年产10万吨聚氯乙烯生产工艺设计

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年产10万吨氯乙烯工艺设计项目设计方案

年产10万吨氯乙烯工艺设计项目设计方案

设计方案项目背景:氯乙烯是一种重要的有机化工原料,广泛应用于塑料、橡胶、涂料、农药等多个领域。

我国是全球最大的氯乙烯生产和消费国家之一,但生产设备老化、能耗高等问题制约了其可持续发展。

因此,本设计方案旨在设计一套年产量为10万吨的氯乙烯工艺,利用先进的技术和设备,提高产能和能源利用效率。

设计方案:1.原料准备:该工艺采用乙烯和氯气为原料,通过氯化反应生成氯乙烯。

乙烯和氯气作为主要原料需要在储罐中储存,并通过气体管道输送至反应箱进行反应。

为确保原料的供给稳定和安全,需要设计合适的储存和输送系统,并设置相应的自动控制和安全设备。

2.反应过程:该工艺采用常压氯化法进行氯化反应。

乙烯和氯气通过催化剂在反应箱中进行氯化反应生成氯乙烯。

为提高反应效率和选择性,需要选择合适的催化剂和反应条件,并设计适当的反应器结构和控制系统。

同时,需要考虑废气处理和安全措施,避免有毒气体泄漏和环境污染。

3.分离和提纯:反应产生的气体混合物需要经过分离和提纯才能得到纯净的氯乙烯产品。

首先通过冷凝和压缩将气体混合物转化为液体,然后采用分离技术如蒸馏、吸附等进行分离和提纯。

分离后的氯乙烯产品需要经过后续的脱水、脱色等工艺步骤,得到满足市场要求的产品。

4.能源回收利用:为提高能源利用效率,该工艺设计考虑了能源回收利用系统。

具体包括废热回收、废气回收等。

废热回收可以通过余热锅炉进行,将废热转化为蒸汽等能源进行再利用;废气回收可以通过气体分离和净化系统,将有价值的气体组分进行回收利用。

5.自动控制系统:为确保生产过程的稳定和安全,该工艺设计采用自动控制系统进行全面控制。

通过传感器和仪表对关键工艺参数进行监测和控制,自动化地调节反应条件、制备工艺等,提高生产效率和产品质量。

同时,系统还需要具备报警、故障诊断等功能,保证生产的安全和可靠性。

6.安全环保措施:该工艺设计重点考虑安全和环保问题。

针对反应过程中有毒气体的泄漏和排放,需要设计相应的密封装置和废气处理系统,降低对环境和人体的影响。

年产10万吨PVC合成工段的工艺设计

年产10万吨PVC合成工段的工艺设计

湖南科技大学毕业设计(论文)题目年产10万吨PVC合成工段的工艺设计作者王泰新学院化学化工学院专业材料化学学号********** 指导教师曾祥成二〇一二年五月二十五日湖南科技大学毕业设计(论文)任务书化学化工院材料系(教研室)系(教研室)主任:(签名)年月日学生姓名: 王泰新学号: 0806030104 专业: 材料化学1 设计(论文)题目及专题:年产10万吨PVC合成工段的工艺设计2 学生设计(论文)时间:自2012 年3 月25 日开始至2012 年5 月25 日止3 设计(论文)所用资源和参考资料:《化工设计》、《化学工程师手册》、《物理化学》、《化工工艺设计手册》、《化工原理》、《化工仪表及自动化》等。

4 设计(论文)应完成的主要内容:(1)氯乙烯的制备、清净、精制;(2)物料衡算、热量衡算及设备选型;(3)绘制工艺图纸。

5 提交设计(论文)形式(设计说明与图纸或论文等)及要求:(1)撰写论文一篇;(2)提交论文一篇;(3)要求论文格式正确,文字规范,图表清晰,正确,数据真实。

6 发题时间:2012 年 3 月23 日指导教师:(签名)学生:(签名)毕业设计(论文)指导人评语[主要对学生毕业设计(论文)的工作态度,研究内容与方法,工作量,文献应用,创新性,实用性,科学性,文本(图纸)规范程度,存在的不足等进行综合评价]指导人:(签名)年月日指导人评定成绩:毕业设计(论文)评阅人评语[主要对学生毕业设计(论文)的文本格式、图纸规范程度,工作量,研究内容与方法,实用性与科学性,结论和存在的不足等进行综合评价]评阅人:(签名)年月日评阅人评定成绩:毕业设计(论文)答辩记录日期:学生:学号:班级:题目:提交毕业设计(论文)答辩委员会下列材料:1 设计(论文)说明书共页2 设计(论文)图纸共页3 指导人、评阅人评语共页毕业设计(论文)答辩委员会评语:[主要对学生毕业设计(论文)的研究思路,设计(论文)质量,文本图纸规范程度和对设计(论文)的介绍,回答问题情况等进行综合评价]答辩委员会主任:(签名)委员:(签名)(签名)(签名)(签名)答辩成绩:总评成绩:摘要本设计是年产10万吨PVC合成工段车间初步设计。

