5萬(wàn)噸pvc糊樹(shù)脂工藝流程設(shè)計(jì)-wenkub
2023-05-16 19:37:35 本頁(yè)面
【正文】 采用微機(jī)控制，提高了批次之間樹(shù)脂質(zhì)量的穩(wěn)定性，且消耗定額低。油溶性引 發(fā)劑主要有 偶氮引發(fā)劑 和過(guò)氧 類(lèi)引發(fā)劑，偶氮類(lèi)引發(fā)劑有 偶氮二異丁腈 、 偶氮二異庚腈 、 偶氮二異戊腈 、 偶氮二環(huán)己基甲腈 、 偶氮二異丁酸二甲酯引發(fā)劑 等，水溶性引發(fā)劑主要有過(guò)硫酸鹽、氧化還原引發(fā)體系、偶氮二異丁脒鹽酸鹽（ V50 引發(fā)劑 ）、偶氮二異丁咪唑啉鹽酸鹽（ VA044 引發(fā)劑 ）、偶氮二異丁咪唑啉（ VA061 引發(fā)劑 ）、 偶氮二氰基戊酸引發(fā)劑 等。 本設(shè)計(jì)采用乳液種子聚合法制備 PVC 糊樹(shù)脂。特別在進(jìn)行種子生成時(shí)，采用高引發(fā)速率和低濃度乳化劑進(jìn)行生產(chǎn)，能使膠乳微粒尺寸分布變窄 。乳液聚合對(duì)攪拌要求很?chē)?yán)格，引發(fā)作用是在水相中進(jìn)行的，通常使用的引發(fā)劑是 水溶性過(guò)硫酸鹽。其流程是：先將部分 VCM(5%)用機(jī)械均化的方法制成穩(wěn)定的乳狀（粒徑在 ），然后進(jìn)行聚合（必須選用油溶性的引發(fā)劑）。 2 PVC 糊樹(shù)脂制備方法 中國(guó)糊 PVC 樹(shù)脂生產(chǎn)工藝路線有兩種：一是采用電石為原料工藝路線，約占總產(chǎn)量的 65%；二是采用 VCM、 EDC 為原料工藝路線，約占總產(chǎn)量的 35%。 目前全世界 PVC 糊樹(shù)脂總生產(chǎn)能力約 200 萬(wàn) t/a。 我國(guó) PVC 糊狀樹(shù)脂的生產(chǎn)廠家有近 20 家，總生產(chǎn)能力約為 18 萬(wàn)噸 /年，約占 PVC 樹(shù)脂總生產(chǎn)能力的 10%，實(shí)際產(chǎn)量約為 11 萬(wàn)噸 /年，約占 PVC 總產(chǎn)量的 7%。 （ 4）發(fā)泡容易 。普通型 PVC 糊樹(shù)脂市場(chǎng)則總體呈飽和狀態(tài)，市場(chǎng)供大于求。全球 PVC 糊樹(shù)脂產(chǎn)能約占普通聚氯乙烯（簡(jiǎn)稱(chēng) PVC）總產(chǎn)能 4500 萬(wàn)噸 /年的 %。 目前 全球 PVC 糊樹(shù)脂總產(chǎn)能約 萬(wàn)噸 /年，亞洲總產(chǎn)能約 萬(wàn)噸，占總產(chǎn)能的 %。 參考資料 陳昀 聚合物合成工藝設(shè)計(jì) 北京 化學(xué)工業(yè)出版社 2021 張洋 聚合物合成工藝設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 北京 化學(xué)工業(yè)出版社 1981 趙德仁等 .高聚物合成工藝學(xué) [M].北京 :化學(xué)工業(yè)出版社 .. 倪進(jìn)方等 .化工設(shè)計(jì) [M].華東理工大學(xué)出版社 . 