工业催化大作业----聚氯乙烯
聚氯乙烯车间干燥工段工艺流程
聚氯乙烯车间干燥工段工艺流程1.汽提流程汽提塔TW-7305完成水循环、水操作过程后，进入正常操作阶段。
混料槽VE-7302中的PVC浆料经进进塔浆料泵PU-7302A/B送至螺旋板换热器HE-7301/HE-7302，与汽提塔TW-7305塔底出来的热浆料进行热交换，其温度由40～500C升至90～950C,然后进入汽提塔TW-7305。
由外管来的蒸汽经过滤器除去杂质后，进入汽提塔的塔釜。
进入到汽提塔进料板的浆料，从溢流管自上而下与自下而上的蒸汽在塔内进行传质传热。
浆料中的VCM被上升的蒸汽脱除出来，所汽提出的VCM与上升蒸汽经塔顶冷凝器冷凝，未被冷凝的VCM经汽提水环真空泵CO-7306引入回收大管，然后送至气柜。
从塔底出来的PVC浆料，由出塔浆料泵PU-7305A/B送至螺旋板换热器HE-7301/7302进行冷却，（部分走旁路到VE-7303,视TI-7303温度对旁路进行手动调节。
）其温度由100～1050C降至45～550C然后送至离心槽VE-7303。
为防止汽提塔发生筛板堵塞和塔臂粘结，每层塔板上装有喷淋阀，由汽提热水泵PU-7304从汽提热水槽VE-7304中打水，按程序设定定期用无离子水经FI-7303、KV-7309～KV-7315对汽提塔板进行喷淋。
VE-7304罐中的水可来自合成乏水或纯水。
喷淋停止时，热水罐中的水经KV-7307回VE-7304循环。
2.干燥流程离心槽VE-7303中的浆料经离心泵PU-7305C送至离心机SP-7421A/B，经离心分离后，湿物料经离心机破碎机SP-7421A/B-1进入一段干燥床UT-7401，离心母液水进入母液水贮槽VE-7403.主风机BL-7401抽入的空气，经空气过滤器EL-7401过滤后，在预热器HE-7401中用母液水进行预热，并通过蒸汽在HE-7402中进行换热，升温到所需温度后，送至一段、二段干燥床底部风室。
干燥床UT-7401为带内加热管的沸腾干燥床。
聚氯乙烯生产工艺的初步毕业论文
摘要聚氯乙烯是世界上最早实现工业化生产的塑料品种之一。
由于其具有难燃、抗化学腐蚀、耐磨、电绝缘性优良和机械强度较高等优点，广泛应用于农业、石油化工、轻工、纺织、化学建材、电力、冶金、国防军工、建材、食品加工等国民经济各命脉部门，在国民经济发展中具有举足轻重的地位。
本次设计对年产 6 万吨 PVC精馏工段进行工艺设计。
采用电石乙炔法制取氯乙烯。
此法是以电石为原料，电石水解生产乙炔，氯碱生产中产生的氯气和氢气直接合成法合成氯化氢，由乙炔和氯化氢经净化后在转化器中合成粗氯乙烯单体，粗氯乙烯单体经精馏后得到精氯乙烯单体，精氯乙烯单体经悬浮聚合得到PVC。
确定了生产方法之后对氯乙烯合成工段、精馏工段进行了物料衡算、热量衡算和设备选型计算。
本文设计的电石乙炔法生产粗氯乙烯在工艺上可满足要求。
关键词： PVC合成；粗氯乙烯精馏；物料衡算；热量衡算；设备选型AbstractPolyvinyl chloride(PVC)is one of the earliestindustrialization production of plastic varieties in the world.Since it has flame retardant,resistance to chemical corrosion,wear resistance,good electrical insulation,and theadvantages of high mechanical strength,widely used inagriculture,petroleum chemical industry,light