyvinyl Chloride ，简称PVC)，是我国第一、世界第二大通用型合成树脂材料，由于具有优异的难燃性、耐磨性、抗化学腐蚀性、综合机械性、制品透明性、电绝缘性及比较容易加工等特点，目前，PVC 已经成为应用领域最为广泛的塑料品种之一，在工业、建筑、农业、日常生活、包装、电力、公用事业等领域均有广泛应用，与聚乙烯（PE ）、聚丙烯（PP ）、聚苯乙烯（PS ）和ABS 统称为五大通用树脂。
氯碱生产化盐工段
化盐目的：保证供应离子膜电解岗位所需要的饱和雅致盐水。
工艺流程： 化盐流程图Na OHNaClONaCO3NaSO 3VO102VO121VO104RO102VO122VO1232#进酸4#反净VO111MO102VO106FO101 RO105RO1045# 6# 7#散 排 排 返回原盐酸 渣 气LO101淡盐水RO103VO103 VO105返FO102VO108回EO101一工 回 淡PO103A/B /C次 艺 收 盐去二次盐水水 气 水水VRO101OVO102VO109VO11010PO102D/E1PO101A/B /CPO102A/B/CPO106A/BPO106A /BVO120 NaOH 高位槽 VO121 NaClO 高位槽 VO111 空气缓冲罐 VO104 加压溶气罐 RO120 后反响器 VO122 NaCO3高位槽 VO123 NaSO3高位槽 RO105 3#折流槽 VO101 澄清桶VO102 配水罐 PO101 盐水结料泵 EO101 化盐水换热器 RO101 前反应槽 PO102 加压泵VO109 盐泥泵PO106滤液池VO108过滤精盐水槽PO103 过滤精盐水泵RO1031#折流槽VO103化盐桶RO1042#折流槽LO101皮带传递机VO105预办理器MO102文丘里混淆器VO106进液高位槽FO101HVM过滤器FO102盐泥压滤机化盐：原盐由皮带输送机LO101送入化盐桶VO103A/B顶部。
来自离子膜新电解或老电解工序的淡盐水，一部分流入1#折流槽RO103后经澄清桶流入盐水缓冲罐VO126，在盐水输送泵PO114A/B前加入亚硫酸钠，将淡盐水中游离氯含量降为零后输送至脱硝工段，脱硝后的淡盐水从头返回配水槽VO102，另一部分淡盐水直接进入配水槽VO102，两部分淡盐水与盐泥压滤回收的滤液、返回的废水以及增补的一次水配水后，在进盐水中游离氯含量经过板式换热器EO101加热后送入化盐桶VO103A/B底部，经散布管平均长进与原盐逆流接触获取粗盐水。
年产20万吨硫酸生产车间工艺设计
毕业设计说明书年产20万吨硫酸生产车间工艺设计学系 专 指导教师：年月年产20万吨硫酸生产车间工艺设计摘要硫酸是最重要的基础化工原料之一，主要用于制造磷肥及无机化工原料，其次作为化工原料广泛应用于有色金属的冶炼、石油炼制和石油化工、橡胶工业以及农药、医药、印染、皮革、钢铁工业的酸洗等。
本设计以硫磺为原料生产硫酸，因为以硫磺为原料生产硫酸不需净化，大大简化了工艺过程，节省投资费用，且产品质量高。
本设计完成了年产20万吨硫酸生产车间工艺设计，介绍了硫酸生产的主要方法和成熟的工艺流程。
主要内容包括原料熔硫工段、焚硫转化工段、干吸工段及主要设备的选择、环保措施等。
完成了化工设计的各个设计环节，达到了设计目标。
经分析，设计技术可靠，经济合理。
在设计过程中，还重点对废水处理进行了分析。
