【正文】 壓降為 200 KPa。在反應(yīng)初期，由 可知，反應(yīng)的水油比設(shè)為 ，隨著反應(yīng)的進行，單體的含量逐漸減少，而 PVC 樹脂的含量不斷增加，由于樹脂的疏松表面會吸附部分水，因此水分的比重較初期而言會明顯降低， α1 也會降低，最終可能會達 1163 W/m2?K，從攪拌電流的增加也可以看出此項特點。 （ 1）傳熱系數(shù) K 的計算 傳熱系數(shù)與熱阻之間為反比例關(guān)系，總熱阻即為傳熱系數(shù)的倒數(shù) [12]，且與分熱阻有如下關(guān)系： ???? ???? 21111K 式中 α1 表示 釜內(nèi)壁液膜給熱，單位（ W/m2?K）； α2 表示釜外壁液膜給熱，單位（ W/m2?K）； ??? —釜壁團體導(dǎo)熱部分的熱阻，其中厚度由 δ 表示，熱導(dǎo)率由 λ 表示，釜壁是由碳鋼、不銹鋼、搪瓷、粘釜物、水垢等幾個部分組成。=(m3) 查閱資料我們可知，不同反應(yīng)釜的傳熱 系數(shù)具有差異，具體見下表： 表 7 不同聚合釜性能比較 釜型 F/(m2) K/ ［ kcal/（㎡ 設(shè) 定未加熱的空氣為的溫度為 ℃ ,濕度為 80％ 左右。m 助劑 m VCm 助劑 m VC根據(jù)查閱資料得知，氯乙烯聚合的最佳溫度范圍在 40℃ 60℃ ，本次設(shè)計選取反應(yīng)溫度為 55℃ 。m 水 m 起始熱量 Q1 的計算 已知： VC 的質(zhì)量 234609 千克，比熱容 CVC =103J /(kg=234375（千克） 氯乙烯的純度為 %，通入釜內(nèi)的 VC 的量為： 234375247。10=800（個）； 一個周期聚合反應(yīng)的時間為六小時，則一年內(nèi)聚合反應(yīng)所需的時間為 t=8006=4800（小時） 氯乙烯的轉(zhuǎn)化率為 80%，氯乙烯的 純度為 %，則通入氯乙烯的量 15 m=150000247。 圖 4 溫度控制程序圖 14 第二章 設(shè)計數(shù)據(jù)計算 物料衡算 物料的選擇 聚氯乙烯的合成步驟： ； 、蒸餾水、以及助劑；然后加入引發(fā)劑，密封并抽真空。這一階段需要借助外部能量，使聚合釜內(nèi)部達到反應(yīng)的最佳溫度。聚合工序控制主要就是對反應(yīng)釜內(nèi)溫度的控制，使其波動的范圍盡量減小。 PVC 聚合釜溫度控制方法 生產(chǎn)工藝 向聚合釜中按照化學(xué)計量比依次加入蒸餾水， VC,以及催化劑，混合后進行攪拌至各物質(zhì)均勻分布 [7]。 （ 2） 第二種方法是一種純粹的物理機械清洗法，首先用高壓水對粘附物質(zhì)進行沖洗，粘附物質(zhì)受到水的壓力作用會從內(nèi)壁上剝離脫落，但是此種方法不能徹底清潔。 釜壁粘附的防止 單體在聚合過程中，粘度會逐漸增大，在交辦的作用下便會不可避免的粘附到反應(yīng)釜的內(nèi)壁上，從而造成了單體的浪費和聚合物分子大小不均等情況的出現(xiàn)。聚合釜在聚氯乙烯生產(chǎn)中是一種不可或缺的設(shè)備，大型聚合釜可以節(jié)約生產(chǎn)時間，縮短生產(chǎn)周期，簡化生產(chǎn)操作，從而降低了生產(chǎn)成本，改善生產(chǎn)環(huán)境等諸多優(yōu)點。然而，在實際生產(chǎn)中，廠家并不會將懸浮法與本體聚合同時使用。 懸浮法能夠得到大規(guī)模應(yīng)用主要是由于此種聚合方法具有流程簡單，設(shè)備便于操控，可規(guī)模化生產(chǎn)等優(yōu)點。乳液聚合法的概念提出較早，但由于生產(chǎn)所需成本較高，并且生產(chǎn)工藝較為復(fù)雜，一直未得到大規(guī)模商業(yè)化應(yīng)用。眾所周知，石油資源是中國的軟肋，除此之外，國際方面石油價格也是居高不下， 因此，結(jié)合中國這樣一個石油資源并不豐富的發(fā)展中國家的國情來說，乙烯法生產(chǎn)聚氯乙烯的方法并不是一種最優(yōu)方案。除雜的反應(yīng)式如下： 再將在除雜過程中產(chǎn)生的酸與鹽通入氫氧化鈉溶液，然后排出。 最原始所采用的方法是電石乙炔法，此種方法生產(chǎn)過程便于操控，所得產(chǎn)物具有較高的品質(zhì)，然而，電石法對環(huán)境的污染較為嚴重，并且生產(chǎn)過程中所需的能耗高，所以，當人們發(fā)現(xiàn)了乙烯法后，電石法在某些發(fā)達國家便逐漸被摒棄。 