industry, textile,chemical,building materials,electric power, metallurgy,national defense war industry,building materials, food processing,such as the lifeline of national economy department, has a pivotal position in the national economic development.The design on the annual output of60000tons of PVC distillation section for process design. Take vinyl chlorideby calcium carbide acetylene method. This method is based on calcium carbide as raw materials, calcium carbide hydrolysisto produce acetylene,chlorine and hydrogen generated in chlor-alkali production were direct synthesis method of hydrogen chloride synthesis by acetylene and hydrogen chloride synthesis in the converter after purification thick vinyl chloride monomer, coarse after rectification for vinyl chloride monomervinyl chloride monomer, pure PVCby suspension polymerization of vinyl chloride monomer. Determine the method of production of vinyl chloride synthesis section,after distillation section has carried on the material balance,heat balance, and equipment selection calculation.In this paper, design of calcium carbide acetylene methodthick vinyl chloride production in the process can meet therequirements.Key words:PVC synthesis;Thick vinyl chloride rectification; Material balance; Heat balance; Equipment selection目录引言1绪论2聚氯乙烯的生产过程2.1氯乙烯的生产方法2.1.1电石乙炔法2.1.2联合法2.1.3乙烯法2.1.4确定生产方案2.2氯乙烯单体的聚合2.3氯乙烯单体的生产工艺3物料衡算4热量衡算4.1氯化氢冷却器的热量衡算5车间厂房布置设计5.1厂房布置设计的条件和依据5.1.1常用的规范和规定5.1.2设计的基本条件5.1.3设计的基本依据5.2车间厂房的布置设计6管路布置设计6.1化工管路概述6.2管路设计6.3管路布置结论参考文献谢辞附录引言聚氯乙烯是世界上最早实现工业化生产的塑料品种之一。
聚氯乙烯工艺技术
聚氯乙烯工艺技术聚氯乙烯（Polyvinyl Chloride，简称PVC）是一种重要的合成材料，在现代工业中得到广泛应用。
