氯乙烯悬浮法聚合生产聚氯乙烯工艺流程解析
氯乙烯本体聚合制备聚氯乙烯的合成工艺
3.5 氯乙烯本体聚合制备聚氯乙烯的合成工艺3.5.1 概述氯乙烯聚合为聚氯乙烯的反应属于自由基连锁机理。
由于生成的聚氯乙烯不能溶于单体氯乙烯而沉淀析出，氯乙烯的本体聚合属于非均相聚合。
生成的聚氯乙烯产品为具有不同孔隙率的粉状固体。
世界上大规模生产PVC的方法有三种，悬浮聚合法占75％，乳液聚合法占15％，本体聚合法占10％。
我国悬浮聚合法占94％，其余为乳液聚合法。
本体聚合法仅在个别厂家计划生产。
氯乙烯本体聚合的优点有聚合体系无需介质水，免去干燥工序；设备利用率高，生产成本低；产品热稳定性、透明性均优于悬浮聚合产品；产品吸收增塑剂速度快，成型加工流动性好。
但是氯乙烯本体聚合工艺也有一些缺点：聚合釜溶剂较小，目前最大为 50 M3 ，而悬浮聚合釜溶剂为 230 M3 ，产能有限；聚合工艺技术没有悬浮法成熟，本体聚合方法正处于发展之中。
表3-5-1本体聚合和悬浮聚合本体法生产的聚氯乙烯产品主要用途：管材管件、建筑及装饰材料、包装材料及薄膜、电子电器及电线电缆、交通运输材料、医用器材及制品等。
3.5.2 聚合体系各组分及其作用一、单体氯乙烯氯乙烯的沸点为－14℃，加压或冷却可液化，工业上贮运为液态；氯乙烯作为vc本体聚合的主要原料，对其纯度的要求相当高，一般大于99.9%，微量的杂质的存在对聚合过程和产品树脂的颗粒特性有着显著的影响。
氯乙烯有较强的致肝癌毒性，树脂中残留单体应5ppm 以下。
存放氯乙烯液体的贮槽装料系数不得超过85％。
二、引发剂氯乙烯本体聚合所用的引发剂多为有机过氧化物，一般为过氧化二碳酸二（2-乙基己酯）（PDEH或EHP）、过氧化乙酰基环己烷磺酰（ACSP）、过氧化十二酰（LPO）和丁基过氧化酸酯（TBPND）等，也可用将两种以上引发剂复合使用。
三、添加剂为了提高产品性能、保证产品质量和生产安全，在聚合过程中需加入少量添加剂。
一般为有机或无机化学品。
①增稠剂一般是巴豆酸，乙酸乙基酯共聚物等，用来调节产品的黏度、孔隙度和疏松度，以便于提高初级粒子的粘度使之在凝聚过程中生成更为紧密的树脂颗粒。
工艺流程图
悬浮聚合法生产聚氯乙烯工艺流程图一、聚合工艺世界上PVC的主要生产方法有4种：悬浮法、本体法、乳液法和微悬浮法。
其中以悬浮法生产的PVC占PVC总量的近90%，在PVC生产中占重要地位，近年来，该技术已取得突破进展。
1.本体聚合生产工艺主要特点是反应过程中不需要加水和分散剂。
聚合分2步进行，第一步在预聚釜中加入定量的VCM单体、引发剂和添加剂，经加热后在强搅拌（相对第二步聚合过程）的作用下，釜内保持恒定的压力和温度进行预聚合。
当VCM的转化率达到8%-12%停止反应，将生成的“种子”送入聚合釜内进行第二步反应。
聚合釜在接收“种子”后，再加入一定量的VCM单体、添加剂和引发剂，在这些“种子”的基础上继续聚合，使“种子”逐渐长大到一定的程度，在低速搅拌作用下，保持很定的压力进行聚合反应。
当转化率达到60%-85%（根据配方而定）时终止反应，并在聚合釜中脱气、回收未反应的单体，而后在釜内汽提，进一步脱除残留在PVC粉料中的CVM，最后经送风系统将釜内PVC粉料送往分级、均化和包装程序。
2.乳液聚合生产工艺氯乙烯乳液聚合方法的最终产品为制造聚氯乙烯增塑糊所用的聚氯乙烯糊树脂（E-PVC)，工业生产分两个阶段：第一阶段聚氯乙烯单体经乳液聚合反应生成聚氯乙烯乳胶，它是直径0.1-3μm聚氯乙烯初级粒子在水中的悬浮乳状液。
第二阶段将聚氯乙烯乳胶，经喷雾干燥得到产品聚氯乙烯糊树脂，它是初级粒子聚集而成得直径为1-100μm，主要是20-40μm的聚氯乙烯次级粒子。
这种次级粒子与增塑剂混合后，经剪切作用崩解为直径更小的颗粒而形成不沉降的聚氯乙烯增塑糊，工业上称之为聚氯乙烯糊。
3.悬浮聚合生产工艺悬浮法PVC生产技术易于调节品种，生产过程易于控制，设备和运行费用低，易于大规模组织生产而得到广泛的应用，成为诸多生产工艺中最主要的生产方法。
在工业生产PVC时，以悬浮法产量最大，悬浮法生产具有设备投资少和产品成本低等优点。
聚氯乙烯聚合生产工艺规程
聚氯乙烯生产工艺规程1.范围本标准规定了全自动70M3聚合釜悬浮聚合的生产工艺规程。
本标准适用于全自动70M3聚合釜悬浮聚合的生产。
2.产品说明2.1产品名称及学名产品名称：聚氯乙烯树脂学名：聚氯乙烯英文名：Polyvinyl chloride2.2物理性质H H︱︱分子式：―(CH2―CHCL)n―结构式：―(C―C)n―︱︱H CL外观：白色粉末相对分子质量（分子量）：36870－93750相对密度（比重）：1.35－1.46颗粒直径：60－150μm折射率：η＝1.544比热容：0.837－1.465J/(g·℃)(0-100℃)导热系数：0.586KJ/(h·m·℃)软化点：75－85℃热分解点：＞100℃开始降解出氯化氢2.3化学性质聚氯乙烯的化学稳定性较高，除少数有机溶剂外，常温下可耐任何浓度的盐酸，90%以下的硫酸，50%－60%的硝酸及20%以下烧碱溶液，对于盐类相当稳定，使用中应注意温度及介质浓度。
