【正文】 包裝及人們生活中的各個(gè)領(lǐng)域。 聚氯乙烯 (PVC)硬質(zhì)制品可代替金屬制成各種工業(yè)行材、門窗、管道、閥門絕緣板及防腐材料等 ,還可以做收音機(jī)、電話、電視機(jī)、蓄電池外殼及家具、玩具等。其輕質(zhì)品可制成薄膜用以制作雨披、臺(tái)布、包裝材料以及農(nóng)膜 ,還可制成人造革、電線、電纜等的絕緣層 [1]。 國(guó)內(nèi)外的現(xiàn)狀及發(fā)展前景 聚氯乙烯 (PVC)廣泛應(yīng)用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、建筑、交通運(yùn)輸、 電力電訊和包裝等各領(lǐng)域。 2020 年我國(guó) PVC 生產(chǎn)能力約為 972 萬噸 ,產(chǎn)量為 920 萬噸 ,凈進(jìn)口量達(dá) 151 萬噸 ,消費(fèi)年增長(zhǎng)率在 %左右。隨著節(jié)水灌溉、建筑化學(xué)建材、包裝、電子電氣、汽車等下游行業(yè)對(duì) PVC需求的快速增長(zhǎng) ,未來幾年我國(guó)對(duì)聚氯乙烯 PVC的需求仍將保持較高的增長(zhǎng)速度。 2020 年全球 PVC 消費(fèi)量約為 3100 萬噸 ,預(yù)計(jì)到 2020 年我國(guó) PVC 樹脂的需求量將達(dá) 1100 萬噸 ,2020 年將達(dá)到 2160 萬噸。預(yù)計(jì)到 2020 年全球 PVC 的需求量將達(dá)到 3490 萬噸 ,2020 年將達(dá)到 4600 萬噸。 聚氯乙烯按聚合 方法分四大類 :懸浮法聚氯乙烯 ,乳液法聚氯乙烯、本體法聚氯乙烯、溶液法聚氯乙烯 [2]。 產(chǎn)品性質(zhì)與特點(diǎn) 中文名稱 : 聚氯乙烯 英文名稱 : Polyvinyl chloride polymer 簡(jiǎn)稱 : PVC 玻璃轉(zhuǎn)變溫度 : 87 ℃ 熔點(diǎn) :212℃ 導(dǎo)熱率λ : W/m?K 熱膨脹系數(shù)α :8105 /K 熱容 c: kJ/kg?K 吸水率 ASTM:% 聚氯乙稀是一種無毒、無臭的白色粉末。電絕緣性優(yōu)良 ,一般不會(huì)燃燒 ,在火焰上能燃燒并放出 HCl,但離開火焰即自熄 ,是一種“自熄性”、“難燃性”物質(zhì)。主要用于生產(chǎn)透明片、管件、金卡、輸血器材、軟、硬管、板材、門窗、異型材、薄膜、電絕緣材料、電纜護(hù)套、輸血料等 [3]。 聚氯乙稀具有阻燃 (阻燃值為 40 以上 )、耐化學(xué)藥品性高 (耐濃鹽酸、濃度為 90%的硫酸、濃度為 60%的硝酸和濃度 20%的氫氧化鈉 )、機(jī)械強(qiáng)度及電絕緣性良好的優(yōu)點(diǎn)。但其耐熱性較差 ,軟化點(diǎn)為 80℃ ,于 130℃開始分解變色 ,并析出HCI[3]。 聚氯乙烯由氯乙烯單體通過自由基聚合而成 ,聚合度 n 一般 在 500~20200范圍內(nèi) ,其分子結(jié)構(gòu)式如下 : 從產(chǎn)品分類看 ,PVC 屬于三大合成材料合成樹脂、合成纖維、合成橡膠中的合成樹脂類 ,其中包括五大通用樹脂 ,聚乙烯 PE、聚氯乙烯 PVC、聚丙烯 PP、聚苯乙烯 PS、 ABS 樹脂。 聚氯乙烯的主要用途 一般軟制品 利用擠出機(jī)可以擠成軟管、電纜、電線等 。利用注射成型機(jī)配合各種模具 ,可制成塑料涼鞋、鞋底、拖鞋、玩具、汽車配件等。 薄膜 PVC 與添加劑混合、塑化后 ,利用三輥或四輥壓延機(jī)制成規(guī)定厚度的透明或著色薄膜 ,用這種方法加工薄 膜 ,成為壓延薄膜。也可以通過剪裁 ,熱合加工包裝袋、雨衣、桌布、窗簾、充氣玩具等。寬幅的透明薄膜可以供溫室、塑料大棚及地膜之用。