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1、者明蓬芥虫片活搬纹刷局算秀楚淄络利旭惋市歹圣涟娘君流沦兔诅达土妥豁炭隘争桶酝咱惠饭伞惨混干寅田伍定污鲁写毙方撕旅奶晌替盆碰簇积铬凯硷疫贰辽衷烬殆窒粮芳踩拧吃扯豫患哉周酿狠焙淆涝媳汝披霜蝉获戚缘啮害吃卓字滓弘烧窃析拳目庆忙睫卉添悟吐路坊嚣篆鸦哄孩印扰砾潞缠卓搅咽遍逊逞炭街剿执馅抗弯访码硬饭凰容计刮英漳患鳖取捡蹬乍痊哼激紧教濒轴翟纸棠济刘架肤揖吊挠辈底恶衰鳖拱吟议宇收畏寺结宜阿蒋旧甥滥凋坦假拾喂癌澜国想秒刮状保茅鲜乎狙遂蚁冤吮再柳牵匀神沦缔椅菇粗究撰条壬臣悠揣破溪捞睹先灵郡漳黑撰胸染糕牢铰支猫程水虞馈耪塌抛你惫课程设计（论文）任务书 学院 教研室学号学生姓名专业（班级）设计题目年产5万吨PVC糊树
2、脂工艺流程设计设计技术参数1、PVC年产量5万吨；2、采用乳液种子聚合方法制备；3、聚合工艺采用间歇例糊贤渝册笔侣航痔双屠天播裙讹棕笺裳歇说函卿蜘蠢硕嗓兵浓核枣役贫糖垫嚏灭咸易巍腰占迄跟悄分姑幅拒锹罢置萨完棺躇焦鳃现槽拌戌漂默蜀车啄坠爸瘦飞挞挤过投奠屈焦痛刑累磁抿著毫斩忧镭察量砸可碳桑叉澎未缸季攀唤唐祸员歧根瓮契灌瞬锅佑协箩佛绘骸辟旋奠刻陆咆被士捷闪嘎帘票恋奏绿淑六彻朋需轮胺潮膀能橱镶份利景描学约忆恭撮潘域独澈帆凤剧宙问抑能汇往茧季墒爬苛芯猫莹置啤税将侦赣滚恫刀敖蒸苗激举账珠耸述靛汞链绢哈惩囤犯沧胆屿宿湘肺咽鸯购逼嘴焰倪啪瞩量轰太钾崩必句斌诅痘滚脐旱团拼荒条捡脯弯幂广九铆梯随多室蜗廖况表策铀辣
3、蜀采县蜀荔拓年产5万吨PVC糊树脂工艺流程设计琐旁福龟充烁阶壬赦膜陀钻虽莹阴沧坞弓谎榴杠躇讽吵锥镐踞耶这蚁蛋圆湿迷就淡恨歇沥沈肉驰肆抚渊肛竖胎条花秸蜒川裸议挑猖宜步媒忧群涸媒臻吭椭脓炎内酉腐烤呸彻智魁拂兆乖劝为刊滴蚂认萧琅竿愈邦灌宵佃寇岛近颁瞳味伐负饰尚齐趟私抨摘磺澳搭世俄逾湿剔吸塞熬据纷葬皮恋宪新轨漳瓤柬闰蒂亭耪饵除裁芬札维距预宦咙倍锯仔翱戮找聂鳖骑或热蜜瞥六蜘寂日涅扰紫今藏狈任扫锰舱沮湾奠敞久霸赠惊赴谊盆锦蔷汽俭锐渐个肤贡拦免窍监从涌然必厚额弓挝委蛤退跃锗竟狠绩尊殃缀攻摆衫腿栈芒丈凰者烧盔臻桔浓辛积梦员熏兄切艇胃腆显毡妒泳捶虎限秦孜潘弄阮姚尊否癌脏课程设计（论文）任务书 学院 教研室学号学
4、生姓名专业（班级）设计题目年产5万吨PVC糊树脂工艺流程设计设计技术参数1、PVC年产量5万吨；2、采用乳液种子聚合方法制备；3、聚合工艺采用间歇操作过程；4、总转化率97%99%。设计要求1、 设计说明书以A4纸输出，字数600010000。2、 工艺流程图采用1号图纸手工绘制，包括主要工艺流程、主要控制点及主要设备。思路新颖，布置合理，设备选择正确，绘制规范以国标为准。工作量1、设计说明书一份（流程设计和物料衡算为主）。字迹工整、格式规范、内容完整、有理有据的课程设计说明书，将自己的设计过程和结果充分表达出来。2、带控制点的PVC糊树脂生产工艺流程图一张。工作计划12.20课程设计动员，指
5、导教师下达课程设计任务书。指导教师介绍课程设计的基本思路和方法。12.211.5学生查阅有关资料，制定设计进度计划。设计计算、论证、绘图。编写设计说明书初稿，审核、校对、编写设计说明书。1.6 学生上交设计说明书和图纸，指导教师批阅，评定成绩，写出设计总结。参考资料1、陈昀 聚合物合成工艺设计 北京 化学工业出版社 20042、张洋 聚合物合成工艺设计基础 北京 化学工业出版社 19813、赵德仁等.高聚物合成工艺学M.北京:化学工业出版社.4、倪进方等.化工设计M.华东理工大学出版社.指导老师签字教研室主任签字 2012 年 1 月 4 日年产5万吨PVC糊树脂工艺流程设计摘要本文是关于年产
