聚氯乙烯论文
聚氯乙烯生产毕业论文设计

聚氯乙烯生产毕业论文设计毕业设计(论文)(化工系)题目年产40万吨电石法氯乙烯生产工艺设计专业班级姓名学号指导教师完成日期2011年6月25日~2011年10月10日(论文)摘要....................................................................... I I 前言 (4)第一章文献综述 (8)1.1化学品名称 (8)1.2成分组成信息 (8)1.3危险性概述 (8)第二章电石法制氯乙烯所用的原料及其性质错误!未定义书签。
2.1乙炔氧氯化法生产氯乙烯 ... 错误!未定义书签。
2.2电石乙炔法生产氯乙烯错误!未定义书签。
第三章电石法制氯乙烯工艺流程...错误!未定义书签。
3.1乙炔性质 (10)3.2生产方法 (11)3.3影响因素 (12)第四章电石法制氯乙烯工段物料及热量衡算方法......................................... 错误!未定义书签。
4.1制备方法 (13)4.2盐酸脱吸法生产氯化氢 (15)4.3副产盐酸脱吸法生产氯化氢 (17)第五章电石法制氯乙烯工段的主要设备错误!未定义书签。
5.1合成部分设备.............. 错误!未定义书签。
5.2列管式石墨换热器 ..... 错误!未定义书签。
5.3吸收部分设备.............. 错误!未定义书签。
总结 ............................................................................................... 错误!未定义书签。
致谢 ............................................................................................... 错误!未定义书签。
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。
PVC 论文

PVC高分子材料的应用现状摘要:随着国家经济不断向前发展,高分子材料已在我们身边随处可见。
高分子材料的制品已经成为最年轻的材料。
它不仅遍及各个工业领域,而且已进入所有的家庭,其产量已有超过金属材料的趋势,将会是最活跃的材料支柱。
PVC材料即聚氯乙烯,是高分子材料之一,同时也是世界上产量最大的塑料产品之一,价格便宜,应用广泛,是现代社会不可或缺的高分子材料,且有着很好的发展前景。
关键词:PVC 高分子材料应用现状一、PVC材料的背景分析PVC全名为Polyvinylchlorid,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。
它是当今世界上深受喜爱、颇为流行并且也被广泛应用的一种合成材料。
它的全球使用量在各种合成材料中高居第二。
随着我国国民经济稳定、快速的发展,聚氯乙烯树脂行业装置能力、产量、消费水平有较大增长,特别是受国家大力推广化学建材,加大基础建设投资,扩大市场内需,加强对进口货物的监管、打击走私等政策影响,聚氯乙烯树脂需求量一直呈上升态势。
目前,我国聚氯乙烯树脂产量位居世界第三位,有着很好的发展前景。
二、PVC材料的发展现状聚氯乙烯(PVC树脂)是世界上最早实现工业化生产的塑料品种之一。
由于PVC树脂具有难燃、抗化学腐蚀、耐磨、电绝缘性优良和机械强度较高等优点,在加工过程中可以加入添加剂或采用适当的工艺和设备生产出各种各样的塑料制品,在工业、农业、建筑、日用品、包装以及电力等方面具有广泛的应用。
因此自二十世纪三十年代实现工业化生产以来,PVC 树脂以其优良的性能和较低的价格一直受到各工业国家的普遍重视,保持着长盛不衰的发展势头。
