年產20萬噸聚氯乙烯合成工段的設計-預覽頁

　

【正文】 ℃時為液體，沸點 ℃，易燃易爆（爆炸極限： ～ %），不溶于水，易溶于乙醚和四氯化碳。 而乙烯成為生產氯乙烯更經濟、更合理的原料。如果一種產品的生產只有一種定 型的生產方法，那么在工藝路線上就無須選擇；如果一種產品的生產有幾種不同的生產方法，這就要對不同的工藝路線逐個進行分析研究，通過比較分析，從中找出一條符合實際的最好的工藝路線。本體聚合氯乙烯單體中不加任何介質，只有引發劑。聚 合完成后，經堿洗、汽提、離心、干燥得到白色粉末狀 PVC樹脂。目前各樹脂廠所生產的懸浮法 PVC樹脂，基本上都是疏松型的。因此，該法生產出來的樹脂俗稱糊樹脂。 2．生產方案的確定 以上幾種方法盡管聚 合工藝不同，但聚合反應機理相同，即都是自由基聚合。 表 2 四種聚合方法比較 本體聚合 溶液聚合 懸浮聚合 乳液聚合 聚合場所 本體內 溶液內 單體液滴內 乳膠粒內 溫度控制 困難 容易 容易 容易 聚合速率 中等 小 較大 容易 分子量控制 困難 容易 較容易 容易 生產特征 間歇生產 可連續生產 間歇生產 可連續生產 總之，這 幾 種方法都是工業化的可行方法，但是從經濟角度 、產品質量、雜質多方面 看， 懸浮聚合法 優于 其它四種。反應迅速，同時放出大量的反應熱。當轉化率達 60～ 70％，有自加速現象發生，反應加 快，放熱現象激烈，應加大冷卻水量。被氯乙烯氣體帶出的少量樹脂在泡沫捕集器捕集下來，流至沉降池中，作為次品處理。 （ 4） 脫水與成品 在臥式刮刀自動離心機或螺旋沉降式離心機中，先進行過濾，再用 70～ 80℃熱水洗滌二次。 旋振篩 漿料排放槽 堿處理釜 氣 提 塔 離心分離槽 9 2．工藝流程示意圖、工藝流程圖 聚氯乙烯懸浮聚合工藝流程示意圖、工藝流程圖如圖 圖 2 所示。乙炔參與聚合后，形成不飽和鍵使產物熱穩定性變壞。 （ 4）水質與水量 氯乙烯懸浮聚合用水應是去離子，其 規格要求如表去離子的規格所示。所以，無論從聚合的角度還是從安全的角度都應將各各原料中的氧和系統中的氧徹底清除干凈。 4．工藝參數的確定 （ 1）聚合 表 3 聚合釜的工藝參數 聚合溫度 50～ 58℃（依 PVC型號而定） 聚合壓力 初始 ～ ；結束 ～ 聚合時間 8～ 12h 轉化率 90％ （ 2）堿中和 表 4 堿中和釡的工藝參數 NaOH濃度 36％～ 42％ 加入量 聚合漿液的 ％～ ％ 溫度 70～ 80℃ 時間 ～ （ 3）干燥 表 5 氣流干燥管、沸騰床干燥器的工藝參數 （三）聚合釜的物料衡算 第一段氣流干燥管干燥 第二段沸騰床干燥 干燥溫度 140～ 150℃ 120℃ 物料停留時間 12min 物料停留時間 ＜ 4％ ＜ ％ 11 1．物料衡算的方法與步驟 （ 1）畫物料流程圖 根據計算任務畫物料流程圖或物料衡算方框圖。 2．物料衡算 生產任務： 年產 20萬噸聚氯乙烯 生產時間： 330天 /年 每天生產量： (202100噸 1000)/330天 =105千克 /天 每小時生產量： (105)/24=103千克 /小時 （ 1）計算依據 去離子水、氯乙烯、懸浮劑（聚乙烯醇）、消泡劑（鄰苯二甲酸二丁酯 )、緩沖劑（磷酸氫鈉）和引發劑（過氧化二碳酸二異丙酯 )。 由已知條件可得聚氯乙烯的質量為： 12 m 90%=20 萬噸 =2 108kg m=2 108kg247。 100= 108kg247。 500= 108kg247。 (330 24) h = 108kg247。 [ω/M0＋ (1ω)/M1] =247。 [ω/M1＋ (1ω)/M0] = 104247。生產過程中所產生的熱會使物料溫度上升或下降，為了保證生產過程在一定溫度條件下進行則需要環境對生產系統有熱量的加入或放出，通過熱量衡算，可以確定傳熱設備的熱負荷，即在規定時間中加入和移出的熱量，從而確定傳熱劑的消耗量，選擇合適的傳熱方式，計算傳熱面積?！?)； 引發劑和助劑的平均的比熱為 (Kg℃ ) Q3=124400= Q1= 1Cp mt1 ④ Q4= 2Cp mt2 ⑤ Q5+Q6=Q210% ⑥ 利用 Q1+Q2+Q3=Q4+Q5+Q6（ Q2符號為負）可求得： Q2= 三、設備選型 （一）選型原則 1．滿足工藝要求 設備的選擇和計算必須充分考慮工藝上的要求，力求做到技術上先進，經濟上合理，亦即選用的設備能與生產規模相適應，并應獲得最大的單位產量；能適應產品品種變化的要求，并確保產品的質量；能降低勞動強度，提高勞動生產率；能降低原材料及相應的公用工程（水，電，氣）的單耗；能改善環 境保護，設備制造較易，材料易得，操作及維修保養方便。當然根據條件和可能，引進少量進口裝置或關鍵設備也是必要的，但同樣必須堅持設備先進可靠，經濟合理 [11]。聚合釜的傳熱能力可以用下式表示： Q=KA△ tm ⑦ 式中 ： Q— 傳熱能力或傳熱速度 /(kJ/h)； A— 傳熱面積 / m2； K— 傳熱系數 /[W/(m2 高徑比 高徑比等于 L/D。一般 L/D在 ～ 4左右。注意加內冷管后對攪拌和黏釜都有一定影響，因此，能不加還是不加，或盡量少加。 K)以上。 在畢業設計的撰寫過程中，通過對自己在大學三年時間里所學的知識較為全面地梳理，展示了自己大學三年扎實的學習，在專業理論知識認真、仔細、嚴謹、塌實、肯下工夫進行獨立思考鉆研的學術研究精神，較好的資料收集、材料整理、 觀點整合的能力，利用全面的、發展的、聯系的觀點，思考分析問題，鍛煉了自己的邏輯推斷思辨的能力，較好的語言組織，較為流暢的論說文撰寫的書面表達能力。在這里我首先感謝導師在我學習期間給予的關心、指導和培養。在論文完成期間王保祥同學也給予了很大的幫助 ,在此亦表示感謝