它具有良好的耐候性、耐腐蚀性和电绝缘性能，因此被广泛用于建筑材料、电线电缆、汽车零部件等领域。
以下将介绍PVC的工艺技术。
PVC的生产主要有两种方法，即乙烯法和偏克托法。
乙烯法是一种以乙烯为原料，通过聚合反应制备PVC的方法。
该方法需要较高的温度和压力，以及过氯乙烯（VCM）催化剂来加速反应速度。
通过乙烯法制备的PVC产品具有优异的性能和质量。
另一种方法是偏克托法，这种方法将乙烯与偏克托醇经过缩合反应得到透明的VCM-偏克托醇复合物，然后通过蒸馏、加氢等工艺步骤将其变成PVC。
这种方法相对于乙烯法来说较为复杂，但能够制备出高纯度、透明度较高的PVC产品，因此在一些特定的应用领域有很大的市场需求。
PVC制备工艺中，控制温度、压力和反应时间是非常重要的。
在乙烯法中，反应温度一般在50-70℃之间，反应压力在3-5MPa之间，反应时间在数小时至十几小时不等。
通过控制温度和压力，可以实现不同品位的PVC产品。
在偏克托法中，由于反应较为复杂，温度的控制更为关键，一般在180-200℃之间。
而且还需要控制好加氢过程中的催化剂的用量和加氢时间，以确保产品质量。
PVC制备工艺中的其他关键步骤包括聚合、溶剂蒸发、干燥和成型等过程。
聚合是将乙烯与过氯乙烯进行缩合反应，形成聚氯乙烯分子链的过程。
溶剂蒸发是将聚合后的混合物中的溶剂蒸发掉，将其浓缩成PVC颗粒。
干燥是将PVC颗粒中的残留溶剂完全蒸发掉，以保持产品的纯度。
成型是将干燥后的PVC颗粒进行热塑性加工，如挤出、注塑等，使其成为所需的产品形状。
在PVC工艺技术中，除了生产工艺外，还有一些其他的技术也非常重要。
如添加剂的选择与控制、材料回收与再利用等。
添加剂可以改善PVC的性能和加工性能，如增塑剂、稳定剂等。
同时，合理使用添加剂还可以降低生产成本。
聚氯乙烯生产与操作
聚氯乙烯生产与操作聚氯乙烯(PVC)由于在大分子中引入氯原子，使其在燃烧、透明、耐折和力学性能等方面均超过聚乙烯，是一种可通过模压、捏压、注塑、压延、吹塑等方式进行加工的产品、是世界五大通用热塑性树脂之一。
一、聚氯乙烯的性能及用途1.物理性质聚乙烯物理性质稳定，不溶于水、酒精、氯乙烯。
但溶于酮类、酯类和氯烃类溶剂。
无毒、无臭。
外观：白色粉末分子量40600~111600熔点212℃玻璃转变温度87℃导热率(λ) 0.16 W/M.K热膨胀系数(α) 8 10-5 /K热容 (c) 0.9 kJ/(Kg.K)吸水率 (ASTM) 0.04-0.4折射率硬质成型品 1.52~1.552．化学性质◆助燃性好◆耐化学药品性高耐浓盐酸、浓度为90%的硫酸、浓度为60%的硝酸和浓度20%的氢氧化钠。
◆机械强度及电绝缘性良好◆具有一定的抗化学腐蚀性3.用途1)PVC一般软制品利用挤出机可以挤成软管、电缆、电线等；利用注射成型机配合各种模具，可制成塑料凉鞋、鞋底、拖鞋、玩具、汽车配件等。
2）PVC薄膜PVC与添加剂混合、塑化后，利用三辊或四辊压延机制成规定厚度的透明或着色薄膜，用。
这种方法加工薄膜，成为压延薄膜。
也可以通过剪裁，热合加工包装袋、雨衣、桌布、窗帘、充气玩具等。
宽幅的透明薄膜可以供温室、塑料大棚及地膜之用。
经双向拉伸的薄膜，所受热收缩的特性，可用于收缩包装。
3）PVC涂层制品有衬底的人造革是将PVC糊涂敷于布上或纸上，然后在100摄氏度以上塑化而成。
也可以将PVC与助剂压延成薄膜，再与衬底压合而成。
无衬底的人造革则是直接由压延机压延成一定厚度的软制薄片，再压上花纹即可。
人造革可以用来制作皮箱、皮包、书的封面、沙发及汽车的坐垫等，还有地板革，用作建筑物的铺地材料。
4）PVC泡沫制软质PVC混炼时，加入适量的发泡剂做成片材，经发泡成型为泡沫塑料，可作泡沫拖鞋、凉鞋、鞋垫、及防震缓冲包装材料。
