【正文】 XXXX2012屆畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書懸浮聚合法年產(chǎn)30萬噸聚氯乙烯車間工藝設(shè)計(jì)畢業(yè)論文目 錄 1 緒論………………………………………………………………………………1 聚氯乙烯簡介…………………………………………………………………1 聚氯乙烯的發(fā)展?fàn)顩r…………………………………………………………1 國內(nèi)外聚氯乙烯懸浮聚合的工藝進(jìn)展………………………………………1 國內(nèi)聚氯乙烯懸浮聚合的工藝進(jìn)展…………………………………………2 國外聚氯乙烯懸浮聚合的工藝進(jìn)展…………………………………………3 聚合工藝實(shí)踐方法……………………………………………………………5 本體聚合生產(chǎn)工藝……………………………………………………………5 乳液聚合生產(chǎn)工藝……………………………………………………………5 懸浮聚合生產(chǎn)工藝……………………………………………………………5 懸浮聚合生產(chǎn)工藝的兩種操作方法的比較…………………………………6 連續(xù)式操作……………………………………………………………………6 間歇式操作……………………………………………………………………7 氯乙烯懸浮聚合生成聚氯乙烯過程中的影響因素…………………………7 純水的影響……………………………………………………………………7 乙炔的影響……………………………………………………………………7 高沸物的影響………………………………………………………………8 聚合體系中氧的影響………………………………………………………8 聚合體系中鐵的影響………………………………………………………8 分散劑的影響………………………………………………………………8 引發(fā)劑的影響………………………………………………………………9 涂釜劑的影響………………………………………………………………9 調(diào)節(jié)劑的影響………………………………………………………………9 聚合溫度的影響……………………………………………………………9 無機(jī)添加劑的影響…………………………………………………………92 本設(shè)計(jì)的工藝流程和相關(guān)參數(shù)的設(shè)定…………………………………………11 本設(shè)計(jì)擬采用的方法…………………………………………………………11 生產(chǎn)方法……………………………………………………………………11 反應(yīng)機(jī)理……………………………………………………………………11 本設(shè)計(jì)擬采用的工藝條件……………………………………………………11 聚合釜的選擇………………………………………………………………11 氯乙烯單體回收冷凝系統(tǒng)…………………………………………………13 氣提系統(tǒng)……………………………………………………………………14 離心系統(tǒng)……………………………………………………………………14 PVC樹脂的干燥系統(tǒng)………………………………………………………15 工況溫度的選擇………………………………………………………………15 本設(shè)計(jì)擬采用的生產(chǎn)工藝路線和工藝參數(shù)…………………………………16 生產(chǎn)工藝路線……………………………………………………………16 主要工藝參數(shù)……………………………………………………………16 工藝流程圖………………………………………………………………173 物料衡算…………………………………………………………………………18 有關(guān)設(shè)計(jì)參數(shù)設(shè)定……………………………………………………………18 本工藝的配方………………………………………………………………18 聚合釜的物料衡算……………………………………………………………18 物料平衡圖…………………………………………………………………19 反應(yīng)前后各物質(zhì)的質(zhì)量計(jì)算………………………………………………19 物料衡算表…………………………………………………………………19 混料槽的物料衡算……………………………………………………………20 物料平衡圖…………………………………………………………………20 混料前后各物質(zhì)的質(zhì)量計(jì)算………………………………………………21 物料衡算表…………………………………………………………………21 汽提塔的物料衡算……………………………………………………………21 物料平衡圖…………………………………………………………………21 汽提前后各物質(zhì)的質(zhì)量計(jì)算………………………………………………22 物料衡算表…………………………………………………………………23 離心部分的物料衡算…………………………………………………………23 物料平衡圖…………………………………………………………………24 離心前后各物質(zhì)的質(zhì)量計(jì)算………………………………………………24 物料衡算表…………………………………………………………………24 氣流干燥部分的物料衡算……………………………………………………24 物料平衡圖…………………………………………………………………25 干燥前后各物質(zhì)的質(zhì)量計(jì)算………………………………………………25 物料衡算表…………………………………………………………………25 沸騰干燥部分的物料衡算……………………………………………………25 物料平衡圖…………………………………………………………………25 干燥前后各物質(zhì)的質(zhì)量計(jì)算………………………………………………26 物料衡算表…………………………………………………………………26 篩分部分的物料衡算…………………………………………………………26 物料平衡圖…………………………………………………………………26 篩分前后各物質(zhì)的質(zhì)量計(jì)算………………………………………………26 物料衡算表…………………………………………………………………26…………………………………………………………27 間歇操作過程物料衡………………………………………………………27 連續(xù)操作過程物料衡算……………………………………………………274 能量衡算…………………………………………………………………………29 熱量衡算方程…………………………………………………………………29 聚合釜的熱量衡算……………………………………………………………29 有關(guān)參數(shù)的選擇……………………………………………………………29 春季時聚合釜熱量衡算……………………………………………………30 夏季時聚合釜熱量衡算……………………………………………………31 秋季時聚合釜熱量衡算……………………………………………………32 冬季時聚合釜熱量衡算……………………………………………………33 汽提塔的熱量衡算……………………………………………………………34 汽流干燥部分的熱量衡算……………………………………………………34 氣流干燥部分的相關(guān)數(shù)據(jù)…………………………………………………35 熱量衡算……………………………………………………………………35 