結(jié)構(gòu)式如下： 由于 PVC 分子鏈上 Cl與 Cl間具有不同的相對位置，可將 PVC 聚合物分為無規(guī)構(gòu)型（ Cl與 Cl間的相對位置不固定）、間規(guī)構(gòu)型（ Cl與 Cl有規(guī)則地分布在分子鏈的兩側(cè)）、等同構(gòu)型（ Cl與 Cl有規(guī)則地排列在分子鏈的一側(cè)）。隨著互聯(lián)網(wǎng)的普及，經(jīng)濟全球化也達到了如火如荼的階段。 ，單純的聚氯乙烯產(chǎn)品在熱學(xué)性能以及光學(xué)性能方面的表現(xiàn)不佳，在陽光暴曬以及高溫環(huán)境中容易催化分解。雖然產(chǎn)量已經(jīng)遙遙領(lǐng)先，但其品種主要為通用均聚類型，而專用均聚類型的生產(chǎn)卻較為欠缺，而共聚類型的產(chǎn)品還不能自主生產(chǎn)。 表 4 20xx 年世界 PVC 樹脂的供需平衡情況（萬 t/a） 近些年，一些歐美地區(qū)的發(fā)達國家認為聚氯乙烯的生產(chǎn)會給環(huán)境帶來一定的威脅，因此產(chǎn)量增長并不如需求量增長那樣迅速，亞洲的一些國家如日本也在大幅度減少聚氯乙烯的生產(chǎn)，增長率甚至連續(xù)幾年出現(xiàn)負值 [5]。因此，根據(jù)表中數(shù)據(jù)預(yù)測，國內(nèi)的需求雖然不斷增加，但是增長率遠遠不如國內(nèi)生產(chǎn)能力的增加，因此國內(nèi) 的生產(chǎn)需求情況有可能由產(chǎn)能不足轉(zhuǎn)變?yōu)楫a(chǎn)能過剩，這也可以使得國內(nèi)的進出口比例發(fā)生變化，進口比例減小，而出口比例增加 [4]。 20 世紀末，國內(nèi)對聚氯乙烯的需求量不斷增加，進口商品的價格卻居高不下，不少廠商看中這一商機開始投資聚氯乙烯行業(yè)。近些年來，隨著中部崛起和西部開發(fā)的步伐日益加快，基礎(chǔ)設(shè)施的大規(guī)模興建使得聚氯乙烯在中西部的需求 量達到一個新的高度。 PVC 優(yōu)異的耐腐 2 蝕性，難燃性和抗化學(xué)藥品性使得該產(chǎn)品在建筑、交通運輸、環(huán)境工程、食品包裝、輸送電力、醫(yī)藥衛(wèi)生等輕重工業(yè)均得到了廣泛地應(yīng)用，因此，如何用最少的能耗，最低的成本批量生產(chǎn)出品質(zhì)上乘的聚氯乙烯仍具有非常重要的意義。 表 1 我國聚氯乙烯消費構(gòu)成 應(yīng)用領(lǐng)域 所占 比例 % 日用制品 建筑材料 包裝材料 農(nóng)用制品 其他 聚氯乙烯較大的硬度以及較差的溶解性使得聚氯乙烯對絕大多數(shù)的溶劑均不反應(yīng)，只能溶于極有限的溶 劑（ 四氫呋喃 ， 二氯乙烷 和 環(huán)己酮 ）中，與許多反應(yīng)物類似，隨著反應(yīng)溫度的升高，化學(xué)穩(wěn)定性呈現(xiàn)降低的趨勢。然而，在跟光與熱反應(yīng)時，其穩(wěn)定性不佳。 聚乙烯的支化度不大，主要為不定形的粉末，顏色多呈白色。Polyvinyl chloride (PVC)。圖表整潔，布局合理，文字注釋必須使用工程字書寫，不準用徒手畫 3）畢業(yè)論文須用 A4 單面打印，論文 50 頁以上的雙面打印 4）圖表應(yīng)繪制于無格子的頁面上 5）軟件工程類課題應(yīng)有程序清單，并提供電子文檔 1）設(shè)計（論文） 2）附件：按照任務(wù)書、開題報告、外文譯文、譯文原文（復(fù)印件）次序裝訂 3）其它 年產(chǎn) 15 萬噸 PVC 樹脂合成工藝與設(shè)計 年產(chǎn) 15 萬噸 PVC 樹脂合成工藝設(shè)計 中 文 摘 要 首先，本文闡述了聚氯乙烯的概況，并分別以聚氯乙烯的用途、生產(chǎn)工藝、以及現(xiàn)代及未來的發(fā)展趨勢為線索進行展開。 涉密論文按學(xué)校規(guī)定處理。對本文的研究做出重要貢獻的個人和集體，均已在文中以明確方式標明。對本研究提供過幫助和做出過貢獻的個人或集體，均已在文中作了明確的說明并表示了謝意。盡我所知，除文中特別加以標注和致謝的地方外，不包含其他人或組織已經(jīng)發(fā)表或公布過的研究成果，也不包含我為獲 得 及其它教育機構(gòu)的學(xué)位或?qū)W歷而使用過的材料。除了文中特別加以標注引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫的成果作品。本人授權(quán) 大學(xué)可以將本學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文。 