关键词：硫酸；硫磺制酸；焚烧炉；转化塔The Production Process Design of the Workshop for Sulfuric acid with an Annual Output of 200,000 TonsAbstractSulfuric acid is one of the most important basic chemical raw materials, mainly used in the manufacture of phosphate fertilizer and inorganic chemical raw materials, as a chemical raw material, it is widely used in non-ferrous metal smelting, petroleum refining and petroleum chemical industry, rubber industry, as well as pesticides, pharmaceuticals, printing and dyeing, leather pickling of iron and steel industry. This design is used sulfuric acid as raw material to product sulfur, thus it products sulfur without purification, the process is greatly simplified to save investment costs and gain high product quality.It is an annual output of 200,000 tons of sulfuric acid production plant process design, introduces the main methods of sulfuric acid production and mature process. The main contents include the raw material sulfur melting section, and burning sulfur conversion section, drying and absorption section and the major equipments selection, environmental protection measures. It completes various links of the chemical engineering design, and achieves the design objectives. Through the analysis of the design, design technology is reliable, and the design is economical and reasonable. In the design process, it is also focusing on wastewater treatment.Keywords:Sulfuric acid; Producing Sulfuric Acid by Sulfur; The stove of sulfur; Conversion tower目录1 引言 (1)1.1概述 (1)1.2全球硫酸工业概况 (1)1.3我国工业概况 (1)1.4硫酸的性质 (2)1.4.1物理性质 (2)1.4.2浓硫酸的化学性质 (3)1.4.3稀硫酸的化学性质 (5)1.4.4相对密度 (6)1.4.5硫酸的结晶温度 (6)1.4.6硫酸的热容、热焓 (7)1.4.7硫酸的沸点蒸气压和蒸气组成 (7)1.5硫酸几种不同的生产工艺 (8)1.5.1以硫磺为原料 (8)1.5.2以硫铁矿含伴生硫铁矿为原料 (9)1.5.3冶炼烟气和其它原料 (9)1.6低浓度二氧化硫气体的处理 (9)1.7硫酸污水处理 (10)1.8二氧化硫尾气 (10)2 工艺流程 (11)2.1快速熔硫与液硫过滤工段 (11)2.2转化工段 (12)2.2.1二氧化硫转化反应的基本原理 (13)2.2.2二氧化硫转化三氧化硫工艺操作条件选择和选定理由 (14)2.3吸收工段 (22)2.3.1吸收流程配置的方式 (23)2.3.2吸收工段的流程 (23)2.3.3吸收工段主要工艺指标分析 (24)2.4废热回收工艺 (24)2.5关于低温位热能回收工艺 (25)3 物料衡算 (26)3.1 设计要求： (26)3.2物料衡算 (26)3.2.1硫磺焚烧的物料衡算 (26)3.2.2转化器物料衡算 (26)3.3热量衡算 (29)3.3.1热量衡算的目的 (29)3.3.2热量衡算依据 (29)3.3.3各物质热力学参数[23]（标况下） (29)3.3.4各工段的热量衡算 (29)4 主要设备的设计与选型 (38)4.1焚硫炉 (38)4.2转化塔 (38)4.3干吸塔 (40)4.4气体换热器 (41)4.5空气鼓风机 (44)4.6循环吸泵 (45)4.7废热锅炉 (45)4.8过热器和省煤器 (46)4.9设备一览表 (47)5 车间布置 (48)5.1车间布置的任务 (49)5.2车间布置的基本原则 (49)5.3车间布置设计的一般要求 (49)5.4车间布置 (52)5.5 装置的组成部分 (53)5.6 布置方案 (53)5.7 设备布置 (54)6 安全与环保 (54)6.1安全 (54)6.1.1产业安全现状 (54)6.1.2安全评价简介 (55)6.2环保 (55)6.2.1作业环境 (55)6.2.2主要污染 (56)6.2.3环境管理重点 (56)7 经济核算 (57)7.1概述 (57)7.2 能耗分析 (58)7.3 节能措施 (58)7.4经济核算 (59)7.4.1工程费用 (59)7.4.2其他费用 (60)7.4.3备用费用 (60)7.4.4专项费用 (61)7.4.5产品单位成本 (61)7.4.6流动资金 (62)7.4.7投资回收期 (62)设计总结 (62)参考文献 (63)致谢 (66)1 引言1.1概述近十几年以来，我国硫酸工业得到很大的发展，重要的标志之一是硫酸工程设计项目多、质量好、技术水平高、经济效益和社会效益显著。
年产20万吨PVC合成工段初步设计
湖南科技大学毕业设计（论文）题目年产20万吨PVC合成工段初步设计作者学院专业学号指导教师二〇一二年六月一日目录第一章前言 (1)第二章聚氯乙烯、氯乙烯概述 (3)2.1 聚氯乙烯、氯乙烯的发现和发展 (3)2.1.1聚氯乙烯发现和发展 (3)2.1.2氯乙烯发现和发展 (3)2.2 聚氯乙烯的发展展望 (4)2.3 氯乙烯的发展展望 (4)第三章工艺方案的选择与流程 (5)3.1 氯乙烯的生产工艺及成本分析 (5)3.1.1电石乙炔法路线 (5)3.1.2乙烯氧氯化法路线 (6)3.1.3两种方法比较 (6)3.2 生产工艺说明 (6)3.2.1 影响混合脱水的因素 (6)3.2.2氯乙烯的合成原理 (7)3.2.2.1 反应机理 (7)3.2.2.2对原料气的要求 (7)3.2.2.3生产工艺流程简述 (9)第四章工艺计算 (11)4.1 主要原材料及产品性质 (11)4.1.1聚氯乙烯（PVC） (11)4.1.2氯乙烯（VCM） (11)4.1.3 乙炔 (12)4.1.4 氯化氢 (13)4.1.5氯化汞 (13)4.1.6 HgCl2触媒 (13)4.2 聚氯乙烯合成工段的工艺计算 (14)4.2.1物料衡算 (14)4.2.2主设备计算 (14)4.3 热量衡算 (20)4.3.1石墨冷却器 (20)4.3.2 石墨预热器 (22)4.3.3 转化器 (22)4.3.4 石墨冷却器（泡沫水洗系统） (23)4.4 水量消耗状况 (24)4.4.1 盐水冷却水 (24)4.4.2 工业水消耗 (25)第五章主要设备的设计及工艺管道选择 (27)5.1 换热器的选择 (27)5.1.1 石墨冷却器 (27)5.1.2 石墨预热器 (27)5.2 转化器的设计计算 (28)5.2.1 转化器的主要工艺参数 (28)5.2.2 计算 (29)5.3 泡沫塔设计计算 (30)5.3.1塔径的计算 (30)5.3.2孔的布置 (31)5.3.3塔板的压降 (31)5.3.4稳定性 (32)5.3.5液泛 (32)5.3.6物沫夹带 (32)5.4 主要设备一览表 (33)第六章主要管道计算与选型 (35)6.1 乙炔气进料管 (35)6.2 石墨冷却器的进料管 (35)6.3 多筒过滤器进料管 (36)6.4 转化器进料管 (36)6.5 转化器出料管 (37)6.6 石墨冷却器出口管 (38)6.7 部分管道一览表 (38)第七章厂址选择与车间布置 (39)7.1 厂址选择的依据及原则 (39)7.2 车间布置要考虑的问题 (40)7.3 厂房布置实际数据 (41)7.3.1 厂房平面布置 (41)7.3.2 设备布置的安全距离 (41)7.4 车间内辅助室和生活室布置 (41)第八章安全设计 (43)8.1 个人防护 (43)8.2 生产安全 (43)8.3 设备安全操作布置的要求 (44)8.4 现场事故处理 (44)8.5 安全管理 (45)8.6 个人卫生保健 (45)第九章环境保护 (47)9.1 废水的治理 (47)9.2 废渣的治理 (47)9.3 氯乙烯外逸 (47)第十章经济核算 (49)10.1 技术经济分析概述 (49)10.2 主要技术经济指标 (49)10.2.1 产品价格 (49)10.3 投资估算 (49)10.3.1 总投资费用估算 (49)10.3.2 成本估算 (50)10.3.3 收入、税收和利润 (50)第十一章结论 (53)参考文献 (54)致谢 (55)附录 (56)第一章前言图1.1 聚氯乙烯分子结构图1.2 PVC薄膜polyvinylchloride，主要成份为聚氯乙烯，色泽鲜艳、耐腐蚀、牢固耐用，由于在制造过程中增加了增塑剂、抗老化剂等一些有毒辅助材料来增强其耐热性，韧性，延展性等，故其产品一般不存放食品和药品。
20万吨年PVC车间乙炔清净工段设备平立面布置设计
20万吨年PVC车间乙炔清净工段设备平立面布置设计20万吨年PVC车间乙炔清净工段设备平立面布置设计目录前言 (1)一、设计背景 (2)（一）世界聚氯乙烯工艺技术进展 (2)1、VCM生产技术进展 (2)2、PVC生产技术进展 (2)（二）国内聚氯乙烯工业技术进展 (2)二、设计内容 (3)（一）PVC工艺流程 (3)1、氯化氢的工艺流程叙述 (3)2、乙炔的工艺流程叙述 (3)3、氯乙烯的工艺流程叙述 (3)4、聚合工艺流程叙述及助剂 (4)5、干燥包装工艺叙述 (4)（二）聚氯乙烯生产方法及工艺流程的介绍 (4)1、聚氯乙烯生产方法介绍 (4)2、聚氯乙烯的干燥工段工艺流程介绍 (5)3、PVC干燥工艺简介 (6)（三）PVC干燥除尘装置介绍 (6)1、干燥除尘技术改造的必要性 (6)2、干燥除尘技术变更方案 (7)3、工艺流程简介 (7)（四）设计内容计算 (8)1、工艺计算 (8)2、三废处理 (10)（五）干燥工段工艺流程图 (11)三、设计总结 (11)四、参考文献 (12)前言本文主要介绍当前聚氯乙烯项目工程设计干燥方面的技术特点，及在进行干燥单元设计中应考虑和注意的一些工艺计算。
聚氯乙烯（PVC）是五大热塑性合成树脂之一，为世界上仅次于聚乙烯树脂的第二大通用树脂。
它具有良好的机械加工性能、抗化学药品性能、耐腐蚀性和阻燃性。
作为PVC树脂生产过程中最主要方法的悬浮法，其干燥过程的重要性显而易见。
干燥过程影响PVC 树脂的挥发物、杂质粒子、树脂白度及VCM残余量等主要性能指标。
目前工业化的PVC 干燥技术大致可以分为三种，旋风干燥法，旋流干燥法、及沸腾床干燥法。
一、设计背景（一）世界聚氯乙烯工艺技术进展1、VCM生产技术进展VCM是生产PVC树脂的主要原料，对PVC树脂质量及成本影响极大。
国外VCM 生产工艺绝大部分已用乙烯路线取代了老式的电石乙炔法路线，近十年来在简化生产工艺、减少设备投资的新工艺、新技术等方面发展。
年产20万吨PVC工艺设计
