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1、 新乡学院毕业设计题 目: 年产 5 万吨聚氯乙烯生产氯乙烯车间工段的设计院 系: 化学与工程学院专 业: 化学工程与工艺 班 级:07 级化工本科二班 学生姓名: 指导教师: 论文提交日期： 2010 年 月 日论文答辩日期： 201 年 月 日 内容摘要：本设计是年产五万吨聚氯乙烯的氯乙烯合成工段的初步设计，设计介绍了我国的聚氯乙烯工业生产过程中氯乙烯的生产过程和目前国内外的发展及发展趋势，本设计根据心连心化工合成工段的生产原理、流程进行物料衡算、能量衡算，进行主要设备的设计和选型，管道的设计和选型，并对三废处理安全防火技术进行描述，同时画出整个设计图。关键词 ：合成 聚氯乙烯 工艺 设计
2、 Abstract：this design is annual 50000-ton PVC chloride synthesis section in the preliminary design, design was introduced in PVC industry production process vinyl production process and the development at home and abroad and the development tendency of this design according to the production of chem
3、ical synthesis section in heart principles, processes materials calculation, energy, calculation of main equipment of the design and selection of the design and selection, pipeline, and three wastes treatment safe fire prevention technology was described, and draw the whole design.Keywords: syntheti
4、c PVC process design 目 录第一章 总论 21.1 国内外 pvc 发展状况及发展趋势 21.2 单体合成工艺路线 31.2.1 乙炔路线 31.2.2 氯化氢路线 41.3 聚合工艺实践方法 51.3.1 本体法聚合生产工艺 51.3.2 乳液聚合生产工艺 51.3.3 悬浮聚合生产工艺 61.4 最佳的配方、后处理设备的选择 71.4.1 配方的选择 71.4.2 后处理设备侧选择 71.5 防粘釜技术 91.6 原料及产品性能 91.7 聚合机理 111.7.1 自由基聚合机理 111.7.2 链反应动力学机理 121.7.3 成粒机理与颗粒形态 121.8 影响聚合
5、及产品质量的因素 131.9 工艺流程叙述 14 1.10.1 加料系统 141.10.2 聚合系统 161.10.3 浆料汽提及废水汽提系统 171.10 厂址的选择 18第二章 工艺计算 192.1 物料衡算 192.1.1 聚合釜 192.1.2 混料槽 222.1.3 汽提塔 232.1.4 离心机 262.1.5 沸腾床 272.1.6 包装 292.2 热量衡算 302.2.1 聚合釜 302.2.2 沸腾床的热量计算 352.3 设备的计算及选型 412.3.1 聚合釜 413.3.2 混料槽 423.3.3 汽提塔 433.3.4 离心机 433.3.5 内热式沸腾床的计算 4
6、42.3.6 泵、鼓风机、过滤器 49 第三章 非工艺部分 523.1 厂内的防火防爆措施 523.2 车间照明及采暖措施 523.3 防静电，防雷措施 533.4 三废处理情况 543.4.1 电石渣的处理 543.4.2 电石渣上清液的处理 543.4.3 热水的综合利用 543.4.4 尾气的回收利用 553.4.5 转化水洗塔水的回收利用 55结束语 56附录 58 沈阳化工大学毕业设计说明书 引言1引言 聚氯乙烯(PVC)是世界上最早的 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
