【正文】 料工業(yè)的基本原料，在一定條件下塑制成一定形狀的材料，在常溫下它的形狀不變，是材料工業(yè)的重要組成部分。有獨特的使用功能。（4） 用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，如地膜、大棚等，為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供保障。表1 質量標準 GB576193型號平均聚合溫度/℃粘數(shù)/（ml/g）K值聚合度/P參考用途SG1482154～14477～751800～1650高級電絕緣材料SG2505143～13674～731650～1500電絕緣材料，一般軟制品SG2530135～12772～711500～1350電絕緣材料，農(nóng)膜，塑料鞋SG4565126～11970～691250～1150一般薄膜，軟管，人造革，高強度硬管SG5580118～10768～661100～1000透明硬制品，硬管，型材SG6618106～9664～63950～850唱片，透明片，硬板，焊條，纖維SG765595～8762～60850～750吹塑瓶，透明片，管件SG868586～7359～55750～650過氯乙烯樹脂　聚氯乙烯制品的開發(fā)與應用技術聚氯乙烯作為世界五大通用塑料之一，今年發(fā)展非常迅速，由于它綜合性能優(yōu)異，廣泛應用于農(nóng)業(yè)、工業(yè)、國防、人類日常生活等許多領域。屆時中國的聚氯乙烯無論是產(chǎn)量還是市場消費都會躍居世界第一位，中國的聚氯乙烯有著璀璨的前景。為了增強競爭力，近幾年人們致力于管材的新材料、新工藝的應用開發(fā)。通過擠壓成型生產(chǎn)雙壁式內(nèi)管是一種新技術，在滿足高強度的情況下可以減輕管材質量。2002 年西歐PVC 擠出型材消費量為130萬t ，其中大約有一半用于制造高強度塑鋼門窗，其它重要用途如做百葉窗、電纜槽以及發(fā)泡型材或實心型材，用于建筑裝潢及制造冬季花園、門框以及鞋模等。乳液PVC明顯加快了物料的成形過程，提高了熔融均勻度，減少了流水作業(yè)的故障，也提高了抗靜電能力。這種特殊制品屬于超高分子質量PVC ，用于做軟膜具有更好的機械強度，屬增強性的EVA 或丙烯酸酯PVC 接枝共聚物。一種微細孔徑的超細粉末PVC 專用料通過添加增塑劑可形成用于涂料的孔隙率穩(wěn)定的糊狀樹脂，這種糊狀樹脂基體可著色或加熱成形，同時可以熔融成PVC 軟制品。重質乳液糊狀樹脂用于涂地板夾表層，目的是使其高透明、低吸水，并且保持低濁度。到目前為止，世界上PVC 生產(chǎn)的聚合工藝主要有5 種，即懸浮、本體、乳液、微懸浮及溶液聚合工藝。⑵ 典型聚合工藝概述ⅰ 懸浮聚合 懸浮聚合是一種成熟的工藝，典型的懸浮聚合過程是向聚合釜中加入無離子水和懸浮劑，加入引發(fā)劑后密閉聚合釜，真空脫除釜內(nèi)空氣和溶于物料中的氧，然后加入單體氯乙烯之后開始升溫，攪拌，反應開始后維持溫度在50 ℃左右，～ MPa ，當轉化率達到70 %左右開始降壓，～ MPa 時即可停止反應。由于本體聚合過程中物料狀態(tài)是由低粘液相逐漸變成粘稠而最終形成粉料，所以聚合就被分為“預聚合”和“后聚合”兩個過程，預聚合是在一個有劇烈攪拌的立式反應釜中進行，反應熱靠反應釜冷卻水套及回流冷凝器傳出。ⅲ 乳液聚合乳液聚合是生產(chǎn)糊樹脂的方法，通常采用水溶性引發(fā)劑(H2O2 或K2S2O8 等) 。待達到預定的轉化率時停止反應，回收未聚合單體，聚合所得膠乳經(jīng)噴霧干燥即得產(chǎn)品。懸浮法是一種相對最成熟的工藝，在目前世界聚氯乙烯生產(chǎn)中占有絕對的份額，且產(chǎn)品轉化率最高，產(chǎn)品品種最多，容易適應市場。ⅰ 懸浮法PVC生產(chǎn)技術進展目前，世界發(fā)達國家聚氯乙烯樹脂生產(chǎn)技術都較為成熟，普遍采用大釜密閉技術，先進的防粘釜工藝，改進了攪拌裝置，用后掠式攪拌器代替平槳式攪拌器，并在攪拌器和擋板中通冷卻水，提高了聚合釜的傳熱能力。為了增加移熱能力，大釜普遍采用了釜頂設計回流冷凝器、釜夾套采用大循環(huán)回流水量的方式來增加傳熱系數(shù)，以強化換熱效果。