【正文】 0μm⑵ 熱 性 能無(wú)明顯熔點(diǎn) 85℃以下呈玻璃態(tài)，85175℃呈彈態(tài)，175190℃為熔融狀態(tài)，190200℃屬粘流態(tài)，軟化點(diǎn)﹕7585℃，加熱到130℃以上時(shí)變成皮革狀，同時(shí)分解變色，長(zhǎng)期加熱后分解脫出氯化氫。⑺ VCM 主要性質(zhì)氯乙烯分子式為C2H3Cl，常溫常壓下為無(wú)色，帶有甜香味氣體，易燃易爆，遇到空氣可形成燃燒爆炸，在空氣中爆炸范圍為4－22%，有毒，性質(zhì)活潑，能起加成反應(yīng)和易起聚合反應(yīng)。配方﹕聚醅酚 100kg 石油樹(shù)脂 700kg 對(duì)甲基磺酸 kg反應(yīng)溫度 ﹕160170℃[4]3 PVC生產(chǎn)的典型聚合工藝[2]：到目前為止，世界上PVC生產(chǎn)的聚合工藝主要有四種，即懸浮聚合、本體聚合、乳液聚合、微懸浮聚合 懸浮聚合：懸浮聚合是一種成熟的工藝，典型的懸浮聚合過(guò)程是向聚合釜中加入無(wú)離子水和懸浮劑，加入引發(fā)劑后密封聚合釜，脫除氧，加入單體氯乙烯進(jìn)行聚合。而微懸浮法也是生產(chǎn)糊樹(shù)脂的方法，但僅用于特殊用途。 懸浮聚合 懸浮聚合法有許多優(yōu)點(diǎn)，如以水為介質(zhì)，價(jià)廉、不需要回收、安全、產(chǎn)物容易分離、生產(chǎn)成本低；懸浮聚合體系黏度低、熱量容易由夾套中冷卻水帶走、溫度容易控制、產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定。這樣高的溫度遠(yuǎn)超過(guò)了一般聚合溫度。 H H H ︱ ︱ ︱R+C = C R—CH2— C CH2CH—CH—CH—CH2 ︱ ︱ ︱ ︱Cl Cl Cl Cl 經(jīng)實(shí)驗(yàn)證明，主要以“頭尾”形式連接。 向單體VC鏈轉(zhuǎn)移——形成端基雙鍵PVC：VC懸浮聚合鏈終止的方式已證實(shí)，當(dāng)轉(zhuǎn)化率在90%以下時(shí)，以向單體VC鏈轉(zhuǎn)移為主，致使PVC高分子鏈端存在雙鍵：H H H H ︱ ︱ ︱ ︱—C—C— ︱ Cl此種鏈轉(zhuǎn)移在轉(zhuǎn)化率較高時(shí)（此時(shí)VC濃度較低）比較多。由于鏈轉(zhuǎn)移反應(yīng)比鏈增長(zhǎng)反應(yīng)困難，故Cm是隨溫度上升而增加的，所以，反應(yīng)的主鏈長(zhǎng)度隨溫度上升反而下降。℃。此外，乙炔還會(huì)降低PVC的抗氧化性能。聚合釜中，使用表面張力和用量均較小的分散劑，聚合的中后期采用高速攪拌，有利于生成體積較大、表面膨脹、表皮多孔、內(nèi)部疏松的樹(shù)脂顆粒——疏松型樹(shù)脂。（4）聚氯乙烯生產(chǎn)工藝流程（懸浮聚合）簡(jiǎn)圖：無(wú)離子水 助劑 殘留單體 熱空氣 懸浮聚合 單體貯槽 汽 提 分離干燥 產(chǎn)品 未聚合氯乙烯 水 水蒸汽4 工藝計(jì)算： 生產(chǎn)規(guī)模：50000t=(kmol) 設(shè)塔頂蒸汽含乙炔XD=40%(mol)?！? C C2H4Cl2= kJ/kmol%%= kmol(3) 殘液C2H3Cl: (%)= kmolC2H4Cl2 : = kmol(4)高沸塔物料衡表表16 