【正文】 44 石墨冷卻器II進(jìn)口管 45 40%鹽水進(jìn)料管 45 循環(huán)水管 45 石墨預(yù)熱器 45 轉(zhuǎn)化器 45 石墨冷卻器 46 總進(jìn)水管 46 部分管道一覽表 47 第六章 合成工段中三廢的產(chǎn)生及處理 48 氯化汞觸媒的產(chǎn)生中毒機(jī)理及處理 48 氯化汞觸媒的產(chǎn)生[1] 48 氯化汞中毒機(jī)理 48 廢HgCl2觸媒的處理 48 尾排氯乙烯外逸的產(chǎn)生中毒機(jī)理及處理： 48 尾排氯乙烯外逸的產(chǎn)生 48 中毒機(jī)理： 49 對VC泄露的綜合治理： 49 廢水的處理： 49 廢水排放標(biāo)準(zhǔn) 49 廢水的處理方法： 50 51 第七章 安全生產(chǎn)防火技術(shù) 52 廠區(qū)安全生產(chǎn)特點(diǎn)： 52 乙烯合成的安全技術(shù) 52 原料及中間提的閃點(diǎn)、自燃點(diǎn)、爆炸范圍 52 ： 53 氧化爆炸 53 分解爆炸： 53 乙炔的化合爆炸 53 氯乙烯的燃燒性能： 53 安全措施： 54 第八章 經(jīng)濟(jì)分析 55 55 55 55 55 56 56 產(chǎn)品成本及部分廠家的成品價格 57 結(jié) 論 59 致 謝 60 參考文獻(xiàn) 61 附錄： 62 第一章 聚氯乙烯的概況及主要合成方法 英文名：Polyvinyl Chloride Resin 簡稱PVC 分子式： 結(jié)構(gòu)式 聚氯乙烯的特性（1） 物理性質(zhì) ①外觀：白色粉末 ②比重：～ ③比熱：Cp=～℃ ④導(dǎo)熱系數(shù)：℃ ⑤毒性：無毒、無臭 ⑥溶解性：不溶于水、汽油、酒精、氯乙烯。（5） 化學(xué)穩(wěn)定：具有很高的化學(xué)穩(wěn)定性，常溫下，能耐任何濃度的鹽酸，能耐90%的硫酸，能耐50～60%的硝酸。目前，在發(fā)達(dá)國家PVC硬制品的產(chǎn)量已超過PVC軟制品，被廣泛應(yīng)用于國民經(jīng)濟(jì)和日常生活的各個領(lǐng)域，未來我國 PVC 樹脂消費(fèi)將繼續(xù)以硬制品為主的方向發(fā)展。聚氯乙烯占目前塑料消費(fèi)總量的29%以上。特別是60年代以來，由于石油化工的發(fā)展，為聚氯乙烯工業(yè)提供廉價的乙烯資源，引起了人們極大的注意，因而促使氯乙烯合成原料路線的轉(zhuǎn)換和新制法以及聚合技術(shù)不斷地更新，使聚氯乙烯工業(yè)獲得迅猛的發(fā)展。國內(nèi)聚氯乙烯繼續(xù)呈現(xiàn)較快發(fā)展。c. PVC泡沫制品軟質(zhì)PVC混煉時，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。f. PVC硬板和板材PVC中加入穩(wěn)定劑、潤滑劑和填料，經(jīng)混煉后，用擠出機(jī)可擠出各種口徑的硬管、異型管、波紋管，用作下水管、飲水管、電線套管或樓梯扶手。因此，必須選用各種沖擊改性劑對PVC樹脂進(jìn)行增韌改性。懸浮聚合多采用復(fù)合引發(fā)劑以保證反應(yīng)勻速進(jìn)行，通過控制反應(yīng)溫度控制相對分子質(zhì)量（177。典型的懸浮聚合過程是向聚合釜中加入無離子水和分散劑，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(yīng)開始后維持溫度在50℃左右，～ MPa ，當(dāng)轉(zhuǎn)化率達(dá)到70 %左右開始降壓，～ MPa 時即可停止反應(yīng)，最終的轉(zhuǎn)化率在85%~90%之間。