也可用挤出机基础成低发泡硬PVC板材和异型材，可替代木材试用，是一种新型的建筑才材料。
《化工单元操作与聚氯乙烯生产》课程设计
《化工单元操作与聚氯乙烯生产》课程设计本文介绍了一份《化工单元操作与聚氯乙烯生产》课程设计，主要内容包括实验目的、实验原理、实验流程、实验步骤、实验结果及分析等。
一、实验目的1.了解聚氯乙烯的结构和性质。
2.熟悉聚氯乙烯生产过程的基本原理及技术要点。
3.掌握聚氯乙烯生产过程中的常用设备，以及设备操作技能。
4.培养化工操作实践能力和团队协作精神。
二、实验原理聚氯乙烯的生产过程一般分为乙烯裂解、氯化、聚合、除杂、塑化等几个部分，其中氯化是聚氯乙烯生产的关键环节。
氯化反应的化学方程式为：CH2=CH2+Cl2→Cl-CH2-CH2-Cl氯化反应一般在浓盐酸或浓盐酸和氢氧化钠的混合物中进行。
聚合反应的化学方程式为：nCl-CH2-CH2-Cl→－[CH2-CHCl]n－其中，n表示聚合度。
聚合反应要求回流冷凝或常压下加热聚合，生成的聚合物在冷却、粉碎和烘干等处理过程中得到。
除杂是为了去除聚合反应中的杂质，多用水浸洗法或凯文法（注：Kevlar法）。
塑化是将粉碎好的聚氯乙烯颗粒在熔融状态下加入助剂后，通过刮刀或挤出成型机制成各种塑料制品。
三、实验流程乙烯→氯化→聚合→除杂→塑化成型四、实验步骤1.经过处理的乙烯气体由加热器加热到适当的温度（130℃左右），然后通过再生的填料层进入裂解反应器。
2.裂解反应器内，乙烯气体在高温及适量的催化剂作用下进行裂解，并产生大量纯乙烯气体。
3.氯气由系统中的储液罐经泵送到氯化器中进行氯化反应。
4.混有氯化物的水溶液，由底部排放的废液管排出。
5.聚合反应后，去除杂质。
6.最后，对得到的聚氯乙烯进行塑化，并制成所需产品。
五、实验结果及分析在完成聚氯乙烯生产实验的过程中，我们要注意操作设备的安全，协作完成每一个步骤。
实验结果应根据实际情况而定，一般应符合以下要求：1.反应器内的温度和压力应稳定，反应物和产物的浓度符合标准要求。
2.氯化和聚合反应完成后，应及时清理设备残余物质和废料，避免对下一次试验的干扰。
聚氯乙烯 (PVC)
氯乙烯可以看作是一个氯原子取代了乙烯分子中的 一个氢原子，与乙烯相比，有下列差异： a、氯原子比氢原子体积大，所以氯原子的空间位阻 较大； b、由于氯原子负性较大，碳一氯键偶极矩大，极性 强，并使连接的烯双键发生极化，π电子向α碳原子偏 移：
H CH2=C δ
+
δ
-
Cl
结果使α碳原子带有一定的负电荷，β碳原子带有一定 的正正荷；
联合法：二氯乙烷裂解产生的氯化可以直接用于乙炔 的氢氯化炔的氢氯化，作为制备氯乙烯的原料。将 （2）法与（1）法结合，在能提供乙炔的条件下，具 有积极的意义。总反应式可写成：
CH CH CH 2 CH 2 Cl 2CH 2 CHCl
乙烯的氧氯化法：在氧的作用下，乙烯可被氯化氢氯 化，生成氯乙烷：
CH CH+HCl
HgCl2 120-180℃
H2C
CHCl
乙烯氯化法：乙烯在氯乙烯的生产中已大时取代乙炔 作原料。乙烯首先和氯气反应生成1，2-二氯乙烷， 二氯乙烯
：
CH2
CH2+Cl2
△
F6Cl2
CH2Cl-CH2Cl
CH2Cl-CH2Cl
CH2=CHCl+HCl
二氯乙烷裂解时放出分子氯化氢，对氯气而言， 氯的利用率仅50%，只有一半的氯进入了氯乙烯中， 无疑将造成浪费，增加了氯乙烯的成本。现已采用多 种方法，以有效利用氯化氢。
