聚氯乙烯生产工艺设计

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1、课程设计题目:年产40万吨聚氯乙烯工艺设计院系:化学环境与工程学院专业:化学工程与工艺班级：09-1学生姓名:牛娜申腾施佳娟指导教师:高军、徐冬梅2012年10月20日34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、聚合工艺方法等。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及选型三个方面进行准确的工艺计算，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

2、整个工艺的流程图、聚合釜设备图、汽提塔设备图。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；34目录第一章文献综述61.1国内外pvc发展状况及发展趋势61.2单体合成工艺路线81.2.1乙炔路线81.2.2乙烯路线81.3聚合工艺路线91.3.1本体法聚合生产工艺91.3.2乳液聚合生产工艺101.3.3悬浮聚合生产工艺101.4聚合机理111.4.1自由基聚合机理111.4.2链反应动力学机理121.4.3成粒机理与颗粒形态131.5工艺流程叙述141.5.1加料系统141.5.2聚合系统161.5.3浆料汽提及废水汽提系统16第二章工艺计算172.1物料衡算17

3、2.1.1聚合釜212.1.2混料槽222.1.3汽提塔232.1.4离心机242.1.5气流干燥242.1.6沸腾干燥252.1.7筛分包装252.1.8聚合釜数的确定262.2热量衡算262.2.1热量衡算的意义和作用262.2.2热量衡算及所需的热质的量262.2.3聚合釜的热量衡算272.3设备的计算及选型282.3.1聚合釜282.3.2混料槽302.3.3汽提塔3023.4离心机31第三章非工艺部分313.1厂内的防火防爆措施313.4三废处理情况323.4.1电石渣的处理323.4.2电石渣上清液的处理323.4.3热水的综合利用33343.4.4尾气的回收利用33第四章

4、小结3434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。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,其中,西欧是PVC糊树脂生产厂家最多、产量最大的地区。我国聚氯乙烯工业起步于于50年代，仅次于酚醛树脂是最早工业化生产的热塑性树脂，第一个PVC装置于1958年在锦西化工厂建成投产，生产能力为3000吨／年。此后全国各地的PVC装置相继建成投产，到目前为止，我

5、国有PVC树脂生产企业80余家，遍布全国29个省、市、自治区，总生产能力达220万吨／年70～75万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。本设计为年产量40万吨聚氯乙烯车间聚合工段工艺。本次设计采用了氯乙烯单体悬浮聚合工艺。介绍了PVC的聚合工艺，合成聚氯乙烯的流程和设备，对整个生产工艺做出了详细的叙述。34第一章文献综述1.1国内外pvc发展状况及发展趋势聚氯乙烯（PVC）是五大热塑性合成树脂之一，塑料制品是最早实现工业化的品种之一。可通过模压、层合、注塑、挤塑、压延、吹塑中空等方

6、式进行加工，而且具有较好的机械性能、耐化学腐蚀性和难燃性等特点，以其低廉的价格和非常突出的性能而广泛地用于生产板材、门窗、管道和阀门等硬制品，也用于生产人造革、薄膜、电线电缆等软制品。近年来，尽管在发达国家受到来自环保等多方面的压力，但世界对的总需求量仍出现稳定的增长态势。1992年，世界生产能力约为二千二百万吨，需求量为1900万吨；2002年世界总产能约为三千四百万吨，消费量约为二千八百万吨；2009年世界生产能力已上升到约三千九百万吨，需求量约为三千七百万吨；2010年世界生产能力为4300万吨，需求量4200万吨。尽管目前世界对PVC的生产和使用存在许多争议，特别在欧洲，对PV

7、C生产和制品的环保制约政策越来越严厉，但由于性能优良，生产成本低廉，仍具有较强的活力，特别在塑料门窗、塑料管道等建材领域。我国聚氯乙烯(PVC)工业起步于50年代，仅次于酚醛树脂是最早工业化生产的热塑性树脂，第一个PVC装置于1958年在锦西化工厂建成投产，生产能力为3000吨／年[1]。此后全国各地的PVC装置相继建成投产，到目前为止，我国有PVC树脂生产企业80余家，遍布全国29个省、市、自治区，总生产能力达220万吨／年。PVC由氯乙烯(