聚合產(chǎn)物為乳膠狀，～2μm，可以直接應(yīng)用或經(jīng)噴霧干燥成粉狀樹脂。此法生產(chǎn)過程簡單，產(chǎn)品質(zhì)量好，生產(chǎn)成本也較低。乳液法是生產(chǎn)糊樹脂的方法，工藝復(fù)雜、成本較高且樹脂質(zhì)量較差。 ，低溫低壓下可以成為液體，熔點(diǎn)為114℃，℃。壓力增加時，乙炔氣體分子間相密聚，因此，一旦某處乙炔分解，就能迅速擴(kuò)展到全部氣體中。：(1)、分子式：CH2＝CHCl 分子量：(2)、性質(zhì)：：℃ 熔點(diǎn)：℃：(空氣為1) 液體相對密度：（20℃)：～%(體積)、無色的氣體，具有類似醚一般氣味，溶于水，溶于乙醚、乙醇、四氯化碳、丙酮和二氯乙烷。純的升汞粉末(無載體活性炭時)對氯乙烯合成反應(yīng)并無活性，而一旦吸附于活性炭表面，由于兩者的相互作用使對該反應(yīng)有優(yōu)異的活性和選擇性，是迄今為止該化學(xué)反應(yīng)最為理想的催化劑。人吸入90mg/可致劇烈咳嗽，30090mg/可致死亡。 由于氯乙烯懸浮聚合溫度為50～60℃上下，應(yīng)根據(jù)反應(yīng)溫度選擇合適的引發(fā)劑，其原則為在反應(yīng)溫度條件下引發(fā)劑的半衰期大約為2h者，反應(yīng)時間為最佳。防釜劑種類很多，而且生產(chǎn)工廠技術(shù)保密，但主要是苯胺染料等的混合溶液或與某些有機(jī)酸的絡(luò)合物。原料氫氣由電解裝置輸氫泵送來，經(jīng)過氫氣氣柜緩沖及阻火器，進(jìn)入鋼制合成爐底部的燃燒器點(diǎn)火燃燒。2℃，、HCL混合氣體在此溫度下，部分水份以40%左右的酸霧析出，部分酸霧夾帶于氣相中進(jìn)入多筒過濾器，由含氟硅油棉捕集分離。由單壓縮機(jī)出來的粗氯乙烯氣體進(jìn)入全凝器，使大部分冷凝液化經(jīng)低沸加料貯槽，進(jìn)入低沸塔，未凝聚氣體進(jìn)入尾氣冷凝器，其冷凝液全部進(jìn)入低沸塔。從液氨貯槽出來的液氨首先進(jìn)入經(jīng)濟(jì)冷卻器過冷后，獲得的低溫液氨經(jīng)鹽水分配臺節(jié)流膨脹進(jìn)入蒸發(fā)器盤管，吸收管外鹽水的熱量而氣化，是管外鹽水溫度降低，合格的﹣35℃鹽水由泵送往合成、聚合使用。來自料漿的PVC料漿經(jīng)過濾器、料漿泵、螺旋板換熱器由塔底排除的熱漿料預(yù)熱后，進(jìn)入氣提塔進(jìn)行受熱汽提。 計(jì)算依據(jù)：⑴ 計(jì)算標(biāo)準(zhǔn) 生產(chǎn)能力：年產(chǎn)6萬噸的聚氯乙烯 年工作日：以300天計(jì)算 日產(chǎn)量：6104103/300=2105 kg 小時產(chǎn)量：2105/24=8330 kg ∵聚合物一般進(jìn)行到轉(zhuǎn)化率為85%～90%[1]，再加上在洗滌樹脂、包裝工段的損失，這里取轉(zhuǎn)化率為85%。[3]設(shè)：鹽酸為38%，除水量為80%進(jìn)料：CH≡CH： kg HCl： kg H2O： O2： 出料：CH≡CH： kg O2： kg H2O： （180%）=∵∴HCl：鹽酸： 多筒過濾器物料衡算表進(jìn)料質(zhì)量/kgW/%出料質(zhì)量/kgW/%CH≡CHCH≡CHHClHClO2O2H2OH2O——————鹽酸ΣΣ⑷ 石墨預(yù)熱器物料衡算表出料/出料質(zhì)量/kgW/%CH≡CHHClO2H2OΣ⑸ CH≡CHHClO2H2O轉(zhuǎn)化器CH2=CHClHClCH≡CHO2H2O根據(jù)轉(zhuǎn)化率為95%。