指導(dǎo)老師簽字 教研室主任簽字 2021 年 1 月 4 日 年產(chǎn) 5 萬(wàn)噸 PVC 糊樹(shù)脂工藝流程設(shè)計(jì) 摘要 本文 是關(guān)于年產(chǎn) 5 萬(wàn)噸 PVC 糊樹(shù)脂工藝流程設(shè)計(jì) ，首先 講述了 PVC 的發(fā)展進(jìn)程和目前狀況，以及 PVC 糊樹(shù)脂制備方法、配方、設(shè)備原料等；然后分析了物料平衡示意圖；然后講述了 種子乳液聚合生產(chǎn)聚氯乙烯糊樹(shù)脂的原理 ， 并指出了 工藝過(guò)程中需要注意的問(wèn)題，包括質(zhì)量影響因素，工藝條件及合成工藝中的各種助劑選擇 。 ～ 學(xué)生查閱有關(guān)資料，制定設(shè)計(jì)進(jìn)度計(jì)劃。 字跡工整、格式規(guī)范、內(nèi)容完整、有理有據(jù)的課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)，將自己的設(shè)計(jì)過(guò)程和結(jié)果充分表達(dá)出來(lái)。 設(shè)計(jì)要求 設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)以 A4 紙輸出，字?jǐn)?shù) 6000～ 10000。 工藝流程圖采用 1 號(hào)圖紙手工繪制，包括主要工藝流程、主要控制點(diǎn)及主要設(shè)備。 帶控制點(diǎn)的 PVC 糊樹(shù)脂生產(chǎn)工藝流程圖一張。設(shè)計(jì)計(jì)算、論證、繪圖。本文其中主要講述了物料衡算，對(duì)設(shè)備選型也做了簡(jiǎn)要的介紹。中國(guó)是 PVC 糊樹(shù)脂工業(yè)發(fā)展最快的地區(qū)， 2021 年 產(chǎn)能 萬(wàn)噸 /年 ， 約占全球總產(chǎn)能的 %，占亞洲總產(chǎn)能約 %，是亞洲地區(qū)最大的生產(chǎn)國(guó)。2021 年，中國(guó) PVC 糊樹(shù)脂銷(xiāo)量約 35 萬(wàn)噸， 進(jìn)口 萬(wàn)噸，出口 萬(wàn)噸，表觀消費(fèi)量 萬(wàn)噸。 與傳統(tǒng)的懸浮樹(shù)脂相比， PVC 糊樹(shù)脂具有以下優(yōu)點(diǎn)： （ 1）加工設(shè)備價(jià)廉 。 （ 5）制品受熱次數(shù)少，并可以少量、多品種進(jìn)行生產(chǎn)。其中生產(chǎn)能力在 2 萬(wàn)噸 /年的生產(chǎn)廠家有 4 家，即：沈陽(yáng)化工、湖南郴州化湘化工廠、 天津化工廠 、 上海氯堿化工股份有限公司 、 安徽 合肥 化工廠 。其中， 西歐 是 PVC 糊樹(shù)脂生產(chǎn)廠家最多、產(chǎn)量最大的地區(qū)，西歐各國(guó)的 PVC 糊樹(shù)脂生產(chǎn)能力已達(dá)到 70 萬(wàn)～ 75 萬(wàn) t/a。世界糊 PVC 樹(shù)脂生產(chǎn)基本采用 VCM、EDC 為原料工藝路線。用這種方法生產(chǎn)的 PVC 糊樹(shù)脂的流動(dòng)性?xún)?yōu)良，乳化劑用量少，樹(shù)脂的熱穩(wěn)定性和抗水性均得到了改善。一般情況下，乳液聚合得到的乳膠粒徑小于 ，為了達(dá)到增大乳膠粒徑的目的，開(kāi)發(fā)了乳液種子聚合法，使乳膠粒徑增大到 。 混合法 混合法 PVC 糊樹(shù)脂生產(chǎn)工藝主要是集乳液聚合和微懸浮聚合于一體，在整個(gè)反應(yīng)過(guò)程中要加入經(jīng)過(guò)乳液聚合后的種子和其他乳化劑、引發(fā)劑、各種助劑及 VCM 一起參與反應(yīng)。 配方 ① 溶劑： 水 ② 單體：氯乙烯純度 %以上 ③ 乳化劑 ： 乳化劑是可使互不相容的油與水轉(zhuǎn)變成難以分層的乳液的一類(lèi)物質(zhì)。 