年產(chǎn)20萬(wàn)噸聚氯乙烯合成工段的設(shè)計(jì)-全文預(yù)覽
【正文】 的高低決定著聚合產(chǎn)物的相對(duì)分子質(zhì)量大小，因此，當(dāng)配方確定以后必須嚴(yán)格控制聚合的溫度。尤其水中的氯離子、鐵和氧等的含量要嚴(yán)格控制，其中氯離子超過(guò)一定含量會(huì)造成樹(shù)脂顆粒不均；水中的鐵會(huì)降低樹(shù)脂的熱穩(wěn)定性，并能終止反應(yīng)。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。3． 工藝條件影響因素聚氯乙烯聚合時(shí)主要影響因素：（1）單體純度 %以上。經(jīng)脫水后的樹(shù)脂具有一定含水量，經(jīng)螺旋輸送器送入氣流干燥管，以140～150℃熱風(fēng)為載體進(jìn)行第一段干燥，出口樹(shù)脂含水量小于4%；再送入以120℃熱風(fēng)為載體的沸騰床干燥器中進(jìn)行第二段干燥，%的聚氯乙烯樹(shù)脂。（2） 堿處理 聚合物懸浮液送堿處理釜，用濃度為36％～42％的NaOH溶液處理，%～%，用蒸汽直接加熱至70～80℃，～，然后用氮?dú)膺M(jìn)行吹氣降溫至65℃以下時(shí)，再送去過(guò)濾和洗滌?！?，可泄壓出料，使聚合物膨脹。聚氯乙烯由氯乙烯單體通過(guò)自由基聚合而成，聚合度n一般在500～20000范圍內(nèi)，其反應(yīng)式為： （CH2=CHCl)n=在樹(shù)脂質(zhì)量上，用懸浮聚合生產(chǎn)的PVC樹(shù)脂的孔隙率提高了300%以上，%%以下。即本設(shè)計(jì)選用懸浮聚合法作為基本原理[8]。在四種方法生產(chǎn)的樹(shù)脂中，以懸浮法產(chǎn)量最大，而且由于懸浮聚合法設(shè)備投資和生產(chǎn)成本低，生產(chǎn)過(guò)程簡(jiǎn)單，應(yīng)用領(lǐng)域?qū)?，便于控制及大?guī)模生產(chǎn)，產(chǎn)品適宜性強(qiáng)，是PVC的主要生產(chǎn)方式，生產(chǎn)量約占總量的80%。（4）溶液聚合法：以甲醇、甲苯、苯、丙酮作溶劑，使氯乙烯單體在溶劑中聚合， 聚合得到的PVC樹(shù)脂因不溶于溶劑而不斷析出。（3）乳液聚合法：氯乙烯單體在乳化劑作用下，分散于水中形成乳液，再用水溶性的引發(fā)劑來(lái)引發(fā)，進(jìn)行聚合，乳液可用鹽類(lèi)使聚合物析出，再經(jīng)洗滌、干燥得到PVC樹(shù)脂粉末，也可經(jīng)噴霧干燥得到糊狀樹(shù)脂。選取不同的懸浮分散劑，可得到顆粒結(jié)構(gòu)和形態(tài)不同的兩類(lèi)樹(shù)脂。因此，此法生產(chǎn)的PVC樹(shù)脂純度較高，質(zhì)量較優(yōu)，其構(gòu)型規(guī)整，孔隙率高而均勻，粒度均一。工藝路線一經(jīng)確定，即可進(jìn)行工藝流程的設(shè)計(jì)，因此，工藝路線是工藝流程設(shè)計(jì)的依據(jù)。實(shí)現(xiàn)了由乙烯和氯氣生產(chǎn)氯乙烯的工業(yè)生產(chǎn)路線[5,6]。 能被空氣中的氧所氧化成苯甲醚、甲醛及少量苯乙醇。（6）PVC其他制品 門(mén)窗有硬質(zhì)異型材料組裝而成。也可用擠出機(jī)制成低發(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。也可以先將PVC與助劑壓延成薄膜，再與襯底壓合而成。（2）PVC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。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％的硝酸和濃度為20％的氫氧化鈉）、機(jī)械強(qiáng)度及電絕緣性良好的優(yōu)點(diǎn)。K 熱容(c)： kJ/(kg2020年將達(dá)到2160萬(wàn)噸。2. 國(guó)內(nèi)外的現(xiàn)狀及發(fā)展前景PVC廣泛應(yīng)用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、建筑、交通運(yùn)輸、電力電訊和包裝等各領(lǐng)域。由于它具有優(yōu)良的耐化學(xué)腐蝕性、電絕緣性、物理及機(jī)械性能、抗化學(xué)藥品性能、質(zhì)輕、強(qiáng)度高且易加工、成本低，可通過(guò)模壓、層合、注塑、擠塑、壓延、吹塑中空等方式進(jìn)行加工，是一種能耗少、生產(chǎn)成本低的產(chǎn)品。