充分利用回收氣體的固有壓能，回收氣體壓力高時直接冷凝，壓力稍低一點時增壓冷凝， 時進行抽壓和壓縮冷凝，取消了氣柜，節(jié)約了設備投資和電耗。錦化化工(集團) 有限責任公司對沸騰床干燥技術進行了改進，通過降低前幾室的溫度，取消了后室冷卻的工藝，可降低蒸汽單耗20%左右。江蘇華蘇塑料有限責任公司采用了滴流床工藝，據(jù)說該工藝技術蒸汽單耗更低。⑴ 反應機理 + 124．8kJ/mol上述反應實際上是非均相的，分5個步驟來進行，其中表面反應為控制階段?；钚蕴康倪@一特性使它具有優(yōu)異的吸附能力，被廣泛地應用于氣體或液體中微量雜質的吸附分離過程，各種有毒、有害氣體的防毒面具以及催化劑的載體。工業(yè)生產(chǎn)中宜選用純度＞99%的升汞試劑作為催化劑的原料。由于催化劑并不參加化學反應，而只是升華或中毒造成一些損失，所以1kg上述催化劑可合成1000kg以上的氯乙烯單體。ⅰ 純度 如果原料氣純度低，使二氧化碳、氫等惰性氣體量增多，不但會降低合成的轉化率，還特使精餾系統(tǒng)的冷凝器傳熱系數(shù)顯著下降，尾氣放空量增加，從而降低精餾總收率。 　　工業(yè)生產(chǎn)采用浸硝酸銀試紙在乙炔樣氣中不變色，作為檢測磷、硫雜質地標準。一般，原料氣含水分≤%，能滿足生產(chǎn)需要。ⅴ 含氧量 原料氣(主要存在于氯化氫中)中含量用較高時，將威脅安全生產(chǎn)、特別當合成轉化率較差，造成尾氣放空中含乙炔量較高時，氧在放空氣相中也被濃縮．就更有潛在的危險，系統(tǒng)中的氧能與活性碳在高溫下反應生成一氧化碳和二氧化碳，使精餾系統(tǒng)出現(xiàn)問題。⑷ 生產(chǎn)條件的選擇ⅰ 摩爾比 提高原料氣乙炔或氯化氫氣的濃度(即分壓)或使一種原料氣配比過量，都有利于反應速度和轉化率增加。但是，過高的溫度易使催化劑吸附的氯化高汞升華而隨氣流帶逸，降低催化劑活性及使用壽命；此外，在較高溫度下，催化劑在乙炔氣流中可收集到45～70℃餾分的液體，屬二氯乙烯類物質，而催化劑上的升汞被還原成甘汞或水銀。 乙炔的空間流速對氯乙烯的產(chǎn)率有影響，當空間流速增加時，氣體與催化劑的接觸時間減少，乙炔的轉化率隨之降低。此時，既能保證乙炔有較高的轉化率，又能保證高沸點副產(chǎn)物含量減少。粗氯乙烯在高溫下帶逸的氯化汞升華物，在填活性炭吸附器中除去，接著粗氯乙烯進入水洗泡沫塔回收過量的氯化氫。易分解放出大量的熱而發(fā)生爆炸。當溫度低于723K(并有接觸物質存在時，可能發(fā)生爆炸。所以，工業(yè)上乙炔發(fā)生系統(tǒng)不能使用銅制的旋塞及管件。易溶于水，標準狀況下。規(guī)格[3]：主要質量要求(均為重量百分數(shù))氯乙烯 ≥ % 乙炔 ≤ 乙烯 ≤ 2ppm 氯甲烷 ≤ 50ppm丁二烯 ≤ 6ppm 鐵 ≤ ppmHCl ≤ 水 ≤ 80ppm重組分≤ 50ppm2 工藝計算 物料衡算假設各化工單元操作連續(xù)進行，采用倒推法，根據(jù)轉化率或損失率計算出原料投料，然后再按照操作順序對各單元操作進行物料衡算。本設計選?。簄 CH≡CH：nHCl=1:ⅰ 進料氣組成表4 進料氣組成進料氣組分含量/%乙炔氣CH≡CHH2O氯化氫HClH2OO2∴進料氣需乙炔氣： 進料氣需氯化氫：∴CH≡CH：（） HCl：=（）O2：%=（）H2O：%+%=（）ⅱ 出料：依據(jù)：水分以酸霧的形式進入下一層，有微量水分以濃鹽酸形式流出，這里計算時忽略流出的濃鹽酸的量[3]。[3]設：鹽酸為38%，除水量為80%進料：CH≡CH： kgHCl： kgH2O： kg O2： kg出料：CH≡CH： kgO2： kgH2O： （180%）= kg∵∴HCl：鹽酸：多筒過濾器物料衡算表表7 多筒過濾器物料衡算表進料質量/kgW/%出料質量/kgW/%CH≡CHCH≡CHHClHClO2O2H2OH2O鹽酸ΣΣ⑷ 石墨預熱器表8 石墨預熱器物料衡算表出料/出料質量/kgW/%CH≡CHHClO2H2OΣ⑸ 轉化器CH≡CHHClO2H2O轉化器CH2=CHClHClCH≡CHO2H2O圖6轉化器物料衡算方框圖根據(jù)轉化率為95%。設混合平均熱容近似等于各組分熱容與質量分數(shù)乘積之和。℃)1C 水蒸氣= kJ(kg℃)1C 水（冷凝熱）= kJ(kgkmol1。℃)1C = kJ(kg℃)1C 氯化氫= kJ(kgC 氯乙烯= kJ(kg℃)1C 氧氣= kJ(kg95℃時，C水蒸氣= kJ(kg℃)1Q= kJ∴需水量m=247。