【正文】 烯的主要應用是在工業(yè)上進行均聚反應或共聚的以上生產(chǎn)高聚物。聚氯乙烯制成得到的門和窗具有較好的隔熱、隔冷、隔音性能好的以及耐腐蝕、耐潮濕、耐霉爛等特點。但是， 平衡氧氯化法生產(chǎn)氯乙烯需要大量消耗石油中的乙烯， 隨著石油資源的日益短缺和對氯乙烯供不應求矛盾的日益尖銳， 這一工藝也暴露出它的弊端。乙烯氯乙烯又名乙烯基氯，是一種應用于高分子化工的重要的單體，為無色、易液化氣體，是塑料工業(yè)的重要生產(chǎn)原料，是生產(chǎn)聚氯乙烯塑料的單體；或與醋酸乙烯、丙烯腈制成共聚物，用作粘合劑、涂料、絕緣材料和合成纖維，也用作化學中間體或溶劑。該過程一旦開發(fā)成功， 可為煉氣廠、油田氣中乙烷生產(chǎn)氯乙烯提供了一條新的技術路線。也常稱為氯乙烯單體（VCM），在世界上是與乙烯和氫氧化鈉等并列的最重要的化工產(chǎn)品之一。 從1940年起，氯乙烯的生產(chǎn)原料，乙炔開始被乙烯部分取代，首先將乙烯直接氯化成1，2二氯乙烷（EDC），再加以熱裂解制得氯乙烯，裂解產(chǎn)生的氯化氫仍被用在乙炔氯化氫法中。至此以后，乙烷全部取代乙炔成為制備氯乙烯的原料。此后各地相繼投產(chǎn)，到1970年已經(jīng)發(fā)展到20家，原料聚乙烯單體全部采用電石乙炔法制得，隨著我國的不斷發(fā)展，已經(jīng)逐步開始建設乙烯氧化制氯乙烯的生產(chǎn)裝置。氯乙烯可溶于烴類、丙酮、乙醇、含氯溶劑如二氯乙烷及多種有機溶劑內(nèi)。 （3）分解性：燃燒會發(fā)生 HCl，CO，CO2及高毒性之光氣煙霧。氯乙烯的兩個起反應部分，氯原子和雙鍵，能進行的化學反應很多。 （5）反應性與不相容性： ① 與銅、鋁和催化性不純物等金屬、空氣、氧、陽光、點火源、氧化劑接觸起激烈聚合反應。氣體比空氣重，可沿地面流動，可能造成遠處著火，有濕氣存在時，腐蝕鐵和鋼。 氯乙烯是應用最廣泛的樹脂聚氯乙烯（PVC）的單體，用于制備聚氯乙烯、偏二氯乙烯，也用于作冷凍劑等。輕度中毒時，病人出現(xiàn)眩暈、頭痛、惡心、胸悶、嗜睡、步態(tài)蹣跚等；嚴重中毒者，神志不清，或呈昏睡狀，甚至昏迷、抽搐，更嚴重者會造成死亡。保持呼吸道通暢。注意設備的維修和保養(yǎng)，杜絕跑、冒、滴、漏。 （3）抽取單體從聚氯乙烯樹脂成品中經(jīng)冷卻真空抽取氯乙烯單體，使成品中的氯乙烯單體含量由原來的1%左右，降到以下。國家的衛(wèi)生標準為。由于目前中國PVC 生產(chǎn)的原料路線、資源分布和環(huán)境要求的不同，尤其是電石法PVC 的工藝技術已十分成熟，資源有保證。