要有意識(shí)地將國(guó)外在亞太地區(qū)的投資引進(jìn)我們國(guó)內(nèi)來(lái)，壯大我們的聚氯乙烯行業(yè)，減少西方大國(guó)在亞太地區(qū)擴(kuò)大生產(chǎn)能力對(duì)我國(guó)市場(chǎng)造成的壓力，同時(shí)要進(jìn)一步提高我國(guó)聚氯乙烯行業(yè)的技術(shù)水平。在聚氯乙烯產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)方面，由于聚氯乙烯市場(chǎng)的國(guó)際化、新技術(shù)的發(fā)展以及國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)的加劇，產(chǎn)生了一批不同于20世紀(jì) 60年代的新一代跨國(guó)公司，進(jìn)入了一種更高的跨國(guó)形勢(shì)，使聚氯乙烯產(chǎn)品生產(chǎn)能力高度集中，成為21世紀(jì)國(guó)際經(jīng)濟(jì)活動(dòng)中的一個(gè)突出特點(diǎn)，也使全球聚氯乙烯工業(yè)活躍起來(lái)。通過(guò)對(duì)溶液聚合法，懸浮聚合法，乳液聚合法的工藝比較，制定了一套后處理簡(jiǎn)單，產(chǎn)品質(zhì)量好，雜質(zhì)少，產(chǎn)品熱穩(wěn)定性好，產(chǎn)量占聚氯乙烯的90%的生產(chǎn)工藝。本文對(duì)聚氯乙烯的性質(zhì)、用途，生產(chǎn)和應(yīng)用進(jìn)行了詳細(xì)的概述，闡述了其在化學(xué)工業(yè)中的作用和地位。傳統(tǒng)的聚氯乙烯電線、電纜以及包裝市場(chǎng)也有了進(jìn)一步的發(fā)展。我們要在國(guó)內(nèi)建設(shè)一批設(shè)備先進(jìn)、技術(shù)水平高、具有經(jīng)濟(jì)規(guī)模和競(jìng)爭(zhēng)能力的骨干企業(yè)，穩(wěn)定國(guó)內(nèi)聚氯乙烯市場(chǎng)。一、 總論（一）概述1. 聚氯乙烯的意義與作用聚氯乙烯（PVC）是國(guó)內(nèi)外高速發(fā)展的合成材料中5大熱塑性合成樹(shù)脂之一，以其價(jià)廉物美的特點(diǎn)，占合成樹(shù)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(tái)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]。隨著節(jié)水灌溉、建筑化學(xué)建材、包裝、電子電氣、汽車(chē)等行業(yè)對(duì)PVC需求的快速增長(zhǎng)，未來(lái)幾年我國(guó)對(duì)PVC的需求仍將保持較高的增長(zhǎng)速度。3. 產(chǎn)品性質(zhì)與特點(diǎn) 中文名稱(chēng)： 聚氯乙烯英文名稱(chēng)： Polyvinyl chloride polymer 簡(jiǎn)稱(chēng)： PVC 熔點(diǎn)： 212℃導(dǎo)熱率(λ)： W/m主要用于生產(chǎn)透明片、管件、金卡、輸血器材、軟、硬管、板材、門(mén)窗、異型材、薄膜、電絕緣材料、電纜護(hù)套、輸血料等[3]。4. 聚氯乙烯的主要用途 （1）PVC一般軟制品 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。（3）PVC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℃以上塑化而成。（4）PVC泡沫制品 軟質(zhì)PVC混煉時(shí)，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。板材可以制成各種耐化學(xué)腐蝕的貯槽、風(fēng)道及容器等。2．原料說(shuō)明氯乙烯的結(jié)構(gòu)式為：CH2=CHCl，在常溫下是帶有乙醚香味的無(wú)色氣體，氣體比空氣重，在12～14℃時(shí)為液體，℃，易燃易爆（爆炸極限：～%），不溶于水，易溶于乙醚和四氯化碳。 而乙烯成為生產(chǎn)氯乙烯更經(jīng)濟(jì)、更合理的原料。如果一種產(chǎn)品的生產(chǎn)只有一種定型的生產(chǎn)方法，那么在工藝路線上就無(wú)須選擇；如果一種產(chǎn)品的生產(chǎn)有幾種不同的生產(chǎn)方法，這就要對(duì)不同的工藝路線逐個(gè)進(jìn)行分析研究，通過(guò)比較分析，從中找出一條符合實(shí)際的最好的工藝路線。本體聚合氯乙烯單體中不加任何介質(zhì)，只有引發(fā)劑。聚合完成后，經(jīng)堿洗、汽提、離心、干燥得到白色粉末狀PVC樹(shù)脂。目前各樹(shù)脂廠
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