【正文】 Polyvinyl chloride polymer 簡稱： PVC 玻璃轉(zhuǎn)變溫度 : 87 ℃ 熔點(diǎn) : 212℃ 導(dǎo)熱率 (λ) : W/m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 PVC 需求的快速增長，未來幾年我國對聚氯乙烯 (PVC)的需求仍將保持較高的增長速度。 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。 目錄 第 1 章 總 論 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 1 概 述 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 1 意 義 與 作 用 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 1 國 內(nèi) 外 的 現(xiàn) 狀 以 發(fā) 展 前 景 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 1 產(chǎn) 品 的 性 質(zhì) 與 特 點(diǎn) ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 2 產(chǎn) 品 的 主 要 用 途 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 2 產(chǎn)品的生產(chǎn)方法概述 ?????????????????????? 4 設(shè)計(jì)依據(jù) ????????????????? ???????????? 4 廠址選擇????????????????????? 4 設(shè) 計(jì) 規(guī) 模 與 及 原 料 與 產(chǎn) 品 規(guī) 格 ? ? ? ? ? ? ? ? 6 設(shè) 計(jì) 規(guī) 模 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 6 主 要 原 料 規(guī) 格 及 技 術(shù) 指 標(biāo) ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 7 產(chǎn) 品 規(guī) 格 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 6 第 2 章 工 藝 設(shè) 計(jì) 與 計(jì) 算 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 7 工 藝 原 理 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 7 工 藝 條 件 影 響 因 素 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? 8 工 藝 路 線 選 擇 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 10 2 . 3 . 1 工 藝 路 線 選 擇 原 則 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 11 2 . 3 . 2 具 體 工 藝 路 線 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 1 1 工藝流程示意圖????????????????? 12 工 藝 參 數(shù) ? ? ?? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? 14 .1 工 藝 配 方 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 12 .2 工藝參數(shù)????????????????? 1 3 物 料 衡 算 ? ? ?? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? 14 物 料 衡 算 的意 義 與 作 用 ? ?? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? 14 物 料 衡 算 的方 法 與 步 驟 ? ?? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? 14 物 料 衡 算 ?? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? 15 熱 量 衡 算 ? ? ?? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? 18 能 量 衡 算 的意 義 與 作 用 ? ?? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? 18 熱 量 衡 算 以所 需 熱 質(zhì) 的 量 ?? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? 19 第 3 章 設(shè) 備 選 型 ? ?? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? 21 選 型 原 則 ? ? ?? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? 21 關(guān) 鍵 設(shè) 備 選 擇 ?? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? 22 塔 （ 釜 ） 的計(jì) 算 ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? 22 塔 （ 釜 ） 的高 度 與 直 徑 的 計(jì)算 ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? 23 塔 （ 釜 ） 的壁 厚 計(jì) 算 ? ? ?? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? 25 傳 熱 元 件 的計(jì) 算 ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? 27 攪 拌 器 的 選擇 ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? 28 其 他 設(shè) 備 的 選 擇? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? 33 第 4 章 車 間 布 置 設(shè) 計(jì)的 原 則 ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? 33 車 間 布 置 設(shè) 計(jì) 的原 則 ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? 33 車 間 設(shè) 備 布置 的 原 則 ? ? ?? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? 33 車 間 設(shè) 備 平面 布 置 的 原 則 ?? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? 34 車 間 設(shè) 備 立面 布 置 的 原 則 ?? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? 34 車 間 設(shè) 備 布 置 ?? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? 35 車 間 設(shè) 備 平面 布 置 ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? 