【正文】 ...................................................... 41 設(shè) 備布置的安全距離 .................................................................................... 41 湖南科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） iv 車間內(nèi)輔助室和生活室布置 ................................................................................. 41 第八章 安全設(shè)計(jì) ...................................................... 43 個(gè)人防護(hù) ................................................................................................................. 43 生產(chǎn)安全 ................................................................................................................. 43 設(shè)備安全操作布置的要求 ..................................................................................... 44 現(xiàn)場事故處理 ......................................................................................................... 44 安全管理 ................................................................................................................. 45 個(gè)人衛(wèi)生保健 ......................................................................................................... 45 第九章 環(huán)境保護(hù) ...................................................... 47 廢水的治理 ............................................................................................................. 47 廢渣的治理 ............................................................................................................. 47 氯乙烯外逸 ............................................................................................................. 47 第十章 經(jīng)濟(jì)核算 ...................................................... 49 技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析概述 ............................................................................................... 49 主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo) ............................................................................................... 49 產(chǎn)品價(jià)格 ...................................................................................................... 49 投資估算 ............................................................................................................... 49 總投資費(fèi)用估算 .......................................................................................... 49 成本估算 ...................................................................................................... 50 收入、稅收和利潤 ...................................................................................... 50 第十一章 結(jié)論 ........................................................ 53 參 考 文 獻(xiàn) ……………………………………………………………………………… 54 致謝 ………………………………………………………………………………………… 55 附錄 ……………………………………………………………………………………… 56 湖南科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 1 第一章 前 言 圖 聚氯乙烯 分子結(jié)構(gòu) 圖 PVC 薄膜 polyvinylchloride，主要成份為聚氯乙烯 ， 色澤鮮艷、 耐腐蝕、牢固耐用，由于在制造過程中增加了增塑劑、抗老化劑等一些有毒輔助材料來增強(qiáng)其耐熱性，韌性，延展性等，故其產(chǎn)品一般不存放食品和藥品。它在室溫下是無色有毒的氣體，微溶于水，有 醚 樣的氣味 氯乙烯（簡稱 VCM），是聚氯乙烯的中間體，也是生產(chǎn)聚氯乙烯的原料。 