℃）水蒸氣2575110O22575110氯乙烯2575110鹽酸（40%）[5]35 計(jì)算：⑴ 石墨冷卻器： 已知量表進(jìn)料質(zhì)量/kg出料質(zhì)量/kgCH≡CHCH≡CHHClHClO2O2H2OH2O————40%鹽酸ΣΣ進(jìn)料溫度：25℃，出料溫度：13℃25℃為計(jì)算基準(zhǔn)C 乙炔= kJ(kgkmol1=3544= kJ℃)1C 水 (g)= kJ(kg℃)1C 氯化氫= kJ(kg2= kJ(kg℃)1C平均=（＋）247。 石墨預(yù)熱器的選型： 已知條件：總熱負(fù)荷：Q=鹽水流量： kg/h進(jìn)口溫度：110℃出口溫度：95℃混合氣進(jìn)口溫度：13℃出口溫度：75℃ 計(jì)算兩流體的平均溫度差℃而：查文獻(xiàn)[7]，圖417，得℃查文獻(xiàn)[12]，列管式換熱器中的總傳熱系數(shù)K的經(jīng)驗(yàn)植設(shè)K=100w/（m2 ∵A實(shí)際﹥A需要∴能滿足要求，且物料未占滿整個轉(zhuǎn)化器。 主要設(shè)備一覽表（） 主要設(shè)備一覽表序號設(shè)備名稱設(shè)備型號及規(guī)格數(shù)量1乙炔砂封Φ120030012HCl緩沖罐V=20 m213混合器Φ900400014石墨冷卻器CHA1200－305(F)15多筒過濾器Φ1600400016石墨預(yù)熱器CHA1300－350(F)17廢酸貯罐V= m228轉(zhuǎn)化器Φ24005020189除汞器Φ24004850110石墨冷卻器IICHA1000－150(F)111泡沫水洗塔Φ11005450112堿洗塔Φ240070001第五章 主要管道管徑計(jì)算和選型根據(jù)文獻(xiàn)[12]，采用最經(jīng)濟(jì)管徑的選擇：管道投資費(fèi)用與克服管道阻力所消耗的動力費(fèi)用有關(guān)，管徑越大，管道的投資越大，但動力消耗可以降低；管徑小，管道的投資降低，但動力消耗增加，因此，選擇管徑時，應(yīng)將管道投資費(fèi)用與動力消耗（即生產(chǎn)費(fèi)用）同時考慮，并使二者費(fèi)用之和最低，對于長距離管道或大直徑管道應(yīng)根據(jù)最經(jīng)濟(jì)管徑選擇；對于較小直徑的管道，往往根據(jù)經(jīng)驗(yàn)決定也可用計(jì)算式，近似地估算經(jīng)濟(jì)管徑其計(jì)算式為：——最經(jīng)濟(jì)管徑，mmG——流量，kg/s——密度，kg/mP——壓力，atm HCl進(jìn)料管摩爾分?jǐn)?shù)的乘積之和，即∴圓整為332mm查文獻(xiàn)[12]，選型。選用Φ1254mm，材料的無縫鋼管。選用Φ654mm，材料16Mn的無縫鋼管。選用Φ2257mm，材料16Mn的無縫鋼管。選用Φ40，材料的無縫鋼管。選用Φ450，材料的無縫鋼管。查圖得Ao/Aa=Ao為每層板上篩孔的面積Aa為每層板上開孔區(qū)面積Ⅱ邊緣區(qū)確定 取 ，X=D/2（+）=(＋)=X/r=查化工工藝手冊得Aa=Ao== m2Ⅲ孔數(shù)n查得n=8500=10625個根據(jù)以上計(jì)算及驗(yàn)算，可知從理論上該塔完全符合操作條件結(jié)構(gòu)如下：塔身：， 材料：A3鋼 內(nèi)有10mm的噴涂層塔板：厚度為30mm，材料：酚醛層壓板 共6塊。 