【正文】 ........................................................ 42 第七章 經(jīng)濟分析 ............................................................................................................... 44 基本介紹 ......................................................................................................... 44 預計產(chǎn)品成本 ..................................................................................... 44 經(jīng)濟分析 ........................................................................................... 44 生產(chǎn) PVC所需原材料 ..................................................................................... 44 原材料及動力消耗 ......................................................................................... 45 湖南科技大學本科生課程設計 iii 投資估算 ......................................................................................................... 45 產(chǎn)品成本及部分廠家的成品價格 ................................................................. 45 第八章 安全生產(chǎn) ............................................................................................................... 47 安全防火技術 ................................................................................................. 47 乙烯合成的安全技術 ..................................................................................... 48 乙炔爆炸 ......................................................................................................... 48 氯乙烯的燃燒 ................................................................................................. 49 安全措施 ......................................................................................................... 49 第九章 環(huán)境保護 ............................................................................................................... 50 廢氣的產(chǎn)生、中毒機理及處理 ..................................................................... 50 尾排氯乙烯外逸的產(chǎn)生 ..................................................................... 50 中毒機理 ............................................................................................. 50 對 VC泄露的綜合治理 ....................................................................... 50 氯化汞觸媒的產(chǎn)生、中毒機理及處理 ......................................................... 51 氯化汞觸媒的產(chǎn)生 ............................................................................. 51 氯化汞中毒機理 ................................................................................. 51 廢 HgCl2 觸媒的處理 ......................................................................... 51 廢水的產(chǎn)生、中毒機理及處理 ..................................................................... 51 廢水排放標準 ..................................................................................... 51 廢水的處理方法 ................................................................................. 52 其他三廢的處理 ............................................................................................. 