【正文】 于釜壁。以保證 PVC 產(chǎn)品的分子量分布均一，同時(shí)也可以防止 VCM 在單體回收系統(tǒng)內(nèi)繼續(xù)聚合，在事故狀態(tài)下，操作人員起動(dòng)終止劑加入系統(tǒng)，使終止劑自動(dòng)加入釜內(nèi)，終止聚合反應(yīng)。 終止劑用密閉金屬桶包裝，貯存在化學(xué)品倉(cāng)庫(kù)里。溶液經(jīng)測(cè)定濃度后按聚合生產(chǎn)工藝配方要求，采用稱(chēng)量槽計(jì)量后，用加料泵打入聚合釜內(nèi)。 單元 B： 助劑配制； 提供的引發(fā)劑用容器包裝，貯存在離工藝區(qū)附近的冷庫(kù)中，送至界區(qū)后在引發(fā)劑配制槽內(nèi)，按配制方法要求制成分散液，然后貯存在引發(fā)液貯槽內(nèi)。冷無(wú)離子水用于聚合加料、軸封注水、管路沖洗、出料過(guò)濾器沖洗和聚合反應(yīng)過(guò)程的注水。 第五階段：轉(zhuǎn)化率 85%～ 100%，這一階段的聚合速率很慢，故它決定于低密度的 VCM 相向非溶脹的致密 PVC 相內(nèi)部的擴(kuò)散作用，每個(gè)階段都有自己的個(gè)性動(dòng)力學(xué)。 第四階段：轉(zhuǎn)化率 70%～ 85%，特征是 VCM 溶脹 PVC 相轉(zhuǎn)變?yōu)?PVC 相，聚合反應(yīng)在聚合物內(nèi)進(jìn)行。聚合物相內(nèi)消耗 VCM 不斷地得到來(lái)自單體相的補(bǔ)充，這階段只有聚合物量的增加和液態(tài) VCM 相消耗， PVC 顆粒變大重量增加，但 VCM 在聚合過(guò)程中不形成新的聚合物顆粒生長(zhǎng)核。 懸浮聚合反應(yīng)各階段的物料相變 懸浮聚合過(guò)程分為五個(gè)階段，階段之間過(guò)渡包含著相變。這種把活性轉(zhuǎn)移給另一分子使反應(yīng)繼續(xù)下去，而原來(lái)活性種本身卻終止的反應(yīng)稱(chēng)作鏈轉(zhuǎn)移反應(yīng)。兩種連接形式的鍵能相差（ ～） 103kJ／ mol，因此有利于頭尾相連。這一鏈增長(zhǎng)過(guò)程直到鏈終止，活性都不減弱，在瞬間就可生成分子量為十萬(wàn)的高聚分合子。 初級(jí)自由基一旦生成，很快作用于氯乙烯分子激發(fā)其雙鍵的π電子使之分離為二個(gè)獨(dú)電子，并與其中一個(gè)獨(dú)電子結(jié)合生成單體自由基。 表 21 四種方法的特點(diǎn)及區(qū)別 項(xiàng)目 本體聚合 溶液聚合 懸浮聚合 乳液聚合 配方組成 單體 油溶性引發(fā)劑 單體 引發(fā)劑 溶劑 單體 油溶性引發(fā)劑 水 分散劑 單體 水溶性引發(fā)劑 水 乳化劑 聚合場(chǎng)所 本體內(nèi) 溶液內(nèi) 單體液滴內(nèi) 膠束和乳膠粒內(nèi) 溫度控制 困難 容易 容易 容易 聚合速率 中等，受引發(fā)劑種類(lèi)和用量控制 小，溶劑的稀釋作用使單體濃度低 較大，受引發(fā)劑種類(lèi)和用量控制 大，受引發(fā)劑種類(lèi)和用量控制 分子量控 困難 容易 較困難 容易 濟(jì)源職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 13 在光和熱或輻射能的作用下 ,烯類(lèi)單體有可能形成自由基而聚合 .但由于 C— C鍵能大 ,須在 300～ 400℃高溫下才能開(kāi)始均裂成自由基 .這樣高的溫度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超 過(guò)了一般聚合溫度 .因此 ,氯乙烯懸浮聚合采用過(guò)氧化物或偶氮化合物作引發(fā)劑 ,將液態(tài)氯乙烯單體在攪拌的作用下分散成小液滴、懸浮于水介質(zhì)中進(jìn)行聚合 .溶于單體中的引發(fā)劑 ,在聚合溫 (45～ 65℃ )下分解成自由基 ,引發(fā) VCM 聚合 ,而水中溶有分散劑 ,以防止 VCM液滴的并聚和防止達(dá)到一定轉(zhuǎn)化率后 PVCVCM溶脹粒子的粒并 .