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1、湖南科技大学本科生毕业设计（论文）年产5万吨聚氯乙烯聚合干燥工序初步工艺设计 摘 要：本设计为年产5万吨聚氯乙烯聚合干燥工序的初步工艺设计，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，也介绍了目前聚氯乙烯的四种常见的工业聚合生产方法.，并进行了比较，最后确定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能量衡算，对设备进行了工艺计算和选型，同时对聚氯乙烯生产过程中的安全注意事项及“三废”治理作了相关说明，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
2、包括工艺流程图、主要设备图的装配图、设备的平面布置图。关键词：聚氯乙烯；悬浮聚合工艺；干燥; 单体；生产工艺；With an annual output of 50,000 tons of PVC polymer drying process of preliminary design Specialty: Chemical Engineertechnology Name:Chen Ying Director :Huang Niandong (Party of Chemical Engineering , School of Chemistry and Engineering, Hunan U
3、niversity of Science and Technology, Xiangtan 411201, P. R. of China) Abstract: The design for an annual output of 50,000 tons of PVC dry polymerization processes of the preliminary design, the design documents from design specification and design drawings composed of two parts. In the design of bro
4、chures, a brief introduction of the PVC production status, trends, performance and the main purpose of the current PVC also introduced the four common industrial polymer production methods. And a comparison, final Determined to suspension polymerization as a polymerization technology production meth
5、ods. In the design process, in accordance with the requirements of the mission design, a more detailed material balance and energy balance, the equipment was calculated and the selection process, while the production of PVC in the process of attention to safety issues and Three wastes governance mad
6、e note of the entire device to a simple technical and economic evaluation. Drawing the corresponding design drawings, design drawings, including process maps, plans of major equipment assembly, equipment layout plans.Keyword: polyvinyl chloride ; suspension polymerization; Dryness ; monomer; Product
7、ive technology前言1 绪论81.1 PVC的发展史81.2 PVC概述81.3 国内外PVC生产技术概况91.4 国内需求量和年均增长率91.5 PVC工业生产技术的改进过程101.5.1 原料的变换101.5.2 聚合方式的改进101.6 聚氯乙烯的工业生产意义111.7 聚氯乙烯发展前景111.8 产品的包装、贮运方法：122 产品及原料说明123 PVC生产的典型聚合工艺153.1 悬浮聚合153.2 本体聚合153.3 乳液聚合153.4 微悬浮聚合163.5 四种主要聚合工艺的特性比较163.6 工艺方案选择依据173.6.1 工艺流程方面173.6.2 反应速率控制方