年产10万吨聚乙烯生产设计

年产10万吨聚乙烯生产设计

毕业设计范文注意事项:本文仅作为毕业设计的参考范文,毕业设计除此以外还需要添加相关的图纸。

设计中所包含内容参考群文件:毕业设计说明书毕业设计的格式请参考学校本年度的格式要求(因为每年可能会有所差别)****学院毕业设计题目: 年产3.26万吨聚氯乙烯生产车间工段的设计院系:专业:班级:学生姓名:指导教师:论文提交日期: 2012年月日论文答辩日期: 2012年月日内容摘要本文讲述了我国聚氯乙烯工业生产技术的发展进程和目前状况,包括原料路线、工艺设备、聚合方法等。

本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,工艺过程中需要注意的问题,包括质量影响因素,工艺条件及合成工艺中的各种助剂选择,对聚合工艺过程进行详细的叙述。

并且从物料衡算、热量衡算和设备计算和选型三个方面进行准确的工艺计算,对厂址进行了选择,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,画出了整个工艺的流程图。

关键词:聚氯乙烯;生产技术;悬浮法;乙炔法;乙烯法;防粘釜技术;湖南工学院毕业设计说明书引言目录第一章总论 (3)1.1 国内外pvc发展状况及发展趋势 (3)1.2 单体合成工艺路线 (4)1.2.1乙炔路线 (4)1.2.2乙烯路线 (4)1.3聚合工艺实践方法 (5)1.3.1本体法聚合生产工艺 (5)1.3.2乳液聚合生产工艺 (5)1.3.3悬浮聚合生产工艺 (5)1.4最佳的配方、后处理设备的选择 (6)1.4.1配方的选择 (6)1.4.2后处理设备侧选择 (6)1.5 防粘釜技术 (7)1.6原料及产品性能 (8)1.7 聚合机理 (9)1.7.1自由基聚合机理 (9)1.7.2链反应动力学机理 (9)1.7.3 成粒机理与颗粒形态 (10)1.8影响聚合及产品质量的因素 (10)1.9工艺流程叙述 (11)1.10.1加料系统 (11)1.10.2聚合系统 (12)1.10.3浆料汽提及废水汽提系统 (13)1.10厂址的选择 (14)第二章工艺计算 (15)2.1物料衡算 (15)2.1.1聚合釜 (15)2.1.2 混料槽 (17)2.1.3汽提塔 (18)2.1.4离心机 (20)2.1.5 沸腾床 (21)2.1.6 包装 (22)2.2热量衡算 (23)2.2.1聚合釜 (23)2.2.2沸腾床的热量计算 (26)2.3 设备的计算及选型 (31)2.3.1 聚合釜 (31)3.3.2 混料槽 (32)3.3.3 汽提塔 (32)3.3.4 离心机 (33)3.3.5内热式沸腾床的计算 (33)2.3.6泵、鼓风机、过滤器 (37)1湖南工学院毕业设计说明书引言第三章非工艺部分 (39)3.1厂内的防火防爆措施 (39)3.2车间照明及采暖措施 (39)3.3防静电,防雷措施 (40)3.4三废处理情况 (40)3.4.1电石渣的处理 (40)3.4.2电石渣上清液的处理 (40)3.4.3 热水的综合利用 (40)3.4.4尾气的回收利用 (41)3.4.5转化水洗塔水的回收利用 (41)结束语 (41)附录 (42)引言聚氯乙烯(PVC)是5大通用塑料之一,具有耐腐蚀、电绝缘、阻燃性和机械强度高等优异性能,广泛用于工农业及日常生活等各个领域,尤其是近年来建筑市场对PVC产品的巨大需求,使其成为具备相当竞争力的一个塑料品种。

