【正文】 分解爆炸：乙炔的解爆炸主要取決于它的瞬間壓力和溫度，當(dāng)溫度超過(guò)200～300 ℃ 時(shí)，乙炔就開(kāi)始分解，同時(shí)放熱。主通用于去除廢水中的膠體顆粒及有機(jī)物質(zhì)。 廢水排放標(biāo)準(zhǔn)[1]表31 廢水排放標(biāo)準(zhǔn)表項(xiàng)目指標(biāo)pH6～9CODCr≦100 mg/LSS≦25 mg/LNH3N≦15 mg/L PH值，指水的酸堿度，一般要求為中性。另外，抽裝觸媒時(shí)，水泵的廢水中也會(huì)有一定量的無(wú)機(jī)汞，觸媒過(guò)篩時(shí)，篩下的粉塵中也會(huì)有汞，觸媒的存放也有一定的汞流失。 轉(zhuǎn)化器出料管表28 已知量表出料質(zhì)量kg物質(zhì)的量kmol物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)%CH2=CHClCH≡CHHClH2OO2Σ圓整到176mm查文獻(xiàn)[10]，選型。h時(shí)，轉(zhuǎn)化率最大[1]反應(yīng)溫度：新觸媒：150℃，舊觸媒：180℃HgCl2含量：%～%水分含量：%松裝粒度：540～640 g/L粒度：～（大于92%）采用經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法[6]空間速度：，V0——原料混合氣進(jìn)料流量，m3（STP/h）VR——催化劑床層體積，m3SV——空間流速，h1∴，表25 已知量表進(jìn)料質(zhì)量kg物質(zhì)的量kmolCH≡CHHClH2OO2∑ 計(jì)算：∴混合氣的體積流量：V0 = = m3（STP/h）∴VR= m3（STP/h）選管子[6]，∴管子內(nèi)徑為，管長(zhǎng)為6m，∴ 分為8個(gè)轉(zhuǎn)化器，則每個(gè)用2401根管子,℃K取100，∵A實(shí)際﹥A需要∴能滿足要求殼體大于400mm用鋼板卷焊而成[7]，殼體內(nèi)徑D取決于傳熱管數(shù)n，排列方式和管心距式中：t——管心距，t=d0——換熱管外徑nc——橫過(guò)管束中心線的管數(shù)，該值與管子排列有關(guān)本設(shè)計(jì)采用正三角排列，則t==圓整到4000mm參考文獻(xiàn)[3]，為了滿足及時(shí)轉(zhuǎn)移反應(yīng)放出的熱，從而保證反應(yīng)溫度不超過(guò)最高限額，采用把轉(zhuǎn)化器換熱分為三層，三層同時(shí)進(jìn)行散熱。247。C 氯乙烯= kJ(kg℃)1C 水（冷凝熱）= kJ(kg本設(shè)計(jì)選?。簄 CH≡CH：nHCl=1:ⅰ 進(jìn)料氣組成表4 進(jìn)料氣組成進(jìn)料氣組分含量/%乙炔氣CH≡CHH2O氯化氫HClH2OO2∴進(jìn)料氣需乙炔氣： 進(jìn)料氣需氯化氫：∴CH≡CH：（） HCl：=（）O2：%=（）H2O：%+%=（）ⅱ 出料：依據(jù)：水分以酸霧的形式進(jìn)入下一層，有微量水分以濃鹽酸形式流出，這里計(jì)算時(shí)忽略流出的濃鹽酸的量[3]。當(dāng)溫度低于723K(并有接觸物質(zhì)存在時(shí)，可能發(fā)生爆炸。 乙炔的空間流速對(duì)氯乙烯的產(chǎn)率有影響，當(dāng)空間流速增加時(shí)，氣體與催化劑的接觸時(shí)間減少，乙炔的轉(zhuǎn)化率隨之降低。一般，原料氣含水分≤%，能滿足生產(chǎn)需要。工業(yè)生產(chǎn)中宜選用純度＞99%的升汞試劑作為催化劑的原料。錦化化工(集團(tuán)) 有限責(zé)任公司對(duì)沸騰床干燥技術(shù)進(jìn)行了改進(jìn)，通過(guò)降低前幾室的溫度，取消了后室冷卻的工藝，可降低蒸汽單耗20%左右。懸浮法是一種相對(duì)最成熟的工藝，在目前世界聚氯乙烯生產(chǎn)中占有絕對(duì)的份額，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 典型聚合工藝概述ⅰ 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(kāi)始升溫，攪拌，反應(yīng)開(kāi)始后維持溫度在50 ℃左右，～ MPa ，當(dāng)轉(zhuǎn)化率達(dá)到70 %左右開(kāi)始降壓，～ MPa 時(shí)即可停止反應(yīng)。