【正文】 噸，消費量約為二千八百萬噸； 2020 年世界生產(chǎn)能力已上升到約三千九百萬噸，需求量約為三千七百萬噸； 2020 年世界生產(chǎn)能力為 4300 萬噸 ，需求量 4200 萬噸 。 現(xiàn)在，國內(nèi)引進(jìn) PVC 生產(chǎn)技術(shù)及設(shè)備的項目有二十項左右，其中生產(chǎn)能力最大的兩套設(shè)備是上海氯堿股份有限公司和齊魯石化總公司的年產(chǎn) 20 萬噸懸浮法 PVC樹脂裝置 ， 采用日本信越公司技術(shù) 。我們要發(fā)揮全行業(yè)的力量 ,克服前進(jìn)過程中的各種困難 ,一定能夠在較短的時間內(nèi)趕上世界聚氯乙烯工業(yè)的先進(jìn)水 平 [4]。 乙烯路線 乙烯氧氯化法由美國公司 Goodrich 首先實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)，該工藝原料來源廣泛，生產(chǎn)工藝合理，目前世界上采用本工藝生產(chǎn)的產(chǎn)能 VCM約占總產(chǎn)能的 VCM 95%以上。 HCl 經(jīng)急冷和能量回收后， 將產(chǎn)品分離出 HCl（循環(huán)用于氧氯化）、高純度 VCM 和未反應(yīng)的 EDC（循環(huán)用于氯化和提純）。當(dāng)VCM 的轉(zhuǎn)化率達(dá)到 8%12%停止反應(yīng)，將生成的 ―種子 ‖送人聚合釜內(nèi)進(jìn)行第 2 步反應(yīng)。使用低溫聚合時 (如 42~45℃ ),可生 產(chǎn)高分子質(zhì)量的聚氯乙烯樹脂 ； 使 用高溫聚合時 (一般在 62~71℃ )可生產(chǎn)出低分子質(zhì)量 (或超低分子質(zhì)量 )的聚氯乙烯樹脂?？梢?,各 種專用料的開發(fā)是懸浮聚合樹脂發(fā)展的標(biāo) 志 ,是 提高產(chǎn)品使用性能、開發(fā)新的應(yīng)用領(lǐng)域的重要手段 [8]。常用過氧化乙酰環(huán)己烷硫酰、過氧化二月桂酰、過碳酸二環(huán)己酯等。 后處理設(shè)備側(cè)選擇 ① 聚合釜容積：工業(yè)化大生產(chǎn)使用問歇懸浮法聚合釜容量一般為 60~107 立方米。 過去， PVC 聚合釜大都采用平槳和折葉槳，攪拌效果不甚理想。臥式內(nèi)加熱流化床綜合能耗比旋風(fēng)干燥器要低 , 主要有多室沸騰床和兩段沸騰床 2 種。因此無堰篩板塔效率高于有溢流堰的 塔，無堰篩板塔的塔盤設(shè)計也逐漸合理科學(xué)化 , 沈陽化工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計說明書 第一章 總論 9 塔盤的厚度 , 開孔率在實踐中逐漸優(yōu)化 , 并被納入設(shè)計體系中。首先 , 聚合釜的表面拋光質(zhì)量有了很大的提高且內(nèi)件簡單化、圓滑化。目前國內(nèi)生產(chǎn)用的防粘釜劑主要有意大利黃 , 美 PVC國紅 , 英國藍(lán)。臨界溫度 142℃ 。長距離 運(yùn)輸時應(yīng)加入阻聚劑氫醌。溶于稀鹽酸、硝酸、磷酸、乙酸、亞硫酸，生成可溶性酸式磷酸鹽，也能溶于銨鹽溶液。 聚乙烯醇有較好的化學(xué)穩(wěn)定性及良好的絕緣性、成膜性。丙酮縮氨基硫脲主要用于合成 2（ 2異亞丙基肼基） 4取代基噻唑、 2肼基 4 沈陽化工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計說明書 第一章 總論 11 取代基噻唑及 2（ 2取代肼基） 4取代基噻唑系列抗菌素。