在目前電石法PVC 利潤空間比較大的時候，新建裝置一定要防止低水平的重復建設，要廣泛吸收同行業(yè)的先進技術和經(jīng)驗，真正做到高起點、高水平。工業(yè)上合成氯乙烯的方法有：(1)乙炔法；(2)烯炔法；(3)乙烯氧氯化法；(4) 乙烷氧氯化法。為保證充分生成氯乙烯，氯化高汞觸媒要求通過其的乙炔量為觸媒。乙炔轉化率很高，產(chǎn)品純度高，所需設備不很復雜，工藝流程比較簡單，生產(chǎn)技術成熟，因此很適合中、小規(guī)模生產(chǎn)，缺點是HgCl2有毒、價格昂貴、成本高。（2）氣相法氣相法是以活性炭為裁體，吸附氯化汞為觸媒，此法是以乙炔和氯化氫氣相加成為基礎。 二氯乙烷裂解的副產(chǎn)物氯化氫，直接用作乙炔加成的原料，這免去了前者處理副產(chǎn)物的麻煩，又可以省去單獨建立一套氯化氫合成系統(tǒng)，在經(jīng)濟上比較有利。共軛法就是聯(lián)合法的基礎上進行改進的。這一方法以石腦油和氯氣為原料，只得到氯乙烯產(chǎn)品。 這個方法特別適用于不能得到 電石乙炔和乙烯的地區(qū)，或者是乙炔和乙烯價格較高的地區(qū)。此法的缺點是一次投資費用較大。反應溫度40～110℃，～，乙烯的轉化率和選擇性均在99%以上。塔底為氯乙烯和二氯乙烷的混合物，通過氯乙烯精餾塔精餾，由塔頂獲得高純度氯乙烯，塔底重組分主要為未反應的粗二氯乙烷，經(jīng)精餾除去不純物后，仍作熱裂解原料。反應器有固定床和流化床兩種形式，固定床常用列管式反應器，管內(nèi)填充顆粒狀催化劑，原料乙烯、氯化氫與空氣自上而下通過催化劑床層，管間用加壓熱水作熱載體，以移走反應熱，并副產(chǎn)壓力1的蒸汽。這種反應器反應溫度均勻而易于控制，適宜于大規(guī)模生產(chǎn)，但反應器結構較復雜，催化劑磨損大。 乙烯氧氯化法的主要優(yōu)點是利用二氯乙烷熱裂解所產(chǎn)生的氯化氫作為氯化劑，從而使氯得到了完全利用。 （1）乙烷直接氯化將飽和碳氫化合物在不穩(wěn)定的溫度范圍內(nèi)，例如在1000℃下與氯氣反應，可生成相當量的氯乙烯。因此以下精餾塔設計包括低沸塔與高沸塔設計。 精餾要求%（質(zhì)量比），乙炔含量≤%。為了便于計算，假設一次性把乙炔蒸餾完全。 所以：精餾段實際板層數(shù)N精=4/≈14 提餾段實際板層數(shù)N提=≈9 低沸塔其他物性數(shù)據(jù)的計算精餾塔的工藝條件及有關物性數(shù)據(jù)的計算，以精餾段為例進行計算。