35 車 間 設(shè) 備 立面 布 置 ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? 35 第 5 章 自動 控制 ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ? ?? ?? ?? ? 35 主 要 的 控 制 原 理? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? 35 自 控 水 平 與 控 制點(diǎn) ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? 36 第 6 章 環(huán) 境 保 護(hù) ? ?? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? 36 三 廢 產(chǎn) 生 情 況 ?? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? 36 第 7 章 公 用 工 程 ? ?? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? 37 供 水 ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? 37 供 電 ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? 38 供 暖 ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? 38 通 風(fēng) ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? 38 結(jié) 束 語 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 39 致 謝 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 40 參 考 文 獻(xiàn) ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 41 第 1 章 總論 1. 1 概述 聚氯乙烯（ PVC）是國內(nèi)外高速發(fā)展的合成材料中 5大熱塑性合成樹脂之一，以其價廉物美的特點(diǎn)，占合成樹脂消費(fèi)量的 29%左右，僅次于聚 乙烯（ PE），居第二位。其輕質(zhì)品可制成薄膜用以制作 雨披、臺布、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]。 2020 年全球 PVC 消費(fèi)量約為 3100萬噸，預(yù)計(jì)到 2020 年我國 PVC 樹脂的需求量將達(dá) 1100 萬噸， 2020 年將達(dá)到 2160萬噸。K 熱膨脹系數(shù) (α) : 8105 /K 熱容 (c): kJ/(kg 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)。 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。 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。 泡沫制品 軟質(zhì) PVC 混煉時，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。 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?PVC糊，再用進(jìn)、浸漬、澆鑄或搪塑等加工成各種制品。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。本實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)采用懸浮發(fā)生產(chǎn)聚乙烯。 廠址選擇的基本原則：廠址選擇必須遵守國家法律法規(guī)，貫徹執(zhí)行國家方針、政策，堅(jiān)持基本建設(shè)程序，符合國家長遠(yuǎn)規(guī)劃及行政布局、國土開發(fā)整治規(guī)劃、城鎮(zhèn)發(fā)展規(guī)劃。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。 ： 廠址要求交通方便。廠址地下如有古墓，遺址或有地下建筑物，文物時，事先應(yīng)征得文化部門的處理意見 [6]。這里交通運(yùn)輸也較方便，各種公用條件都可以滿足要求。 表 13 原輔材料規(guī)格 序號 名稱 含量 ％ 1 乙烯 2 丙烯 3 乙炔 4 丁二烯 5 １ 丁烯 ３ 炔 0 6 二氧化合物 7 水 8 HCl 0 去離子水規(guī)格如表 14 所示。反應(yīng)迅速，同時放出大 量的反應(yīng)熱。具有操作簡單，生產(chǎn)成本低，產(chǎn)品質(zhì)量好，經(jīng)濟(jì)效益好，用途廣泛 等特點(diǎn)，適于大規(guī)模的工業(yè)生產(chǎn)。 工藝條件影響因素 聚氯乙烯聚合時 主要影響因素討論如下 : 用于 懸浮聚合的氯乙烯單體純度在 %以上 。不飽和多氯化物存在，不但降低聚合速率、降低產(chǎn)物聚合度還容易產(chǎn)生支鏈，使產(chǎn)品性能變壞。用 AIBN 時 ,取。 工業(yè)生產(chǎn)中聚合時間一般控制在 5～ 10h，應(yīng)用選擇 t1/2為 2～ 3h 的引發(fā)劑。 氯乙烯懸浮聚合用水應(yīng)是去離子，其規(guī)格要求如表 去離子的規(guī)格所示。 因?yàn)檠鯇酆嫌芯従酆妥杈圩饔?，在單體自由基存在下，氧能與單體作用生成過氧化高聚物 [CH2CHCLOO]n，該物質(zhì)易水解成酸類，破壞懸浮液和產(chǎn)品的穩(wěn) 定性。為此需要加入水溶性碳酸鹽、磷酸鹽、醋酸鈉等起緩沖作用的 pH調(diào)節(jié)劑。一旦發(fā)現(xiàn)有黏釜現(xiàn)象，采用高壓（ ～ ） 水沖洗法清洗。在實(shí)際生產(chǎn)中，一般控制在指定溫度的正負(fù) ℃范圍內(nèi)，最好是控制在正負(fù) ℃范圍內(nèi)。 工藝路線的選擇 工藝路線的選擇即生產(chǎn)方法的選擇。 ，因地制宜 綜上所述，本設(shè)計(jì)采用乳液懸浮法在引發(fā)劑作用下發(fā)生加成反應(yīng)制取聚氯乙烯樹脂。待釜內(nèi)壓力從最高 ～ 時 ,可泄壓出料 ,使聚合物膨脹。 聚合物懸浮液送堿處理釜，用濃度為 36％～ 42％的 NaOH 溶液處理 ,加入量為懸浮液的 %～ %,用蒸汽直接加熱至 70～ 80℃ ,維持 ～,然后用氮?dú)膺M(jìn)行吹氣降溫至 65℃雙下時 ,再送去過濾和洗滌。 MST 旋風(fēng)干燥器在旋轉(zhuǎn)流動中使熱氣體和固體樹脂接觸干燥樹脂。同時，親的樹脂進(jìn) 入 室 A，過一段時間后，這個室開始充滿樹脂，這時，樹脂粒子開始經(jīng)擋板的中心開口逸入室 B，先是最細(xì)顆粒，最后是最粗的顆粒進(jìn)入室 B。攜帶著樹脂粉粒的氣體離開干燥室的頂部輸送到氣固分離器。再經(jīng)篩分、包裝后入庫 [8]。在工廠設(shè)計(jì)中，物料衡算是在工藝流程及工藝參數(shù)確定后即開始的一項(xiàng)化工計(jì)算工作。此外，通過物料衡算，不僅可算出原材料消耗定額，算出生產(chǎn)過程所需的熱量或冷量，同時為設(shè)備選型和計(jì)算提供依據(jù)，物料衡算的結(jié)果直接關(guān)系到生產(chǎn)成本和車間運(yùn)輸量，對工廠技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)有舉足輕重的影響。 在物料衡算中，會遇到較復(fù)雜的計(jì)算。若已知產(chǎn)品量，而中間的計(jì)算步驟很多，很難一下子算出原料量，此時可采取“倒推法”，即由已知產(chǎn)品量從后往前反算出其他各股物料量。表中列出了已知量和要求解的未知量，有時還列出經(jīng)過導(dǎo)出和計(jì)算的有關(guān)數(shù)據(jù)。 表 24 堿中和釜進(jìn)料量