年产10万吨氯乙烯工艺设计项目设计方案

年产10万吨氯乙烯工艺设计项目设计方案

年产10万吨氯⼄烯⼯艺设计项⽬设计⽅案年产10万吨氯⼄烯⼯艺设计项⽬设计⽅案第⼀章绪论1.1聚氯⼄烯1.1.1聚氯⼄烯性质和⽤途⑴常温常压下,氯⼄烯(vinyl chloride ,CH2=CHCI是⽆⾊⽓体,具有微甜⽓味,微溶于⽔,溶于烃类,醇,醚,氯化溶剂和丙酮等有机溶剂中,氯⼄烯沸点-13.9 C,易聚合,并能与⼄烯、丙烯、醋酸⼄烯酯,偏⼆氯⼄烯、丙烯腊、丙烯酸酯等单体共聚,⽽制得各种性能的树脂,加⼯成管材、⾯膜、塑料地板、各种压塑制品、建筑材料、涂料和合成纤维等。

近年来世界和中国聚氯⼄烯树脂消耗⽐例分别见表 1.1和表1.2。

表1.1近年来世界聚氯⼄烯树脂消耗⽐例品种⽐例/% 品种⽐例/%管材33 薄膜⽚材13 PVC 护墙板8 PVC 地板地砖 3硬薄膜和⽚材8 软合成⽪⾰ 3制吹塑制品 5 制电线电缆8品其他 6 品其他13合计60 合计40表1.2近年来中国聚氯⼄烯树脂消耗⽐例品种⽐例/% 品种⽐例/%管材14 薄膜⽚材11 PVC 护墙板18 PVC 地板地砖8硬薄膜和⽚材15 软合成⽪⾰7制吹塑制品 5 制电线电缆 4品其他 5 品其他13合计57 合计431.2 氯⼄烯VC1.2.1 氯⼄烯在国民经济中的地位和作⽤⾃1835 年法国化学家V.Regnault ⾸先发现了氯⼄烯,于1838年他⼜观察到聚合体,这就是最早的聚氯⼄烯。

聚氯⼄烯⾃⼯业化问世⾄今,六⼗多年来仍处不衰之势。

占⽬前塑料消费总量的29%以上。

到上世纪末,聚氯⼄烯树脂⼤约以3%的速度增长。

这⾸先是由于新技术不断采⽤,产品性能亦不断地得到改进,品种及牌号的增加,促进⽤途及市场的拓宽。

其次是制造原料来源⼴、制造⼯艺简单。

产品质量好。

在耐燃性、透明性及耐化学药品性能⽅⾯均较其它塑料优异。

⼜它是氯碱⾏业耗“氯”的⼤户,对氯碱平衡起着举⾜轻重的作⽤。

从⽬前世界主要聚氯⼄烯⽣产国来说:⼀般耗⽤量占其总量的20?30%。

特别是60 年代以来,由于⽯油化⼯的发展,为聚氯⼄烯⼯业提供廉价的⼄烯资源,引起了⼈们极⼤的注意,因⽽促使氯⼄烯合成原料路线的转换和新制法以及聚合技术不断地更新,使聚氯⼄烯⼯业获得迅猛的发展。

年产10万吨聚氯乙烯生产工艺设计(全)

年产10万吨聚氯乙烯生产工艺设计(全)

年产10万吨聚氯乙烯生产工艺设计
年产IO万吨聚氯乙烯生产工艺设计一般会包括以下步骤:
1.原材料准备:
生产聚氯乙烯的原材料为氯气和乙烯,一般从氧化法乙烯工艺和丙烯氯化工艺中获取。

在前期准备阶段中,需要对存放和输送原材料的设备进行安装和检修,以保证原材料的稳定供应。

2.反应器反应:
氯气和乙烯从蒸汽均质活性前置器(DH)加热后混合,进入费托反应器,在铜催化剂的作用下,通过聚合反应生成乳液聚氯乙烯。

3.离析:
溶液在反应器内经历了大量的反应、搅拌和加热过程,随着聚合反应的进行和乳液聚氯乙烯的产生,溶液人工或机械运动离析剂液体。

4.干燥:
将离析后的聚氯乙烯乳液经过抽水、滤干后,在固体物料输送系统中运输到集线器,物料输送系统中在“强制输送”的作用下经过了多段的真空传输和加热,从而实现了聚氯乙烯干粉的获得。