由壬烯與苯酚在酸性催化劑存在下縮合而成。有時活性大分子自由基與金屬器壁中的自由電子結(jié)合而終止，即形成粘釜。 ③ 轉(zhuǎn)化率＞ 65%階段。當(dāng)轉(zhuǎn)化率進(jìn)一步提高，達(dá)到 20%左右后，由于分散劑 沈陽化工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計說明書 第一章 總論 13 接枝反應(yīng)的色深入，能夠阻止粒子碰擊合并，所以所得聚氯乙烯顆粒數(shù)目開始處 于穩(wěn)定不變的狀態(tài)，因而此后的攪拌速度對于產(chǎn)品的平均粒徑不再發(fā)生影響。 ① 攪拌：在懸浮聚合過程 中 ,攪拌對 聚氯乙烯樹脂顆粒形態(tài)的影響主要表現(xiàn)在影響PVC 樹脂的粒徑及分布、孔隙率 等 ,但攪拌的作用與分散劑的性質(zhì)互相影響 、 互相補(bǔ)充。其中 一分散劑以降低界面張力、提高散能力 為主 ,另 一則保證有足夠的保能力。所謂聚氯乙烯樹脂殘留 VCM 的含量是指聚氯乙烯樹脂之中所吸附或溶解的未聚合的 VCM,由于 VCM 和聚氯乙烯 的大分子結(jié) 構(gòu) ,導(dǎo)致 相互間具有較大的親和力 ,這也 是殘留 VCM 難以完全脫除的原因。 (3) 注入水與沖洗水的加料 ： 注入水泵（ 20），從冷脫鹽水貯槽（ 13）抽水向各脫鹽水用 戶供水，泵出口壓力 用于聚合釜軸封、漿料泵（ 46）、塊料破碎機(jī)（ 48）等。 ③ 調(diào)節(jié)劑的配制 調(diào)節(jié)劑在有局部攪拌 的調(diào)節(jié)劑貯槽 （ 9）內(nèi)貯存，加料時用調(diào)節(jié)劑充裝泵（ 10）計量加入聚合釜（ 42），此管線帶壓無需沖洗。聚合出料完畢后，用高壓水（ 14Kg/㎝ 2 G）沖洗釜 90 秒鐘，廢水用漿料泵（ 43），打至廢水貯罐（ 57）中，洗滌后進(jìn)行涂壁操作。塔釜漿料由塔底漿料泵 (46)送出，并與漿料槽（ 47）來的漿料換熱后，一部分送到漿料混料槽（ 84），另一部分返回塔釜液位同時防止?jié){料中 PVC 沉降，汽 提完畢的漿料中， VCM 殘留量在 30PPm 左右，塔頂出來的含 VCM的蒸汽，用冷凝器（ 53）冷凝，由分離器（ 54）分離，冷凝液用分離器底泵（ 56）送至廢水貯槽（ 57），未凝的汽提經(jīng)過濾器（ 55）過濾，送至 VCM 回收工序，漿料送至干燥工序。 廠址的選擇 廠址選擇是一項包括政治、經(jīng)濟(jì)、技術(shù)的綜合性工作?！? Cp95℃ =VCM x%為轉(zhuǎn)化率 取熱負(fù)荷指數(shù) R= R=(Qmaxτ 反 )/Q 總 τ 反 =R 干燥所需冷風(fēng)，由冷風(fēng)機(jī)（ 99）經(jīng)空氣過濾器（ 100）過濾后進(jìn)入沸騰床六室。 出料結(jié)束后，用 的水沖洗后即可即可進(jìn)行涂壁操作準(zhǔn)備。 事故終止劑 NO，在停車或停電等緊急情況下加入聚合釜、迅速終止聚反應(yīng)。 分散劑 B： 配置過程如分散劑（ I），然后將配制好的分散劑（ II）放入分散劑貯槽（ 33）中單獨貯存， 同樣有個冷凍鹽水冷卻并用充裝泵（ 34）循環(huán)。冷脫鹽水經(jīng)加熱器（ 15）加熱到要求溫度后進(jìn)入熱脫鹽水貯槽（ 17）中，待加料用，該槽有溫度范圍或液位低時聚合釜不能入料。通過以上的理論了解更加深了對聚合反應(yīng)的理解。