本設(shè)計(jì)是參照株洲化工集團(tuán) PVC 廠生產(chǎn)為基礎(chǔ)，查閱化工設(shè)計(jì)手冊等設(shè)計(jì)資料做參考，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)，附帶有三張?jiān)O(shè)計(jì)圖紙，包括一張主要設(shè)備圖，一張物料流程圖，一張廠房平面布置圖。 聚氯 乙烯 、氯乙烯 發(fā)現(xiàn)和發(fā)展 聚氯乙烯發(fā)現(xiàn)和發(fā)展 PVC 在 19世紀(jì)被發(fā)現(xiàn)過兩次，一次是 Henri Victor Regnault 在 1835 年，另一次是 Eugen Baumann 在 1872 年發(fā)現(xiàn)的。初期，氯乙烯采用電石，乙炔與氯化氫催化加成的方法生產(chǎn)，簡稱乙炔法。 （ 2）消費(fèi)行為呈現(xiàn)多樣化和層次化。 氯乙烯生產(chǎn)消費(fèi)現(xiàn)狀及發(fā)展前景 根據(jù)歐洲氯代溶劑協(xié)會 (ECSA)統(tǒng)計(jì) , 20xx 年歐洲全氯乙烯的銷售量約為 48000 噸 , 與 20xx 年相比下降了約 10％。 HFC134a 和 HFC125 對全氯乙烯的需求量也將不斷增加 , 預(yù)計(jì)用于生產(chǎn) HFC134a 的全氯乙烯需求量的年均增長率將達(dá)到3％ 6％。 管內(nèi)盛有用活性炭為載體的氯化汞（含量一般為載體質(zhì)量的 10％）催化劑。其它項(xiàng)如包裝費(fèi)、引發(fā)劑、水費(fèi)、管理費(fèi)等因生產(chǎn)廠家的不同也不盡相同。 乙烯法每生產(chǎn) 1 噸 PVC 要消耗乙烯 噸，消耗氯氣 噸，兩者約占成本的 60%左右。 表 蒸汽壓與含水量 溫度 ℃ 20 17 14 10 5 0 5 10 水的蒸汽分壓（ mmHg） — 40%鹽酸蒸汽分壓（ mmHg） — 混合氣相當(dāng)于乙炔含水量 — 該分壓可按以下公式計(jì)算： LgP=AB/T 式中： P——mmHg（蒸氣分壓） A= B= T=273+t 冷凍溫度直接影響脫水效果，溫度越低水蒸氣分壓越低。 (1) 外擴(kuò)散 乙快、氯化氫向碳的外表面擴(kuò)散； (2) 內(nèi)擴(kuò)散 乙炔、氯化氫經(jīng)碳的微孔通道向外表面擴(kuò)散； (3) 表面反應(yīng) 乙炔、氯化氫在升汞催化劑活化中心反應(yīng)發(fā)生加成反應(yīng)生成氯乙烯； (4) 內(nèi)擴(kuò)散 氯乙烯經(jīng)碳的微孔通道向外表面擴(kuò)散； (5) 外擴(kuò)散 氯乙烯自碳外表面向氣流中擴(kuò)散。水分還易使催化劑結(jié)塊，降低催化活性，導(dǎo)致轉(zhuǎn)化器阻力上升，使乙炔流量增高產(chǎn)生困難。 因此，原則上應(yīng)盡量將原料氣中含氧量降低到最低值甚至零。C 導(dǎo)熱率 (λ) W/ 熱容 (c) kJ/(kg?K) 吸水率 聚氯乙烯是一種無毒、無臭的白色粉末。氯乙烯是有毒物質(zhì)，肝癌與長期吸入和接觸氯乙烯有關(guān)。若水蒸氣與乙炔體積比為 1： 時(shí)，通常不發(fā)生爆炸。 在潮濕狀態(tài)下，易與多種金屬作用生成該金屬的氯化物。300=105 kg 小時(shí)產(chǎn)量： 105247。 圖 石墨冷卻器物料衡算方框圖 混合氣 石墨冷卻器 CH≡ CH HCl O2 H2O 鹽酸 湖南科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 16 ① 進(jìn)料各組分的量 22CHm= =（ kmol） HClm = =（ kmol） 2HOm= =（ kmol） 2Om= =（ kmol） ② 出料各組分的量 22CHm= kg HClm = 2 4 ]%)[( 2 4 70 ????? kg =（ kmol） 2HOm= ? ? ??? kg 2Om= kg 40%m鹽酸 = ])[( ?????? kg ③ 石墨冷卻器物料衡算表 表 石墨冷卻器物料衡算表 進(jìn)料 質(zhì)量（ kg） 百分含量 出料 質(zhì) 量（ kg） 百分含量 出料（ 40%鹽酸） 質(zhì)量（ kg） 百分含量 C2H2 C2H2 HCl 40 HCl HCl H2O 60 H2O H2O O? O? ∑ 100 ∑ 100 ∑ 100 (3) 多筒過濾器 在多筒過濾器中，采用 3－ 5％憎水性有機(jī)硅樹脂的 5－ 10mm玻璃棉，可以分離大部分酸霧，以 40％鹽酸形式排出，混合氣體含水量為 ％設(shè)脫水量為 80％。O2 = kg ② 堿洗塔物料衡算表 表 堿洗塔物料衡算表 進(jìn)料 質(zhì)量（ kg） 百分含量％ 出料 質(zhì)量（ kg） 百分含量％ C2H3Cl C2H3Cl C2H4Cl2 C2H4Cl2 C2H2 C2H2 HCl O2 O2 HCl（堿吸收） ∑ 100 ∑ 100 CH2=CHCl CH≡ CH HCl O2 H2O 堿洗泡沫塔 CH2=CHCl CH≡ CH O2 H2O 湖南科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 20 熱量衡算 標(biāo)況下有關(guān)物化數(shù)據(jù)表 【 4】 項(xiàng)目 溫度 /℃ 比熱 /kcal/（ kg2= kJ/kg℃ Q? m ? ?95110? = kJ M= kg (2) 轉(zhuǎn)化器 進(jìn)口溫度 95℃ ，出口溫度 110℃ 查《化工工藝設(shè)計(jì)手冊》 【 4】 得： ()2HOgC = kJ/kg℃ Q? m ? ?95110? = kJ M= kg 表 水量消耗狀況表 名稱 設(shè)備 質(zhì)量（ kg） 鹽水 石墨冷卻器 工業(yè)水 石墨預(yù)熱器 循環(huán)水 轉(zhuǎn)化器 湖南科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 26 湖南科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 27 第五章 主要設(shè)備的設(shè)計(jì)及工藝管道選擇 換熱器的選擇 石墨冷卻器 (1) 計(jì)算依據(jù) 表 石墨冷卻器計(jì)算 依據(jù) 總熱負(fù)荷 冷卻水流量 冷卻水進(jìn)口溫度 – 35℃ 冷卻水出口溫度 – 20℃ 混合氣進(jìn)口溫度 25℃ 混合氣出口溫度 – 14℃ （ 2） 計(jì)算 按逆流計(jì)算： Δt 2= 452025 ?? ℃ Δt 1= 211435 ?? ℃ ? ? 2145ln2145ln1212 ???????????tttttm℃ Δt m? ℃ 又 P ? ?? ?21112 0 3 5 0 .2 52 5 3 5ttTt ? ? ??? ? ?? ? ? 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