對數(shù)平均溫差(以逆流計(jì)算) 計(jì)算：Δt2=150－99=51℃, Δt1=95－75=20℃因此ΔtM=(Δt2－Δt1)/㏑(Δt2/Δt1)=(51－20)/㏑(51/20)=33按工廠實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，取K=40W/(m2.℃)S=Q/KΔtM=(247。第四章 主要設(shè)備的設(shè)計(jì)與選型 石墨冷卻器的選型 已知條件總熱負(fù)荷：Q=鹽水流量： kg/h進(jìn)口溫度：35℃出口溫度：20℃混合氣進(jìn)口溫度：25℃出口溫度：13℃ 計(jì)算兩流體的平均溫度差℃而：查文獻(xiàn)[7]得查文獻(xiàn)[12]，列管式換熱器中的總傳熱系數(shù)K的經(jīng)驗(yàn)值設(shè)K=100w/（m2（11095）= kg② 在石墨冷卻器Ⅱ中，進(jìn)口溫度：15℃出口溫度：95℃95℃時，C水氣= kJ(kg℃)1110℃時，C水蒸氣= kJ(kg℃)1C 乙炔= kJ(kg℃)1計(jì)算：Q1：進(jìn)料溫度15℃，則Q1=0Q3=0Q4 =Q 乙炔＋Q氯化氫 ＋Q氧氣＋Q水(g) = （75＋13）＋（75＋13）＋（75＋13）＋（75＋13）=＋＋＋= kJQ2:5%Q2=Q5∵Q1＋Q2＋Q3=Q4＋Q5∴0＋Q2＋0=＋5%Q2∴Q2= kJ Q5= kJ 石墨預(yù)熱器熱量衡算表項(xiàng)目入方/kJ項(xiàng)目出方/kJCH≡CH0CH≡CHHCl0HClO20O2H2O0H2O蒸汽加熱損失ΣΣ⑶ 轉(zhuǎn)化器： 已知量表進(jìn)料質(zhì)量/kg出料質(zhì)量/kgCH≡CHCH2=CHClHClCH≡CHO2HClH2OO2————H2OΣΣ根據(jù)：此處熱損失率為：%進(jìn)口溫度：75℃，出口：110℃，以75℃為計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)?！?1C40%鹽酸=3214 kJ(kg同種物質(zhì)的平均比熱容 標(biāo)況下有關(guān)物化數(shù)據(jù)[5] 標(biāo)況下有關(guān)物化數(shù)據(jù)表項(xiàng)目溫度/℃比熱/kcal/（kg[10]設(shè)混合器中水分以40%鹽酸排出的量占水總量的30%。料倉里的PVC成品經(jīng)全自動縫包、稱重、碼垛、分析合格后入庫。首先將合格的脫離子水、VCM單體、分散劑、引發(fā)劑及其他助劑按配方要求精確計(jì)量后，由泵加入到經(jīng)閃蒸真空防粘釜處理后的聚合釜中，用循環(huán)熱水升溫至制定溫度后進(jìn)行恒溫反應(yīng)，在最短反應(yīng)時間、壓力降達(dá)到配方要求后加入種植劑終止反應(yīng)。蒸發(fā)器內(nèi)汽化的氨背螺桿氨壓機(jī)抽走，（表壓）左右的過熱氣態(tài)氨進(jìn)入油分離器，分離后的氣態(tài)氨進(jìn)入蒸發(fā)式冷凝管列管內(nèi)，被外管水冷卻成液氨，進(jìn)入熱虹吸氨貯液器，溢流到液氨貯槽完成制冷循環(huán)。除貢后的粗氯乙烯進(jìn)入三合一水洗組合塔，經(jīng)堿洗塔，出去殘余的微量HC