就宏觀而 言 ,要 求分散劑應(yīng)具有降低單體和的界面張力 ,以利于 VCM 的分散和保護(hù)滴或顆 粒 ,減少 聚并。 轉(zhuǎn)移。當(dāng)聚合反應(yīng)發(fā)生以后，界面層上的分散劑發(fā)生氯乙烯接枝聚合反應(yīng)，使分散劑的活動性和分散保護(hù)作用降低，液珠開始由于碰擊而合并為較大粒子，并處于動態(tài)平衡狀態(tài)。聚合反應(yīng)在富單體和聚氯乙烯 ——單體凝膠中間是進(jìn)行，并且產(chǎn)生自動加速現(xiàn)象。 l)偶合終止 兩個活性大分子自由基相遇時，兩個自由基頭部獨立電子對配對形成共價鍵所形成的飽和大分子叫偶合終止。不溶于水，略溶于石油醚，溶于丙酮、四氯化碳、乙醇和氯仿。溶于酸 ,微溶于水和乙醇。分子式為（ C2H4O） n，絮狀 PVA 的假比重為（ ～ ） g/cm3，片狀 PVA 的假比重為（ 177。 ③ 磷酸鈣別名磷酸三鈣：化學(xué)式 Ca3(PO4)2，分子量 。 無空氣和水分的純氯乙烯很穩(wěn)定 ， 對碳鋼無腐蝕作用。凝固點 160℃ 。為了達(dá)到較好的涂壁效果 , 對于噴涂的蒸汽 , 防粘釜劑的壓力逐步優(yōu)化 , 對于防粘釜劑的量也根據(jù)釜的特點而定。防粘釜效果好的釜 , 能有較好的傳熱系數(shù) , 能減少因此產(chǎn)生的塑化片。 ⑥ 氣體塔：汽提技術(shù)及設(shè)備也有改進(jìn)汽提塔朝著節(jié)能、高效的方向發(fā)展。目前主要用的是旋風(fēng)干燥器和臥式內(nèi)加熱流化床。近幾年，美國古德里奇公司又研制出一種薄不銹鋼襯里聚合釜，以便提高釜壁的傳熱能力，為使薄壁能承受反應(yīng)壓力，在不銹鋼襯里與聚合釜套之間安裝了支撐內(nèi)襯套的加強(qiáng)筋，這種釜的結(jié)構(gòu)大大提高了聚合釜傳熱效率，且有較好的承壓能力 [9]。 ⑥ 緩沖劑： 碳酸鈉、三聚磷酸鈉、磷酸鈉、氫氧化鈉、氫氧化鈣、碳酸銨。本設(shè)計采用 88%聚乙烯醇和 %的聚乙烯醇。自從乳液聚合法工業(yè)化以后 ,歐洲、日本在連續(xù)懸浮聚合工藝方面開展了大量的研究工 作 ,目前尚未工業(yè)化生產(chǎn) ,但連續(xù)法設(shè)備費用低 ,生產(chǎn)效率高 ,工藝難題少 ,已引起了各國科研院所和生產(chǎn)廠家的重視。 沈陽化工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計說明書 第一章 總論 6 懸浮聚合生產(chǎn)工藝 因采用懸浮法 PVC 生產(chǎn)技術(shù)易于調(diào)節(jié)品種，生產(chǎn)過程易于控制，設(shè)備和運(yùn)行費用低，易于大規(guī)模組織生產(chǎn)而得到廣泛的應(yīng)用，成為諸多生產(chǎn)工藝中最主要的生產(chǎn)方法。 本體法聚合生產(chǎn)工藝 本體聚合生產(chǎn)工藝，其主要特點是反應(yīng)過程中不需要加水和分散劑。直接氯化有低溫氯化法和高溫氯化法； 氧氯化按反應(yīng)器型式的不同有流化床法和固定床法， 按所用氧源種類分有空氣法和純氧法； EDC 裂解按進(jìn)料狀態(tài)分有液相進(jìn)料工藝和氣相進(jìn)料工藝等。目前，該方法在國外基本上已經(jīng)被淘汰，由于我國具有豐富廉價的煤炭資源，因此用煤炭和石灰石生成碳化鈣電石、然后電石加水生成乙炔的生產(chǎn)路線具有明顯的成本優(yōu)勢，我國的 VCM 生產(chǎn)目前仍以乙炔法工藝路線為主。 