中国是全世界PVC需求最大的国家,聚氯乙烯树脂(PVC)是我国重要的有机合成材料。
其产品具有良好的物理性能和化学性能,广泛用于工业、建筑、农业、日用生活、包装、电力、公用事业等领域。
聚氯乙烯毕业设计论文(震哥上传)

年产8万吨聚氯乙烯聚合车间生产工艺设计摘要PVC是一种常用的化工原料,是氯碱工业优先考虑用来平衡氯气的产品。
它具有阻燃、防腐、抗水及抗化学品腐蚀性、更好的机械性能和电绝缘性能。
聚氯乙烯的重要性还在于其单独占有世界总氯消费量的35%,同时聚氯乙烯对氯碱平衡起着关键的杠杆作用。
如今,国内外主要采用悬浮聚合的方法生产聚氯乙烯。
聚合过程是聚氯乙烯生产系统的重要环节,它的任务是将合成其他工序送来的氯乙烯单体在引发剂与分散剂的作用下聚合成为聚氯乙烯树脂。
然后经过一系列的过滤、汽提、干燥等过程将PVC树脂处理成符合要求的产品。
本设计是以哈尔滨华尔化工有限公司的实际生产为依据。
本次设计介绍了聚合工艺的原理及计算与工艺设计,该厂由过去的年产1.5万吨聚氯乙烯,扩建为年产8万吨。
对采用悬浮法年产8万吨聚氯乙烯厂聚合车间各工序进行简要分析,确定工艺技术流程,确定蒸汽及冷却水的用量,同时进行离心机与干燥过程的物料衡算。
确定完成生产任务所需的聚合釜的台数(70m3釜4台并联工作),对主要设备进行选型,并绘制设备图、工艺流程图及车间布置图。
关键词氯乙烯;聚合;设计;设备选型80,000 tons of PVC plant production areapolymerization process designAbstractPVC is an important chemical raw materials, the chloral-alkali industry is a priority for the balance of chlorine products. It is fire retardant, weathering, anti-corrosion, anti-corrosive chemicals and water, good mechanical properties and electrical insulation properties of merit. PVC is the important of its separate chlorine occupy the world's total consumption of 35 percent, while the chloral-alkali balance of PVC plays a key role as a lever.At present, the major domestic and foreign PVC produced by polymerization .Polymerization process PVC production system is an important aspect of its mandate is to bring the process of vinyl chloride monomer and the initiator of the emulsifier under PVC polymer latex. Then after a series of filters, stripping, drying process will be dealt with as to meet the requirements of latex products.This design is Harbin Waldorf Chemical Co., Ltd. based on the