毕业设计（论文）--年产5万吨PVC的聚合工段工艺设计.docVIP

济源职业技术学院毕 业 设 计（论 文） (冶金化工系) 2011年5月16日～2011年10月10日 目 录 摘要 1 前言 2 第一章 聚氯乙烯工业概述 3 1.1聚氯乙烯的性质与用途 3 1.1.1 聚氯乙烯的性质 3 1.1.2 聚氯乙烯的用途 3 1.1.3 聚氯乙烯的回收与再利用 5 1.1.4 聚氯乙烯的危害 5 1.1.5 聚氯乙烯的污染 5 1.2 氯乙烯工业的应用 6 1.3 中国聚氯乙烯的发展 6 1.4应用状况 7 第二章 聚氯乙烯生产工艺 8 2.1 原料乙炔的制备 8 2.1.1 乙炔概述 8 2.1.2生产方法 9 2.1.3 工艺路线的选择 10 2.1.4 反应原理 10 2.1.5 工艺条件 10 2.1.6 工艺流程图 11 2.1.7流程简述 12 2.2氯乙烯合成 13 2.2.1 概述 13 2.2.2 生产原理 13 2.2.3工艺流程图 16 2.2.4工艺流程概述 16 2.3氯乙烯聚合 17 2.3.1 概述 17 2.3.2 PVC生产原理 18 2.3.4 反应原理 19 2.3.5工艺条件 20 2.3.6 工艺流程图 21 2.3.7流程概述 21 第三章 工艺计算与设备设计及选择 23 3.1 原料乙炔的制备的计算 23 3.1.1 原始数据及相关公式 23 3.1.2 物料衡算 23 3.1.3.进入合成塔的乙炔混合气体 25 3.2 氯乙烯合成中原料气组成 25 3.2.1原始数据整理 25 3.2.2物料横算 25 3.2.3各组分混合气体汇总 26 3.2.4 氯乙烯合成 27 3.3 热量衡算 29 3.3.1转化器在单位时间内的热量 29 3.3.2相关数据 30 3.3.3相关计算 30 3.4 转化器直径 31 3.5 催化剂用量 31 3.6 转化器台数及催化剂床层高度确定 32 3.7 传热面积 33 3.8 管径的计算 33 3.8.1 管径计算 33 第四章 毕业设计总结 35 4.1发生工序水的循环利用 35 4.2固碱干燥的利用 35 4.3采用盐酸脱吸法（回收HCl） 35 4.4转化器热水能量的综合利用 35 4.5转化器出口气体低位能能量的利用 36 4.6二氯乙烷的回收利用 36 4.7本体聚合 36 致 谢 37 参考文献 38 附图一：氯乙烯悬浮聚合工艺流程图 39 附图二：主要设备图 40 摘要 本设计是年产5万吨聚氯乙烯（PVC）车间合成工段初步设计。本文对聚氯乙烯的研究，生产和应用进行了详细的概述，阐述了其在化学工业中的作用和地位。确定了聚氯乙烯的生产工艺。在确定聚氯乙烯生产工艺的基础上进行了物料衡算，热量衡算，设备选型等。讨论了三废、供电、供水、采暖的处理方案。阐述了公用工程的自动控制水平。 关键词：聚氯乙烯（PVC）氯乙烯 物料衡算 热量衡算 聚合反应 前言 聚氯乙烯是一种使用一个氯原子取代聚乙烯中的一个氢原子的高分子材料。 工业聚氯乙烯树脂主要是非晶态结构，但也包含一些结晶区域（约５％），所以聚氯乙烯没有明显的溶点，约在80左右开始软化，热扭变温度（1.82MPa负荷下）为7071℃，在加压下150开始流动，并开始缓慢放出氯化氢，致使聚氯乙烯变色（由黄变红、棕、甚至于黑色）。工业聚氯乙烯重均相对分子质量在4.84.8万范围内，相应的数均相对分子质量为21.95万。而绝大多数工业树脂的重均相对分子质量在1020万，数均相对分子质量在4.556.4万.硬质聚氯乙烯（未加增塑剂）具有良好的机械强度、耐候性和耐燃性，可以单独用做结构材料，应用于化工上制造管道、板材及注塑制品。硬质聚氯乙烯可以用增强材料它是世界上产量最大的塑料产品之一，价格便宜，应用广泛，聚氯乙稀树脂为白色或浅黄色粉末。根据不同的用途可以加入不同的添加剂，聚氯乙稀塑料可呈现不同的物理性能和力学性能。在聚氯乙稀树脂中加入适量的增塑剂，可制成多种硬质、软质和透明制品。 纯的聚氯乙稀的密度为1.4g/cm3,加入了 增塑剂和填料等的聚氯乙稀塑件的密度一般为1.152.00g/cm3。 硬聚氯乙稀有较好的抗拉、抗弯、抗压和抗冲击能力，可单独用做结构材料。 软聚氯乙稀的柔软性、断裂伸长率、耐寒性会增加，但脆性、硬度、拉伸强度会降低。 聚氯乙稀有较好的电气绝缘性能，可作低频绝缘材料，其化学稳定性也好。由于聚氯乙稀的热稳定性较差，长时间加热会导致分解，放出HC气体，使聚氯乙稀变色，所以其应用范围较窄，使用温度一般在15～55℃之间。 1.PVC一般软制品。 利用挤出机可以挤成软管、电缆、电线等；利用注射成型机配合各种模具，可制成塑料凉鞋、鞋底、拖鞋、玩具、汽车配件等。2.PVC薄膜。 PVC与添加剂混合、塑化后，利