【正文】 ................................... 52 原料及中間提的閃點(diǎn)、自燃點(diǎn)、爆炸范圍 .............................................. 52 乙炔爆炸： ............................................................................................................. 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 基本介紹 ................................................................................................................. 55 預(yù)計(jì)產(chǎn)品成本 ............................................................................................... 55 經(jīng)濟(jì)分析 ....................................................................................................... 55 生產(chǎn) PVC 所需原材料 ............................................................................................. 55 原材料及動(dòng)力消耗 ................................................................................................. 56 投資估算 ................................................................................................................. 56 產(chǎn)品成本及部分廠家的成品價(jià)格 ...................................................................... 57 結(jié) 論 ............................................................................................................................ 59 致 謝 ............................................................................................................................ 60 參考文獻(xiàn) .......................................................................................................................... 61 附錄： ............................................................................................................................... 62 湖南科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 1 第一章 聚氯乙烯的概況及主要合成方法 聚氯乙烯的概況 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。 本設(shè)計(jì)是以乙炔和氯化氫為原料，對(duì)年產(chǎn)能力為 60000 噸的 PVC 單體合成工序的初步設(shè)計(jì)，以株化集團(tuán) PVC 廠為理論資料，并收集有關(guān)的化工設(shè)計(jì)資料作參考，按畢業(yè)設(shè)計(jì)大綱和設(shè)計(jì)任務(wù)書的要求進(jìn)行設(shè)計(jì)。 關(guān)鍵詞 ：合成、 PVC、 VC、工藝、設(shè)計(jì)。 本設(shè)計(jì)是年產(chǎn) 6 萬噸聚氯乙烯的氯乙烯合成工段的初步工藝設(shè)計(jì)，本設(shè)計(jì)根據(jù)株洲化工集團(tuán)現(xiàn)場實(shí)習(xí)有關(guān)資料及有關(guān)文獻(xiàn)，完成 物料衡算、熱量衡算。我國目前沒有專門的 VCM 生產(chǎn)企業(yè)。 本次設(shè)計(jì)力求以理論為基礎(chǔ)，貼近實(shí)際為目標(biāo)，爭取讓設(shè)計(jì)更合理。離開火焰后立即熄滅。主要用于制造塑料、涂料和合成纖維等。 60 多年來， PVC 工業(yè)一直保持著最富有活力的技術(shù)革新和持續(xù)穩(wěn)定的發(fā)展?fàn)顟B(tài)。在耐燃性、透明性及耐化學(xué)藥品性能方面均較其它塑料優(yōu)異。此后全國各地的 PVC 裝置相繼建成投產(chǎn)，到目前為止，我國有 PVC 樹脂 生產(chǎn)企業(yè) 80 余家，遍布全國 29 個(gè)省、市、自治區(qū)，總生產(chǎn)能力達(dá) 220 萬噸 /年。也可以先將 PVC 與助劑壓延成薄膜，再與襯底壓合而成。經(jīng)雙向拉伸的薄膜，所受熱收縮的特性，可用于收縮包裝。 （ 2） 、 PVC 改性技術(shù) 在改性方面，有 PVC 接枝共聚物、 PMMA 改性及丙烯酸酯改性，這些 PVC 改性材料在市場上平均分布。