actual production, . The focus of this design is the principle and polymerization process, the plant from the previous year 15,000 tons of PVC, with an annual output of the expansion of 30,000 tons. The use of latex with an annual output of 30,000 tons of PVC plant polymerization processes of the workshop with a brief analysis, process to determine the steam and cooling water usage, while a centrifuge and drying process the material balance. Determined to complete production tasks for the polymerization Number (70m kettle four parallel work), and the major equipment design and selection, and the mapping the structure of the equipment, process flow chart and workshop layout.Key words PVC; Polymerization; Design; Equipment Selection目录摘要 (2)目录 (4)第1章绪论 (6)1.1 概述 (6)1.2 国内外聚氯乙烯市场供需状况及发展趋势 (6)1.2.1 国外状况 (6)1.2.2 国内状况 (7)1.3 设计目的及内容 (8)1.3.1 设计目的 (8)1.3.2 设计内容 (8)第2章工艺路线的确定 (9)2.1 聚氯乙烯的聚合工艺技术 (9)2.1.1 悬浮聚合 (9)2.1.2 本体聚合 (9)2.1.3 乳液聚合 (10)2.1.4 溶液聚合 (10)2.2 工艺技术的确定 (11)2.2.1 悬浮聚合生产工艺技术 (11)2.2.2 自由基聚合机理 (12)2.2.3 工艺流程简图 (13)2.3 工艺流程简述及原辅料 (15)2.3.1 工艺流程简述 (15)2.3.2 生产用原辅料 (15)2.4 产品介绍 (19)2.5 本章小结 (19)第3章工艺计算 (20)3.1 计算依据 (20)3.2 物料衡算 (20)3.2.1 聚合釜 (20)3.2.2 离心机 (23)3.2.3 沸腾床 (24)3.3 热量衡算 (25)3.3.1 聚合釜 (25)3.3.2 沸腾床 (28)3.4 本章小结 (34)第4章主要设备的选择 (35)4.1 聚合釜 (35)4.2 离心机 (35)4.3 干燥器 (36)4.4 袋式除尘器 (36)第5章厂区选址及本文附件 (38)5.1 选址 (38)5.2 本文附件 (40)5.2.1 外文文献翻译及原文 (40)5.2.2 厂区总平面布置图 (40)5.2.3 带控制点工艺流程图 (40)5.2.4 设备平面布置图 (40)结论 (41)致谢 (42)参考文献 (43)附录A (45)附录B (50)第1章绪论1.1概述聚氯乙烯(PVC)笼统指的是具有重复单元的氯乙烯均聚物与具有少量其他共聚单体(如乙酸乙烯酯、偏氯乙烯等)的共聚物。
毕业论文.PVC综述

溶性
更换牌号 困难
困难
困难
相对容易
生产率
130%
l00%
130%
150 % 一ห้องสมุดไป่ตู้