腐蚀介质对聚氯乙烯（PVC）的作用是通过渗透、膨润及溶解作用使制品膨胀、增重、机械强度下降、起泡、变脆等，PVC在有机溶剂除芳烃（如苯、二甲苯、苯胺、四氢呋喃）、氯烃（二氯乙烷、四氯化碳）、酮类（丙酮、环已酮）及酯类外，对水、汽油、酒精等均为稳定，在单体中溶解度较小。
2.4热性能2.4.1热加工性能聚氯乙烯（PVC）没有明显的熔点，在75－85℃时开始软化，加热至130℃以上变成皮革状，同时分解变色，180℃时开始流动，约在200℃以上完全分解，在加压力下，140℃左右即开始流动。
2.4.2热老化性能PVC高聚物在热、紫外光及空气中O2的作用下，均会发生降解放出氯化氢，后者又起了降解的催化作用，逐渐形成－C－C＝C－C＝C－C－的聚烯烃共轭双键及高分子交联结构，高聚物颜色发生如下变化：白－微红－粉红－淡黄－褐色－红棕－红黑－黑色，降解的最终产物不是单体氯乙烯（VC），此种降解、交联、环化使制品机械性能、电性能、化学稳定性能恶化，因此在塑化加工中均加入相应的稳定剂、紫外光吸收剂、抗氧剂等，以改进制品老化性能。
悬浮法聚氯乙烯工 艺 说 明
工艺说明――悬浮法聚氯乙烯――锦化化工集团一九八七年十月总说明本生产装置的聚合部分是以氯乙烯单体（ＶＣＭ）为原料，采用悬浮法生产技术，生产聚氯乙烯（ＰＶＣ）树脂，年生产能力四万吨。
后处理部分的干燥和包装由国内配套。
引进聚合部分由原料配制开始，到干燥的离心机给料泵出口为止，共分六个单元：Ｂ单元：包括无离子水脱氧在内的ＶＣＭ和水的贮存与加料。
Ｃ单元：溶液的配制和辅料加料；Ｄ单元：聚合釜涂壁和废水汽提；Ｅ单元：聚合；Ｆ单元：ＶＣＭ回收；Ｇ单元：ＰＶＣ浆液汽提。
本工艺说明按上述六个单元，分十七个工艺系统进行详细说明。
并对工艺理论，产品质量工艺控制，涂釜剂的应用及工艺标准进行阐述。
本工艺说明由Ｂ．Ｆ．Ｇ提供，不涉及国内配套的干燥和包装。
目录１．工艺说明┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄6１．１新鲜ＶＣＭ的贮存系统┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄6１．１．１前言 (6)１．１．２新鲜ＶＣＭ的贮存 (6)１．２．回收ＶＣＭ的贮存系统 (6)１．２．１前言 (6)１．２．２回收ＶＣＭ的贮存系统 (6)１．３无离子水系统 (7)１．３．１前言 (7)１．３．２冷无离子水系统 (8)１．３．３热无离子水系统 (8)１．３．４无离子水的混合与加料 (8)１．３．５注水泵 (8)１．３．６冲洗水泵 (9)１．３．７冲洗水加压泵 (9)１．３．８无离子水脱氧器 (10)１．４缓冲剂系统 (10)１．４．１前言 (10)１．４．２缓冲剂的配制与贮存 (10)１．４．３缓冲剂循环系统 (10)１．４．４缓冲剂加料系统 (10)１．５．分散剂系统 (11)１．５．１前言 (11)１．５．２分散剂的配制与贮存 (11)１．５．３ＰＶＡ的配制与贮存 (12)１．５．４特殊分散剂的贮存和使用 (12)１．５．５分散剂加料系统 (12)１．５．６特殊分散剂加料 (13)１．６引发剂系统 (13)１．６．１前言 (13)１．６．２引发剂分散液的配制 (14)１．６．３引发剂贮罐 (14)１．６．４引发剂加料系统 (14)１．７聚合釜涂壁系统 (14)１．７．１前言 (14)１．７．２涂料的配制与贮存 (15)１．７．３涂料溶液的使用 (15)１．８聚合加料系统 (15)１．８．１前言 (15)１．８．２水加料系统 (16)１．８．３单体加料系统 (17)１．９聚合系统 (17)１．９．１前言 (17)１．９．２夹套冷却和挡板冷却 (18)１．９．３聚合釜注入水 (18)１．９．４搅拌器密封节流套筒水冲洗 (18)１．９．５紧急事故终止剂加料 (19)１．９．６反应监视 (19)１．９．７压力测定和聚合手动卸压 (20)１．１０ＡＴＳＣ终止剂系统 (20)１．１０．１前言 (20)１．１０．２ＡＴＳＣ终止剂的配制与使用 (20)１．１０．３ＡＴＳＣ终止剂加料 (21)１．１１浆液输送系统 (21)１．１１．１前言 (21)１．１１．２聚合釜出料 (22)１．１２浆液汽提系统 (22)１．１２．１前言 (22)１．１２．２汽提塔供料槽操作 (22)１．１２．３浆液汽提塔操作 (23)１．１２．４汽提塔的物理过程说明 (24)１．