、圖表要求 ： 1）文字通順，語言流暢，書寫字跡工整，打印字體及大小符合要求，無錯別字，不準請他人代寫 2）工程設(shè)計類題目的圖紙，要求部分用尺規(guī)繪制，部分用計算機繪制，所有圖紙應(yīng)符合國家技術(shù)標準規(guī)范。 關(guān)鍵詞：氯乙烯；聚氯乙烯；單體 聚合；反應(yīng)釜；干燥； Design on annual output of 150000 tons of PVC resin synthesis process ABSTRACT Firstly， the general situation of polyvinyl chloride is stated in this paper， and then it is developed for the clues of the purpose of the polyvinyl chloride (PVC), production process, and the development of the modern and future trends respectively. Secondly， the production process of PVC polymerization are emphatically introduced i， the first step of the production process is the calculation of material balance, energy balance is then calculated. According to the data and the characteristics of polyvinyl chloride (PVC) reaction, the best choice of all parts of accessories which including polymerizer dryer, pipe and pump head will be maken Taking the calculation and the actual situation into account, 24 polymerizer at the size of 33 m3, 65Y100 2A pump is chosen for this design,and then on the dry part of the air flow rate was calculated. KEY WORD ： Vinyl chloride。dry 第一章 前言 .................................................................................................................... 1 聚氯乙烯綜述 ............................................................................................................ 1 國 內(nèi)外研究現(xiàn)狀 .................................................................................................. 2 國內(nèi)需求量與生產(chǎn)量研究 ................................................................................. 2 國外需求量與生產(chǎn)量研究 .......................................................................... 3 我國 PVC 發(fā)展方向 ................................................................................... 4 國內(nèi)外生產(chǎn)方法探究 ........................................................................................... 5 制備聚氯乙烯單體方法 .............................................................................. 6 氯乙