180%
汽耗
中等
高
低
低
五. PVC 的改性体系[5] PVC 树脂在加工为硬制品时,其冲击性能、耐候性能和热稳定性
能较差,而且加工流动性也不好,若不对它进行改性,则 PVC 硬制品 通常只能生产普通的符材和板材,冲击性能很差,应用范围狭窄。如 何提高韧性而又不损害拉伸强度和其他物性,这是 PVC 改性中的一个 重要课题。特别是近年来,聚氯乙烯硬制品的应用迅速增长,其冲击 改性问题越发受到重视。冲击改性剂不仅能提高树脂的冲击强度,不 少品种还可改善树脂的加工性能 。国外 PVC 树脂改性剂品种繁多,
2.3 天然气乙炔法[3] 青海盐湖集团天然气制乙炔生产 PVC 的装置是目前国内唯一的
以天然气为原料来生产 PVC 树脂的装置,整条产业链见图 3[3]。
从图 3 中可以看出天然气制乙炔产业链的设置科学合理,但是也存 在着自身稳定保护性较为脆弱的缺陷。当氯碱系统因设备或市场出现 变故时,天然气部分氧化装置的产能无法作较大范围的调节,所产出 的乙炔气只能通过火炬燃烧掉,造成浪费。假如增加一条消耗乙炔的 辅助生产线(如乙醛等),其产业链则会更加完善,自身的稳定性会更 高。
将去离子水、溶解液、混合引发剂、种子乳胶、氨水和氯乙烯单 体分别加入聚合釜中,达到一定温度,引发剂采用连续滴加形式加入,
聚合出料后进行脱汽,回收 VCM 单体,最后乳胶进入喷雾干燥器干燥, 包装、出厂。简单地说,就是采用乳液法聚合制备的种子和采用微悬 浮法聚合制备的种子混合后再进行聚合。混合法 PVC 糊树脂生产中采 用 C16~18 混合直链醇与十二烷基硫酸钠组成乳化剂,形成微小乳液,聚 合主要在微滴中进行,并在聚合配方中加入了乳液法制备的种子乳 胶,从而获得双峰粒度分布。混合法工艺具有以下优点:①聚合产生 的胶乳固含量高,因此需要的干燥能量减少;②液滴聚合反应速度快, 生产能力高;③生产工艺简单,便于操作控制,生产安全性高;④原 材料成本比微悬浮法低;⑤粒径可选范围大,糊料在高、低剪切速率 下都能获得较低的黏度;⑥聚合前后都可添加助剂,增加了调节产品 质量的灵活性。 4.5 聚合技术比较
聚氯乙烯范文

聚氯乙烯范文聚氯乙烯聚氯乙烯(Polyvinyl Chloride,简称PVC)是一种广泛应用的热塑性塑料,具有优异的抗腐蚀性能和机械性能,被广泛应用于建筑、电子、包装、医疗、汽车等领域。
本文将从PVC的物理性质、制备方法、应用领域以及环境影响等方面进行详细介绍。
首先,PVC是一种白色或微黄色无定形粉末状固体,具有较高的硬度、刚性和耐候性。
其密度为1.38-1.58g/cm³,熔点为80-85℃,分解温度为130℃以上。
此外,PVC具有极佳的电绝缘性、化学稳定性和可焊性等特点,使其在电线电缆、管道、地板等领域得到广泛应用。
PVC的制备方法主要有聚合法和共聚法。
聚合法是指将氯乙烯单体通过自由基聚合反应聚合成聚氯乙烯,常用的聚合方法有乳液聚合法、悬浮聚合法和热聚合法。
共聚法是将氯乙烯与其他单体如乙烯、丙烯酸酯进行共聚,以改善PVC的柔韧性和耐冲击性。
其中,常用的共聚单体有乙烯、丙烯酸酯、丁二烯等。
PVC的应用领域非常广泛。
首先,PVC的最大应用领域是建筑行业。
PVC管道、PVC地板、PVC隔断墙等都是建筑领域必不可少的材料,其优异的抗腐蚀性能和耐候性能使其成为理想的建筑材料。
其次,PVC还广泛用于电子行业,如计算机线缆、电线电缆、电气绝缘材料等。
此外,PVC还用于包装行业制作塑料袋、薄膜和瓶盖等。
医疗领域中,PVC材料被广泛用于制作输液管、输血袋以及医用手套等。
汽车内饰件如车窗密封条、仪表板覆盖板等也大量采用了PVC材料。
然而,尽管PVC具有广泛的应用前景,但其制备和应用过程中却存在着环境影响问题。