d)降液管底隙高度由化工設計書取則 故降液管底隙高度設計合理。篩孔按正三角形排列，取孔中心距t為：由化工設計書，篩孔數(shù)目n為：由化工設計書，開孔率為： 氣體通過閥孔的氣速為： 低沸塔接管的選型 進料管的選型計算進料流量 進料的平均摩爾質(zhì)量 進料的平均密度 由化工原理書得：一般液體流速為，氣體流速為由 ，取則由化工原理書附錄二十一中查普通無縫鋼管的選用細則，確定選用：，其內(nèi)徑為 塔頂氣體進入冷凝管的選型計算 塔頂氣體流量 塔頂氣體的平均摩爾質(zhì)量 由，查化學化工物性數(shù)據(jù)手冊得： 塔頂氣體的平均密度 由化工原理書得： 一般液體流速為，氣體流速為 由， 取則由化工原理書附錄二十一中查普通無縫鋼管的選用細則，確定選用：，其內(nèi)徑為 塔頂回流管的選型計算 塔頂回流量 塔頂回流的平均摩爾質(zhì)量 塔頂回流的平均密度 由化工原理書得：一般液體流速為，氣體流速為由，取則由化工原理書附錄二十一中查普通無縫鋼管的選用細則，確定選用：，其內(nèi)徑為 塔底出液管徑的確定 塔底出液量 塔底出液的平均摩爾質(zhì)量 由于塔底出液含有的氯乙烯，塔底出液的平均密度近似為氯乙烯在的密度。 高沸塔塔板數(shù)的確定 氯乙烯—二氯乙烷的汽液相平衡數(shù)由化學化工物性數(shù)據(jù)手冊查得氯乙烯，二氯乙烷的飽和蒸汽壓如下表32，33所示：表32 氯乙烯的飽和蒸汽壓氯乙烯40℃60℃80℃100℃蒸汽壓表33 二氯乙烷的飽和蒸汽壓二氯乙烷40℃60℃80℃100℃蒸汽壓 根據(jù)表32，33氯乙烯，二氯乙烷的飽和蒸汽壓，利用泡點方程 計算出氯乙烯，二氯乙烷的汽液相平衡數(shù)據(jù)如下表34：表34 氯乙烯，二氯乙烷的汽液相平衡數(shù)溫度T液相中乙炔的摩爾分數(shù)汽相中乙炔的摩爾分數(shù)406080100 圖32 最小回流比 最小回流比和操作回流比采用圖解法求最小回流比，在圖的對角線上自作垂線ef即為進料線線，該線與平衡線的交點坐標為：故最小回流比 故取操作回流比為（ ～）。各項計算如下： a)堰長：由化工設計書 取 b)溢流堰高度hW：由選用平直堰，堰上液層高度由化工設計書式 近似取，則取板上清液層高度 故 c)弓形降液管寬度和截面積由查化工設計書得 ，故 由化工設計書驗算液體在降液管中停留時間，即s﹥5s故降液管設計合理。l 邊緣區(qū)寬度確定由化工設計書，取l 開孔區(qū)面積計算開孔區(qū)面積由化工設計書式其中 l 篩孔計算及其排列本例所處理的物系無腐蝕性，由化工設計書，可選用碳鋼板，取篩孔直徑.。