１３单体回收系统 (25)１．１３．１前言 (25)１．１３．２聚合釜间歇回收 (25)１．１３．３正常回收方法 (25)１．１３．４回收压缩机操作 (26)１．１３．５回收冷凝器系统 (27)１．１４空气抽真空系统 (27)１．１４．１前言 (27)１．１４．２聚合釜抽真空 (28)１．１４．３设备抽真空 (28)１．１５蒸汽置换与抽真空系统 (28)１．１５．１前言 (28)１．１５．２蒸汽置换系统 (28)１．１６壬基苯酚阻聚剂系统 (29)１．１６．１前言 (29)１．１６．２壬基苯酚的使用及贮存的物理性能 (29)１．１６．３将壬基苯酚加入回收系统 (30)１．１７废水汽提系统 (30)１．１７．１前言 (30)１．１７．２废水汽提系统 (30)１．１７．３废水汽提塔的正常控制 (31)２工艺理论２．１聚合 (31)２．１．２聚合转化率 (31)２．１．３聚合放热量 (32)２．２聚合釜 (32)２．３聚合添加剂 (32)２．３．１缓冲剂 (32)２．３．２分散剂 (32)２．３．３铁螯合剂 (32)２．３．４引发剂 (32)２．３．５终止剂 (33)２．３．６涂釜剂 (33)２．３．７阻聚剂 (33)２．３．８烧碱 (33)２．３．９酸 (33)３产品质量的工艺控制 (33)３．１产品质量规格 (33)３．２产品质量工艺控制 (34)３．２．１前言 (34)３．２．２分子量的工艺控制 (34)３．２．３水份的工艺控制 (34)３．２．４颗粒度的工艺控制 (34)３．２．５孔隙率的工艺控制 (35)３．２．６视比重的工艺控制 (36)３．２．７树脂中残留ＶＣＭ的工艺控制 (36)３．２．８黑树脂的工艺控制 (36)３．２．９“鱼眼”的工艺控制 (36)３．２．１０树脂干流动性的工艺控制 (36)４涂釜剂的应用 (36)４．１涂釜液的配制 (36)４．２涂釜液的喷涂 (37)４．３蒸汽涂釜的程序 (37)４．４釜壁涂层的程序 (38)４．５釜壁涂层液的检验程序（醇溶液） (38)４．６代号１０Ｃ涂釜液的１０Ｃ含固量的检测程序（水溶液） (38)１．工艺说明１．１新鲜ＶＣＭ的贮存系统１．１．１前言本装置所用的新鲜ＶＣＭ是由ＶＣＭ车间管道输送来的。
30万吨年产值聚氯乙烯悬浮聚合发生产车间工艺设计
悬浮聚合法30万吨/年聚氯乙烯车间工艺设计悬浮聚合法年产30万吨聚氯乙烯车间工艺设计摘要本文概述了聚氯乙烯的性质、应用、发展状况、工艺进展以及聚合过程中的影响因素，在此基础上确定了聚氯乙烯悬浮聚合的生产工艺路线和相关参数。
然后在物料衡算、热量衡算的基础上进行了设备选型、车间布置和经济核算。
文中还对防火防爆防雷和三废的处理回收等方案进行了简单的阐述。
最后绘制了带控制点的工艺流程图、主体设备图和车间布置图。
关键词：聚氯乙烯，悬浮聚合，反应釜，工艺设计The process design for PVC workshop of suspensionpolymerization with annual output of 300000 tonsAbstractThe properties, application, development and the technology progress of PVC were summaried in this paper. After the influence factors of synthesis process discussed, the production of acetic anhydride process route and related parameters are determined, and the material balance and heat balance of main equipments were calculated. Based on this, the equipments selection, workshop layout and economic accounting were accomplished. In addition, the protection of fire, lightning, poison and "three wastes" treatment recovery plan were simply discussed. Finally the process flow chart with control point, the figure of main equipments and workshop layout were drawed.Keywords:PVC；suspension polymerization；agitated