高沸塔物料衡算表組分進(jìn)料(F)餾出液(D)殘液(W)物質(zhì)的量（kmol）組成xf(%)物質(zhì)的量（kmol）組成xd(%)物質(zhì)的量（kmol）組成xw(%)C2H3ClC2H4Cl2∑計(jì)算依據(jù)：R= td=25℃ tw=40℃ tF=35℃ 根據(jù)物料衡算可得：D: kmolW: kmolL: kmolV: kmoltd=25℃下：C C2H3Cl= kJ/kmol℃ C C2H4Cl2= kJ/kmol 過(guò)氧化二碳酸二異丙酯（引發(fā)劑）不發(fā)生反應(yīng)。K則IPP的比熱為：C1=（4+2++2+2）/= KJ/(Kg.℃)經(jīng)查有關(guān)資料知： 氯乙烯的比熱為：C3=(Kg.℃)水的比熱為：C4= KJ/(Kg.℃)聚乙烯醇比熱為：C5= KJ/(Kg.℃)聚氯乙烯的比熱為：C6= KJ/(Kg.℃)表20 物料比熱表（KJ/(Kg.℃)）物料種類(lèi)比熱KJ/(Kg.℃)IPP氯乙烯水聚乙烯醇聚氯乙烯氯乙烯的聚合熱為： 混合熱和攪拌熱的考慮 由于溶質(zhì)的量很少，混合熱可忽略不計(jì)。 取nT=10 VTi= 取聚合釜VN=32 m3 取D=2650mm，則直邊高H=5000mm 每一米圓筒容積Vt=32/5= 釜體實(shí)際高度H1=H+2D/4 =5+2 聚合釜壁厚的計(jì)算： 計(jì)算厚度：由公式[15]S=得：式中：Pc—計(jì)算壓力，取Pc=；Di=2650mm；ф=；設(shè)計(jì)溫度為150℃查[8]得16MnR在150℃的[σ]t=170MPaS=2650/（2170 ）=取腐蝕余量C2=，鋼板厚度負(fù)偏差C1=，則 Sn=S+C1+C2=++=圓整后取Sn=12mm。復(fù)驗(yàn)Sn6%=7=＞，故最后取C1=。w)(d/D)(Z/T) ReS=ρnd2/181。/181。KΔtm的計(jì)算已知釜內(nèi)溫度T=60℃，夾套內(nèi)冷水由t1=0℃升至t2=4℃ Δtm= [ (t1－T) ( t2－T ) ]/ ln[(t1－T)/ ( t2－T ) ] = [（600）（604）]/ l。/181。 攪拌功率關(guān)系式[7]如下： Ps=Npρn3d5 式中 Ps——攪拌功率 Np——功率數(shù) ρ——被攪拌介質(zhì)的密度 d——攪拌器的直徑 n——攪拌器的轉(zhuǎn)速 開(kāi)啟式直葉渦輪式攪拌器有折流擋板 查文獻(xiàn)[8]得Np= 已知 ρ=103 Kg/m3 n=120/min d=650 mm Ps=Npρn3d5 =103(120/60) 3 = 可選用功率為6KW的電動(dòng)機(jī) 傳熱裝置的校核 Q=KiAi(t0ti)式中 Q——傳熱速率 Ki——總傳熱系數(shù) Ai——傳熱內(nèi)壁（過(guò)程一側(cè)）表面積 t0 ——載熱體的溫度（外側(cè)） ti ——過(guò)程加工流體的溫度（內(nèi)側(cè)）不考慮污垢層，則 1/K=1/αi+1/α0+∑δ/λ其中K——總傳熱系數(shù) αi、α0——釜壁內(nèi)側(cè)、外側(cè)對(duì)流傳熱系數(shù) ∑δ/λ——釜壁固體部分（包括結(jié)垢部分）的總熱阻 δ——各固體部分的厚度 λ——相應(yīng)的熱導(dǎo)率傳熱系數(shù)的計(jì)算 釜側(cè)的給熱系數(shù)[18] 式中αiD/λ= (ReS) (Pr) (181。 