5.热处理:
PVC干粉经过包括粉碎、分离、热器处理、分类与分选等过程,最终成为聚氯乙烯母粒子,然后添加助剂生产各种聚氯乙烯产品。

在这个过程中还需要对原材料、工艺参数和产物进行化验和检测,以确保产品的质量和产出率。

以上是年产10万吨聚氯乙烯生产工艺设计的基本流程,具体工艺参数和产品质量要求取决于具体产品的需求和客户要求。

年产10万吨氯乙烯车间精馏段工艺设计

年产10万吨氯乙烯车间精馏段工艺设计

新疆工业高等专科学校毕业设计(论文)题目年产10万吨氯乙烯车间精馏段工艺设计专业应用化工技术学生姓名学号小组成员指导教师完成日期新疆工业高等专科学校教务处印制毕业设计(论文)任务书班级专业应用化工技术姓名日期1、论文(设计)题目:年产10万吨氯乙烯车间精馏段工艺设计2、设计(论文)要求:(1)学生应在教师指导下按时完成所规定的内容和工作量,独立完成。

(2)选题有一定的理论意义与实践价值,必须与所学专业相关。

(3)设计任务明确,思路清晰。

(4)设计方案的分析论证,原理综述,方案方法的拟定及依据充分可靠。

(5)格式规范,严格按系部制定的设计格式模板调整格式。

(6)所有学生必须在规定时间交论文初稿。

3、设计(论文)日期:任务下达日期完成日期4、指导教师签字:毕业设计(论文)成绩评定报告序号评分指标具体要求分数范围得分1 学习态度努力学习,遵守纪律,作风严谨务实,按期完成规定的任务。

0—10分2 能力与质量调研论证能独立查阅文献资料及从事其它形式的调研,能较好地理解设计任务并提出实施方案,有分析整理各类信息并从中获取新知识的能力。

0—15分综合能力设计能运用所学知识和技能,有一定见解和实用价值。

0—25分设计(论文)质量计算准确可靠有依据、分析逻辑清晰、正确合理,0—20分3 工作量内容充实,工作饱满,符合规定字数要求。

绘图(表)符合要求。

0— 15分4 撰写质量结构严谨,文字通顺,用语符合技术规范,图表清楚,字迹工整,书写格式规范,0— 15分合计0—100分评语:成绩:评阅人(签名):日期:毕业设计(论文)答辩及综合成绩答辩情况自述情况清晰、完整流利简练清晰完整完整熟悉内容基本完整熟悉内容不熟悉内容提出问题回答问题正确基本正确有一般性错误有原则性错误没有回答答辩小组评语及建议成绩:答辩委员会综合成绩:答辩委员会主任签字:年月日年产10万吨氯乙烯车间精馏段工艺设计学号:091632姓名:曾海潮(新疆工业高等专科学校,乌鲁木齐 830091)摘要:氯乙烯又名乙烯基氯,是一种应用于高分子化工的重要的单体,为无色、易液化气体,是塑料工业的重要生产原料,是生产聚氯乙烯塑料的单体;或与醋酸乙烯、丙烯腈制成共聚物,用作粘合剂、涂料、绝缘材料和合成纤维,也用作化学中间体或溶剂。

年产10万吨聚氯乙烯生产工艺设计

年产10万吨聚氯乙烯生产工艺设计

材料科学与工程学院毕业设计学生姓名班级/ 学号专业材料科学与工程设计题目年产10万吨聚氯乙烯生产工艺设计方案指导教师职称2002年2 月28日设计总说明聚氯乙烯(PVC)是一种热塑性合成树脂,有优良的电绝缘性,难以自燃,主要用于生产透明薄膜、塑料管件、各类板材等。