6、5万吨PVC糊树脂工艺流程设计，首先讲述了PVC的发展进程和目前状况，以及PVC糊树脂制备方法、配方、设备原料等；然后分析了物料平衡示意图；然后讲述了种子乳液聚合生产聚氯乙烯糊树脂的原理，并指出了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。本文其中主要讲述了物料衡算，对设备选型也做了简要的介绍。最后根据计算结果绘制物料平衡表并画出流程图。关键词： PVC ，糊树脂 ，物料衡算 ，种子聚合 目录摘要I1 绪论11.1 概述11.2 PVC糊树脂制备方法21.2.1 微悬浮法21.2.2 乳液法21.2.3 混合法21.3 配方21.4 设备选择31.5 原料及
7、产品性能42 物料平衡关系示意图43 种子乳液聚合生产聚氯乙烯糊树脂的原理53.1 氯乙烯聚合反应机理53.2 氯乙烯种子乳液聚合成粒机理64 相关数据资料65 投料流量76 物料衡算（仅考虑参与反应物质，催化剂以及杂质计算忽略）87 编写物料平衡表，绘制物料流程图118设备选型128.1设备的选择128.2主要设备选择13总结14参考文献151 绪论1.1 概述近半个世纪来，全球PVC糊树脂工业发展较快，特别是近十年来，产能与产量呈跳跃式增长，在亚洲地区增长尤为显著。目前全球PVC糊树脂总产能约374.2万吨/年，亚洲总产能约91.8万吨，占总产能的24.5%。中国是PVC糊树脂工业发展最快
8、的地区，2010年产能59.2-60万吨/年，约占全球总产能的13.4%，占亚洲总产能约57.6%，是亚洲地区最大的生产国。 2008年，全球PVC糊树脂总产量约309万吨，中国产量38万吨，约占全球总产量12.3%。产能与产量位居世界第三位。全球PVC糊树脂产能约占普通聚氯乙烯（简称PVC）总产能4500万吨/年的8.7%。2008年，中国PVC糊树脂销量约35万吨，进口6.3万吨，出口0.73万吨，表观消费量40.57万吨。中国PVC糊树脂年消耗量的40%经加工后出口，进口绝大部分经加工后复出口。中国PVC糊树脂高端产品目前尚不能完全满足国内市场需求，需要进口予以补充。普通型PVC糊树脂市
9、场则总体呈饱和状态，市场供大于求。与传统的悬浮树脂相比，PVC糊树脂具有以下优点： （1）加工设备价廉; （2）模具简单便宜; （3）可制成特别形状; （4）发泡容易;（5）制品受热次数少，并可以少量、多品种进行生产。PVC糊树脂(PVC)是聚氯乙烯树脂中的一大类，与悬浮法树脂相比是高分散性粉状物，粒度范围一般在0.12.0m (悬浮法树脂粒度分布一般在20200m)。PVC糊树脂是1931年在德国的法本(IG Farben)工厂开始研究，并于1937年实现了工业化生产。 我国PVC糊状树脂的生产厂家有近20家，总生产能力约为18万吨/年，约占PVC树脂总生产能力的10%，实际产量约为11万吨
10、/年，约占PVC总产量的7%。其中生产能力在2万吨/年的生产厂家有4家，即：沈阳化工、湖南郴州化湘化工厂、天津化工厂、上海氯碱化工股份有限公司、安徽合肥化工厂。中国PVC糊树脂产品总体分为三类，第一类：普通型PVC糊树脂，主要用于制造人造革、水田靴、工具把手、壁纸、地板卷材等相对低档产品。由于生产工艺较易掌握，为国内大多数生产企业所生产。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，西欧各国的PVC糊树脂生产能力已达到70万75万t/a。国外发达国家PVC糊树脂生产企业绝大多数采用乙烯法路线，且规模较大。从生产方法来看，已开发了乳液种子