首先,PVC的制备需要大量的能源和原料,特别是氯乙烯的制备过程中会产生大量的污染物,如二氯乙烯、氯化氢等。
其次,PVC制品的使用寿命相对较短,在废弃后难以分解,对环境造成负面影响。
此外,当PVC制品燃烧时会释放出有毒气体,对人体和环境造成危害。
因此,为了降低PVC对环境的影响,应该加强PVC的回收利用和开发环保替代品。
氯乙烯聚合和聚氯乙烯改性论文

氯乙烯聚合和聚氯乙烯改性分析摘要:氯乙烯的聚合分为悬浮聚合、微悬浮聚合及乳液聚合,以悬浮聚合为主,一般来说共聚物是具有不同的化学组成分布和不通的分子量分布的一种高分子聚合物。
高分子作为改性剂(聚合物改性剂)是共混物的一种应用,共混物是共和聚混物的简称。
pvc 改性有聚合改性、共混改性和复合改性,聚氯乙烯改性后可以生产更多产品,更好的满足人民的生活需求。
关键词:氯乙烯聚氯乙烯悬浮聚合乳液聚合微悬浮聚合聚合改性共混改性聚氯乙烯(pvc)是五大通用塑料之一,其相关的制品从硬到软,应用很广泛。
四十多年来,我国聚氯乙烯工业的发展是参展国外工艺的基础上,广泛进行工业设备既工艺的革新,现今的生产能力已经超过百万吨了,成了我国产量最大的塑料品种之一。
随着市场需求的不断增大,为了提高聚氯乙烯的性能,到20世纪20年代末,在该领域中出现了两大方面的突破:一种就是增塑,是在1933年发明添加增塑剂,另一种就是聚合,对聚氯乙烯起到改性作用,以期在生产加工的过程中能起到最有效的作用。
一、氯乙烯聚合1.悬浮聚合氯乙烯-醋酸乙烯共聚物简写(vc/vac)。
氯乙烯-醋酸乙烯共聚物主要有三大用途,一个是用于塑料地砖,一个是用于密文唱片,再一个就是在涂料中的应用。
氯乙烯-醋酸乙烯共聚物(vc/vac)的悬浮聚合方法,基本上是和pvc悬浮聚合的方式有着共通的效果,只不过就是多了一种单体。
一般说来,在共聚物中,vac的成分含量越高,共聚物的分子量反而就会越低,制造过程也就越困难。
其中,制造过程中的困难主要表现在两个方面:第一,就是聚合过程中悬浮液的稳定性比较难控制好,再一个就是聚合终止时,未反应单体的回收工作比较难以有效地实施。
与此同时,在悬浮聚合的技术标准,以及聚合反应所需的设备方面也需要特别的注意,例如,工具温度有可能高于均聚温度,聚合釜应受较高压力,具备良好的传热能力,所以,就必须高度重视悬浮体系的稳定性问题,包括分散剂系统、搅拌系统。
聚氯乙烯生产工艺分析与研究

聚氯乙烯生产工艺分析与研究摘要:聚氯乙烯是一种广泛应用的合成树脂,其生产工艺涉及到各种反应条件和参数的控制。
本文主要分析了聚氯乙烯的生产工艺,包括聚合反应、热稳定剂的选择和添加、氯化剂的选择、反应温度、反应时间等因素的影响。
同时,针对聚氯乙烯生产过程中的一些常见问题,如产物质量不稳定、聚合反应难以控制等,提出了相应的解决方案。
通过对聚氯乙烯生产工艺的分析和研究,可以为生产实践提供一定的参考价值。
关键词:聚氯乙烯;生产工艺;聚合反应;热稳定剂;氯化剂一、引言聚氯乙烯是一种广泛应用的合成树脂,其主要用途包括制造塑料制品、管道、电缆、窗框等。
目前,全球聚氯乙烯的生产量已经超过七千万吨,其生产和应用已成为塑料工业的重要组成部分。
然而,随着环保和可持续发展意识的不断增强,聚氯乙烯的生产和应用也面临一些挑战。
例如,聚氯乙烯的生产会产生大量的废气和废水,这对环境造成了很大的压力。
因此,如何优化聚氯乙烯的生产工艺,减少环境污染,成为了塑料工业需要面对的重要问题之一。
二、聚氯乙烯的生产工艺分析2.1聚合反应聚合反应机理:聚氯乙烯的聚合反应是通过将氯乙烯单体在催化剂的作用下逐步聚合而成的。
催化剂一般采用过渡金属配合物或者有机过氧化物。
聚合反应的机理包括自由基聚合、阳离子聚合和阴离子聚合三种机理。
聚合反应条件和参数的控制:聚合反应的条件和参数对聚氯乙烯的品质和产量有很大的影响。