其再加工产品在全球不同领域都有着非常广泛的应用。

根据设计任务书,本设计进行了年产10万吨聚氯乙烯(PVC)工艺的设计。

在查阅、参考大量文献以及对以往部分车间设计的研究学习下,进行了科学的设计以及对相关物料的衡算。

本设计计划采用悬浮聚合法生产聚氯乙烯,原料为氯乙烯单体以及混合用有机过氧化物和偶氮类引发剂、明胶分散剂和去离子水。

结合所选择的生产工艺方案和产品生产实际情况,进行了有关物料和热量平衡的计算。

安排每日三班次,每班8小时的生产强度,设计可达到日产303吨年产达10万吨的聚氯乙烯生产车间。

本设计也充分考虑到工作人员的工作环境以及工作安全性,尽可能将车间规划为安全的,绿色的,在工作人员遵守车间操作规程的情况下,工作更加安全高效。

本设计由许春华副教授指导,在反应确定、生产流程安排等整个设计过程中提出了许多宝贵意见,使得设计能更高效地完成,在此学生表示衷心感谢。

鉴于知识和实际经验所限,设计难免存在欠缺,恳请批阅老师批评指正。

目录1总论 (1)1.1 概述 (1)1.1.1 聚氯乙烯(PVC)概述与应用范围 (1)1.1.2 聚氯乙烯(PVC)改性品种 (1)1.1.3 聚氯乙烯(PVC)生产行业现状及发展前景 (3)1.2 聚氯乙烯(PVC)产品的分类和命名 (4)1.2.1 聚氯乙稀(PVC)产品分类 (4)1.2.2 聚氯乙稀(PVC)产品命名 (4)1.3 聚氯乙烯(PVC)生产方法[5] (5)1.3.1 悬浮聚合法[6] (5)1.3.2 乳液聚合法 (6)1.3.3 本体聚合法 (6)1.3.4 溶液聚合法 (6)1.4 设计规模原料选择与产品规格 (7)设计规模 (7)主要原料规格及技术指标 (7)产品规格 (8)2工艺设计与计算 (9)2.1 工艺原理 (9)2.2 工艺条件影响因素 (9)2.2.1 聚氯乙烯(PVC)聚合主要影响因素 (9)2.3 工艺路线选择 (12)2.3.1 工艺路线选择原则 (12)2.3.2 悬浮法聚氯乙烯(PVC)工艺流程具体工艺路线 (12)2.3.3 工艺流程示意图 (13)2.4 工艺配方与工艺参数 (13)2.4.1 工艺配方(质量份): (13)2.4.2 工艺参数: (14)2.5 物料衡算 (14)2.5.2 物料衡算的方法与步骤 (15)2.5.3 物料衡算 (16)热量衡算 (18)2.6.1 热量衡算的意义和作用 (18)2.6.2 热量衡算 (18)3设备选型 (21)3.1 选型原则 (21)3.2 关键设备选择与计算 (21)3.2.2 传热元件计算 (27)3.2.3 搅拌器的选择 (28)3.3 关键设备选用 (33)3.4 其它设备选择 (34)3.5 关键设备一览表 (35)4车间布置设计 (37)4.1 车间设备布置原则 (37)4.2 车间设备平面布置原则 (37)4.3 车间设备立面布置原则 (38)4.4 车间操作人员安排 (38)4.5 车间平面布局图 (38)5 非工艺设计 (40)5.1 环境保护 (40)5.2 公用工程 (40)5.2.1 供水 (40)5.2.2 供电 (41)5.2.3 供暖 (41)5.2.4 通风 (41)致谢 (43)参考文献 (44)1总论1.1 概述聚氯乙烯(PVC)概述与应用范围聚氯乙烯简称PVC,是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。