六十年代以前，单体氯乙烯的生产基本是以电石 乙炔为主，由于电石生产需耗大量电能和焦炭、成本 高。六十年代初乙烯氧氯化法生产氯乙烯工业化后， 各国转向了以更便宜的石油为原料。另外，由于聚氯 乙烯的原料很大部分（约57%重量）是制碱工业必然 伴生副产物氯气，不仅原料来源丰富，而且也是发展 氯碱工业、平衡氯气的很重要的产品之一。所以聚氯 乙烯在塑料中的比重虽有下降，但仍保持了较高的增 长速度。 聚氯乙烯塑料制品应用非常广泛，但在七十年代中期， 人们认识到聚氯乙烯树脂及制品中残留的单体氯乙烯 （VCM）是一种严重的致癌物质，无疑在一定程度会 影响聚氯乙烯的发展。不过现在人们已成功地通过汽 车等途径降低残留的 VCM ，使聚氯乙烯树脂中 VCM 会含量小于 10ppm，达到卫生级树脂要求，扩大了聚 氯乙烯的应用范围。甚至可使树脂中的VCM含量
聚氯乙烯合成反应式
聚氯乙烯合成反应式聚氯乙烯（PVC）是一种广泛应用的塑料，其合成反应式是：CH2=CHCl + nCl2 → (CH2-CHCl)n + nHCl反应式中的CH2=CHCl表示氯乙烯单体，nCl2表示氯气，(CH2-CHCl)n表示聚合物，nHCl表示氢氯酸。
该反应式描述了氯乙烯单体与氯气在存在催化剂的条件下发生的自由基聚合反应，生成聚氯乙烯。
聚氯乙烯的制备过程包括三个阶段：聚合、稳定和加工。
聚合阶段是指将氯乙烯单体与氯气在催化剂的作用下进行聚合反应，生成聚氯乙烯。
稳定阶段是指在聚合过程中加入稳定剂，以防止聚合物降解。
加工阶段是指将聚合物加工成所需的形状、大小和厚度。
聚合反应是聚氯乙烯制备的关键步骤。
在聚合反应中，氯乙烯单体与氯气在催化剂的作用下进行自由基聚合反应。
催化剂通常采用过渡金属化合物，如二乙基铝氯、氯化铜等。
催化剂的作用是促进氯乙烯单体的自由基聚合反应，使聚合反应更加迅速和高效。
聚合反应的反应条件包括温度、压力和反应时间等。
温度一般在50-70℃之间，压力为2-4 atm，反应时间为6-8小时。
反应结束后，聚合物通过过滤、洗涤、干燥等工艺步骤进行纯化和收集。
稳定剂是聚氯乙烯制备过程中不可或缺的一部分。
稳定剂的作用是防止聚合物在制备和使用过程中降解，延长聚氯乙烯的使用寿命。
常用的稳定剂包括有机锡化合物、有机锑化合物、有机铅化合物等。
这些稳定剂在聚合反应中添加，可以有效地防止聚合物的降解。
加工是指将聚合物加工成所需的形状、大小和厚度。
加工方式包括挤出、注塑、吹塑等。
挤出是将聚合物加热至熔融状态，再通过挤出机将其挤出成所需形状。
注塑是将熔融的聚合物注入模具中，经冷却后形成所需形状。
吹塑是将熔融的聚合物通过吹塑机吹塑成所需形状。
总的来说，聚氯乙烯的合成反应式是CH2=CHCl + nCl2 →(CH2-CHCl)n + nHCl。
聚合反应是制备聚氯乙烯的关键步骤，稳定剂可以防止聚合物降解，加工方式包括挤出、注塑、吹塑等。
(聚)氯乙烯生产—石油乙烯法生产氯乙烯的工艺流程
总反应方程式： 2CH2=CH2+Cl2 +(1/2) O2 → 2CH2=CHCl+ H2O
当然，在以上每个有机反应过程，必然需要一定的条件，也会伴随 一些副反应，每一步得到的产物中会有副产物存在。因此，每个反应阶 段的中间产物，需要进行精制提纯处理。 乙烯平衡氧氯化工艺的关键是要掌握好HCl的平衡，即使1,2-二氯乙 烷裂解所生成的HCl恰好满足乙烯氧氯化所需的HCl。
石油乙烯法生产氯乙烯的工艺流程
• 石油乙烯法生产氯乙烯是以石油为原料生产乙烯，乙烯经过直接氯化或者 氧氯化反应生产氯乙烯的工艺。其中，乙烯平衡氧氯化工艺自工业化以来，工艺 不断改进、生产规模不断扩大，目前是氯乙烯工业化最先进的技术。 • 乙烯平衡氧氯化法是指在催化剂CuCl2的作用下，以氯化氢和氧气的混合物 与乙烯发生反应得到氯乙烯的反应，包含乙烯直接氯化、氧氯化和二氯乙烷裂解 三个环节，副反应主要是乙烯和氧气反应生成CO、CO2和三氯乙烷。在整个反 应过程中，氯化氢始终保持平衡，不需要补充及处理，因此称为平衡氧氯化法。
