年产1.6万吨PVC合成工艺设计范例.doc

洛阳理工学院 课程设计说明书 课程名称 聚合物合成工艺学 设计课题 年产1.6万吨聚氯乙烯工艺设计　 专 业 高分子材料科学与工程　 班 级 姓 名 贺延昌 2013年6 月 21 日 课程设计任务书 材料科学与工程 系 高分子科学与工程 专业 学生姓名 贺延昌 班级 B100110 学号 课程名称： 聚合物合成工艺学 设计题目： 年产1.6万吨聚氯乙烯聚合工艺设计 课程设计内容与要求： 一、配方设计。 二、工艺设计：1、生产能力计算；2、原料及制备；3、物料衡算、 热量衡算；4、工艺参数确定；5、聚合反应釜计算；6、产物后 处理工序。 三、绘图：1、工艺流程图（1号图）； 2、聚合反应釜装配图（1号图）。 设计（论文开始日期 2013年 06月 17日 指导教师 付新建 徐亚娟 设计（论文）完成日期 2013 年 06 月 21 日 2013年 06 月 21 日 摘要 聚氯乙烯是四大通用塑料之一,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产品的巨大需求,使其成为具备相当竞争力的一个塑料品种。 本设计为年产量万吨聚氯乙烯车间聚合工段工艺。氯乙烯悬浮聚合采用间歇法生产，原料气采用电石路线生产，然后依次对反应装置进行物料衡算和热量衡算，对产物进行后处理，最后设计出一套较为完整的聚氯乙烯生产路线，并对设计进行总结。 关键词：聚氯乙烯 悬浮聚合 间歇法 电石路线 目录 摘要 4 目录 5 一·概述 6 1.1.聚氯乙烯简介及发展状况 6 1.1.1聚氯乙烯简介 6 1.1.2聚乙烯发展状况 7 1.2.聚氯乙烯聚合方法介绍 8 二.原料及其制备 10 2.1.原料简介 10 2.2.合成路线 11 三．物料衡算和热量衡算 12 3.1.物料衡算 12 3.1.1倒推法对氯乙烯进料量的计算 12 3.1.2水及其他物质的计算 13 3.1.3反应釜的选择 14 3.2.热量衡算 15 3.3.1 冷却水的用量的确定 15 3.3.2 传热面积及管径的确定 15 四.工艺流程 17 4.1 VCM的贮存与加料 17 4.2聚合系统 19 4.3回收系统 20 4.4干燥系统 21 五、工艺分析 21 5.1.影响反应及残品质量的因素 21 5.2工艺总结 22 参考文献 23 一·概述 1.1.聚氯乙烯简介及发展状况 1.1.1聚氯乙烯简介 图1.聚氯乙烯实物 本色为微黄色半透明状，有光泽。透明度胜于聚乙烯、聚苯烯，差于聚苯乙烯，随助剂用量不同，分为软、硬聚氯乙烯，软制品柔而韧，手感粘，硬制品的硬度高于低密度聚乙烯，而低于聚丙烯，在屈折处会出现白化现象。 常见制品：板材、管材、鞋底、玩具、门窗、电线外皮、文具等 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。 聚氯乙烯，简称PVC（Polyvinyl chloride polymer = PVC 分子结构），是由氯乙烯在引发剂作用下聚合而成的热塑性树脂。是氯乙烯的均聚物。氯乙烯均聚物和氯乙烯共聚物统称为氯乙烯树脂。PVC为无定形结构的白色粉末，支化度较小。工业生产的PVC分子量一般在5万～12万范围内，具有较大的多分散性，分子量随聚合温度的降低而增加；无固定熔点，80～85开始软化，130变为粘弹态，160～180开始转变为粘流态；有较好的机械性能，抗张强度60MPa左右，冲击强度5～10kJ/m2；有优异的介电性能。但对光和热的稳定性差，在100以上或经长时间阳光曝晒，就会分解而产生氯化氢，并进一步自动催化分解，引起变色，物理机械性能也迅速下降，在实际应用中必须加入稳定剂以提高对热和光的稳定性。PVC很坚硬，溶解性也很差，只能溶于环己酮、二氯乙烷和四氢呋喃等少数溶剂中，对有机和无机酸、碱、盐均稳定，