氯乙烯聚合是放熱反應(yīng) ,放出的熱量由聚合釜夾套中冷卻水帶走。 以上四種方法的特點(diǎn)區(qū)別如下面表格 21 所示。 溶液聚合 在溶液聚合中，單體溶解在一種有機(jī)溶劑（如 n－丁烷或環(huán)己烷 ）中引發(fā)聚合，隨著反應(yīng)的進(jìn)行聚合物沉淀下來(lái)。值得注意的是，兩種樹(shù)脂不能混用，它們的混合物會(huì)導(dǎo)致粉料塑化不均勻。 （ 4）需要固體產(chǎn)品時(shí)，乳液須經(jīng) 凝膠、脫水、干燥等工序，成本高； （ 5）產(chǎn)品中留有乳化劑等雜質(zhì)，難以完全除凈，有損電性能等。 80%以上的氯乙烯聚合均采用此法。 （ 2）產(chǎn)品中雜質(zhì)含量比乳液聚合少； （ 3)后工序處理比乳液聚合和溶液聚合簡(jiǎn)單，生產(chǎn)成本低； （ 4）產(chǎn)物中多少帶有少量分散劑殘留物，透光性和絕緣性不如本體聚合好。 (3)懸浮聚合中水和單體重量比簡(jiǎn)稱(chēng)水油比或水比。如碳酸鎂、滑石粉、硅酸鹽粉末等。分散劑分為兩類(lèi)：一類(lèi)為水溶性的有機(jī)物。 懸浮法聚氯乙烯按絕對(duì)黏度分六個(gè)型號(hào)： XS XS2?? XS6； XJXJ2??、 XJ6。 懸浮聚合 濟(jì)源職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 10 懸浮溶有引發(fā)劑的單體以液滴狀懸浮于水中進(jìn)行自由基聚合的方法稱(chēng)為懸浮聚合法。 主要理化常數(shù) 分子式； C2H3Cl，結(jié)構(gòu)式 ： CHCl=CH2，分子量： ， 比重為 （ 15℃液體），凝固點(diǎn)為 ℃，沸點(diǎn)為 ℃，閃點(diǎn)為 78℃（開(kāi)杯），自燃點(diǎn)為 472℃，在空氣中爆炸范圍為 4%~%（體積比 ），最易引燃濃度為 7%，產(chǎn)生最大爆炸壓力的濃度為 10%，最大爆炸壓力為 105Pa，蒸氣壓（ 25℃ ）為 大氣壓，蒸氣密度為 ，臨界溫度為 142℃，臨界壓力為 ，危險(xiǎn)特性是能與空氣形成爆炸性混合物，遇火星、高熱有燃燒爆炸危險(xiǎn)。然而，近年來(lái)的工作表明，在鈀和其它過(guò)渡金屬存在條件下，在親核狀態(tài)能夠迅速發(fā)生氯交換反應(yīng)。 (2) 共聚反應(yīng) 為了改進(jìn)聚氯乙烯樹(shù)脂的性能，可在氯乙烯聚合過(guò)程中加入其它單體形成共聚產(chǎn)物。氯乙烯可溶欲烴類(lèi)、丙酮、乙醇、含氯溶劑如二氯乙烷以及多種有機(jī)溶劑內(nèi)。還可以與某些不飽和化合物共聚成為改善某些性能的改性品種。燃燒時(shí)火焰邊緣微綠。 氯乙烯的性質(zhì) 氯乙烯的物理性質(zhì) 氯乙烯（ CH2=CHCl）無(wú)色氣體，易液化。 聚氯乙烯市場(chǎng)預(yù)測(cè) 二、 PVC市場(chǎng)前景及未來(lái)發(fā)展 濟(jì)源職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 7 國(guó)內(nèi)產(chǎn)能或?qū)⒗^續(xù)快速增長(zhǎng)：到 2022年國(guó)內(nèi)產(chǎn)能將達(dá) 2022萬(wàn)噸左右， 2022年預(yù)計(jì)達(dá) 2300萬(wàn)噸；國(guó)內(nèi)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)將更加激烈，進(jìn)口依存度將進(jìn)一步降低，國(guó)產(chǎn)料出口量將會(huì)逐步增加； 國(guó)內(nèi)需求：仍將保持較快的增長(zhǎng)速度，預(yù)計(jì)未來(lái) 510年內(nèi)需求年均增長(zhǎng) 率保持 79%； 產(chǎn)品結(jié)構(gòu)將發(fā)生一定變化：國(guó)產(chǎn)高檔料比例將有所提高 (糊樹(shù)脂、專(zhuān)用粒料、高聚合度、高透明、醫(yī)用級(jí)食品級(jí) )，新上裝置應(yīng)著眼高檔專(zhuān)用料市場(chǎng)； 塑料加工企業(yè)及制品：將升級(jí)換代，優(yōu)勝劣汰，專(zhuān)料專(zhuān)用，制品和原料出口穩(wěn)步增長(zhǎng)，制品質(zhì)量也將得到一定程度的提高。