年产10万吨聚氯乙烯生产工艺设计

年产10万吨聚氯乙烯生产工艺设计

聚氯乙烯(Polyvinyl Chloride, PVC)是一种重要的工程塑料,广泛用于建筑、电气、汽车、食品包装等领域。

本文将对年产10万吨聚氯乙烯的生产工艺进行设计,并详细讨论各个环节的技术要点和参数设置。

一、原料准备1.合适的乙烯质量流量选取:根据年产10万吨所需的乙烯量,结合乙烯的质量流量和密度,计算出每小时需要的乙烯质量流量。

同时,考虑设备的稳定运行和使用寿命,适当留有一定的安全裕度。

2.氯气供应:根据氯气在工艺中的消耗量,选择合适的氯气供应装置,并保证供应稳定可靠。

二、聚合反应1.反应温度和压力:聚氯乙烯的聚合反应通常在高温高压条件下进行,温度范围一般在80-100℃之间,压力范围在1.5-2.5MPa之间。

2.催化剂的选择:常用的聚氯乙烯聚合催化剂有过氯乙烯、无铜催化剂等。

根据不同的催化剂选择合适的反应条件,并保证聚合反应的效果和产物质量。

三、聚合物分离与干燥1.分离:聚合反应后,需要将聚合物和未反应的氯乙烯进行分离。

可采用蒸馏、萃取和溶剂沉淀等方法进行分离,根据生产工艺和设备条件选取适合的分离方法。

2.干燥:分离出的聚氯乙烯含有较高的含水量,需要对其进行干燥处理。

选择适当的干燥设备,控制温度和湿度,确保聚氯乙烯的干燥效果和质量。

四、改性与加工1.添加剂:为改善聚氯乙烯的性能,可在生产过程中添加一定的改性剂,如增塑剂、稳定剂、填料等。

根据产品要求和添加剂的适用条件选择合适的添加剂,确定添加剂的加入量和加入时间。

2.射出模塑:将改性过的聚氯乙烯料粒加入射出模塑机进行模塑加工。

根据产品的形状和尺寸,调整模具温度、模具压力和射注速度等参数,确保产品的成型质量。

五、成品处理与包装1.产品处理:成品聚氯乙烯在生产过程中可能出现一些不合格品,需要进行严格的筛选和处理。

对不合格品进行再利用或废弃处理,确保合格产品的产量和质量。

2.包装与储存:合格的聚氯乙烯产品根据不同的用途进行包装,常见的有袋装、胶桶装等。

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材料科学与工程学院毕业设计学生姓名班级 / 学号专业材料科学与工程设计题目年产10万吨聚氯乙烯生产工艺设计方案指导教师职称2002年 2 月28日设计总说明聚氯乙烯(PVC)是一种热塑性合成树脂,有优良的电绝缘性,难以自燃,主要用于生产透明薄膜、塑料管件、各类板材等。

其再加工产品在全球不同领域都有着非常广泛的应用。

根据设计任务书,本设计进行了年产10万吨聚氯乙烯(PVC)工艺的设计。

在查阅、参考大量文献以及对以往部分车间设计的研究学习下,进行了科学的设计以及对相关物料的衡算。

本设计计划采用悬浮聚合法生产聚氯乙烯,原料为氯乙烯单体以及混合用有机过氧化物和偶氮类引发剂、明胶分散剂和去离子水。

结合所选择的生产工艺方案和产品生产实际情况,进行了有关物料和热量平衡的计算。

安排每日三班次,每班8小时的生产强度,设计可达到日产303吨年产达10万吨的聚氯乙烯生产车间。

本设计也充分考虑到工作人员的工作环境以及工作安全性,尽可能将车间规划为安全的,绿色的,在工作人员遵守车间操作规程的情况下,工作更加安全高效。

本设计由许春华副教授指导,在反应确定、生产流程安排等整个设计过程中提出了许多宝贵意见,使得设计能更高效地完成,在此学生表示衷心感谢。

鉴于知识和实际经验所限,设计难免存在欠缺,恳请批阅老师批评指正。

目录1总论 (1)概述 (1)1.1.1 聚氯乙烯(PVC)概述与应用范围 (1)1.1.2 聚氯乙烯(PVC)改性品种 (2)1.1.3 聚氯乙烯(PVC)生产行业现状及发展前景 (4)聚氯乙烯(PVC)产品的分类和命名 (5)1.2.1 聚氯乙稀(PVC)产品分类 (5)聚氯乙稀(PVC)产品命名 (5)聚氯乙烯(PVC)生产方法[5] (6)悬浮聚合法[6] (6)乳液聚合法 (7)本体聚合法 (8)溶液聚合法 (8)设计规模原料选择与产品规格 (8)设计规模 (8)主要原料规格及技术指标 (8)产品规格 (9)2工艺设计与计算 (11)工艺原理 (11)工艺条件影响因素 (12)聚氯乙烯(PVC)聚合主要影响因素 (12)工艺路线选择 (15)工艺路线选择原则 (15)悬浮法聚氯乙烯(PVC)工艺流程具体工艺路线 (15)工艺流程示意图 (16)工艺配方与工艺参数 (17)工艺配方(质量份): (17)工艺参数: (17)物料衡算 (18)物料衡算的方法与步骤 (19)物料衡算 (20)热量衡算 (22)热量衡算的意义和作用 (22)热量衡算 (23)3设备选型 (26)选型原则 (26)关键设备选择与计算 (26)传热元件计算 (33)搅拌器的选择 (34)关键设备选用 (40)其它设备选择 (42)关键设备一览表 (43)4车间布置设计 (45)车间设备布置原则 (45)车间设备平面布置原则 (45)车间设备立面布置原则 (46)车间操作人员安排 (46)车间平面布局图 (47)5 非工艺设计 (48)环境保护 (48)公用工程 (49)供水 (49)供电 (49)供暖 (50)通风 (50)致谢 (51)参考文献 (52)1总论概述1.1.1 聚氯乙烯(PVC)概述与应用范围聚氯乙烯简称PVC,是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(OVC)聚物和氯乙烯(PVC)共聚物统称为氯乙烯树脂。