常见的聚合反应条件包括催化剂的种类和用量、反应温度、反应时间、氯乙烯的投料速度等[1]。
其中,催化剂是影响聚合反应的关键因素之一,催化剂的种类和用量的选择需要综合考虑聚合速率、产物质量等因素。
2.2热稳定剂的选择和添加热稳定剂的作用和分类:热稳定剂是一种在高温下能够抑制或消除聚合反应中的自由基或分子碎片的化合物,可以有效提高聚氯乙烯的热稳定性。
热稳定剂的分类包括金属盐类、有机锡化合物、有机磷化合物等。
热稳定剂的选择和添加方法:热稳定剂的选择需要综合考虑其稳定性、热稳定性和耐候性等因素。
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废旧聚氯乙烯回收再生管材的工艺流程设计摘要:综述了废旧聚氯乙烯循环利用的一些方法,包括直接再生、改性再生、裂解及焚烧,详细介绍了PVC的改性再生利用做成管材的方法。
并对国内外的回收与利用情况作了简要介绍。
关键词:废旧聚氯乙烯;回收利用;再生管材;工艺流程引言聚氯乙烯(简称PVC)树脂是由氯乙烯(简称VC)单体聚合而成的热塑性高聚物,是世界上五大通用塑料之一,由于其生产成本较聚乙烯和一些金属要低,而且加工性能和制品的物理及化学性能优良,可以适应制备硬质到软质、弹性体以及纤维、涂料等性能的需要,广泛应用于工业、农业、建筑业等各个领域。
据推算,1994年美国PVC废弃量43.5万t,日本21.4万t,西欧55.5万t,我国仅PVC包装材料和农膜的废弃量就达168.6万t。
这些废品污染着河流、湖泊、农田、港口和海岸等人类赖以生存的环境。
因此,如何对废旧聚氯乙稀的回收与利用,成为全世界人们普遍关心的问题。
目前废塑料回收利用的方法主要有:(1)焚烧或填埋;(2)废塑料作为燃料回收热能;(3)废塑料取代焦炭作为炼铁的还原剂;(4)裂解生产燃料油。
除此之外还有很多资源化利用的技术,然而,这些处理技术同样存在着不足,主要体现在以下几个方面:(1)若将废塑料焚烧或作为燃料使用,则会增加空气中的C02、S02、NOx等有害物质,对于含氯的塑料还会产生氯化氢气体和剧毒的二噁英;(2)填埋处理占用大量的耕地并造成地下水污染;(3)若作为原料生产燃料油品,虽然在技术上是可行的,但由于投资大,产品的质量及售价等方面均无法与石油相比,因此其在短时间内无法产业化生产,而对于含氯的塑料,还必须先脱氯化氢,并且要回收氯化氢气体,否则易造成环境的污染。
说明回收利用废旧聚氯乙烯塑料有更高的技术要求,而废旧PVC的量仅次于废旧聚乙烯,因此,含氯塑料的回收利用是一个值得关注的课题。
随着生产量和消费量的增长,废弃PVC量也随着增长,如何回收利用不断增加的废PVC成为迫切需要解决的问题,伴随着科技的发展,废塑料,特别是含氯塑料的资源化利用的新技术在不断的在不断的发展。
本文主要从再生、裂解、焚烧三方面进行探讨。
一.介绍废旧聚氯乙烯回收利用的三种方法1再生1.1直接再生废塑料的直接再生是指不需进行各类改性,将废旧塑料经过清洗、破碎、塑化直接加工成型或通过造粒后加工成型制品。
直接再生的废旧聚氯乙烯制品主要有以下两个来源:a.从塑料成型加工中产生的边角料、废品、废料等,这类废弃物比较干净,成分均一,可用简单回收的方式重新造粒,按一定比例加到新料中,替代部分新料,再次进行成型加工。
工艺流程如图1所示。
b.对于日常生活和工农业应用中报废的PVC制品,一般先分拣去除混杂的非PVC制品,然后按PVC制品硬质与软质分类,最后采用直接回收法,添加适量的添加剂,通过造粒,再生挤出等方法,生产再生制品。
在此循环过程中,也可以将那些分拣出的PVC废塑料烘干,然后研磨成再生粒。
再生PVC塑料与原生PVC塑料的性质非常接近,而价格却低20%~30%。