课程设计年产20万吨PVC工艺设计班级：化工工艺09-2组员：刘雪玲杜国军单建锋指导老师：高军徐冬梅内容摘要本设计为年产20万吨聚氯乙烯聚合工艺设计，本文结合国内外文献阐述了PVC工业的发展状况及发展趋势，包括原料路线、聚合方法、工艺流程及工艺设备等。
本次设计采用悬浮法生产聚氯乙烯，介绍了采用悬浮法生产PVC树脂工聚合机理，以及详尽的工艺流程，并且从物料衡算、热量衡算方面进行准确的工艺计算，并对设备进行了设计与选型，除此之外，还采取了防火防爆防雷等重要措施，对三废的处理回收等进行了叙述。
关键词：聚氯乙烯；悬浮法；自由基聚合；聚合釜；物料衡算；热量衡算；混料槽；汽提塔；三废引言聚氯乙烯（PVC）是国内外高速发展的合成材料中5大热塑性合成树脂之一，以其价廉物美的特点，占合成树脂消费量的29%左右，仅次于聚乙烯（PE），居第二位。
由于它具有优良的耐化学腐蚀性、电绝缘性、阴燃性、物理及机械性能、抗化学药品性能、质轻、强度高且易加工、成本低，可通过模压、层合、注塑、挤塑、压延、吹塑中空等方式进行加工，是一种能耗少、生产成本低的产品。
因而聚氯乙烯（PVC）制品广泛用二工业、农业、建筑、电子电气、交通运输、电力、电讯和包装及人们生活中的各个领域。
PVC糊树脂自20世纪30年代开发以来,已有近70年的历史。
目前全世界PVC糊树脂总生产能力约200万t/a, PVC树脂在我国塑料工业中具有举足轻重的地位，同时PVC作为氯碱工业中最大的有机耗氯产品，对维持氯碱工业的氯碱平衡具有极其重要的作用。
本设计是以氯乙烯单体为原料，对年产能力为20万吨的PVC聚合工艺设计，以PVC生产厂为理论资料，并收集有关的化工设计资料作参考，按课程设计大纲和设计任务书的要求进行设计。
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溶解性：与水混溶，浓盐酸溶于水有热量放出。溶于碱液并与碱液发生中和反应。能与乙醇任意混溶，溶于苯。
氯化氢在101.3kPa压力下，沸点为—85℃，凝固点为—114.2℃。
氯化氢的比热容在常压下15℃时为0.8124kJ／kg℃，在0—1700℃范围内，温度K。
c.漂染工业
例如，棉布漂白后的酸洗，棉布丝光处理后残留碱的中和，都要用盐酸。在印染过程中，有些染料不溶于水，需用盐酸处理，使成可溶性的盐酸盐，才能应用。
d.金属加工
例如，钢铁制件的镀前处理，先用烧碱溶液洗涤以除去油污，再用盐酸浸泡；在金属焊接之前，需在焊口涂上一点盐酸等等，都是利用盐酸能溶解金属氧化物这一性质，以去掉锈。这样，才能在金属表面镀得牢，焊得牢。
在医药上好多有机药物，例如奴佛卡因、盐酸硫胺（维生素B1的制剂）等，也是用盐酸制成的。
1.3氯化氢的主要用途
b.日常用途
主要用于制取洁厕灵，除锈剂等产品。
1.2.2工业用途
a.用于稀有金属的湿法冶金
例如，冶炼钨时，先将白钨矿（钨酸钙矿）与碳酸钠混合，在空气中焙烧(800℃～900℃)生成钨酸钠。
CaWO4+Na2CO3=Na2WO4+CaO+CO2↑
将烧结块浸在90℃的水中，使钨酸钠溶解，并加盐酸酸化，将沉淀下来的钨酸滤出后，再经灼热，生成氧化钨。
紫色石蕊{(C7H7O4N)n}试剂与pH试纸变红色，无色酚酞{C20H14O4}不变色。
b.和碱发生中和反应，生成氯化物和水
HCl + NaOH = NaCl + H2O
c.能与活泼金属单质反应，生成氢气
Fe+ 2HCl =FeCl2+ H2↑
d.能和金属氧化物反应，生成盐和水
CuO+2HCl=CuCl2+H2O
MgO+2HCl=MgCl2+H2O
Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O
e.能和盐反应，生成新酸和新盐
2HCl+Na2SO3=SO2↑+H2O+ 2NaCl
Na2S2O3+2HCl=2NaCl+H2O+SO2↑+S↓
FeS+2HCl=H2S↑+FeCl2
f.能与大部分碳酸盐和碳酸氢盐（HCO3-）反应，生成二氧化碳和水
浓度%
0.16
8.18