• 该方法具有工艺流程合理、适宜大型化规模生产等特点。我国目前 引进的乙烯法生产技术都是这种工艺。 • 下面学习乙烯平衡氧氯化法生产氯乙烯的工艺流程。
1,1-二氯乙烷 偕二氯乙烷
不对称异构体
1、二氯乙烷
C2H4Cl2
1,2-二氯乙烷 （EDC） 邻二氯乙烷 对称异构体
熔点-96.1℃ 沸点57.3℃
二氯乙烷精馏单元 流行：三塔、四塔；国内外有部分VCM厂采用五塔流程。 四塔流程：脱水塔、低沸塔、高沸塔和回收塔构成。
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聚氯乙烯一、聚氯乙烯简述聚氯乙烯，简称PVC，本色为微黄色半透明状，有光泽。
透明度胜于聚乙烯、聚丙烯，差于聚苯乙烯，随助剂用量不同，分为软、硬聚氯乙烯，软制品柔而韧，手感粘，硬制品的硬度高于低密度聚乙烯，而低于聚丙烯，在屈折处会出现白化现象。
常见制品：板材、管材、鞋底、玩具、门窗、电线外皮、文具等。
是一种使用一个氯原子取代聚乙烯中的一个氢原子的高分子材料。
PVC材料的结构如下：[ ―CH2 ―CHCl― ]n聚氯乙烯，由氯乙烯在引发剂作用下聚合而成的热塑性树脂。
是氯乙烯的均聚物。
氯乙烯均聚物和氯乙烯共聚物统称为氯乙烯树脂。
PVC为无定形结构的白色粉末，支化度较小。
工业生产的PVC分子量一般在5万～12万范围内，具有较大的多分散性，分子量随聚合温度的降低而增加；无固定熔点，80～85℃开始软化，130℃变为粘弹态，160～180℃开始转变为粘流态；有较好的机械性能，抗张强度60MPa左右，冲击强度5～10kJ/m2；有优异的介电性能。
但对光和热的稳定性差，在100℃以上或经长时间阳光曝晒，就会分解而产生氯化氢，并进一步自动催化分解，引起变色，物理机械性能也迅速下降，在实际应用中必须加入稳定剂以提高对热和光的稳定性。
PVC很坚硬，溶解性也很差，只能溶于环己酮、二氯乙烷和四氢呋喃等少数溶剂中，对有机和无机酸、碱、盐均稳定，化学稳定性随使用温度的升高而降低。
PVC溶解在丙酮-二硫化碳或丙酮－苯混合溶剂中，用于干法纺丝或湿法纺丝而成纤维，称氯纶。
具有难燃、耐酸碱、抗微生物、耐磨并具有较好的保暖性和弹性[1]。
二、聚氯乙烯生产工艺流程根据聚合方法，聚氯乙烯可分为四大类：悬浮法聚氯乙烯，乳液法聚氯乙烯、本体法聚氯乙烯、溶液法聚氯乙烯。
悬浮法聚氯乙烯是目前产量最大的一个品种，约占PVC总产量的80%左右。
悬浮聚合法使单体呈微滴状悬浮分散于水相中，选用的油溶性引发剂则溶于单体中，聚合反应就在这些微滴中进行，聚合反应热及时被水吸收，为了保证这些微滴在水中呈珠状分散，需要加入悬浮稳定剂，如明胶、聚乙烯醇、甲基纤维素、羟乙基纤维素等。
引发剂多采用有机过氧化物和偶氮化合物，如过氧化二碳酸二异丙酯、过氧化二碳酸二环己酯、过氧化二碳酸二乙基己酯和偶氮二异庚腈、偶氮二异丁腈等。
聚合是在带有搅拌器的聚合釜中进行的。
聚合后，物料流入单体回收罐或汽提塔内回收单体。
然后流入混合釜，水洗再离心脱水、干燥即得树脂成品[2]。
单体氯乙烯主要采用电石法制得：乙炔制备氯乙烯合成聚氯乙烯合成工艺流程氯乙烯合成工艺流程1—混合器； 2—转化器；3—水洗塔；4—碱洗塔；5—碱液槽；6—气柜； 7—预冷器；8—冷凝器；9—尾气冷凝器；10—粗馏塔；11—精馏塔； 12—成品冷凝器；13—氯乙烯贮槽；14—受槽；15—蒸出釜三、反应器及催化剂1.反应器，釜式反应器是主要设备，由钢制釜体内衬不锈钢或搪瓷制成，装有搅拌器和控制温度的传热夹套，或内冷排管、回流冷凝器等。
为了降低生产成本，反应釜的容积已由几立方米、十几立方米逐渐向大型化()222222a CaC H O C OH C H +→+2CH CH HCl CH CHCl ≡+→=发展，最大已达到200m(见釜式反应器)。