reactor；process design目录1 绪论 (1)1.1 聚氯乙烯简介 (1)1.2 国内外聚氯乙烯悬浮聚合的工艺进展 (1)1.2.1 国内聚氯乙烯悬浮聚合的工艺进展 (2)1.2.2 国外聚氯乙烯悬浮聚合的工艺进展 (3)1.3 聚合工艺实践方法 (5)1.3.1 本体聚合生产工艺 (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 悬浮聚合生产工艺的两种操作方法的比较 (6)1.4.1 连续式操作 (6)1.4.2 间歇式操作 (7)1.5 氯乙烯悬浮聚合生成聚氯乙烯过程中的影响因素 (7)1.5.1 纯水的影响 (7)1.5.2 乙炔的影响 (7)1.5.3 高沸物的影响 (8)1.5.4 聚合体系中氧的影响 (8)1.5.5 聚合体系中铁的影响 (8)1.5.6 分散剂的影响 (8)1.5.7 引发剂的影响 (9)1.5.8 涂釜剂的影响 (9)1.5.9 调节剂的影响 (9)1.5.10 聚合温度的影响 (9)1.5.11 无机添加剂的影响 (9)2 本设计的工艺流程和相关参数的设定 (11)2.1 本设计拟采用的方法 (11)2.1.1 生产方法 (11)2.1.2 反应机理 (11)2.2 本设计拟采用的工艺条件 (11)2.2.1 聚合釜的选择 (11)2.2.2 氯乙烯单体回收冷凝系统 (13)2.2.3 气提系统 (14)2.2.4 离心系统 (14)2.2.5 PVC树脂的干燥系统 (15)2.3 工况温度的选择 (15)2.4 本设计拟采用的生产工艺路线和工艺参数 (16)2.4.1 生产工艺路线 (16)2.4.2 主要工艺参数 (16)2.4.3 工艺流程图 (17)3 物料衡算 (18)3.1 有关设计参数设定 (18)3.2 本工艺的配方 (18)3.3 聚合釜的物料衡算 (18)3.3.1 物料平衡图 (19)3.3.2 反应前后各物质的质量计算 (19)3.3.3 物料衡算表 (19)3.4 混料槽的物料衡算 (20)3.4.1 物料平衡图 (20)3.4.2 混料前后各物质的质量计算 (21)3.4.3 物料衡算表 (21)3.5 汽提塔的物料衡算 (21)3.5.1 物料平衡图 (21)3.5.2 汽提前后各物质的质量计算 (22)3.5.3 物料衡算表 (23)3.6 离心部分的物料衡算 (23)3.6.1 物料平衡图 (24)3.6.2 离心前后各物质的质量计算 (24)3.6.3 物料衡算表 (24)3.7 气流干燥部分的物料衡算 (24)3.7.1 物料平衡图 (25)3.7.2 干燥前后各物质的质量计算 (25)3.7.3 物料衡算表 (25)3.8 沸腾干燥部分的物料衡算 (25)3.8.1 物料平衡图 (25)3.8.2 干燥前后各物质的质量计算 (26)3.8.3 物料衡算表 (26)3.9 筛分部分的物料衡算 (26)3.9.1 物料平衡图 (26)3.9.2 筛分前后各物质的质量计算 (26)3.9.3 物料衡算表 (26)3.10全过程物料衡算 (27)3.10.1 间歇操作过程物料衡 (27)3.10.2 连续操作过程物料衡算 (27)4 能量衡算 (29)4.1 热量衡算方程 (29)4.2 聚合釜的热量衡算 (29)4.2.1 有关参数的选择 (29)4.2.2 春季时聚合釜热量衡算 (30)4.2.3 夏季时聚合釜热量衡算 (31)4.2.4 秋季时聚合釜热量衡算 (32)4.2.5 冬季时聚合釜热量衡算 (33)4.3 汽提塔的热量衡算 (34)4.4 汽流干燥部分的热量衡算 (34)4.4.1 气流干燥部分的相关数据 (35)4.4.2 热量衡算 (35)4.5 沸腾干燥部分的热量衡算 (34)4.5.1 相关数据的选择和设定 (39)4.5.2 热量衡算 (40)5 设备选型 (45)5.1 聚合釜的选择 (45)5.1.1 釜外型尺寸及内部构件辅助设备的参数 (45)5.1.2 聚合釜台数及设备后备系数的计算 (45)5.1.3 聚合釜外形尺寸的设计 (46)5.1.4 搅拌装置的设计 (47)5.1.5 工艺管口的设计 (47)5.2 混料槽的选择 (49)5.3 汽提塔的选择 (49)5.3.1 塔尺寸及塔的特性参数 (49)5.3.2 操作工艺条件 (50)5.3.3 气提塔的数量 (50)5.4 离心机的选择 (50)5.5 气流干燥床的选择 (51)5.6 沸腾干燥床的选择 (52)5.6.1 适宜操作气速的计算 (52)5.6.2 沸腾床和挡板高度的计算 (53)5.6.3 分布板结构设计 (54)5.7 换热设备的选型和工艺计算 (55)5.7.1 气提塔中螺旋板换热器设计 (55)5.7.2 沸腾干燥中空气预热器设计 (57)5.8 