8、面173.6.3 经济方面173.6.4 悬浮聚合优点173.7 聚氯乙烯悬浮聚合工艺流程：173.7.1 聚合原理173.7.2 链引发173.7.3 链增长183.7.4 链转移193.7.5 向单体VC链转移形成端基双键PVC193.7.6 向高聚物转移形成支链或交联PVC193.7.7 链终止203.7.8 对聚合度的影响213.7.9 对(视)比重和吸油量的影响223.7.10 原料中杂质的影响223.7.11 乙炔对聚合反应的影响223.8聚氯乙烯生产工艺（悬浮聚合）流程简述223.8.1聚氯乙烯生产工艺流程（悬浮聚合）操作步骤234 工艺计算234.1 生产规模234.2 生产时
9、间234.3 聚氯乙烯配方234.4 聚氯乙烯悬浮聚合操作周期244.5 相关技术指标244.6 相关控制指标244.7工艺计算254.7.1计算依254.7.2低沸塔254.7.3 高沸塔284.7.4 聚合釜物料衡算304.7.5 热量衡算345 聚合釜的设计365.1 生产周期或生产批数365.2 根据年产量确定每批进料量365.3 选择反应器装料系数365.4 计算反应器体积365.5 聚合釜壁厚的计算375.5.1 计算厚度375.5.2 校核水压实验强度375.6 夹套的设计385.6.1 夹套直径和高度的确定385.6.2 夹套的材料和壁厚385.6.3 校核水压实验强度：385
10、.6.4 搅拌装置10的设计395.7 传热装置的校核405.7.1 釜侧的给热系数405.7.2 夹套侧的传热系数的计算415.7.3 已知聚合釜的壁厚425.7.4 忽略污垢的热阻425.8 底座的选择435.9 聚合釜技术参数435.10 人孔的设计436 干燥装置的设计446.1 干燥流程的确定446.2 干燥器的物料衡算和热量衡算456.2.1 物料衡算456.2.2 气流干燥段空气和物料出口温度的确定：476.2.3 气流干燥段热量衡算：476.2.4 预热器的热负荷和加热蒸汽消耗量496.3 气流干燥器的设计496.3.1 气流干燥管直径的计算496.3.2 气流干燥管高度的计算
11、506.4 沸腾床干燥器的设计516.5 卧式流化床干燥器的设计536.5.1 流化速度的确定53 6.5.2 颗粒带出速度的计算566.5.3 操作流化速度的u计算576.6 流化床层截面积的计算576.6.1 体积给热系数a的计算576.6.2 表面汽化控制阶段干燥器底面积A1的计算：586.7 干燥器的宽度和长度586.7.1 干燥器的高度596.8 溢流堰597 附属设备的设计及选型617.1 离心机的选型617.1.1 风机和排风机的选型617.1.2 送风机617.1.3 排风机617.2 预热器的设计627.2.1 气流段预热器的设计627.2.2 流化段预热器的设计627.3
12、气流干燥段旋风分离器的选择设计637.3.1 选择条件637.3.2 旋风分离器直径D的计算637.4 沸腾床干燥段旋风分离器的选择设计647.4.1 选择条件647.4.2 旋风分离器直径的计算647.5 主要管道管径计算和选型657.5.1 聚合工艺管道计算657.5.2 氯乙烯输料管的计算与选型657.5.3 无离子水输料管的计算与选型667.5.4 助剂输料总管的计算与选型667.5.5 出料管的计算与选型667.5.6 热水输料管的计算与选型677.5.7 冷却水输料管的计算与选型678 厂址选择及车间布置688.1 厂址选择的依据及原则688.2 车间布置要考虑的问题688.3 厂
13、房布置698.4设备布置的安全距离698.5 车间内辅助室和生活室布置699 安全防火设计699.1 综合安全防护709.2 防毒719.3 中毒后应采取急救措施729.4 安全防护7210 环境保护7210.1 废水的治理7210.2 废渣的治理7310.3 氯乙烯外逸7311 经济核算7311.1 技术经济分析概述7311.2 主要技术经济指：7411.3 投资估算74附表前 言聚氯乙烯（PVC）是由氯乙烯单体（VC）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。在现代工业生产和人类生活中起
14、着举足轻重的作用，因此PVC的生产和技术的改进越来越受到现代人的关注！当前，PVC生产面临着严重的挑战。比如：生态环境的保护，潜在替代品的市场竞争，资源的进一步优化配置，能量的合理充分利用，生产过程的优化和高效率化，生产和使用效率的提高，应用技术和市场开拓等，都在不同程度上影响着PVC的进一步发展，在上述问题上仍有大量工作要做，对生态环境安全的配套助剂，环境保护技术（包括PVC废弃物的回收，再利用和处理）等方面，更需要花大力气加以研究。本设计是以氯乙烯单体为原料，对年产能力为5万吨的PVC聚合干燥工序的初步设计，以株化集团PVC厂为理论资料，并收集有关的化工设计资料作参考，按毕业设计大纲和设计任务书的要求进行设计。本设计的内容是在简要介绍聚氯乙烯发展状况及其性质，用途，工艺方法选择的基础上，重点介绍了采用悬浮聚合法生产PVC及其干燥的工艺过程，产量为年产5万吨。设计的主要内容有：1.产品及原材料说明；2.生产方案的比较与选择；3.物料衡算与热量衡算；4.主要设备的计算与选型；5.附属设备的设计及选型；6.厂址选择及厂房布置；7.安全防火设计；8环境保护；9.经济效益分析。设计图纸包括1张带控制点的物料流程图；1张聚合釜设备图；1张厂房平面布置图。 本设计旨在理论学习的基础上，结合生产实践，熟悉工艺流程、生产方案的选择、设备的选型等，掌握工艺设计中的物料衡算、能量衡算、设备的计