沸騰干燥部分的熱量衡算……………………………………………………34 相關(guān)數(shù)據(jù)的選擇和設(shè)定……………………………………………………39 熱量衡算……………………………………………………………………405 設(shè)備選型…………………………………………………………………………45 聚合釜的選擇…………………………………………………………………45 釜外型尺寸及內(nèi)部構(gòu)件輔助設(shè)備的參數(shù)…………………………………45 聚合釜臺數(shù)及設(shè)備后備系數(shù)的計(jì)算………………………………………45 聚合釜外形尺寸的設(shè)計(jì)……………………………………………………46 攪拌裝置的設(shè)計(jì)……………………………………………………………47 工藝管口的設(shè)計(jì)……………………………………………………………47 混料槽的選擇…………………………………………………………………49 汽提塔的選擇…………………………………………………………………49 塔尺寸及塔的特性參數(shù)……………………………………………………49 操作工藝條件………………………………………………………………50 氣提塔的數(shù)量………………………………………………………………50 離心機(jī)的選擇…………………………………………………………………50 氣流干燥床的選擇……………………………………………………………51 沸騰干燥床的選擇……………………………………………………………52 適宜操作氣速的計(jì)算………………………………………………………52 沸騰床和擋板高度的計(jì)算…………………………………………………53 分布板結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)……………………………………………………………54 換熱設(shè)備的選型和工藝計(jì)算…………………………………………………55 氣提塔中螺旋板換熱器設(shè)計(jì)………………………………………………55 沸騰干燥中空氣預(yù)熱器設(shè)計(jì)………………………………………………57 流體輸送機(jī)械的選型設(shè)計(jì)……………………………………………………57 貯罐的選型和工藝設(shè)計(jì)………………………………………………………57 原料氯乙烯單體的貯罐設(shè)計(jì)………………………………………………57 原料氯乙烯計(jì)量罐設(shè)計(jì)……………………………………………………596 廠址選擇及車間布置設(shè)計(jì)………………………………………………………60 廠址選擇的依據(jù)和原則………………………………………………………60 車間廠房布置…………………………………………………………………60 車間廠房布置的原則………………………………………………………60 車間廠房結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)…………………………………………………………61 車間各部分組成及布置要求………………………………………………61 車間設(shè)備布置…………………………………………………………………62 車間設(shè)備布置的原則………………………………………………………62 車間設(shè)備布置的要求………………………………………………………63 本設(shè)計(jì)的車間布置……………………………………………………………657 技術(shù)經(jīng)濟(jì)…………………………………………………………………………67 技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析概述……………………………………………………………67 主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)……………………………………………………………67 投資估算………………………………………………………………………67 總投資費(fèi)用估算……………………………………………………………67 成本估算……………………………………………………………………68 收入、稅收和利潤…………………………………………………………70 經(jīng)濟(jì)評價(jià)……………………………………………………………………718 安全操作、三廢防治和環(huán)境保護(hù)………………………………………………73 廠內(nèi)的防火、防爆措施………………………………………………………73 氯乙烯聚合的安全規(guī)范……………………………………………………73 防火防爆措施………………………………………………………………73 廢氣防治………………………………………………………………………75 廢氣危害……………………………………………………………………75 廢氣防治措施………………………………………………………………75 廢水防治………………………………………………………………………75 廢水危害……………………………………………………………………75 廢水防治措施………………………………………………………………75 廢渣防治………………………………………………………………………76 廢渣危害……………………………………………………………………76 廢渣防治措施………………………………………………………………769 結(jié)論……………………………………………………………………………77參考文獻(xiàn)……………………………………………………………………………78致謝…………………………………………………………………………………81第 V 頁 共VI頁1 緒論 聚氯乙烯簡介聚氯乙烯(Poly Vinyl Chloride)簡稱PVC，下同。它是由氯乙烯在引發(fā)劑作用下聚合而成的熱塑性樹脂，是氯乙烯的均聚物。PVC為無定形結(jié)構(gòu)的白色粉末，支化度較小。工業(yè)生產(chǎn)的PVC相對分子量一般在5萬～12萬范圍內(nèi)，具有較大的多分散性，相對分子量隨聚合溫度的降低而增加；無固定熔點(diǎn)，80～8 5℃開始軟化，130℃變?yōu)檎硰棏B(tài)，160～180℃開始轉(zhuǎn)變?yōu)檎沉鲬B(tài)；有較好的機(jī)械性能，抗張強(qiáng)度60MPa左右，沖擊強(qiáng)度5～10kJ/m2；有優(yōu)異的介電性能。但對光和熱的穩(wěn)定性差，在100℃以上或經(jīng)長時間陽光曝曬，就會分解而產(chǎn)生氯化氫，并進(jìn)一步自動催化分解，引起變色，物理機(jī)械性能也迅速下降，在實(shí)際應(yīng)用中必須加入穩(wěn)定劑以提高對熱和光的穩(wěn)定性。PVC很堅(jiān)硬，溶解性也很差，只能溶于環(huán)己酮、二氯乙烷和四氫呋喃等少數(shù)溶劑中，對有機(jī)和無機(jī)酸、堿、鹽均穩(wěn)定，化學(xué)穩(wěn)定性隨使用溫度的升高而降低。PVC溶解在丙酮二硫化碳或丙酮苯混合溶劑中，用于干法紡絲或濕法紡絲而成纖維，稱氯綸。具有難燃、耐酸堿、抗微生物、耐磨并具有較好的保暖性和彈性[1]。 聚氯乙烯的發(fā)展?fàn)顩r聚氯乙烯是僅次于聚乙烯的第二大通用塑料[2]。自1997年以來，聚氯乙烯的產(chǎn)量以3%/a速度遞增。