流体输送机械的选型设计 (57)5.9 贮罐的选型和工艺设计 (57)5.9.1 原料氯乙烯单体的贮罐设计 (57)5.9.2 原料氯乙烯计量罐设计 (59)6 厂址选择及车间布置设计 (60)6.1 厂址选择的依据和原则 (60)6.2 车间厂房布置 (60)6.2.1 车间厂房布置的原则 (60)6.2.2 车间厂房结构设计 (61)6.2.3 车间各部分组成及布置要求 (61)6.3 车间设备布置 (62)6.3.1 车间设备布置的原则 (62)6.3.2 车间设备布置的要求 (63)6.4 本设计的车间布置 (65)7 技术经济 (67)7.1 技术经济分析概述 (67)7.2 主要技术经济指标 (67)7.3 投资估算 (67)7.3.1 总投资费用估算 (67)7.3.2 成本估算 (68)7.3.3 收入、税收和利润 (70)7.3.4 经济评价 (71)8 安全操作、三废防治和环境保护 (73)8.1 厂内的防火、防爆措施 (73)8.1.1 氯乙烯聚合的安全规范 (73)8.1.2 防火防爆措施 (73)8.2 废气防治 (75)8.2.1 废气危害 (75)8.2.2 废气防治措施 (75)8.3 废水防治 (75)8.3.1 废水危害 (75)8.3.2 废水防治措施 (75)8.4 废渣防治 (76)8.4.1 废渣危害 (76)8.4.2 废渣防治措施 (76)9 结论 (77)参考文献 (78)致谢 (81)1 绪论1.1 聚氯乙烯简介聚氯乙烯(Poly Vinyl Chloride)简称PVC，下同。
悬浮法生产聚氯乙烯流程设计
悬浮法生产聚氯乙烯流程设计3000吨/年聚氯乙烯悬浮聚合工艺设计摘要本设计为年产3000吨聚氯乙烯聚合工艺设计，整个设计文件由设计说明书和设计图纸两部分组成。
在设计说明书中，简单介绍了聚氯乙烯的生产现状、发展趋势、性能和主要用途，着重介绍以悬浮聚合法作为聚合的工艺生产方法。
在设计过程中，根据设计任务书的要求，进行了较为详细的物料衡算和热量衡算和聚合釜计算，对设备进行了工艺计算和选型，同时对整个装置进行了简单的技术经济评价。
绘制了相应的设计图纸，设计图纸包括工艺流程图、聚合釜装配图。
关键词：聚氯乙烯，悬浮聚合工艺，干燥，单体，生产工艺AbstractThe design for the 3,000 tons of PVC polymerization process design throughout the design file is composed by two parts of the design specification and design drawings. In the design manual, a brief introduction of PVC production status, development trends, performance, and the main purposes highlighted by suspension polymerization as the polymerization process production methods. In the design process, according to the requirements of the design task book to conduct a more detailed material balance and heat balance and the the polymerizer calculation process calculation and selection of equipment, a simple techno-economic evaluation of the entire device . Drawing of the design drawings, design drawings including process flow diagram of the polymerization reactor assembly drawing.Keywords: PVC ,suspension polymerization process, dry, monomer ,production process目录前言 (1)第1章产品及原料说明 (2)1.1 产品性质及质量标准 (2)1.1.1 名称及其结构 (2)1.1.2 产品性能 (2)1.1.3产品质量标准 (3)1.2 单体氯乙烯（VCM）的性质 (6)1.3聚氯乙烯配方 (8)第2章聚氯乙烯生产工艺流程设计 (10)2.1 聚氯乙烯生产工艺流程简述 (10)2.2 聚氯乙烯生产工艺流程操作步骤 (10)2.2.1 聚合单元 (10)2.2.2 汽提、干燥工序 (11)2.2.3 VC回收工序 (11)第3章物料衡算 (14)3.1 车间物料衡算 (14)3.1.1主要工艺参数 (14)3.1.2 生产任务的计算 (14)3.1.3投入单体的计算 (15)3.2 聚合釜的物料衡算 (16)3.2.2 聚合釜的生产计算 (17)第4章热量衡算 (19)4.1 聚合釜热量衡算 (19)4.1.1 参数设定 (19)4.1.2 混合热和搅拌热的考虑 (21)4.2 回流冷凝器热负荷的考虑 (21)4.3 物料带入聚合釜的热量 (21)4.4 聚合反应放出的热量 (21)4.5 物料带出聚合釜的热量 (21)4.6 反应过程需要加入的热量 (21)4.7 加热水的用量: (22)4.8 冷却水的用量： (22)4.9传热面积 (23)第5章设备工艺设计 (26)5.1 聚合釜的设计 (26)5.1.1 生产周期或生产批数 (26)5.1.2 根据年产量确定每批进料量 (26)5.1.3 选择反应器装料系数 (26)5.1.4 计算反应器体积 (26)5.1.5 聚合釜壁厚的计算 (27)5.2 汽提塔 (27)5.3 混料槽 (27)5.4 离心机 (28)5.5 干燥器 (28)参考文献 (29)前言聚氯乙烯（PVC）是由氯乙烯单体（VCM）均聚或与其他多种单体共聚而制得的合成树脂，聚氯乙烯再配以增塑剂、稳定剂、高分子改性剂、填料、偶联剂和加工助剂，经过提炼、塑化、成型加工成各种材料。
悬浮聚合法年产30万吨聚氯乙烯车间工艺设计毕业论文
悬浮聚合法年产30万吨聚氯乙烯车间工艺设计毕业论文1 绪论1.1 聚氯乙烯简介聚氯乙烯(Poly Vinyl Chloride)简称PVC，下同。
它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。
PVC为无定形结构的白色粉末，支化度较小。
工业生产的PVC相对分子量一般在5万～12万范围内，具有较大的多分散性，相对分子量随聚合温度的降低而增加；无固定熔点，80～8 5℃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]。
1.2 聚氯乙烯的发展状况聚氯乙烯是仅次于聚乙烯的第二大通用塑料[2]。
自1997年以来，聚氯乙烯的产量以3%/a速度递增。
2001年，全球聚氯乙烯生产能力已达到3 313万t，消费水平比2000年略有增加，为2882万t[3]。
2003年7月全球约有50个国家、150个厂家生产聚氯乙烯，这一数据还在不断攀升[4]。
2005年全球产量达3130万吨，需求量达3117万吨。
北美、欧洲(包括俄罗斯)和非洲、远东地区超过全球聚氯乙烯产量和需求量4/5，悬浮聚合法树脂占生产聚氯乙烯树脂90%以上，2006年世界聚氯乙烯产能3562万吨，实际产量3262万吨，产量的增长主要来自中国。
2006年我国PVC产业保持快速发展的态势，全年产能1099万吨，实际产量864.1万吨，整体供求关系发生了较大的变化[5]。
聚氯乙烯的聚合原理
聚氯乙烯的聚合一、聚氯乙烯悬浮聚合原理聚氯乙烯工业化生产方法有四种：悬浮法、乳液法、本体法、微悬浮法。
悬浮聚合：通过强力搅拌并在分散剂的作用下，把单体分散成无数的小液珠悬浮于水中由油溶性引起剂引起而进行的聚合反应。
溶有引起剂的单体以液滴状悬浮于水中进行自由基聚合的方法称为悬浮聚合法。
整体看水为连续相，单体为分散相。
聚合在每一个小液滴内进行，反应机理与本体聚合相同，可看做小液珠本体聚合。
悬浮聚合体系普通由单体、引起剂、水，分散剂四个基本组分组成。
悬浮聚合体系是热力学不稳定体系，需借搅拌和分散剂维持稳定。
在搅拌剪切作用下，溶有引起剂的单体分散成小液滴，悬浮于水中引起聚合。
不溶于水的单体在强力搅拌作用下，被粉碎分散成小液滴，它是不稳定的，随着反应的进行，分散的液滴又可能凝结成块，为防止粘结，体系中必须加入分散剂。
悬浮聚合产物的颗粒粒径普通在0.05～0.2mm。
其形状、大小随搅拌强度和分散剂的性质而定。
悬浮聚合法的典型生产工艺过程是将单体、水、引起剂、分散剂等加入反应釜中，加热，并采取适当的手段使之保持在一定温度下进行聚合反应，反应结束后回收未反应单体，离心脱水、干燥得产品。
悬浮聚合所使用的单体或者单体混合物应为液体，要求单体纯度≥99.9%。
表1.氯乙烯单体的指标，% 水，ppm 铁，ppm 乙醛，ppm 低沸物，ppm 高沸物，ppm 纯度≥99.9 ≤300 ≤5≤10≤10≤500在工业生产中，引起剂、份子量调节剂分别加入到反应釜中。
引起剂用量为单体量的0.1% ～ 1%。
悬浮聚合目前大都为自由基聚合，但在工业上应用很广。