校核水壓實(shí)驗(yàn)強(qiáng)度：≤式中PT==137/137=Se=SnC==11mm查[8]得：σs=345MPa則 σt=（2650+11）/2/11==345= MPa由 σt＜所以水壓實(shí)驗(yàn)強(qiáng)度足夠。d1 根據(jù)年產(chǎn)量確定每批進(jìn)料量：W= 選擇反應(yīng)器裝料系數(shù) φ=VR/VT[7] （） VR——反應(yīng)液體積，m3 VT——反應(yīng)器實(shí)際體積，m3 計(jì)算反應(yīng)器體積： 氯乙烯密度[12]ρ1=103kg/ m3 過(guò)氧化二碳酸二異丙酯密度[12]ρ2=103kg/ m3 聚乙烯醇密度[12]ρ3=103kg/ m3 水密度[12]ρ4=103kg/ m3 算得ρm=103kg/ m3 ρm——反應(yīng)液混合密度，kg(7)物料平衡表表18 聚合工序物料平衡表 單位：kg/p物流號(hào)氯乙烯單體H2O引發(fā)劑聚乙烯醇聚合物合計(jì)M1M2M3物流號(hào)氯乙烯單體H2O引發(fā)劑聚乙烯醇聚合物合計(jì)M4M5M6M7M8M9M10M11 熱量衡算：計(jì)算方法 設(shè)定[4]QT——設(shè)備或系統(tǒng)內(nèi)物料與外界交換熱量之和(傳入熱量為正，傳出熱量為負(fù)），KJ；Q1——由于物料溫度變化，系統(tǒng)與外界交換的熱量（升溫為正，降溫為負(fù)），KJ；Q2——由于物料發(fā)生各種變化，系統(tǒng)與外界的交換的熱量（吸熱為正，放熱為負(fù)），KJ；Q3——由于設(shè)備溫度改變，系統(tǒng)與外界交換的熱量（設(shè)備升溫為正，設(shè)備降溫為負(fù)），KJ；Q4——設(shè)備向外界環(huán)境散失的熱量（操作溫度高于環(huán)境溫度為正，操作溫度低于環(huán)境溫度為負(fù)），KJ。100=M4（過(guò)氧化二碳酸二異丙酯）=247?！? C C2H4Cl2= kJ/kmol 出口溫度: 75℃?！? C C2H4Cl2= kJ/kmol07200=(kg/h)(以1小時(shí)為計(jì)算基準(zhǔn)，以下計(jì)算中不再寫(xiě)h_1)聚合物轉(zhuǎn)化率為83% 83%x= x=(kg) 即每小時(shí)要 生產(chǎn)純VCM 產(chǎn)物氣冷凝，%進(jìn)入精餾系統(tǒng)的VCM的量： 247。該懸浮液經(jīng)離心機(jī)脫水，得到含水10%—15%的濕樹(shù)脂，經(jīng)過(guò)螺旋加料器送入氣流干燥管內(nèi)，以150~160℃熱風(fēng)吹送至旋風(fēng)分離器組分離，樹(shù)脂含水降至1%左右。聚合完畢后抽出未反應(yīng)單體、漿料進(jìn)行氣提，回收氯乙烯單體。乙炔含π鍵，氫原子又活潑，既可和游離基發(fā)生加成反應(yīng)，又可以發(fā)生氫原子轉(zhuǎn)移反應(yīng)。以求得到分子量分布均勻的產(chǎn)品。聚合溫度每上升10℃，聚合速度約增加3倍：表 5 各種因素對(duì)聚合反應(yīng)的影響聚合溫度 反應(yīng)時(shí)間 轉(zhuǎn)化率 聚合度 30℃ 38小時(shí) % 5976 40℃ 12小時(shí) % 2390 50℃ 6小時(shí) % 990 對(duì)聚合度的影響 通常PVC的終止反應(yīng)主要以向單體轉(zhuǎn)移形式而終止。