17.13
23.82
30.55
31.52
32.49
33.46
34.42
35.38
39.11
密度g/mL
1.000
1.040
1.085
1.120
1.155
1.160
1.165
1.170
1.175
1.180
1.200
15℃时盐酸的密度与浓度之间的关系
1.1.2化学性质
a.与酸碱指试剂反应
NaClO+2HCl=NaCl+Cl2+H2O
另外，盐酸能与硝酸银反应，生成不溶于稀硝酸的氯化银，氯化银不能溶于水，产生沉淀。
HCl+AgNO3===HNO3+AgCl↓
实验室常用盐酸于制取二氧化碳的方法
CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
电离方程式为：HCl===H+ +Cl-
1.2 盐酸的主要用途
1.2.1生活用途
a.人体用途
人类和其他动物的胃壁上有一种特殊的腺体，能把吃下去的食盐变成盐酸。盐酸是胃液的一种成分（浓度约为0.5%），它能使胃液保持激活胃蛋白酶所需要的最适合的pH值，它还能使食盐中的蛋白质变性而易于水解，以及杀死随食物进入胃里的细菌的作用。此外，盐酸进入小肠后，可促进胰液、肠液的分泌以及胆汁的分泌和排放，酸性环境还有助于小肠内铁和钙的吸收。
K2CO3 + 2HCl = 2KCl+CO2↑+ H2O
NaHCO3+HCl=NaCl+CO2↑+ H2O
g、具有还原性
2KMnO4+16HCl（浓）=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O
4HCl(浓) + MnO2 =(加热)= MnCl2 + 2 H2O +Cl2
14HCl (浓)+ K2CrO7 == 3Cl2(气体) + 2CrCl3 + 2KCl + 7H2O
1引言
盐酸，又称氢氯酸,是氯化氢的水溶液。亦是氯碱企业中最基本的无机酸和化工原料之一,也是氯碱厂做好氯气产品生产能力平衡的关键产品和大宗的化学合成法产品。
氯碱，即氯碱工业，也指使用饱和食盐水制氯气氢气烧碱的方法。工业上用电解饱和NaCl溶液的方法来制取NaOH、Cl2和H2，并以它们为原料生产一系列化工产品，称为氯碱工业。
工业上利用氢气与氯气合成的方法生产氯化氢，因此盐酸是氯碱工业的重要产品。
1.1盐酸概况
1.1.1物理性质
盐酸是无色液体，具有腐蚀性，是氯化氢的水溶液（工业用盐酸会因有杂质三价铁盐而略显黄色）。氯化氢分子量36.46，密度大于空气，标准状态下的密度为1.639g／L，临界温度为51.54℃，临界压力为8314kPa。氯化氢气体在水中的溶解度很大，随着氯化氢的分压的升高而增加，随着温度的上升而降低。
在化学上人们把盐酸和硫酸、硝酸、氢溴酸、氢碘酸、高氯酸合称为六大无机强酸，有刺激性气味。由于浓盐酸具有挥发性，挥发出的氯化氢气体与空气中的水蒸气作用形成盐酸小液滴，所以会看到酸雾。
主要成分：氯化氢，水。 熔点(℃)：-114.8(纯HCl)
沸点(℃)：108.6(20%恒沸溶液) 相对密度(水=1)：1.20
Na2WO4+2HCl=H2WO4↓+2NaCl
H2WO4=WO3+H2O↑
最后，将氧化钨在氢气流中灼热，得金属钨。
WO3+3H2=W+3H2O↑
b.有机合成
例如，在180℃～200℃的温度并有汞盐（如HgCl2）做催化剂的条件下，氯化氢与乙炔发生加成反应，生成氯乙烯，再在引发剂的作用下，聚合而成聚氯乙烯。
e.食品工业
例如，制化学酱油时，将蒸煮过的豆饼等原料浸泡在含有一定量盐酸的溶液中，保持一定温度，盐酸具有催化作用，能促使其中复杂的蛋白质进行水解，经过一定的时间，就生成具有鲜味的氨基酸，再用苛性钠（或用纯碱）中和，即得氨基酸钠。制造味精的原理与此差不多。
f.无机药品及有机药物的生产
盐酸是一种强酸，它与某些金属、金属氧化物、金属氢氧化物以及大多数金属盐类（如碳酸盐、亚硫酸盐等），都能发生反应，生成盐酸盐。因此，在不少无机药品的生产上要用到盐酸。