年产50万吨悬浮法制聚氯乙烯工艺设计.doc

毕业设计（论文） （冶金化工系） 题 目 年产50万吨悬浮法制聚氯乙烯工艺设计 专 业 应用化工技术 班 级 化工0901 姓 名 学 号 指导老师 完成日期 引言 1 第一章 总论 2 1.1 国内外 pvc发展状况及发展趋势 2 1.2 单体合成工艺路线 3 1.2.1乙炔路线 3 1.2.2乙烯路线 4 1.3聚合工艺实践方法 5 1.3.1本体法聚合生产工艺 5 1.3.2乳液聚合生产工艺 5 1.3.3悬浮聚合生产工艺 6 1.4最佳的配方、后处理设备的选择 7 1.4.1配方的选择 7 1.4.2后处理设备侧选择 7 1.5 防粘釜技术 9 1.6原料及产品性能 9 1.7 聚合机理 11 1.7.1自由基聚合机理 11 1.7.2链反应动力学机理 12 1.7.3 成粒机理与颗粒形态 12 1.8影响聚合及产品质量的因素 13 1.9工艺流程叙述 14 1.9.1加料系统 14 1.9.2聚合系统 16 1.9.3回收系统 17 1.9.4干燥系统 18 1.10厂址的选择 18 第二章 工艺计算 19 2.1物料衡算 19 2.1.1聚合釜 19 2.1.2 混料槽 22 2.1.3汽提塔 23 2.1.4离心机 26 2.1.5 沸腾床 27 2.1.6 包装 29 2.2热量衡算 30 2.2.1聚合釜 30 2.2.2沸腾床的热量计算 35 3.4.4尾气的回收利用 41 3.4.5转化水洗塔水的回收利用 42 结束语 42 附录 44 引言 聚氯乙烯(PVC)是5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。 PVC糊树脂自20世纪30年代开发以来,已有近70年的历史。目前全世界PVC糊树脂总生产能力约200万t/a,其中,西欧是PVC糊树脂生产厂家最多、产量最大的地区。我国聚氯乙烯工业起步于于50年代，仅次于酚醛树脂是最早工业化生产的热塑性树脂，第一个PVC装置于1958年在锦西化工厂建成投产，生产能力为3000吨／年。此后全国各地的PVC装置相继建成投产，到目前为止，我国有PVC树脂生产企业80余家，遍布全国29个省、市、自治区，总生产能力达220万吨／年70~75万t/a。PVC树脂在我国塑料工业中具有举足轻重的地位，同时PVC作为氯碱工业中最大的有机耗氯产品，对维持氯碱工业的氯碱平衡具有极其重要的作用。 第一章 总论 1.1 国内外 pvc发展状况及发展趋势 聚氯乙烯（ PVC）是五大热塑性合成树脂之一，塑料制品是最早实现工业化的品种之一。可通过模压、层合、注塑、挤塑、压延、吹塑中空等方式进行加工，而且具有较好的机械性能、耐化学腐蚀性和难燃性等特点，以其低廉的价格和非常突出的性能而广泛地用于生产板材、门窗、管道和阀门等硬制品，也用于生产人造革、薄膜、电线电缆等软制品。近年来，尽管在发达国家受到来自环保等多方面的压力，但世界对的总需求量仍出现稳定的增长态势。 1992 年，世界 生产能力约为二千二百万吨，需求量为1900万吨 ；2002 年世界总产能约为三千四百万吨，消费量约为二千八百万吨；2009年世界生产能力已上升到约三千九百万吨，需求量约为三千七百万吨；2010 年世界生产能力为 4300万吨 ，需求量4200 万吨 。尽管目前世界对PVC的生产和使用存在许多争议，特别在欧洲，对PVC 生产和制品的环保制约政策越来越严厉，但由于性能优良，生产成本低廉，仍具有较强的活力，特别在塑料门窗、塑料管道等建材领域。 我国聚氯乙烯(PVC)工业起步于50年代，仅次于酚醛树脂是最早工业化生产的热塑性树脂，第一个PVC装置于1958年在锦西化工厂建成投产，生产能力为3000吨／年[1]。此后全国各地的PVC装置相继建成投产，到目前为止，我国有PVC树脂生产企业80余家，遍布全国29个省、市、自治区，总生产能力达220万吨／年。 PVC由氯乙烯(VCM)聚合而成，工业生产一般采用4种聚合方式：悬浮聚合、本体聚合、乳液聚合(禽微悬浮聚合)、溶液聚合。其中悬浮法PVC(SPVC)树脂产量最高，占80％，其次是乳液法PVC(EPVC)，本体法PVC(MPVC)。VCM悬浮聚合是以水为介质，加入VCM、分散剂、引发、pH值调节剂等，在搅拌和一定温度条件下进行聚合反应