建筑業(yè)是我國(guó)近幾年和今后相當(dāng)長(zhǎng)的一段時(shí)間成長(zhǎng)性較高的行業(yè)，建筑行業(yè)的發(fā)展需要大量塑料建材，取代傳統(tǒng)的木材、金屬和水泥等，以節(jié)約能源，保護(hù)環(huán)境。 (3)采用二氯乙烷裂解原料路線生產(chǎn) VCM，進(jìn)而聚合成 PVC。中國(guó)已經(jīng)成為世界上最大的 PVC生產(chǎn)國(guó)， 2022 年我國(guó) PVC產(chǎn)量達(dá) 萬(wàn)噸，同比增長(zhǎng) %，自給率約為 90%，在我國(guó)通用樹(shù)脂中，自給率最高。 國(guó)內(nèi) PVC生產(chǎn)情況 2022年以來(lái)，我國(guó)聚氯乙烯行業(yè)發(fā)展速度驚人，新建、擴(kuò)建項(xiàng)目紛紛上馬，產(chǎn)能迅速擴(kuò)大， 2022～ 2022年，我國(guó)聚氯乙烯產(chǎn)能年均增長(zhǎng)率達(dá) 25%，但從 2022年起，產(chǎn)能增速呈現(xiàn)放緩趨勢(shì)。在 PVC 消費(fèi)中軟制品約占總消費(fèi)量的 3035%，用量最大的是膜和片；硬制品約占總消費(fèi)量的 6065%，用量最大的是管材和管件。各 地區(qū)的生產(chǎn)能力、產(chǎn)量見(jiàn)下表 11。北美約占 %，西歐約占 %，日本約占 %，除日本以外的亞洲國(guó)家和地區(qū)約占 %，其他地區(qū)約占 %。服裝用 PVC 織物一般是吸附性織物 (不需涂布 )，如雨披、嬰兒褲、仿皮夾克和各種雨靴。 PVC地板磚中除一部分 PVC樹(shù)脂外，其余組分是回收料、粘合劑、填料及其它 組分，主要應(yīng)用在機(jī)場(chǎng)候機(jī)樓地面和其它場(chǎng)所的堅(jiān)硬地面。 5 一般軟質(zhì)品 利用擠出機(jī)可以擠成軟管、電纜、電線等；利用注射成型機(jī)配合各種模具，可制成塑料涼鞋、鞋底、拖鞋、玩具、汽車(chē)配件等。寬幅的透明薄膜可以建造溫室和塑料大棚，或者用作地膜。 3 薄膜 PVC薄膜是 PVC第三大消費(fèi) 領(lǐng)域，約占其消費(fèi)量的 10％左右。難燃性和自熄性是 PVC 的最大特點(diǎn)。 主要化學(xué)性質(zhì) PVC 對(duì)多數(shù)無(wú)機(jī)酸和堿是穩(wěn)定的，受熱不穩(wěn)定而被分解釋放出 HCl。 主要物理性質(zhì) PVC 系高分子化合物，是一種無(wú)定形結(jié)構(gòu)的熱塑性塑料?！妫?0100℃） 導(dǎo)熱系數(shù)： 關(guān)鍵詞： 聚氯乙烯 聚合方法 氯乙烯 濟(jì)源職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 2 第一章 緒論 聚氯乙烯的性能和用途 聚氯乙烯的性能 聚氯乙烯 (polyvinylchloride,簡(jiǎn)稱(chēng) PVC)是氯乙烯單體 (簡(jiǎn)稱(chēng) VCM)聚合而成的高分子化合物 ,它的結(jié)構(gòu)式是 : — [CH2— CH]n— ︱ Cl 式中 n表示平均聚合度 .聚合度 n可用反應(yīng)溫度及聚合分子量調(diào)節(jié)劑進(jìn)行控制 ,國(guó)內(nèi)工業(yè)生產(chǎn)的通用聚氯乙烯樹(shù)脂平均聚合度通常 控制在 650～ 1785。 本設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單介紹了 聚氯乙烯 的性質(zhì)和主要用途 ，產(chǎn)品的生產(chǎn)和消費(fèi)狀況，以及其市場(chǎng)預(yù)測(cè)。 