52 結論 ..................................................................................................................................... 53 參考文獻 ............................................................................................................................. 54 湖南科技大學本科生課程設計（論文） 1 引言 本設計是根據(jù)設計任務書的要求， 以實地考察的 PVC 生產(chǎn) 工藝 流程為參考并通過廣泛查閱相關的 化工 生產(chǎn) 設計資料對年產(chǎn) 30萬噸 PVC的 氯乙烯合成工段進行 了 初步 的設計。 i 畢 業(yè) 設 計（ 論 文 ） 題目 年產(chǎn) 30 萬噸 PVC合成工段的工藝初步設計 作者 學院 化學化工學院 專業(yè) 材料化學 學號 指導教師 ii 摘 要 本設計是根據(jù)懸浮聚合，年產(chǎn)量為 30 萬噸聚氯乙烯（ PVC）合成工段的初步工藝設計，根據(jù) 株洲化工集團現(xiàn)場實習等 有關資料及參考有關文獻書籍，完成了物料衡算、熱量衡算、主要設備和管道的設計與選型、經(jīng)濟分析、環(huán)境保護等。 本設計 針 對 PVC生產(chǎn) 工藝的發(fā)展狀況 及趨勢 、工藝選擇、 產(chǎn)品 性質、工藝流程及合成原理，相關的物料性質、物料衡算、 熱量衡算 、設備選型、管道設計 、經(jīng)濟分析以及尾氣和三廢的處理等 作了較為詳細的闡述，以理論設計為 主 ，參考了大量 文獻 和書籍，力求接近實際、切合實際。 屬 于 無 定 形 共 聚 物 ， 密 度 — g /c m 3 ， 表 觀 密 度 度 — g /c m 3 ，比熱容 — J /(g耐電擊穿，可用于 1 萬伏低壓電纜。聚氯乙烯的突出優(yōu)點是難燃性、耐磨性、抗化學腐蝕性、水汽低滲透性好。受沖擊時極易脆裂。主要用于制造塑料、涂料和合成纖維等。 聚氯乙烯 (PVC)是世界上實現(xiàn)工 業(yè)化時間最早、應用范圍最廣的通用型熱塑性塑料。 60多年來， PVC 工業(yè)一直保持著最富有活力的技術革新和持續(xù)穩(wěn)定的發(fā)展狀態(tài) 。到上世紀末，聚氯乙烯樹脂大約以 3%的速度增長。在耐燃性、透明性及耐化學藥品性能方面均較其它塑料優(yōu)異。 2021 年，全球五大通用合成樹脂 —— 聚乙烯（ PE）、聚丙烯（ PP）、聚苯乙烯（ PS）、聚氯乙烯（ PVC）、和丙烯腈 — 丁二烯 — 苯乙烯共聚物（ ABS），仍處于供大于求的態(tài)勢。此后全國各地的 PVC 裝置相繼建成投產(chǎn)，到目前為止，我國有 PVC 樹脂 生產(chǎn)企業(yè) 80 余家，遍布全國 29 個省、市、自治區(qū)，總生產(chǎn)能力達 220 萬噸 /年。 聚氯乙烯樹脂廣泛地用于塑料加工行業(yè)，建材，輕工等行業(yè)。也可以先將 PVC與助劑壓延成薄膜，再與襯底壓合而成。也可用擠出機基礎成低發(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。經(jīng)雙向拉伸的薄膜，所受熱收縮的特性，可用于收縮包裝。將壓延好的薄片重疊熱壓，可制成各種厚度的硬質板材。 （ 2） PVC 改性技術 在改性方面，有 PVC 接枝共聚物、 PMMA 改性及丙烯酸酯改性，這些 PVC 改性材料在市場上平均分布。 聚氯乙烯合成方法 聚氯乙烯 (PVC)工藝簡介 聚氯乙烯 (PVC)由氯乙烯在引發(fā)劑作用下聚合而成的熱塑性樹脂，也是世界上最早實現(xiàn)工業(yè)化的塑料品種之一。 其中懸浮聚 合工藝一直是工業(yè)生產(chǎn)的主要工藝，絕大部分均聚及共聚產(chǎn)品都是采用懸浮聚合工藝。 ℃）。單體中溶有引發(fā)劑，一個小液滴就相當于一個小本體聚合單元。聚合完畢抽出未反應單體，料 漿進行汽提，回收氯乙烯單體。在乳液聚合中，除水和氯乙烯單體外，還要加入烷基磺酸鈉等表面活性劑作乳化劑，使單體分散于水相中而成乳液狀，以水溶性過硫酸鉀或過硫酸銨為引發(fā)劑，還可以采用 “ 氧化 還原 ” 引發(fā)體系，聚合歷程和懸浮法不同。聚合方法有間歇法、半連續(xù)法和連續(xù)法三種。氯乙烯轉化率達到 7%～ 12%時即將物料送入后聚合釜繼續(xù)反應，后聚合釜是本體聚合的關鍵設備，在此物料 會 經(jīng)歷從液相低粘度到糊狀再到粉末相的轉化。 ⑷ 溶液聚合 溶液聚合是在聚合釜中氯乙烯單體在醋酸丁酯、丙酮等各種溶劑中進行聚合。 就 以上五種 主要聚合 工藝來講，本體法具有工藝流程簡單，裝置占地面積小，同時基本上無廢液排放，排氣可以達到最低程度，因而環(huán)境污染少且產(chǎn)品質量好、純度高，特別適用透明包裝材料和電纜料等特點 ，但是本體聚合在聚合釜中進行反應的過程中，粘度較大，不易散熱，且目前用于本體聚合的聚合釜技術不是很成熟，處理不當，容易發(fā)生爆炸 。而微懸浮法也是生產(chǎn)糊樹脂的方法，只用于特殊用途。 表 物理化學性質 性質 數(shù)值 性質 數(shù)值 分子量 沸點 /（℃） 熔點 /（℃） 114 比熱容 /（ KJ/kg在潮濕狀態(tài)下，易與多種金屬作用生成該金屬的氯化物。 表 乙炔的物理化學性質 性質 數(shù)值 性質 數(shù)值 分子量 26 折光率，常壓 熔點 /（℃） 密度（ 0℃， ） /（ kg/m3） 沸點 /（℃） 84 生成熱 ,/（ kJ/mol） 臨界壓力 /（ Pa） 比熱 ,/（ kJ/kg化學性質很活潑，能起取代、加成、聚合和氧化反應。壓力對乙炔有特殊的意義。 (2)規(guī)格 純度 ≥ % S、 P含量用硝酸銀試紙檢驗不變色，即： S＜ 50 mg/ m3 ,P＜ 20 mg/ m3 Cl?含量＜ 50 mg/ m3 (3)電石法 氯乙烯的工業(yè)生產(chǎn)分為乙炔路線與乙烯路線兩種方法。 反應方程式： 222 )( OHCaCHCHOHC a C ???? (4)電石渣的后續(xù)處理 每生產(chǎn) 1噸 PVC樹脂就將產(chǎn)生約 2噸的電石干渣，所以電石渣的后續(xù)的處理已成為制約 PVC行業(yè)發(fā)展的關鍵因素。 表 氯乙烯的主要物理化學性質 性質 數(shù)值 性質 數(shù)值 分子量 溶點 ， ℃ 燃 點 ， ℃ 472 沸 點 ， ℃ 燃 燒熱 ， kJ/mol 聚合 熱 ， kJ/mol 氯乙烯在