聚氯乙烯(PVC)为无定形结构的白色粉末,支化度较小。

工业生产的聚氯乙烯(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;聚氯乙烯(PVC)无固定熔点,80~85℃时开始软化,130℃时转变为粘弹态,160~180℃时则开始转变为粘流态。

聚氯乙烯(PVC)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,引起变色其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。

聚氯乙烯(PVC)非常坚硬,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。

聚氯乙烯(PVC)溶解在丙酮-二硫化碳或丙酮-苯混合溶剂中可用于干法纺丝或湿法纺丝而成纤维,称氯纶。

另外,聚氯乙烯(PVC)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。

聚氯乙烯(PVC)可通过模压成型、层合成型、注塑成型、挤塑成型、压延成型、吹塑中空成型等方法进行加工,所以聚氯乙烯(PVC)制品广泛用工业、农业、建筑业、电子电气、交通运输、电力、电讯通信业、包装业等各个领域。

聚氯乙烯(PVC)的硬质制品甚至可代替金属制成各种工业行材,如门窗、管道、阀门绝缘板和防腐材料等,也可用做收音机、电话、电视机、蓄电池等外壳或家具、玩具等。

聚氯乙烯(PVC)轻质品则可制成薄膜,加工制作雨披、桌布、包装材料、农膜等,其再加工产品可以制成人造革、电线、电缆等的绝缘层[1]。

1.1.2 聚氯乙烯(PVC)改性品种聚氯乙烯(PVC)性脆,热稳定性差,不易加工。

为了改善其性能,增加品种,可进行改性,改性的品种有氯乙烯共聚物、聚氯乙烯共混物和氯化聚氯乙烯等。

[2](1) 氯乙烯共聚物氯乙烯可以和乙烯、丙烯、醋酸乙烯酯、偏二氯乙烯、丙烯腈和丙烯酸酯类等单体共聚,共聚物的产量占聚氯乙烯总产量的25%以下。

(A) 氯乙烯 - 醋酸乙烯酯共聚物采用悬浮共聚法,一般生产醋酸乙烯酯含量3%~5%和13%~15%的两个品级,可用于制造塑料地板、涂料、薄膜、压塑制品、唱片及短纤维等。

(B) 氯乙烯 - 偏二氯乙烯共聚物美国陶氏化学公司在30年代就研制成功了偏二氯乙烯含量在50%以上的氯乙烯共聚物,商品名莎纶B(Saran B)这种共聚物耐老化,耐臭氧,机械性能好,能溶于四氢呋喃、环己酮及氯苯等有机溶剂,溶液具有较好的粘合性与成膜性。

用这种共聚物制得的薄膜无毒、透明,具有极低的透气性与透湿性,是极好的食品包装材料。

这种共聚物也是一种优良的防腐蚀材料。

由其制造的纤维称偏氯纶,可做渔网、座垫编织物和化工滤布等。

(C) 丙烯 - 氯乙烯或乙烯-氯乙烯共聚物丙烯含量约10%的共聚物,用于吹塑成型和注射成型等。

与氯乙烯-醋酸乙烯酯共聚物相比,加工温度较低、且与热分解温度间隔大,熔体流动性好,无毒,透明。

乙烯-氯乙烯共聚物,也是用悬浮法在75℃和压力~96MPa下共聚而成,乙烯含量为4%~43%,具有高耐冲击性,高透明度和优良的加工性能,无毒,可制透明度高的薄膜、容器等。

(D) 氯乙烯接枝共聚物以乙烯-醋酸乙烯酯树脂为基材的氯乙烯接枝共聚物,具有优良的耐冲击性、耐气候性和耐热性,适于作室外用建筑材料。

用聚丙烯酸酯与氯乙烯的接枝共聚物。

在西欧,接枝共聚物已有逐步取代相应的共混物的趋势。

(2) 聚氯乙烯共混物聚氯乙烯板材用其他树脂与PVC共混,是一种能多方面改进PVC性能的好方法。

用机械共混法使PVC与乙烯-醋酸乙烯酯树脂共混,能起到长效的增塑作用,改善冲击强度、耐寒性及加工性。

聚氯乙烯与丁腈橡胶,氯化聚乙烯或 ABS 树脂共混,也可以显著改善韧性,耐寒性和加工性。

与甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物(见聚苯乙烯)的共混物,不仅冲击强度高,而且可以得到透明制品。