我国已将回收的废PVC制品(农膜、家具、油瓶、矿泉水瓶、包装膜等)用于制作管材、防雨材料、家庭用具、弹性地板、墙壁装饰板等的原料。
1.2改性再生废旧塑料的改性再生是指将再生料通过物理和化学方法改性后再加工成型。
1.2.1物理改性废旧塑料的物理改性就是指通过混炼,制备多元组分的共混物。
填充、纤维复合、共混增韧是PVC物理改性的主要手段a.填充改性填充改性指的是在聚合物中均匀掺混模量比聚合物高得多的微粒状填充改性剂的改性方法。
PVC填充材料主要是采用无机物、金属、气体等为填充物来改性PVC,填充改性既有增量作用,又有改性效果,可改进制品的硬度、刚度、耐热性、阻燃性等,并可降低成本。
b.纤维复合增强改性纤维复合增强改性是指在聚合物中掺入高模量、高强度的天然或人造纤维,从而使制品的力学性能大大提高的改性方法。
作为改性剂的纤维材料具有较聚合物高得多的模量,因而增强改性后,可提高塑料的硬度、耐磨性、热变形温度,降低成品的成型收缩率和挤出膨大效应。
树脂通过纤维增强构成复合材料是大幅度提高其综合性能的有效途径。
新型的GF/PVC复合材料具有高的钢性、耐热性、良好的尺寸稳定性及耐缺口冲击性,可以制成粒料来生产各种注射件及挤出件,可形成系列化产品。
玻璃纤维是最有代表性的增强剂,除此之外,还有石棉纤维,有机聚合物纤维及其织物,碳纤维、硼纤维、金属纤维等。
c.共混增韧改性共混增韧改性,又称塑料的合金化,是改善聚合物性能的重要途径。
PVC的共混增韧改性可以通过两种方式:一种是以橡胶类弹性体与PVC共混,提高PVC的韧性;另一种是用刚性粒子型聚合物与PVC共混,提高PVC的冲击强度。
弹性体的增韧机理是弹性体形成连续网络结构,包含在网内的是PVC的初级粒子,弹性体网络结构可吸收大部分初级能,而PVC初级粒子破裂,同样也吸收部分能量,从而使材料的韧性得以提高。
用于PVC的增韧改性的弹性体主要有丁腈橡胶(NBR)、氯化聚乙烯(CPE)、乙烯醋酸乙烯共聚物(EVA)、热塑性聚氨酯(TPU)等。
近年来发展起来的用刚性粒子(RF)增韧PVC,不但可使PVC的韧性提高,同时也可使其强度、模量、热变形温度、加工流动性能得到改善,显示了增韧增强的复合效应。
目前,RF增韧PVC已引起人们的高度重视,其研究逐渐深入,取得了许多实质性进展。
1.2.2化学改性PVC的化学改性是通过一定化学反应来改变PVC结构,从而达到改性的目的。
化学改性的途径有共聚合反应和大分子反应两种。
a.共聚合共聚合反应是PVC化学改性的主要方法,一般通过氯乙烯与各种刚性单体进行共聚合,提高树脂本身的玻璃化温度从而来改善其耐热性。
氯乙烯的共聚合通常采用的是无规共聚和接枝共聚两种方式:①无规共聚是改性PVC最常用的方法,根据单体不同可以得到不同改性效果的PVC树脂。
与均聚PVC相似,VC无规共聚物的生产也是以悬浮聚合为主,在聚合工艺上也基本相似。
VC无规共聚也可采用乳液、本体、溶液聚合方法,选择这些聚合方法主要是从共聚物应用角度出发,例如溶液聚合的氯乙烯-乙酸乙烯酯共聚物主要用作涂料、胶粘剂等,氯乙烯-丙烯酸共聚物胶乳可直接用作涂料。
②VC的接枝共聚指以其他聚合物为主链与氯乙烯单体的接枝共聚,其作用主要有两个:一是改进PVC的抗冲性能;二是改进软质PVC的增塑稳定性。
对于抗冲改性的氯乙烯接枝共聚物,基体聚合物大多是PVC的冲击改性剂,其含量不高,PVC是接枝产物的主要成分,并以均聚和接枝到基体聚合物上两种形式存在,接枝产物具有PVC的主要特征,但是接枝PVC的存在能提高均聚PVC与基体聚合物的相容性,从而提高接枝产生的抗冲性能,以改进软质PVC增塑稳定性为目的的VC接枝共聚,采用的基体聚合物往往是柔性聚合物在接枝产物中含量较高,以达到增塑效果。
该技术已成功的应用于医用材料上——将α-羟已基丙烯酸酯接枝到聚氯乙烯上,使接枝聚合物的强度得到了提高,玻璃化温度比纯聚氯乙烯提高15℃,而且具有良好的耐腐蚀性能和耐辐射性能。