參考文獻[1] 王正烈， 周亞平. 物理化學[M]. 高等教育出版社. 2001， 20：130.[2] 廖正品. 我國PVC加工行業(yè)的發(fā)展狀態(tài)與趨勢[J]. ， 3： 36， 24.[3] 姚玉英. 化工原理[M]. 天津大學出版社. 1999： 155157.[4] [M]. 北京： 化學工業(yè)出版社，2002：1924.[5] 廖巧麗， [M]. ： 97108.[6] 陳敏恒. 化工原理[M]. 化學工業(yè)出版社. 2000： 2735.[7] 陳國理. 壓力容器及化工設備[M]. 華南理工大學出版社. 1995： 7680.[8] 陳洪鈁， [M]. 化學工業(yè)出版社. 1995： 1419.[9] 潘國昌， [M]. 清華大學出版社. 1996： 1746.[10] 孫岳明， [M]. 科學出版社. 2000： 124.[11] 楊岳， [M]. 中國鐵通出版社. 2000： 3477.[12] 張順心， [M]. 天津科技大學出版社. 200： 1463.致 謝在本設計的寫作過程中，我的指導老師劉發(fā)強老師傾注了大量的心血，從選題到開題報告，從寫作提綱，到一遍又一遍地指出每稿中的具體問題，嚴格把關，循循善誘，在此我表示衷心感謝。 襖羋蕆袇螀芇蕿蝕聿芆艿蒃肅芅蒁螈羈芄薃薁袆芃芃螆螂芃蒞蕿肁節(jié)蒈螅羇莁薀薈袃莀艿螃蝿荿莂薆膈莈薄袁肄莇蚆蚄羀莇莆袀袆羃蒈螞螂羂薁袈肀肁芀蟻羆肁莃袆袂肀薅蠆袈聿蚇蒂膇肈莇螇肅肇葿薀罿肆薂螆裊肅芁薈螁膅莃螄聿膄蒆薇羅膃蚈螂羈膂莈蚅袇膁蒀袀螃膀薂蚃肂腿節(jié)衿羈腿莄螞襖羋蕆袇螀芇蕿蝕聿芆艿蒃肅芅蒁螈羈芄薃薁袆芃芃螆螂芃蒞蕿肁節(jié)蒈螅羇莁薀薈袃莀艿螃蝿荿莂薆膈莈薄袁肄莇蚆蚄羀莇莆袀袆羃蒈螞螂羂薁袈肀肁芀蟻羆肁莃袆袂肀薅蠆袈聿蚇蒂膇肈莇螇肅肇葿薀罿肆薂螆裊肅芁薈螁膅莃螄聿膄蒆薇羅膃蚈螂羈膂莈蚅袇膁蒀袀螃膀薂蚃肂腿節(jié)衿羈腿莄螞襖羋蕆袇螀芇蕿蝕聿芆艿蒃肅芅蒁螈羈芄薃薁袆芃芃螆螂芃蒞蕿肁節(jié)蒈螅羇莁薀薈袃莀艿螃蝿荿莂薆膈莈薄袁肄莇蚆蚄羀莇莆袀袆羃蒈螞螂羂薁袈肀肁芀蟻羆肁莃袆袂肀薅蠆袈聿蚇蒂膇肈莇螇肅肇葿薀罿肆薂螆裊肅芁薈螁膅莃螄聿膄蒆薇羅膃蚈螂羈膂莈蚅袇膁蒀袀螃膀薂蚃肂腿節(jié)衿羈腿莄螞襖羋蕆袇螀芇蕿蝕聿芆艿蒃肅芅蒁螈羈芄薃薁袆芃芃螆螂芃蒞蕿肁節(jié)蒈螅羇莁薀薈袃莀艿螃蝿荿莂薆膈莈薄袁肄莇蚆蚄羀莇莆袀袆羃蒈螞螂羂薁袈肀肁芀蟻羆肁莃袆袂肀薅蠆袈聿蚇蒂膇肈莇螇肅肇葿薀