聚氯乙烯共混物的研究与生产,品种不断增加,使用范围不断扩大。

(3) 氯化聚氯乙烯聚氯乙烯(PVC)经氯化而得的一种热塑性树脂,由溶液氯化法制得的,俗称过氯乙烯,简称CPVC,含氯量61~68%,氢原子没有全部被氯取代。

白色或淡黄紫色粉末,溶解性比聚氯乙烯好,能溶于丙酮、氯苯、二氯乙烷和四氯乙烷,耐热性比聚氯乙烯高20~40℃,耐寒性比聚氯乙烯约低25℃,不易燃烧,耐气候、耐化学药品及耐水性均优,可以用挤出法生产管材,主要作热水上水管使用。

氯化聚氯乙烯的溶液有良好的粘合性、成膜性和成纤性,可用于胶粘剂、清漆和纺丝。

胶粘剂主要用于粘接聚氯乙烯(PVC)板及其制品。

清漆的漆膜能耐腐蚀、柔软、耐磨且剥离强度高,用它纺成的丝称过氯纶,对酸、碱、盐皆稳定,适于作耐化学腐蚀的滤布、工作服、筛网、渔网和运输带等。

其生产方法有两种:(A)溶液氯化法将聚氯乙烯溶于氯苯或四氯乙烷,在衬铝或搪瓷的反应釜中,于光或自由基引发下,搅拌并通入氯气,在70℃下氯化,氯化过的氯化聚氯乙烯溶液经水析、水洗、过滤、干燥即得白色絮状颗粒成品。

此法操作和设备均较简单,但氯化时间较长。

(B)悬浮氯化法将聚氯乙烯(PVC)悬浮于含二氯甲烷膨润剂的水或稀盐酸溶液中,在加压釜内通入氯气,于60℃下氯化,产物用乙醇沉淀出来。

此法氯化时间短,但操作不易掌握,设备要求高,工业上较少采用。

加工可分为各组分的混合、塑化及成型加工三个步骤。

树脂与按配方添加的各种助剂配合时,可用捏和机或高速搅拌混合机均匀混合,再经挤出机塑化、切粒,即得到塑化好的粒料。

这种粒料可以贮存待用或出售。

粒料经挤出、吹塑、压延或注射成型加工为各种制品,也可以直接用混好的粉料(也称干混料)进行硬制品的加工。

1.1.3 聚氯乙烯(PVC)生产行业现状及发展前景聚氯乙烯(PVC)广泛应用于工业、农业、建筑业、交通运输业、电力电讯、包装业等各个领域。

2010年我国聚氯乙烯(PVC)生产能力约为1200万吨,产量为1100万吨,净进口量达近200万吨,消费年增长率在%左右。

随着节水灌溉政策、建筑用化学建材、包装业、电子电气业、汽车业等下游行业对聚氯乙烯(PVC)的需求急速增长,未来几年我国对聚氯乙烯(PVC)(PVC)的需求依然会保持较高的增长速度。

2011年全球PVC消费量约为3500万吨,预计到2015年我国聚氯乙烯(PVC)树脂的需求量将达到近1500万吨,2020年将达到2160万吨。

聚氯乙烯(PVC)产品的分类和命名1.2.1 聚氯乙稀(PVC)产品分类根据生产方法的不同,PVC可分为:通用型PVC树脂、高聚合度PVC 树脂、交联PVC树脂。

通用型PVC树脂是由氯乙烯单体在引发剂的作用下聚合形成的;高聚合度PVC树脂是指在氯乙烯单体聚合体系中加入链增长剂聚合而成的树脂;交联PVC树脂是在氯乙烯单体聚合体系中加入含有双烯和多烯的交联剂聚合而成的树脂。

根据氯乙烯单体的获得方法来区分,可分为电石法、乙烯法和进口(EDC、VCM)单体法(习惯上把乙烯法和进口单体法统称为乙烯法)。

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。

四种聚氯乙烯的基本特性见表。

[3]表1-1 不同合成方法制得聚氯乙烯(PVC)产品特性比较聚氯乙稀(PVC)产品命名悬浮法聚氯乙烯按绝对黏度分六个型号:XS-1、XS-2……XS-6;XJ-1、XJ-2……、XJ-6。

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