现已广泛的用于制作医疗器具、血液循环器具等。
b.大分子反应改性包括氯化和交联①与PVC树脂一样,回收PVC也可进行氯化改性,制得氯化聚氯乙烯(CPVC)。
CPVC含氯量比PVC增加5%~8%,在结构上分子的不规整性增加,结晶度降低,分子链的极性增加,因而使热变形温度增加。
CPVC的使用温度最高可达93℃~100℃,比聚氯乙烯提高30℃~40℃,同时改善了聚氯乙烯的抗化学性及抗腐蚀能力,能抗酸、碱、盐、脂肪酸盐、氧化剂及卤素等的化学腐蚀。
但随着氯化度的提高,脆性、软化点和耐热性也随之上升。
氯化聚氯乙烯作为一种性能优良的新型化工材料,已广泛用于化工建材、电器、纤维等生产领域。
②在PVC树脂制备或PVC加工中,加入少量交联剂或利用放射线进行辐射交联,可以使PVC分子链间产生一定程度的交联,从而提高PVC的拉伸强度、尺寸稳定性、耐燃性,使软质PVC具有更优的弹性。
南非研制了一种新型辐射交联地板砖,该地板砖阻燃、耐化学腐蚀、热变形小,性能明显优于普通橡胶类地板砖,且成本比普通橡胶类地板砖低30%。
PVC 交联改性有多种方法,使用的交联剂多为含硫的有机化合物,如硫基043酯、二硫羟化合物等,和硫、二硫化钠等无机物。
溶剂为DMF、液氨、乙二胺(EN)等,经过改性后,不仅可以提高PVC制品的力学性能,还能有效抑制PVC的脱HCl反应,使PVC再生制品性能稳定。
2裂解PVC回收化工原料2.1氯化氢的脱除及其利用PVC中含有约59%的Cl,与其他碳链聚合物不同的是在裂解时聚氯乙烯支链先于主链发生断裂,产生大量的HCl气体,HCl气体会对设备造成腐蚀,并会使催化剂中毒,影响裂解产品的质量。
因此在PVC裂解时应做HCl脱除处理。
常用的脱除方法有:裂解前脱除HCl裂解反应中脱除HCl和裂解反应后脱除HCl。
a.裂解前脱除HCl 在不同的裂解温度下,PVC裂解机理会发生变化。
在350℃以下时,PVC脱HCl的活化能为54~67kJ/mol。
PVC裂解的主要反应是脱HCl。
且脱出的HCl对脱HCl 反应有催化作用,使脱除速度加快,生成的挥发物中96%~99.5%的为HCl。
在350℃以上时脱HCl的活化能为12~21kJ/mol,但此时主要是碳碳键的断裂,裂解机理发生了变化。
因此一般是在较低温度下(250~350℃)先脱去大部分HCl,然后再升高温度进行裂解。
b.裂解反应中脱HCl 在裂解物料中加入碱性物质如Na2CO3、CaO、Ca(OH)2或加入Pb等,使裂解产生的HCl立即于上述碱性物质发生反应,生成卤化物,减少了HCl对设备的腐蚀和对催化剂的破坏。
c.裂解反应后除去HCl 该方法是在PVC裂解后,收集产生的HCl气体,以碱液喷淋或鼓泡吸收的方式加以中和。
2.2聚氯乙烯裂解制油经初步脱除HCl的PVC产物在更高温度下进行裂解反应,生成线型结构与环状结构的低分子烃类混合物。
对混合废塑料的裂解,大体上可分为高温裂解、催化裂解、加氢裂解三大类。
a.催化裂解催化裂解是使用催化剂使废塑料在较低的温度下即发生裂解。
催化裂解一般采用两段法工艺,脱除Cl的废塑料先在350~400℃下发生降解,经回流冷凝器分离出重烃,余下的进入填满催化剂的催化裂解槽催化裂解。
裂解后的物料经冷却器进入油水分离槽。
分解气用作加热炉的燃料,分解油在分流塔中分离成汽油、柴油、煤油等馏份,产率一般在80%~90%。
其工艺流程如图2所示。
b.加氢催化裂解粉碎并除去金属及玻璃的PVC废料与油或类似物质混合形成糊状,在氢化裂解反应器中于500℃、40MPa高压氢气气氛下进行热裂解,脱除HCl。
裂解产物在洗涤器中除去无机盐,液体产物经分馏得到化工原料、汽油及其他产品,挥发性的碳氢化合物作为裂解供热用的气体燃料。