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年产2万吨聚氯乙烯聚合反应釜设计 前言 随着计算机技术的发展, 微型计算机越来越广泛地用于化工生产过程的控制。过去, 衙化公司电化厂的聚合釜控制由人工操作, 不但劳动强度大, 而且控制精度低, 往往发生树脂转型。从1 9 8 9 年开始, 衡化公司电化厂和衙化公司开发处对电化厂聚合釜的微机控制进行了开发研制工作, 总共投资了万元。其控制对象主要是聚合釜下层温度和夹套水温。采用一台单板针算机( 下位机)控制5 只聚合釜温度, 并且通过R S 一2 32 C口向IB M一P C ( 上位机) 传递现场信息以实现数据的存储、图形显示、打印制表等多种功能。该系统自1 9 9 0 .09 月投运以来, 不但安全可靠, 而且各项经济技术指标均符合设计要求。 聚氯乙烯是五大通用树脂之一，由于具有良好的性能，应用领域最宽，在全世界得到了广泛应用。我国是世界上PVC生产和消费发展最快的国家。本设计基于对PVC四种合成方法的比较，选用悬浮法聚合工艺。同时介绍了国内聚氯乙烯生产的常用技术，通过对悬浮法进行深入分析，提出聚氯乙烯生产技术的新方向。确定悬浮法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。在此基础上,绘制聚合反应工段的基本工艺流程图和主体聚合反应釜的装配图。经过本次设计,了解了化工工艺生产的各个环节和实施步骤, 掌握了化工设计的基本程序和方法,认识到理论实验到工厂大规模生产的转变过程. 目录 前言 I 目录 II 第一章 综述 1 1.1 国内外PVC发展状况及趋势 1 1.1.1PVC简介 1 1.1.2国内聚氯乙烯发展动态及趋势 1 1.1.3国外聚氯乙烯发展动态及趋势 1 1.2聚合工艺方法 2 1.2.1悬浮聚合 3 1.3悬浮聚合工艺流程叙述 3 1.3.1 加料系统 4 1.3.2 聚合系统 4 1.3.3 回收系统 5 1.3.4 干燥系统 5 1.4原料及其他主要组分 6 1.5 原料及产品性能 6 第二章 影响聚合产品质量的因素 7 第三章 工艺计算 8 3.1 物料衡算 8 3.1.1 聚合釜 8 3.1.2 出料槽 10 3.1.3 汽提塔 10 第四章 化工设备的选型和设计计算 13 4.1 聚合釜的选型 13 4.1.1 验算 20 45参考文献 31 第一章 综述 1.1 国内外PVC发展状况及趋势 1.1.1PVC简介 聚氯乙烯(PVC)是五大通用合成树脂之一，其制品具有质轻柔软、机械强度高、耐腐蚀、绝缘透明等性能，广泛应用于工业、农业、建筑、包装等领域。 1.1.2国内聚氯乙烯发展动态及趋势 我国PVC发展的现状。产能快速增长，结构调整势在必行，截至2011年国内PVC总产量达97家，产能40万吨以上的企业目前已经有17家了，产能的比重达到了45%以上，总体来看从2004年到2011年国内聚氯乙烯的产能和产量也在快速增长，我们可以看出产能方面从2004年产能达到664万吨，到2011年2200万吨。从产量上可以看到，2004年达到了503万吨，到2011年1295万吨，增幅达到了231%。 　　从市场的需求数据来分析，2007年中国的聚氯乙烯的表现需求量已经突破了1000万吨，受到金融危机的影响，2008年表现的需求量下降到了923万吨，随着国内经济政策刺激的显现，2009年表现突破了1000万吨，预计在2012年市场需求量将达到1416万吨左右，与2011年相比将有4.1%的增长。 PVC树脂。选取不同的悬浮分散剂，可得到颗粒结构和形态不同的两类树脂。国产牌号分为SG-疏松型（“棉花球”型）树脂；XJ-紧密型（“乒乓球”型）树脂。疏松型树脂吸油性好，干流动性佳，易塑化，成型时间短，加工操作方便，适用于粉料直接成型，因而一般选用悬浮法聚合的疏松型树脂，作为PVC制品成型的基础原料。目前各树脂厂所生产的悬浮法PVC树脂，基本上都是疏松型的。 结合此次设计的基本要求可以得出：采用悬浮聚合。 1.3悬浮聚合工艺流程叙述 1.3.1 加料系统 加料系统包括：VCM贮存与进料，脱盐水的贮存与加料，注入水与冲洗水的加料，助剂的配制及加料（缓冲剂、调节剂、引发剂、终止剂）。 进料方式主要有冷态非同步进料和热水同步进料。先加入常温的VCM和水,同时加入各种助剂,然后升温开始聚合,被称为冷态非同步进料。升温需要40～60min/釜,升温使釜壁附近过热,会分解引发剂产生自由基引发聚合反应,在釜壁左右高温区生成小分子产物;自由基远离釜壁,在低温区反应生成大分子量PVC,对质量均产生不利影响。热水同步进料即同时加入VCM和热水,使釜内温度基本保持在反应