— ︱ ︱ ︱ ︱ Cl Cl Cl Cl生成的—CH2—C從空間位阻方面看，—CH2—較—CHCl—空間位阻小，所以有利于頭尾連接。在PVC的鏈增長(zhǎng)反應(yīng)中，結(jié)構(gòu)單元VC間的結(jié)合可能以“頭——尾”和“頭——頭”兩種形式存在，即：Cl Cl︱ ︱CH2—CH—CH2—CH—CH2—CH I 2R 聚氯乙烯懸浮聚合工藝流程： 聚合原理 在光、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。但其聚合后期體系黏度很高，在聚合反應(yīng)器中攪拌、傳熱等工程問(wèn)題解決之后，才能有效的實(shí)施。懸浮法是一種相對(duì)最成熟的工藝，在目前世界上聚氯乙烯生產(chǎn)中占有絕對(duì)的分額，且產(chǎn)品轉(zhuǎn)化率最高，產(chǎn)品品種最多，容易適應(yīng)市場(chǎng)。⑵引發(fā)劑名稱(chēng)﹕過(guò)氧化二碳酸二（2乙基）己酯化學(xué)結(jié)構(gòu)式：分子量為﹕外觀性狀﹕常為無(wú)色或淡黃色液體溶劑﹕Shellsol71⑶反應(yīng)調(diào)節(jié)劑名稱(chēng)﹕巰基乙酸2乙基己脂化學(xué)結(jié)構(gòu)式﹕外觀性狀﹕常為無(wú)色或淡黃色液體，特有的巰醇臭味。⑻機(jī)械性能聚氯乙烯抗沖擊強(qiáng)度較高，常溫常壓下可達(dá)10MPa。不得露天堆放、防止陽(yáng)光照射。因此，我國(guó)聚氯乙烯的發(fā)展應(yīng)以引進(jìn)外國(guó)先進(jìn)技術(shù)、選擇我國(guó)市場(chǎng)前景廣闊的硬制品和特殊牌號(hào)為主，這樣既能滿(mǎn)足化工建材的市場(chǎng)需求，又可替代進(jìn)口，使我國(guó)聚氯乙烯工業(yè)得到健康發(fā)展 產(chǎn)品的包裝、貯運(yùn)方法：（1） PVC樹(shù)脂可采用內(nèi)襯塑料薄膜的紙袋、布袋、人造革袋或聚丙烯編織袋包裝。一般均在1—5ppm，對(duì)VC排放源的排放量也作了規(guī)定。本體聚合不用水和分散劑，聚合后處理簡(jiǎn)單，產(chǎn)品純度較好，應(yīng)當(dāng)有個(gè)美好的前景，由于聚合過(guò)程中攪拌和傳熱的難題，一直到70年代才有法國(guó)ATO公司的成就得到解決，本體聚合的裝置才在歐美建立，其生產(chǎn)能力約占總產(chǎn)量的10%以下。原料變換的初期，曾出現(xiàn)了聯(lián)合法和烯炔法。 國(guó)內(nèi)需求量和年均增長(zhǎng)率我國(guó)1998年聚氯乙烯產(chǎn)量為160萬(wàn)噸，凈進(jìn)口量約157萬(wàn)噸，表觀需求量為317萬(wàn)噸。PVC裝置，(其中引進(jìn)的8萬(wàn)噸/年乙烯法VCM裝置于1997年建成、投產(chǎn))，上海天原化工廠(chǎng)同伊滕忠商事、旭硝子公司合資的24萬(wàn)噸/年VCM和20萬(wàn)噸/年這首先是由于新技術(shù)革命不斷發(fā)展，產(chǎn)品性能也得到不斷改進(jìn)，促進(jìn)用途市場(chǎng)的拓寬；