聚合釜经多次使用后要除垢[3]。
2.催化剂，目前工业电石法生产聚氯乙烯主要使用氯化汞的活性炭作催化剂。
四、氯化汞催化剂的制备（浸渍法）及使用氯化汞活性炭催化剂及其制备方法，催化剂系采用活性炭为载体吸附氯化汞，该催化剂配方为：氯化汞8.0％～10.0％，稀土氯化物助剂A 8％～13％，碱土金属氯化物助剂B 5％～25％，助剂C 10％～20％，余为活性炭；制备方法是：先将活性炭用盐酸溶液低温浸泡，备用；同时将氯化汞、助剂A、助剂B、助剂C一起溶解，再将溶液浸泡备用的活性炭；接着将中间产品进行低温预干燥；之后继续干燥催化剂，最后将产品真空抽料得成品催化剂。
1.载体活性炭用作催化剂载体的活性炭，一般是由低灰分的煤加工制成，并经750~~950℃高温水蒸气活化，以氧化成型后炭粒内部的挥发组分，使形成许多微小的“孔穴”和“通道”。
因此，活性炭具有非常惊人的比表面积，如果利用低湿氮气吸附法或苯蒸气动态吸附法，可测得目前常用的活性炭其每克重量就会有800~~1000m2的比表面积，这一数值又称为活性炭的比表面积。
活性炭的这一特性使它具有优异的吸附能力，被广泛地应用于气体或液体中微量杂质的吸附分离过程，各种有毒、有害气体的防毒面具以及催化剂的载体。
2.升汞在常温下是白色的结晶粉末，分子式HgCl2,分子量271.52，升华点302℃，在此温度下固态升汞可以直接升华变成蒸气态，纯的升汞蒸气压依温度而急聚上升。
升汞在水中具有一定的溶解度，且依温度上升而增加，升汞在水中的离解作用很小，只占溶解的升汞分子总数中的0.1%，且水溶液实际上不导电，说明这种化合物为共价键的性质，升汞在水中的微量离解不产生Hg2+离子，而按独特的方式进行。
纯的升汞分子（无载体活性炭时）对氯乙烯合成反应并无活性，而一旦吸附于活性炭表面，由于两者的相互作用使对该反应有优异的活性和选择性，是迄今为止该化学反应最为理想的催化剂。
工业生产中宜选用纯度>99%的试剂升汞作为催化剂的原料。
3.催化剂及其催化作用众所周知，催化剂是一种能改变化学反应速度而本身并不发生化学变化也不能改变化学反应平衡的物质，即当进行可逆反应时，催化剂对两个相反方向的反应速度具有相同的效力。
以乙炔与氯化氢气相合成氯乙烯的反应来说，在100~~180℃范围的热力学平衡常数是很高的，说明在上述温度下该反应如达到平衡，则有获得高收率氯乙烯产品的可能。
但反应动力学实验证实，当无催化剂存在时，该反应在上述温度范围的速率几乎等于零，而以升汞的活性炭催化作用于反应时，反应过程就大大地被加速，这时的平衡常数是很大的，催化剂与乙炔生成了中间络合物，再由中间络合物进一步生成氯乙烯，也即催化剂的存在改变了反应历程（机理）和反应所需的活化能，以达到加速反应的效果。
由于催化剂并不参加化学反应，而只是升华或中毒造成一些损失，所以1kg上述催化剂可合成1000kg以上的氯乙烯单体。
五、氯化汞催化剂存在的问题及开发方向1.存在的问题目前使用的氯化汞催化剂到一定程度后就会失活，失活的汞催化剂成为废汞催化剂。
因此氯化汞催化剂存在的最大问题即汞寿命短与汞污染问题。
汞污染面临着巨大的国际压力，当前国际社会对汞问题讨论的核心是限制，最终将禁止汞的使用和开采，未来我国将存在严重的汞供需削减问题以及出口贸易中的汞废物处理问题,更要面临履行国际公约的压力，如不及早重视和加强对汞污染控制管理，必将造成被动局面。
国内压力也不容乐观，大部分汞矿资源枯竭。
目前仅有贵州丹赛汞矿等几家汞矿，汞的价格也一路飙升，精汞价格从2003年的7. 3 万元/ t 上升到2008 年的20 万～23万元/ t[4]。
自2011年7月份起，欧盟将全面禁止汞的出口贸易，并关闭各大汞矿。