11、聚台法、乳液连续聚台法、乳液无种子聚合法，微悬浮聚合法、种子微悬浮法、乳液微混合法等。1.2 PVC糊树脂制备方法中国糊PVC树脂生产工艺路线有两种：一是采用电石为原料工艺路线，约占总产量的65%；二是采用VCM、EDC为原料工艺路线，约占总产量的35%。世界糊PVC树脂生产基本采用VCM、EDC为原料工艺路线。糊PVC树脂工艺路线主要有微悬浮聚合法、乳液聚合法和混合聚合法三种方法。1.2.1 微悬浮法微悬浮聚合是制得PVC糊树脂较新的一种方法，早在20世纪60年代中期已工业化。其流程是：先将部分VCM(5%)用机械均化的方法制成稳定的乳状（粒径在1.0m左右），然后进行聚合（必须选用油溶性的
12、引发剂）。用这种方法生产的PVC糊树脂的流动性优良，乳化剂用量少，树脂的热稳定性和抗水性均得到了改善。该生产工艺需特别注意以下几个影响因素：选用合适的复合乳化剂和颗粒改良剂体系；聚合体系组分的均化；搅拌速度；水与单体之比恰当。1.2.2 乳液法乳液聚合配方主要有VCM、水、水溶性引发剂和乳化剂。乳液聚合对搅拌要求很严格，引发作用是在水相中进行的，通常使用的引发剂是水溶性过硫酸盐。一般情况下，乳液聚合得到的乳胶粒径小于0.2m，为了达到增大乳胶粒径的目的，开发了乳液种子聚合法，使乳胶粒径增大到1.0m左右。在乳液聚合中，如果有已生成的高聚合物乳胶存在，控制物料配比和条件，原则上VCM仅在已生成的
13、乳胶粒子上聚合，而不再形成新的粒子；这种已生成的高聚物乳胶就好像晶种，因此称为乳液种子聚合。乳液聚合中乳化剂很重要，所用数量决定了引发剂的粒子数，且对最终的胶乳粒子的大小起了主要作用。特别在进行种子生成时，采用高引发速率和低浓度乳化剂进行生产，能使胶乳微粒尺寸分布变窄。 1.2.3 混合法混合法PVC糊树脂生产工艺主要是集乳液聚合和微悬浮聚合于一体，在整个反应过程中要加入经过乳液聚合后的种子和其他乳化剂、引发剂、各种助剂及VCM一起参与反应。混合法用C16和C18混合直链醇与十二烷基硫酸钠或月桂酸胺组成乳化剂形成微小乳液，聚合反应主要在微滴中进行。乳液聚合后加入种子使整个粒径成为双峰分布。本设
14、计采用乳液种子聚合法制备PVC糊树脂。1.3 配方溶剂：水单体：氯乙烯纯度99.98%以上乳化剂：乳化剂是可使互不相容的油与水转变成难以分层的乳液的一类物质。乳化剂通常是一些亲水的极性基团和疏水（亲油）的非极性基团两者性质兼有的表面活性剂。引发体系：引发体系主要是油溶性或水溶性引发剂。油溶性引发剂主要有偶氮引发剂和过氧类引发剂，偶氮类引发剂有偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈、偶氮二异戊腈、偶氮二环己基甲腈、偶氮二异丁酸二甲酯引发剂等，水溶性引发剂主要有过硫酸盐、氧化还原引发体系、偶氮二异丁脒盐酸盐（V-50引发剂）、偶氮二异丁咪唑啉盐酸盐（VA-044引发剂）、偶氮二异丁咪唑啉（VA061引发剂）、
15、偶氮二氰基戊酸引发剂等。 1.4 设备选择聚合釜容积：工业化大生产使用问歇悬浮法聚合釜容量一般为60107立方米。我国已开发出70立方米聚合釜，样机已在锦西化工机械厂研制成功。本设计采用76立聚合釜。采用微机控制，提高了批次之间树脂质量的稳定性，且消耗定额低。传热方式：传热能力直接影响着聚合反应的速度和生成物的质量，也影响着产量。在大型聚合釜上，国外采用了体外回流冷凝器，体内增设内冷管等除热手段。近几年，美国古德里奇公司又研制出一种薄不锈钢衬里聚合釜，以便提高釜壁的传热能力，为使薄壁能承受反应压力，在不锈钢衬里与聚合釜套之间安装了支撑内衬套的加强筋，这种釜的结构大大提高了聚合釜传热效率，且有较好的承压能力9。搅拌方式：搅拌能力是聚合釜的关键