如聚氯乙烯的生产75％采用悬浮聚合过程，聚合釜也渐趋大型化；聚苯乙烯及苯乙烯共聚物主要也采用悬浮聚合法生产；其他还有聚醋酸乙烯、聚丙烯酸酯类、氟树脂等。
聚合在带有夹套的搪瓷釜或者不锈钢釜内进行，间歇操作。
大型釜除依靠夹套传热外，还配有内冷管或者(和)釜顶冷凝器，并设法提高传热系数。
聚氯乙烯的生产工艺研究
Tianjin Engineering Technical Institute毕业论文题目：聚氯乙烯的生产工艺研究班级：石化10-5班姓名：张讷指导老师：赵春霞完成日期：2013年4月10日天津工程职业技术学院毕业大作业聚氯乙烯的生产工艺研究摘要随着国家经济不断发展，高分子材料已在我们的身边随处可见，高分子材料的制品已成为最年轻的材料。
它不仅遍及各个行业领域，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制品之一，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：聚氯乙烯的生产工艺、氯乙烯单体的生产、氯乙烯聚合聚氯乙烯生产工艺研究前言氯乙烯聚合为聚氯乙烯的反应属于自由基连锁机理。
由于生成的聚氯乙烯不能溶于单体氯乙烯而沉淀析出，氯乙烯的本体聚合属于非均相聚合。
生成的聚氯乙烯产品为具有不同孔隙率的粉状固体。
世界上大规模生产PVC的方法有三种，悬浮聚合法占75％，乳液聚合法占15％，本体聚合法占10％。
我国悬浮聚合法占94％，其余为乳液聚合法。
本体聚合法仅在个别厂家计划生产。
氯乙烯本体聚合的优点有聚合体系无需介质水，免去干燥工序；设备利用率高，生产成本低；产品热稳定性、透明性均优于悬浮聚合产品；产品吸收增塑剂速度快，成型加工流动性好。
但是氯乙烯本体聚合工艺也有一些缺点：聚合釜溶剂较小，目前最大为 50 M3 ，而悬浮聚合釜溶剂为230 M3 ，产能有限；聚合工艺技术没有悬浮法成熟，本体聚合方法正处于发展之中。
天津工程职业技术学院毕业大作业第一章聚氯乙烯的分类及合成工艺§1.1 品种分类及用途1.1.1及氯乙烯的品种分类聚氯乙烯（Polyvinyl Chloride 简称PVC）树脂是由聚乙烯（Vinyl Chloride-CHCl)n－，其中n 简称VCM）单体聚合而成的热塑性高聚物。
聚氯乙烯
聚合物合成与工艺结课作业姓名李兰学号S********指导教师杜栓丽悬浮聚合法制聚氯乙烯聚氯乙烯(Polyvinyl chloride, PVC)位居五大通用树脂第二位是乙烯基聚合物中最主要的品种之一，其生产方法有悬浮法乳液法和本体聚合法等，其中悬浮法为主要生产法。
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。
氯乙烯单体应尽可能从树脂中抽除。
作食品包装用的 PVC ，游离单体含量应控制在1ppm 以下。
聚合时为保证获得规定的分子量和分子量分布范围的树脂并防止爆聚，必须控制好聚合过程的温度和压力。
树脂的粒度和粒度分布则由搅拌速度和悬浮稳定剂的选择与用量控制。
树脂的质量以粒度和粒度分布、分子量和分子量分布、表观密度、孔隙度、鱼眼、热稳定性、色泽、杂质含量及粉末自由流动性等性能来表征。
聚合反应釜是主要设备，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。
以聚乙烯醇和纤维素醚类等为悬浮稳定剂制得的 PVC 一般较疏松，孔隙多，表面积大，容易吸收增塑剂和塑化。
主要原材料：聚乙烯单体和聚合用去离子水是氯乙烯悬浮聚合缺一不可的主要原料。
（1） 聚乙烯单体 单体纯度要求>99.8%，杂质含量因生产方法不同而有差别，如单体中乙炔的含量：乙炔法生产路线要求其含量<510-，而乙烯氧氯化法则要求≤610-；二氯乙烷的含量<2610-⨯，Fe 7510-≤⨯。
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标要求 ， 这与该企业的生产技术水平 、 管理水平 、 人员素质有很大关 系。先进的生产技术、 科学的管理方法和高素质的人才队伍是实现先 进的工艺技术经济指标 的有力保障。
参 考文献
２ 生产 能力与 生产 强度
『 １张丹． １ ］ 谈化工生产过程的常用指标【． Ｊ １ 化工生产，０ ７ ２０． ［ 李缣． ２ ］ 评价化工生产效果的重要 ｝硼． 生 化学应用，０ ９ ２０．
过程包括链引发链增长、 链终止。链引发是吸， 热反应， 需要外界提供 剂、 分散剂配置成 溶液后再加人聚合体系。 配置原料过滤器， 来除去原 能量。链增长反应速率极陕， 放出大量的热量， 其链终止反应非常复 料中的杂质 ， 保持其纯度。
是 评 价 化 工 生 产 效果 的 重 要 方 面之 一 。