7、需求,使其成为具备相当竞争力的一个塑料品种。世界 PVC 自 30 年代实现工业化以来，已有近 70 年的历史，而我国聚氯乙烯起步于 50 年代，仅次于酚醛树脂是最早工业化生产的热性树脂，我国第一个 pvc 装置于 1958 年锦西化工长建成投产，年产 3000t，之后全国各地的 pvc 装置相继建成投产，目前我国有 pvc 树脂生产企业 80 余家，遍布全国各地，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 3.26 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。
8、介绍了 PVC 的聚合工艺，建厂的有关事项及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。 沈阳化工大学毕业设计说明书 第一章 总论2第一章 总论1.1 国内外 pvc 发展状况及发展趋势2003 年以来，我国聚氯乙烯行业发展速度惊人，新建、扩建项目纷纷上马，产能迅速扩大，2000 年2007 年，我国聚氯乙烯产能年均增长率达 25%，但从 2006年起，产能增速呈现放缓趋势。2007 年，我国聚氯乙烯产能达 1208 万吨/年，同比增长 24.5%，其中电石法产能达 1000 万吨，其余是乙烯法 PVC；2008 年 PVC 产能为 1581 万吨/年，同比增长 9%。预计到 2
9、010 年，我国聚氯乙烯产能将达 1500万吨/年。目前国内 PVC 生产企业近 100 家，分布在 27 个省市（自治区） 。中国已经成为世界上最大的 PVC 生产国，2007 年我国 PVC 产量达 971.7 万吨，同比增长 19.8%，自给率约为 90%，在我国通用树脂中，自给率最高。2008 年受国内外各种因素影响，产量同比下降 9%，为 882 万吨，自给率约为 95%，其中电石法的产量接近 75%。从 PVC 产业链格局看，我国电石法 PVC 原料的生产主要集中在新疆、宁夏、内蒙等煤炭资源较多的省份，而下游加工企业更多集中在天津、山东、河北、浙江、辽宁等东部沿海省市。PVC 由氯
10、乙烯(VCM)聚合而成，工业生产一般采用 4 种聚合方式：悬浮聚合、本体聚合、乳液聚合(禽微悬浮聚合)、溶液聚合。其中悬浮法 PVC(SPVC)树脂产量最高，占 80，其次是乳液法 PVC(EPVC)，本体法 PVC(MPVC)。VCM 悬浮聚合是以水为介质，加入 VCM、分散剂、引发剂、pH 值调节剂等，在搅拌和一定温度条件下进行聚合反应；VCM 本体聚合仅在 VCM 和引发剂存在下进行，无分散剂、表面活性剂等助剂；VCM 乳液聚合在 VCM、引发剂、乳化剂、H 2O 以及其他助剂存在下进行而 VCM 溶液聚合是在 VCM、 ；引发刘和溶剂存在下进行，这种方法有溶剂回收和残留污染问题，并且生
11、产成本高，该方法已逐渐被悬浮法聚合或 乳液法聚合代。目前，生产 PVC 树脂主要采用悬浮法，少量采用乳液法及本体法。我国 PVC 树脂的消费主要分为两大类，一是软制品，约占总消费量的37.o，主要包括电线电缆、各种用途的膜(根据厚度不同可分为压延膜、防水卷 沈阳化工大学毕业设计说明书 第一章 总论3材、可折叠门等)、铺地材料、织物涂层、人造革、各类软管、手套、玩具、塑料鞋以及一些专用涂料和密封件等。二是硬制品，约占总消费量的 53.0，主要包括各种型材、管材、板材、硬片和瓶等。预计今后几年我国 PVC 树脂的需求量将以年均约 6.4的速度增长，到 2011 年总消费量将达到约 1250 万吨，其中硬制品的年均增长速度将达到约 7.0，而在硬制品中异型材和管材的发展速度增长最快，年均增长率将达到约 10.1。未来我国 PVC 树脂消费将继续以硬制品为主的方向发展 3。中国聚氯乙烯工业有着广阔的发展前景,中国地大物博、人口众多,为聚氯乙烯产品提供了广大的市场。在进入 21 世纪以后,我们要学习和借鉴国外的先进技术和发展模式,结合我国的具体情况,发展我国的聚氯乙烯工业。我们要发挥全行业的力量,克服前进过程中的各种困难,一定能够在较短的时间内赶上世界聚氯乙烯工业的先进水平 4。1.2 单体合成工艺路线1.2.1