中國聚氯乙烯工業(yè)有著廣闊的發(fā)展前景 ,中國地大物博、人口眾多 ,為聚氯乙烯產(chǎn)品提供了廣大的市場。 VCM 懸浮聚合是以水為介質(zhì)，加入 VCM、分散劑、引發(fā) 劑 、 pH 值調(diào)節(jié)劑等，在攪拌和一定溫度條件下進(jìn)行聚合反應(yīng)； VCM 本體聚合僅在 VCM 和引發(fā)劑存在下進(jìn)行，無分散劑、表面活性劑等助劑； VCM 乳液聚合在 VCM、引發(fā)劑、乳化劑、 H2O 以及其他助劑存在下進(jìn)行 {而 VCM 溶液聚合是在 VCM；引發(fā)劉和溶劑存在下進(jìn)行，這種方法有溶劑回收和殘留污染問題，并且生產(chǎn)成本高，該方法已逐漸被懸浮法聚合或乳液法 沈陽化工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計說明書 第一章 總論 3 聚合代?？赏ㄟ^模壓、層合、注塑、擠塑、壓延、吹塑中空等方 式進(jìn)行加工，而且具有較好的機(jī)械性能、耐化學(xué)腐蝕性和難燃性等特點，以其低廉的價格和非常突出的性能而廣泛地用于生產(chǎn)板材、門窗、管道和閥門等硬制品，也用于生產(chǎn)人造革、薄膜、電線電纜等軟制品。目前全世界 PVC糊樹脂總生產(chǎn)能力約 200 萬 t/a,其中 ,西歐是 PVC 糊樹脂生產(chǎn)廠家最多、產(chǎn)量最大的地區(qū)。 55 轉(zhuǎn)化水洗塔水的回收利用 54 電石渣的處理 52 廠內(nèi)的防火防爆措施 43 內(nèi)熱式沸騰床的計算 16 漿料汽提及廢水汽提系統(tǒng) 13 工藝流程敘述 9 原料及產(chǎn)品性能 7 防粘釜技術(shù) 5 乳液聚合生產(chǎn)工藝 并且從物料衡算、熱量衡算和設(shè)備計算和選型三個方面進(jìn)行準(zhǔn)確的工藝計算，對廠址進(jìn)行了選擇，采取了防火防爆防雷等重要措施，對三廢的處理回收等進(jìn)行了敘述 ，畫出了整個工藝的流程圖。 7 配方的選擇 9 聚合機(jī)理 19 物料衡算 19 混料槽 27 包裝 52 車間照明及采暖措施 54 熱水的綜合利用 PVC 樹脂在我國塑 料工業(yè)中具有舉足輕重的地位，同時 PVC 作為氯堿工業(yè)中最大的有機(jī)耗氯產(chǎn)品，對維持氯堿工業(yè)的氯堿平衡具有極其重要的作用。盡管目前世界對 PVC 的生產(chǎn)和使用存在許多爭議，特別在歐洲，對 PVC 生產(chǎn)和制品的環(huán)保制約政策越來越嚴(yán)厲，但由于性能優(yōu)良，生產(chǎn)成本低廉，仍具有較強(qiáng)的活力，特別在塑料門窗、塑料管道等建材領(lǐng)域。 北京化工二廠、錦西化工廠、福州化工二廠引進(jìn)美國 B． F 古德里奇公司懸浮法 PVC 樹脂生產(chǎn)技術(shù)，生產(chǎn)高型號樹脂，其它還有引進(jìn)美國西方化學(xué)公司的 高型號樹脂和釜式汽提技術(shù)及設(shè)備，法國阿托公司、前德國布納公司、日本吉昂公司、日本鐘淵公司、日本三菱公司的糊樹脂生產(chǎn)裝置和技術(shù)、法國本體聚合技術(shù)和設(shè)備等，這些技術(shù)和設(shè)備的引進(jìn)，使我國 PVC 樹脂的生產(chǎn)技術(shù)和水平有了很大提高，產(chǎn)品品種有所增加，帶動了我國 PVC 工業(yè)的發(fā)展 [2]。 單體合成工藝路線 乙炔路線 原料為來自電石水解產(chǎn)生的乙炔和氯化氫氣體，在催化劑氧化汞的作用下反應(yīng)生成氯乙烯。 乙烯