关键词 ： 化工生产 ； 常用指标 ； 经济评价 在化工生产过程中 ， 要想获得好 的生产效果 ， 就必须达到优质 、 ２１ 生产能力。生产能力是指一个设备 、 ． 一套装置或一个工厂， 在单 高效 、 低耗 ， 由于每个产品的质量指标不同， 其保证措施也不相同。对 位时间内生产的产品量或在单位时间内处理的原料量。 一般对于以化 于—般化工生产过程来说 ， 总是希望消耗最少的原料生产更多的优质 学反应为主的过程以产品量表示生产能力 ， 生产能力又可分为设计能 产品。 因此， 如何采取措施 ， 降低消耗 ， 综合利用能量， 是评价化工生产 力 、 查定能力和现有能力。 这三种能力在生产中的用途各不相同， 设计 能力和查定能力主要作为企业长远规划编制的依据， 而计划能力是编 效 果的重 要方 面之一 。 １ 转化率、 选择性和收率 制年度生产计划的重要依据。 １ 转化率 。化工生产过程中的原料转化率的高低说明某种原料在 ２ 生产强度。生产强度为设备的单位特征几何尺寸的生产能力， ． １ ． ２ 它 反应过程中转化的程度。 转化率越高， 则说明该物质参加反应的越多。 主要用于比较那些相同反应过程或物理加工过程每一种物质都难以全部参加反应 ， 所 的优劣。 在分析对比催化反应器的生产强度时， 常要看在单位时间内， 以转化率常小于 １０ ０ ％。有 的反应过程 ， 原料在反应器中的转化率很 单位体积催化剂所获得的产品量 ， 亦即催化剂的生产强度， 有时也称 高， 进入反应器中的原料几乎都参加了反应。 但是在很多晴况下， 由于 为空 时收率 。
氯 乙烯悬 浮法聚合生产聚氯 乙烯工艺流程解析
胡 延 召
（ 齐化集 团有 限公 司， 黑龙 江 齐齐哈 尔 １ １０ ） ６０ ０ 摘 要： 聚合是在 引发剂作用下的 自由基聚合 ， 聚合反应的基本过程 包括链 引发链增 长、 终止。根据 工艺条件 、 链 反应特点及产物 中欲 分 离的各种物料特性 、 离目的， 分 按流程 配置的原则和方法进行配置。现对氯 乙烯 悬浮法聚合生产聚氯 乙烯工艺流程进行解析。
反应本身的条件和催化剂性能的限制 ， 进入反应器的原料转化率不可 ３ 工艺技术经济评价指标 能很高 ， 于是就需要将未反应的物料从反应后 的混合物中分离出来循 工艺技术管理工作 的 目标除了保证完成 目的产品的产量 和质 环使用 ， 一方面提高原料的利用率 ， 另一方面可能提高反应的选择性。 量， 还要努力降低物耗 、 ， 能耗 以求获得最佳的经济效益 ， 因此各化工 １ 选择 Ｉ 一般说来， ｌ是指体系中转化成 目的产物的某反应 企业都根据产品的设计数据和企业的具体隋况在工艺技术规程中规 ． ２ 生。 选择 生 物量与参加所有反应而转化的该反应物总量的百分率。 在复杂的反应 定各种原材料和能量的消耗定额， 作为企业的技术经济指标。如果超 体系中， 选择性是个很重要的指标， 它表达了主、 副反应进行程度的大 过了规定指标， 必须查找原因， 寻求解决问题的办法， 以达到降耗增效 小， 能确切反映原料的利用是否合理 ， 所以可以用选择性这个指标来 的 目的 。 评价反应过程的效率。 技术经济指标一定要科学、 合理 ， 一定要符合本厂的实际情况。 １ 收率。收率亦称产率 ， ． ３ 是从产物角度描述反应过程的效率。对于 先进的技术经济指标是企业努力的方向， 能否达到先进的技术经济指 些非反应的生产工序 ， 如分离、 精制等， 由于在生产过程 中也有物料 损失 ， 致使产品收率下降。 对于由多个工序组成的化工生产过程 ， 整个 生产过程可以用总收率来表示实际效果。 非反应工序阶段的收率是实 际得到的目 的产品的 占 量 投入该工序的 此种产品量的百分率 ， 而总收 率计算方法为各工序分收率的乘积。
关键 词 ： 应原 理 ； 艺条 件 ； 反 工 流程 配置
影响氯乙烯聚合反应的主要因素有原料纯度 、 引发剂用量 、 聚合 压力的降低标志着单体液体的消失。 温度和聚合压力。根据工艺条件、 反应特点及产物中欲分离的各种物 ３ 流程 配置 料特陛、 目的 ， 分离 按流程配置的原则和方法进行配置。 根据工艺条件、 反应特点及产物 中欲分离的各种物料特 ｌ 分离 生、 １ 反 应原 理 目的， 按流程配置的原则和方法进行配置。 氯乙烯聚合是在引发剂作用下的 自由基聚合 ，聚合反应的基本 ３ 原料预处理。 ． １ 为了防止“ 鱼眼” 的产生， 设置引发剂配置釜， 将引发
民营 科技 ２１ 年第１ ０２ 期
科 技 论坛
谈化 工生产过程 的常用指标 与经济评价
石 景 春
（ 齐化集 团有限公 司， 黑龙 江 齐齐哈 尔 １ １０ ） ６ ００ 摘 要： 在化工生产过程 中， 想获得好的生产效果 ， 要 就必须达到优质、 高效 、 低耗 。 因此 ， 如何采取措施 ， 降低消耗 ， 综合利用能量 ，