247。2=4. 2 kJ(kg∴ kg ?！妫┎槲墨I[4]，浮頭列管式石墨換熱器系列參數(shù)組合，參考文獻[3]，選用換熱管有效長度為5000mm，換熱管根數(shù)為721根，型號：CHA1200305（F），A型。h時，轉化率最大[1]反應溫度：新觸媒：150℃，舊觸媒：180℃HgCl2含量：%～%水分含量：%松裝粒度：540～640 g/L粒度：～（大于92%）采用經(jīng)驗設計法[6]空間速度：，V0——原料混合氣進料流量，m3（STP/h）VR——催化劑床層體積，m3SV——空間流速，h1∴，表25 已知量表進料質量kg物質的量kmolCH≡CHHClH2OO2∑ 計算：∴混合氣的體積流量：V0 = = m3（STP/h）∴VR= m3（STP/h）選管子[6]，∴管子內(nèi)徑為，管長為6m，∴ 分為8個轉化器，則每個用2401根管子,℃K取100，∵A實際﹥A需要∴能滿足要求殼體大于400mm用鋼板卷焊而成[7]，殼體內(nèi)徑D取決于傳熱管數(shù)n，排列方式和管心距式中：t——管心距，t=d0——換熱管外徑nc——橫過管束中心線的管數(shù)，該值與管子排列有關本設計采用正三角排列，則t==圓整到4000mm參考文獻[3]，為了滿足及時轉移反應放出的熱，從而保證反應溫度不超過最高限額，采用把轉化器換熱分為三層，三層同時進行散熱。查圖得取，查圖得Aa=Ao== m2查得n=8500=10625個 塔板的壓降根據(jù)塔的結構及考慮到檢修的方便，塔板取厚度為30mm的酚醛層壓板，板間距H2=600mm。選用Φ3504mm，材料： 的無縫鋼管。選用Φ4506mm，材料16Mn的無縫鋼管 多筒過濾器進料管圓整到395mm查文獻[10]，選型。 轉化器出料管表28 已知量表出料質量kg物質的量kmol物質的量分數(shù)%CH2=CHClCH≡CHHClH2OO2Σ圓整到176mm查文獻[10]，選型。 40%鹽水進料管 圓整到34mm查文獻[10]，選型。 轉化器查文獻[10]，選型。 總進水管圓整到202mm查文獻[10]，選型。另外，抽裝觸媒時，水泵的廢水中也會有一定量的無機汞，觸媒過篩時，篩下的粉塵中也會有汞，觸媒的存放也有一定的汞流失。當除汞器內(nèi)活性碳吸附汞達到飽和時，可發(fā)現(xiàn)水洗酸中汞含量超標，此時要及時更換活性碳，以免造成汞帶到水洗后的設備。VCM漏入空氣中，既增加了產(chǎn)品成本，更重要的是因為VCM是世界上公認的致癌物質，嚴重危及了人民的身體健康。 對VC泄露的綜合治理：各國制定了有關VCM在空氣中的允許濃度標準[3]：表30 各國有關VCM在空氣中的允許濃度標準表國 家美國日本西德意大利法國荷蘭加拿大中國允許濃度（ppm）12177。 廢水排放標準[1]表31 廢水排放標準表項目指標pH6～9CODCr≦100 mg/LSS≦25 mg/LNH3N≦15 mg/L PH值，指水的酸堿度，一般要求為中性。由于COD能在短時間內(nèi)測得數(shù)據(jù)，所以用于指導生產(chǎn)比用BOD簡便。 廢水的處理方法： 廢水處理方法是根據(jù)廢水的流量、水質、受納水體的自凈能力而選定的。 ⑴ 物理處理法 物理處理法包括：過濾法、重力分離法、吸附法、溶劑萃取法、吹脫法、汽提法等。主通用于去除廢水中的膠體顆粒及有機物質。稱生化處理。從事合成工段的人員應該掌握本工段安全生產(chǎn)特點和有關安全技術知識，了解原材料的特性、在生產(chǎn)中嚴格貫徹執(zhí)行安全技術規(guī)程，遵守各項安全生產(chǎn)制度是保障工廠安全運行，保障工人身體健康的十分重要的條件。 原料及中間提的閃點、自燃點、爆炸范圍[3]表32 原料及中間提的閃點、自燃點、爆炸范圍名稱閃點自燃點爆炸范圍其他特性CH≡CH小于50℃空氣中305℃～100%，氧氣中296℃VC78℃415℃～%～93%閃點——指危險品與空氣混合無在接近火源或因大量外泄時引起的內(nèi)燃（即燃燒不變不蔓延并立即熄滅）時的最低溫度，是確定化合物火災危險性的重要指標。 分解爆炸：乙炔的解爆炸主要取決于它的瞬間壓力和溫度，當溫度超過200～300 ℃ 時，乙炔就開始分解，同時放熱。 安全措施：合成工段屬于甲級防