其中懸浮聚合 工藝一直是工業(yè)生產(chǎn)的主要工藝，絕大部分均聚及共聚產(chǎn)品都是采用懸浮聚合工藝。單體中溶有引發(fā)劑，一個(gè)小液滴就相當(dāng)于一個(gè)小本體聚合單元。在乳液聚合中，除水和氯乙烯單體外，還要加入烷基磺酸鈉等表面活性劑作乳化劑，使單體分散于水相中而成乳液狀，以水溶性過硫酸鉀或過硫酸銨為引發(fā)劑，還可以采用 ―氧化 還原 ‖引發(fā)體系，聚合歷程和懸浮法不同。氯乙烯轉(zhuǎn)電石 粗乙炔 精乙炔 干燥混合氣 電石渣 HCl 合成氣 粗 VC 精 VC 廢酸液 PVC 懸浮液 濕 PVC 干燥 PVC 成品 PVC 湖南科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 6 化率達(dá)到 7%～ 12%時(shí)即將物料送入后聚合釜繼續(xù)反應(yīng)，后聚合釜是本體聚合的關(guān)鍵設(shè)備，在此物料會(huì)經(jīng)歷從液相低粘度到糊狀再到粉末相的轉(zhuǎn)化。 就以上五種主要聚合工藝來講，本體法具有工藝流程簡單，裝置占地面積小，同時(shí)基本上無廢液排放，排氣可以達(dá)到最低程度，因而環(huán)境污染少且產(chǎn)品質(zhì)量好、純度高，特別適用透明包裝材料和電纜料等特點(diǎn)，但是本體聚合在聚合釜中進(jìn)行反應(yīng)的過程中，粘度較大，不易散熱，且目前用于本體聚合的聚合釜技術(shù)不是很成熟，處理不當(dāng)，容易發(fā)生爆炸。電石與水作用生成乙炔和氫氧化鈣。 。例如含有水成氨的工業(yè)乙乙炔與氯化亞銅作用，生成具有爆炸性副乙炔銅。 （質(zhì)量按指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn) GB209—93） NaOH 含量 ≥% NaCl含量 ≤% 32COaN 含量 ≤% 氯化汞觸媒 (1)、 物理化學(xué)性質(zhì)： a. 分子式： HgCl? 分子量： ，比重 。有刺激性臭味，即使吸入少量氯氣也會(huì)使呼吸系統(tǒng)受到刺激。輔助分散劑的作用是提高顆粒中的孔隙率，并使之均與以改進(jìn)聚氯乙烯樹脂吸收增塑劑的性能。常用的鏈轉(zhuǎn)移劑為硫醇等。 由發(fā)生器送來并經(jīng)冷卻的乙炔氣，經(jīng)水環(huán)壓縮機(jī)加壓到 ~ 左右，進(jìn)入第一、第二清凈塔， NaOCl溶液由泵打到第二清凈塔頂，從塔底流出再由泵打至第一清凈塔頂。合成后的氯化氫氣體，借爐身和夾套冷卻水或散熱翅片散熱，到爐頂出口，溫度降到 100～ 150℃ ，再進(jìn)入上蓋帶冷卻水箱的石墨冷卻器，用冷卻水將氯化氫氣體冷卻到40～ 50℃ 左右 ，由下底蓋排出，經(jīng)閥門控制進(jìn)入緩沖器，再送人串聯(lián)的石墨冷卻器，用25℃ 左右的冷凍鹽水，將氣體冷卻到 12℃ ～ 18℃ 后，進(jìn)入酸霧分離器，氣體中夾帶的40%鹽酸霧沫由分離器。電石在發(fā)生器內(nèi)遇水產(chǎn)生乙炔氣，從發(fā)生器頂部逸出，電石水解時(shí)放出大量的熱，可借連續(xù)加入發(fā)生器內(nèi)的水來維持發(fā)生器溫度，電石水解之后電石渣漿從溢流管不斷排除，以維 持發(fā)生器液面，渣漿從排泄口排到地溝，流到沉淀池集中處理，頂部逸出的乙炔氣體經(jīng)噴淋冷卻后，分別進(jìn)入氣柜或水環(huán)壓縮機(jī)。 其他助劑 鏈終止劑 為了保證聚氯乙烯樹脂質(zhì)量，使聚合反應(yīng)在設(shè)定的轉(zhuǎn)化率終止或防止發(fā)生意外停電事故，必須臨時(shí)終止反應(yīng)時(shí)使用，工業(yè)生產(chǎn)中使用聚合級(jí)雙酚 A、叔 丁基鄰苯二酚等。 湖南科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 11 分散劑 懸浮聚合生產(chǎn)的聚氯乙烯顆粒的大小與形態(tài)，主要取決于所用的分散劑，可分為兩類：主分散劑和輔助分散劑。氯氣比重為空氣的 倍，在 及0℃ 時(shí)每升為 克?；钚蕴康倪@一特性使它具有優(yōu)異的吸附能力，被廣泛地應(yīng)用于氣體或液體中微量雜質(zhì)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活性炭質(zhì)量指標(biāo)要求按太原新華活性炭長標(biāo)準(zhǔn)， 二、 活性炭 規(guī)格 見表 表 活性炭的規(guī)格 物理性質(zhì) 百分比 物理性質(zhì) 百分比 吸苯率 ≥30% 比表面積 700—1000 m2/g 含炭量 ≥97% 碘吸附值 ≥600 mg/g 機(jī)械強(qiáng)度 ≤90% 苯酚吸附量 ≥35% 含水分 ≥1% 四氯化碳吸附 率 ≥36% 顆粒直徑 3mm， 長 46mm 假比重 氫氧化鈉 （ 1） 、 物理化學(xué)性質(zhì)： OHNa ，分子量為 ，稀堿液對(duì)皮膚有滑膩感覺，濃堿有強(qiáng)烈燒傷作用。 ，聚合反應(yīng)。 ，可使蛋白質(zhì)凝固造成凝固性壞死，嚴(yán)重時(shí)可引起受損器官穿孔，斑痕形成，狹窄及畸形。 ?18℃ 時(shí)比重為 ，電石比重隨著 CaC2 含量的減少而增加。 e. 微懸浮聚合 微懸浮聚合工藝，首先將氯乙烯單體、無離子水、乳化劑、油溶性引發(fā)劑以及其它助劑按比例預(yù)混合均化，使含引發(fā)劑的氯乙烯均化成小液珠，然后將其均化料通入聚合反應(yīng)釜，升溫至聚合溫度。 c. 本體聚合 本體聚合的聚合裝置比較特殊，主要由立式預(yù) 聚合釜和帶框式攪拌器的臥式聚合釜構(gòu)成。 生產(chǎn)工藝流程簡述 [4] 濕式發(fā)生 清靜 混合脫水 +H2O +NaClO 合成（ 轉(zhuǎn)化） 水洗、堿洗 加壓精餾 懸浮聚合 HgCl2 + H2O 加懸浮劑 +NaOH 加引發(fā)劑 后處理、離心 干燥