目前，国际上只有吉尔吉斯斯坦和中国有正在开采的汞矿，所以汞的价格还会随着汞资源的日益紧张而不断上涨，这也将严重威胁耗汞行业的生存。
面临如此紧迫的国际形势，必须在现在的基础上继续减少汞的使用和流失，如不采取汞削减和控制排放措施，电石法聚氯乙烯企业不仅面临汞资源匮乏的威胁，也面临环境约束对行业发展影响的压力。
2.汞削减的新研究（1）低汞催化剂开发我们试图开发出一种低汞催化剂，使其在较高的转化率和选择性下，有较长的寿命，并且对环境的危害达到最小，从而为以后低汞催化剂的工业化应用打下良好的基础。
采用浸渍法制备了多种不同含量的单组分和多组分低汞催化剂，利用微型固定床反应器对其反应进行了活性评价，并且通过与工业用氯化汞催化剂性能的对比，从而筛选出了一种无论在转化率、选择性还是使用寿命上都比较好的催化剂HgCl2(4wt%)-EMIMBr(1:0.5)/C，同时对影响此催化剂活性的多种因素进行考察。
例如，催化剂中活性组分的含量、反应温度、空速对其活性以及使用寿命的影响，从而找出最佳的反应工艺条件，使催化剂的性能达到最优。
通过考察证明本实验所制备的HgCl2(4wt%)-EMIMBr(1:0.5)/C催化剂具有高转化率，高选择性等特性，其转化率达到了97%，选择性达到了98%，而且汞含量较低，属于一种比较有前途的催化剂。
本文对所制备的催化剂进行了热重、氮气吸附法表征。
通过热重表征可知单纯的氯化汞在95℃之前比较稳定，没有失重现象，从95℃之后开始失重，在320℃的时候其重量为0，即全部升华。
通过DTG曲线我们可以看出在188℃时，氯化汞的失重速率为最大。
而在同等条件下加入了EMIMBr助剂的低汞催化剂活性组分在160℃之前比较稳定，没有失重，从160℃之后开始失重，在600℃的时候其重量为0，即全部升华。
通过DTG曲线我们可以看出在360℃时，低汞催化剂活性组分的失重速率为最大。
通过对比发现添加了助剂后的低汞催化剂活性组分的稳定性明显增加，亦说明其使用寿命有可能得到有效的延长，通过随后的实验对比也确实证明了这一点。
而通过氮气吸附法表征可知低汞催化剂在活性炭表面的吸附形式为多层吸附[6]。
低汞催化剂工业化应用技术成熟，其使用寿命、活性、选择性与高汞催化剂相当，符合节能减排的国策，极具推广价值，应在行业内全面推广应用。
（2）无汞高效催化剂虽然低汞催化剂的成功工业化应用在很大程度上节约了汞资源，并降低了汞的流失，但是不能从根本上解决汞资源的使用问题，只有开发无汞催化剂才能解决汞污染问题。
目前，试图开发新的无汞催化剂，包括固相无汞催化剂和液相无汞催化剂。
固相无汞催化剂采用活性炭吸附PdCl2 、PtCl2 、CuCl2 、BiCl3 等制得，其初期活性、选择性已经达到甚至超过氯化汞催化剂的性能，但是催化反应过程中容易发生飞温情况，温度不易控制，稳定性不理想，达不到工业化的要求，并且效率高的无汞催化剂大部分是贵金属(如Au、Pt 、Pd)，存在成本高的问题。
液相无汞催化剂采用可溶解在溶剂中的过渡金属络合物作为催化剂，反应在均一的液相体系中进行,温度通常在200 ℃以下。
与固相催化体系相比，液相催化体系的优点是：温度控制均匀、稳定，不会造成局部过热的情况，因而也不会产生危害催化剂床层的热点，从而减小了反应器系统的传热负荷，液相催化体系的催化活性和稳定性要相对高于固相催化体系，但液相体系使HCl 的腐蚀问题变得突出。
目前行业内降低汞消耗和汞污染的新技术有大型流化床、分子筛固汞催化剂和无汞催化剂技术。
流化床技术应用于工业化生产以后，可以大大降低汞的升华速度，提高氯乙烯的转化率，起到汞减排的作用；分子筛固汞催化剂技术已经通过小试，分子筛固汞催化剂含汞量更低，同时大大降低了汞的升华，降低了后续工序除汞压力，其活性高,生产中放热量大，现有的反应器无法满足要求，必须研发配套的反应器。