年产16万吨聚氯乙烯聚合工段的设计.doc

济源职业技术学院 毕 业 设 计（论 文） (冶金化工系) 题 目 专 业 班 级 姓 名 学 号 指导教师 完成日期 20年月日2012年月日 目录 摘要 1 第一章 绪论 2 1.1 聚氯乙烯的性能和用途 2 1.1.1 聚氯乙烯的性能 2 1.1.2 聚氯乙烯的用途 3 1.2 聚氯乙烯的生产状况与市场预测 4 1.2.1聚氯乙烯生产与消费状况 4 1.2.2 聚氯乙烯市场预测 5 第二章 聚氯乙烯聚合工段设计 8 2.1原料的性质 8 2.1.1原辅材料组成 8 2.1.2主要原料的性质 9 2.2聚氯乙烯的聚合方法 10 2.2.1悬浮聚合 10 2.2.2乳液聚合 11 2.2.3本体聚合 12 2.2.4溶液聚合 12 2.3氯乙烯悬浮聚合的原理 13 2.3.1悬浮聚合反应的过程 14 2.3.2悬浮聚合反应各阶段的物料相变 15 2.4聚氯乙烯聚合工段生产工艺流程 16 2.4.1悬浮法PVC聚合工段生产工艺的工序组成 16 2.4.1悬浮聚合生产工艺流程及流程图 19 2.4.聚合各岗位生产控制指标 20 第三章 工艺计算 21 3.1物料衡算 21 3.1.1物料衡算流程示意草图 21 3.1.2计算依据 21 3.1.3计算 22 3.2热量衡算 23 第四章 设备选型 24 4.1聚合工段的主要设备（聚合釜）的特点 24 4.2聚合釜釜体及筒体厚度设计 26 4.2.1参数确定 26 4.2.2釜体设计 27 4.2.3筒体厚度设计 28 4.3搅拌器的选型 29 附录一 30 附录二 31 致谢 32 参考文献 33 摘要 本设计为年产16万吨聚氯乙烯聚合工段的初步工艺设计。聚氯乙烯(简称PVC)是氯乙烯单体(简称VCM)聚合而成的高分子化合物，是一种热塑性塑料。在我国宏观经济向好、国民经济快速发展、国内需求旺盛特别是房地产和汽车行业的快速增长等因素的推动下，我国聚氯乙烯(PVC)工业继续保持着快速增长的势头。本设计简单介绍了聚氯乙烯的性质和主要用途，产品的生产和消费状况，以及其市场预测。阐述了聚氯乙烯在生产生活中的显著作用和重要地位。原料的组成和性质，聚合工段的聚合方法及聚合原理确定了其生产工艺流程。在生产工艺确定的基础上进行了物料衡算，热量衡算及设备选型。 关键词：聚氯乙烯 聚合方法 氯乙烯 第一章 绪论 1.1 聚氯乙烯的性能和用途 1.1.1 聚氯乙烯的性能 聚氯乙烯(polyvinylchloride,简称PVC)是氯乙烯单体(简称VCM)聚合而成的高分子化合物,它的结构式是: —[CH2—CH]n— ︱ Cl 式中n表示平均聚合度.聚合度n可用反应温度及聚合分子量调节剂进行控制,国内工业生产的通用聚氯乙烯树脂平均聚合度通常控制在650～1785。由于高分子主链上引入氯原子,使其高分子结构不同于聚乙烯,并具有一系列独特的性能。其主要物化数据如下。 外观：白色粉末 分子量：36840-93750 相对密度（比重）：1.3-1.45 表观密度：0.40-0.65g/ml 热容：1.045-1.463J/g·℃（0-100℃） 导热系数：0.5852KJ/h·m·℃ 颗粒直径：通常紧密型树脂30-100μm 疏松型树脂60-150μm 折射率n=1.544 软化点75-80℃ 热分解点：100℃开始降解放出氯化氢 1、基本性能 聚氯乙烯简称（PVC），由氯乙烯在引发剂作用下聚合而成的热塑性树脂，具有价格便宜、难燃自熄、抗化学药品性能好（耐浓盐酸、浓度为90％的硫酸、浓度为60％的硝酸和浓度20％的氢氧化钠）（石油、石灰石、焦炭、食盐和天然气）型材 异型材 型材、异型材是我国PVC消费量最大的领域，约占PVC总消费量的25％左右，主要用于制作门窗和节能材料，目前其应用量在全国范围内仍有较大幅度增长。 管材 PVC管材是PVC第二大消费领域，约占其消费量的20％左右。在我国，PVC管较聚乙烯（PE）管和聚丙烯（PP）管开发早，品种多，性能优良，使用范围广，在市场上占有重要位置。 薄膜 PVC薄膜是PVC第三大消费领域，约占其消费量的10％左右。利用压延机可将PVC制成规定厚度的透明或着色薄膜，