設(shè)備選擇 ① 聚合釜容積：工業(yè)化大生產(chǎn)使用問(wèn)歇懸浮法聚合釜容量一般為 60~107 立方米。 ② 傳熱方式：傳熱能力直接影響著聚合反應(yīng)的速度和生成物的質(zhì)量，也影響著產(chǎn)量。過(guò)去， PVC 聚合釜大都采用平槳和折葉槳，攪拌效果不甚理想。我國(guó) PVC 工業(yè)化生產(chǎn)最初主要用的是氣流干燥器 ,但是隨著聚合工藝技術(shù)的發(fā)展 , 聚合生產(chǎn)能力提高 , 樹(shù)脂產(chǎn)品也朝著疏松型發(fā)展 , 氣流干燥器從生產(chǎn)能力和干燥效果等方面已經(jīng)不能滿(mǎn)足生產(chǎn)的需要 ,后來(lái) 發(fā)展到氣流干燥器 , 沸騰床干燥器和冷風(fēng)冷卻 3 段干燥技術(shù)。臥式內(nèi)加熱流化床綜合能耗比旋風(fēng)干燥器要低 , 主要有多室沸騰床和兩段沸騰床 2 種。 ⑤ 離心機(jī)：對(duì)漿料進(jìn)行離心脫水，得到含水量 25%的聚氯乙烯。因此無(wú)堰篩板塔效率高于有溢流堰的塔，無(wú)堰篩板塔的塔盤(pán)設(shè)計(jì)也逐漸合理科學(xué)化 , 塔盤(pán)的厚度 , 開(kāi)孔率在實(shí)踐中逐漸優(yōu)化 , 并被納入設(shè)計(jì)體系中。因此，本設(shè)計(jì)采用無(wú)堰篩板塔。凝固點(diǎn) 160℃ 。難溶于水，溶于乙醇、乙醚、丙酮和二氯乙烷。 無(wú)空氣和水分的純氯乙烯很穩(wěn)定，對(duì)碳鋼無(wú)腐蝕作用。 a．鏈引發(fā)。乳化劑和氯乙烯單體平衡分算于水相中，氯乙烯進(jìn)入乳化劑膠束中，氯乙烯液滴被乳化劑包圍。（ ⅲ ）低聚物連續(xù)不斷的增長(zhǎng)成為不溶于水的聚合物基團(tuán)。（ ⅴ ）氯乙烯被聚合后全部消失，形成聚氯乙烯粒子被乳化劑覆蓋著，聚合反應(yīng)結(jié)束。由于進(jìn)料出料比較復(fù)雜，本計(jì)算只把它們當(dāng)作一整體來(lái)進(jìn)行計(jì)算。采用微機(jī)控制，提高了批次之間樹(shù)脂質(zhì)量的穩(wěn)定性，且消耗定額低。 ③攪拌方式 ： 攪拌能力是聚合釜的關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)之一，攪拌能力直接影響著傳質(zhì)、傳熱及樹(shù)脂的粒態(tài)分布，最終影響產(chǎn)品的質(zhì)量，而不同的工藝方法對(duì)攪拌的要求又不盡相同。 ④干燥機(jī)： 干燥器發(fā)展迅速，主要有 2 種方式 , 即氣流干燥和流態(tài)化干燥。旋風(fēng)干燥器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單 , 投資較少 , 目前很多裝置都在用。 本設(shè)計(jì)中采用臥式內(nèi)加熱流化床。現(xiàn)在常用的汽提塔主要有溢流堰篩板塔和無(wú)堰篩板塔 , 有堰篩板塔傳質(zhì)傳熱僅在篩板上進(jìn)行 , 在板間移動(dòng)時(shí)只有傳熱沒(méi)有傳質(zhì) , 而無(wú)堰篩板塔在塔內(nèi)一直都在傳質(zhì) , 目前傳熱。為了強(qiáng)化汽提效果 , 漿料經(jīng)過(guò)汽提后利用重力作用進(jìn)入閃蒸罐 , 進(jìn)一步汽提 , 降溫。需要考慮的因素很多，要抓住主要因素
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