經(jīng)雙向拉伸的薄膜 ,所受熱收縮的特性 ,可用于收縮包裝。 涂層制品 有襯底的人造革是將 PVC 糊涂敷于布上或紙上 ,然后在 100 攝氏度以上塑化而成。也可以先將 PVC 與助劑壓延成薄膜 ,再與襯底壓合而成。無襯底的人造革則是直接由壓延機(jī)壓延成一定厚度的軟制薄片 ,再壓上花紋即可。人造革可以用來制作皮箱、皮包、書的封面、沙發(fā)及汽車的坐墊等 ,還有地板革 ,用作建筑物的鋪地材料。 泡沫制品 軟質(zhì) PVC 混煉時(shí) ,加入適量的發(fā)泡劑做成片材 ,經(jīng)發(fā)泡成型為泡沫塑料 ,可作泡沫拖鞋、涼鞋、鞋墊、及防震緩沖包裝材料。也可用擠出機(jī)基礎(chǔ)成低發(fā)泡硬PVC 板材和異型材 ,可替代木材試用 ,是一種新型的建筑才材料。 透明片材 PVC 中加沖擊改性劑和有機(jī)錫穩(wěn)定劑 ,經(jīng)混合、塑化、壓延而成為透明的片材。利用熱成型可以做成薄壁透明容器或用于真空吸塑包裝 ,是優(yōu)良的包裝材料和裝飾材料―如月餅包裝盒。 6. PVC 糊樹脂 將 PVC 分散在液體增塑劑中 ,使其溶脹塑化而成增塑溶膠 ,通常用乳液或微懸浮樹脂 ,還需加穩(wěn)定劑、填料、著色劑等 ,經(jīng)充分?jǐn)嚢?,脫氣泡后 ,配成 PVC糊 ,再用進(jìn)、浸漬、澆鑄或搪塑等加工成各種制品。如衣架、工具手柄、圣誕樹等。 硬板和板材 PVC 中加入穩(wěn)定劑、潤(rùn)滑劑和填料 ,經(jīng)混煉后 ,用擠出機(jī)可擠出各種口徑的硬管、異型管、波紋管 ,用作下水管、飲水管、電線套管或樓梯扶手。將壓延好的薄片重疊熱壓 ,可制成各種厚度的硬質(zhì)板材。板材可以切割成所需的形狀 ,然后利用 PVC 焊條用熱空氣焊接成各種耐化學(xué)腐蝕的貯槽、風(fēng)道及容器等。 其他 門窗有硬質(zhì)異型材料組裝而成。在有些國(guó)家已與木門窗 鋁窗等共同占據(jù)門窗的市場(chǎng) 。仿木材料、代鋼建材北方、海邊 。中空容器 [4]。 產(chǎn)品的生產(chǎn)方法概述 聚氯乙烯由氯乙烯單體通過自由基聚合而成 ,聚合度 n 一般在50020200 范圍內(nèi) ,其分子結(jié)構(gòu)式如下 : 聚氯乙烯按聚合方法分四大類 :懸浮法聚氯乙烯 ,乳液法聚氯乙烯、本體法聚氯乙烯、溶液法聚氯乙烯。本實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)采用懸浮發(fā)生產(chǎn)聚乙烯。懸浮法主要是水相懸浮法生產(chǎn)的氯化聚氯乙烯為非均質(zhì)產(chǎn)品 ,溶解度相對(duì)于溶液法產(chǎn)品低 ,但熱穩(wěn)定性高 ,主要用于制造管材、管件、板材等 [5]。 設(shè)計(jì)依據(jù) 《設(shè)計(jì)任務(wù)書》北京 化工大學(xué) 《化工設(shè)計(jì)》化學(xué)工業(yè)出版社 《畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 )工作手冊(cè)》北京化工大學(xué) 《化工工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》化學(xué)工業(yè)出版社 《輕化工廠設(shè)計(jì)概論》中國(guó)輕化工業(yè)出版社 《化工容器及設(shè)備實(shí)用手冊(cè)》 廠址選擇 廠址選擇是基本建設(shè)前期工作的重要組成部分 ,是根據(jù)國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)計(jì)劃和工業(yè)布局的要求 ,選擇和確定工廠的建設(shè)位置。