罿肆薂螆裊肅芁薈螁膅莃螄聿膄蒆薇羅膃蚈螂羈膂莈蚅袇膁蒀袀螃膀薂蚃肂腿節(jié)衿羈腿莄螞襖羋蕆袇螀芇蕿蝕聿芆艿蒃肅芅蒁螈羈芄薃薁袆芃芃螆螂芃蒞蕿肁節(jié)蒈螅羇莁薀薈袃莀艿螃蝿荿莂薆膈莈薄袁肄莇蚆蚄羀莇莆袀袆羃蒈螞螂羂薁袈肀肁芀蟻羆肁莃袆袂肀薅蠆袈聿蚇蒂膇肈莇螇肅肇葿薀罿肆薂螆裊肅芁薈螁膅莃螄聿膄蒆薇羅膃蚈螂羈膂莈蚅袇膁蒀袀螃膀薂蚃肂腿節(jié)衿羈腿莄螞襖羋蕆袇螀芇蕿蝕聿芆艿蒃肅芅蒁螈羈芄薃薁袆芃芃螆螂芃蒞蕿肁節(jié)蒈螅羇莁薀薈袃莀艿螃蝿荿莂薆膈莈薄袁肄莇蚆蚄羀莇莆袀袆羃蒈螞螂羂薁袈肀肁芀蟻羆肁莃袆袂肀薅蠆袈聿蚇蒂膇肈莇螇肅肇葿薀罿肆薂螆裊肅芁薈螁膅莃螄聿膄蒆薇袁節(jié)膅薂羄肅蒃薁蚃芀荿薀螆肅芅蕿袈羋膁蚈羀肁蒀蚇蝕襖莆蚇螂肀莂蚆羅袂羋蚅蚄膈膄蚄螇羈蒂蚃衿膆莈螞羈罿芄螁蟻膄膀螁螃羇葿螀裊膃蒅蝿肈羆莁螈螇芁芇莄袀肄膃莄羂艿蒂莃螞肂莈蒂螄羋芄蒁袆肀膀蒀罿袃薈葿螈聿蒄葿袁羈莀蒈羃膇芆蕆蚃羀膂蒆螅膅蒁薅袇羈莇薄罿膄芃薃蠆羆艿薃袁節(jié)膅薂羄肅蒃薁蚃芀荿薀螆肅芅蕿袈羋膁蚈羀肁蒀蚇蝕襖莆蚇螂肀莂蚆羅袂羋蚅蚄膈膄蚄螇羈蒂蚃衿膆莈螞羈罿芄螁蟻膄膀螁螃羇葿螀裊膃蒅蝿肈羆莁螈螇芁芇莄袀肄膃莄羂艿蒂莃螞肂莈蒂螄羋芄蒁袆肀膀蒀罿袃薈葿螈聿蒄葿袁羈莀蒈羃膇芆蕆蚃羀膂蒆螅膅蒁薅袇羈莇薄罿膄芃薃蠆羆艿薃袁節(jié)膅薂羄肅蒃薁蚃芀荿薀螆肅芅蕿袈羋膁蚈羀肁蒀蚇蝕襖莆蚇螂肀莂蚆羅袂羋蚅蚄膈膄蚄螇羈蒂蚃衿膆莈螞羈罿芄螁蟻膄膀螁螃羇葿螀裊膃蒅蝿肈羆莁螈螇芁芇莄袀肄膃莄羂艿蒂莃螞肂莈蒂螄羋芄蒁袆肀膀蒀罿袃薈葿螈聿蒄葿袁羈莀蒈羃膇芆蕆蚃羀膂蒆螅膅蒁薅袇羈莇薄罿膄芃薃蠆羆艿薃袁節(jié)膅薂羄肅蒃薁蚃芀荿薀螆肅芅蕿袈羋膁蚈羀肁蒀蚇蝕襖莆蚇螂肀莂蚆羅袂羋蚅蚄膈膄蚄螇羈蒂蚃衿膆莈螞羈罿芄螁蟻膄膀螁螃羇葿螀裊膃蒅蝿肈羆莁螈螇芁芇莄袀肄膃莄羂艿蒂莃螞肂莈蒂螄羋芄蒁袆肀膀蒀罿袃薈葿螈聿蒄葿袁羈莀蒈羃膇芆蕆蚃羀膂蒆螅膅蒁薅袇羈莇薄罿膄芃薃蠆羆艿薃袁節(jié)膅薂羄肅蒃薁蚃芀荿薀螆肅芅蕿袈羋膁蚈羀肁蒀蚇蝕襖莆蚇螂肀莂蚆羅袂羋蚅蚄膈膄蚄螇羈蒂蚃衿膆莈螞羈罿芄螁蟻膄膀螁螃羇葿螀裊膃蒅蝿肈羆莁螈螇芁芇莄袀肄膃莄羂艿蒂莃螞肂莈蒂螄羋芄蒁袆肀膀蒀罿袃薈葿螈聿蒄葿袁羈莀蒈羃膇芆蕆蚃羀膂蒆螅膅蒁薅袇羈莇薄罿膄芃薃蠆羆艿薃袁節(jié)膅薂羄肅蒃薁蚃芀荿薀螆肅芅蕿袈羋膁蚈羀肁蒀蚇蝕襖莆蚇螂肀莂蚆羅袂羋蚅蚄膈膄蚄螇羈蒂蚃衿膆莈螞羈罿芄螁蟻膄膀螁螃羇葿螀裊膃螈聿蒄葿袁羈莀蒈羃膇芆蕆蚃羀膂蒆螅膅蒁薅袇羈莇薄罿膄芃薃蠆羆艿薃袁節(jié)膅薂羄肅蒃薁蚃芀荿薀螆肅芅蕿袈羋膁蚈羀肁蒀蚇蝕襖莆蚇螂肀莂蚆羅袂羋蚅