32 參考文獻(xiàn) 24 19 13 9 4 聚氯乙烯市場(chǎng)預(yù)測(cè) 3 聚氯乙烯的生產(chǎn) 狀況與市場(chǎng)預(yù)測(cè) 2 聚氯乙烯的用途 2 聚氯乙烯的性能 1 第一章 緒論 4 8 8 12 15 27 在我國(guó)宏觀經(jīng)濟(jì)向好、國(guó)民經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展、國(guó)內(nèi)需求旺盛特別是房地產(chǎn)和汽車(chē)行業(yè)的快速增長(zhǎng)等因素的推動(dòng)下，我國(guó)聚氯乙烯 (PVC)工業(yè)繼續(xù)保持著快速增長(zhǎng)的勢(shì)頭。在生產(chǎn)工藝確定的基礎(chǔ)上進(jìn)行了物料衡算，熱量衡算及設(shè)備選型。 外觀：白色粉末 分子量： 3684093750 相對(duì)密度（比重）： 表觀密度： 熱容： PVC 溶解性很差，只能溶于少數(shù)溶劑，另外， PVC 本身無(wú)害，如果采濟(jì)源職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 3 用無(wú)毒的增塑劑、穩(wěn)定劑等輔助材料制成的制品，對(duì)人畜均無(wú)害。 PVC 的物理機(jī)械性能取決于樹(shù)脂的相對(duì)分子質(zhì)量、增塑劑及填料的含量，樹(shù)脂的相對(duì)分子質(zhì)量越大，則機(jī)械性能、耐寒性、熱穩(wěn)定性越高，但加工溫度也越高，成型比較困難；樹(shù)脂的相對(duì)分子質(zhì)量低，則與上述相反。 PVC 在火焰上能 燃燒并放出 HCl，但離開(kāi)火焰立即自熄。在我國(guó)， PVC管較聚乙烯（ PE）管和聚丙烯（ PP）管開(kāi)發(fā)早，品種多，性能優(yōu)良，使用范圍廣，在市場(chǎng)上占有重要位置。薄膜的用途很大，可以通過(guò)剪裁、熱合方法加工成包裝袋、雨衣、桌布、窗簾、充氣玩具等。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。 7 護(hù)墻板 地板 PVC護(hù)墻板主要用于取代鋁制護(hù)墻板。還可用于制作制服和專(zhuān)用保護(hù)設(shè)備的皮帶。美國(guó)、日本、中國(guó)（大陸）、德國(guó)、法國(guó)、中國(guó)臺(tái)灣省是 PVC 生產(chǎn)能力較大的國(guó)家和地區(qū)。北美、西歐和亞洲等地區(qū)的聚濟(jì)源職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 5 氯乙烯發(fā)展情況各不相同 ,其中 ,亞洲聚氯乙烯增長(zhǎng)最快 ,其次是北美 ,西歐聚氯乙烯增長(zhǎng)率低于世界平均增長(zhǎng)率。世界 PVC 的消費(fèi)年均增長(zhǎng)率約為 34%。軟制品則仍以電線電纜、包裝材料和壁紙為主，向無(wú)毒、低增塑劑方向發(fā)展。 濟(jì)源職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 6 目前國(guó)內(nèi) PVC 生產(chǎn)企業(yè)近 100 家，分布在 27 個(gè)省市（自治區(qū)）。 (2)從國(guó)外引進(jìn)具有世界先進(jìn)水的以石油乙烯為原料的乙烯氧氯化法生產(chǎn)VCM 單體，進(jìn)而聚合成 PVC。 我國(guó) PVC 消費(fèi)現(xiàn)狀 近年來(lái) ,我國(guó)聚氯乙烯消費(fèi)仍以薄膜、人造革、塑料鞋、電纜等軟制品為主 ,約占聚氯乙烯總消費(fèi)的 55%,管材、管件、異型材、板片材等硬制品的比例占45%左右。因此，我國(guó) PVC 市場(chǎng)仍然潛力巨大。 濟(jì)源職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 8 第二 章 聚氯乙烯聚合工段設(shè)計(jì)