一個(gè)工廠廠址選擇是否合理 ,將對(duì)建廠速度 ,建設(shè)投資 ,對(duì)項(xiàng)目建成后的經(jīng)濟(jì)效益 ,社會(huì)效益和環(huán)境效益的發(fā)揮 ,對(duì)輕化工業(yè)的合理布局和地區(qū)經(jīng)濟(jì)文化的發(fā)展具有深遠(yuǎn)意義 ,所以廠址選擇是一項(xiàng)政策性和科學(xué)性很強(qiáng)的綜合 性工作。 廠址選擇的基本原則 :廠址選擇必須遵守國(guó)家法律法規(guī) ,貫徹執(zhí)行國(guó)家方針、政策 ,堅(jiān)持基本建設(shè)程序 ,符合國(guó)家長(zhǎng)遠(yuǎn)規(guī)劃及行政布局、國(guó)土開發(fā)整治規(guī)劃、城鎮(zhèn)發(fā)展規(guī)劃。從全局出發(fā) ,正確處理工業(yè)與農(nóng)業(yè)、城市與鄉(xiāng)村、遠(yuǎn)期與近期以及協(xié)作配套等各種關(guān)系 ,并因地制宜 ,節(jié)約用地 ,不占或少占耕地及林地。 注意資源合理開發(fā)和綜合利用、節(jié)約能源、節(jié)約勞動(dòng)力 。注意環(huán)境保護(hù)和生態(tài)平衡、保護(hù)風(fēng)景和名勝古跡 。同時(shí) ,還要做到有利生產(chǎn)、方便生活、便于施工 ,并提供有多個(gè)可供選擇的方案進(jìn)行比較和評(píng)價(jià)。廠址選擇的一般要求 : 地地形 :要滿足生產(chǎn)工藝流程 ,運(yùn)輸要求和留有適當(dāng)?shù)陌l(fā)展余地。便于排除雨水 ,不受洪水 ,海潮的影響或大型水壩潰壩的威脅。 :要避開地震斷層及大斷裂交匯區(qū)和基本烈度高于八度 (不包括八度 )的地震區(qū) (若必須在地震區(qū)選廠時(shí) ,應(yīng)慎重選擇對(duì)抗地震有利的地形 )。 :地下水最好對(duì)建筑材料無侵蝕性或具微侵蝕性 ,其水位最好低于地下結(jié)構(gòu)深度。 :必須考慮日照方向 ,方位對(duì)建筑物的排列影響 、原料、燃料及產(chǎn)品銷售 :要求資源 ,原料 ,燃料來源可靠 ,質(zhì)量符和要求。 :廠址要求交通方便。 :廠址宜靠近水源 ,保證供水的可靠性 ,并滿足對(duì)水質(zhì) ,水量 ,水溫的要求、 :要求工業(yè)電源及其他動(dòng)力來源可靠。 :有污染氣體排放的工廠應(yīng)位于生活區(qū)的下風(fēng)方向 ,并與廠區(qū)有一定的防護(hù)地帶。 10..安全防護(hù) :要符合城市及區(qū)域規(guī)劃 ,并滿足人防的要求 :應(yīng)盡可能利用當(dāng)?shù)毓?yīng)的建筑材料 如必須滿足當(dāng)?shù)睾娇照?(機(jī)場(chǎng) ),通訊設(shè)施 (廣播電臺(tái) ,電報(bào)臺(tái) )和軍工工程對(duì)間隔距離和技術(shù)上的要求 ,并取得有關(guān) 部門同意。廠址地下如有古墓 ,遺址或有地下建筑物 ,文物時(shí) ,事先應(yīng)征得文化部門的處理意見 [6]。 綜合上述要求 ,我將建廠地點(diǎn)選在內(nèi)蒙土默特旗。生產(chǎn)原料便于取得 ,利于生產(chǎn)。同時(shí)近年政府又提出振興西部工業(yè)基地的號(hào)召 ,因此在東北建廠將享有一定的政策優(yōu)惠。這里交通運(yùn)輸也較方便 ,各種公用條件都可以滿足要求。這里的氣象條件及自然條件也允許建廠。 設(shè)計(jì)規(guī)模及原料與產(chǎn)品規(guī)格 設(shè)計(jì)規(guī)模 本廠的設(shè)計(jì)規(guī)模為年產(chǎn) 20萬噸丙酮氰醇 ,年實(shí)際工作日為 33