這種特殊制品屬于超高分子質(zhì)量PVC ，用于做軟膜具有更好的機(jī)械強(qiáng)度，屬增強(qiáng)性的EVA 或丙烯酸酯PVC 接枝共聚物。為了增強(qiáng)競(jìng)爭(zhēng)力，近幾年人們致力于管材的新材料、新工藝的應(yīng)用開(kāi)發(fā)。有獨(dú)特的使用功能。 德國(guó)法本公司于1932年采取乳液聚合法生產(chǎn)聚氯乙烯，定名為“伊奇利特”(Igelit)，以后于1933年美國(guó)碳化物和碳化學(xué)公司系統(tǒng)的“貝克菜特”(BAKBLITE)公司等用溶液聚合法建立了小型工廠，商品定名為“維尼”利特(ViNYILITE)。在此次設(shè)計(jì)中，自始至終都得到了曾文南老師的悉心指導(dǎo)和同學(xué)們的熱心幫助，在此表示衷心的感謝。說(shuō)明書(shū)內(nèi)容：1．PVC和VC的發(fā)展及發(fā)展趨勢(shì)。1872年包曼(Baumann)報(bào)導(dǎo)了氯乙烯的制備，并觀察到在強(qiáng)烈陽(yáng)光照射后，氯乙烯逐漸變成一種無(wú)定形的白色固體物。其次是制造原料來(lái)源廣、制造工藝簡(jiǎn)單。（5） 聚氯乙烯塑料不僅在建筑、農(nóng)業(yè)及包裝工業(yè)上有著廣泛的用途，在電子器件、交通運(yùn)輸、機(jī)械和人民生活等各方面，也均得到重用。PVC 門(mén)窗型材以及含有EVA 與PE 改性劑的PVC 是一種新型材料，可用作護(hù)欄桿。根據(jù)乳液法生產(chǎn)的PVC 新產(chǎn)品改進(jìn)了發(fā)泡過(guò)程，通過(guò)發(fā)泡可以生產(chǎn)專用精細(xì)發(fā)泡人造革、高白度墻紙，還可以進(jìn)一步制成無(wú)發(fā)泡產(chǎn)品和配方，并可以生產(chǎn)高檔快速涂料。氯乙烯轉(zhuǎn)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，在此物料經(jīng)歷從液相低粘度到糊狀再到粉末相的轉(zhuǎn)化。目前，世界最大的聚合釜是德國(guó)許爾斯公司使用的200m3 聚合釜。干燥蒸汽冷凝水已得到普遍回收利用，離心水已得到部分回收利用，天津LG大沽化學(xué)有限公司采用臭氧氧化廢水處理工藝，上海氯堿化工股份有限公司采用生化方法處理廢水，效果均很好。目前，工業(yè)生產(chǎn)用催化劑，系以活性炭為載體，浸漬吸附8～12%左右的升汞制備而成，這里的含汞量系指每100份活性炭(干基)合升汞8～12份（摩爾比）。更值得注意的是，氧在精餾系統(tǒng)中能與氯乙烯單體反應(yīng)形成氯乙烯過(guò)氧化物： 后者與精餾系統(tǒng)中微量水分相遇時(shí)，會(huì)發(fā)生水解而產(chǎn)生鹽酸，甲酸、甲醛等酸性物質(zhì), 從而降低單體pH值，造成設(shè)備管線的腐蝕，則產(chǎn)生的鐵離子則污染單體，最終還影響到聚合產(chǎn)品的白度和熱穩(wěn)定性。 生產(chǎn)工藝流程簡(jiǎn)述 ⑴ 生產(chǎn)工藝流程緩沖器乙炔砂封混合器石墨冷卻器多筒過(guò)濾器石墨預(yù)熱器轉(zhuǎn)化器除汞器水洗塔堿洗塔冷卻器Ⅱ圖3 生產(chǎn)工藝流程由乙炔工段送來(lái)的精制乙炔氣，經(jīng)乙炔砂封，與氯化氫工序送來(lái)的氯化氫氣體經(jīng)緩沖罐通過(guò)孔板流量計(jì)調(diào)節(jié)配比（乙炔/氯化氫=1/～）在混合器中充分混合，進(jìn)入石墨冷卻器，用35℃鹽水間接冷卻，冷卻到14℃177。規(guī)格[2]：純度：≥%不含硫、磷、砷等雜質(zhì)。[3]進(jìn)料：CH≡CH： HCl： H2O： O2： 出料：CH2=CHCl：kgCH≡CH：kgHCl：kgO2： H2O：轉(zhuǎn)化器物料衡算表表9 轉(zhuǎn)化器物料衡算表進(jìn)料質(zhì)量/kgW/%出料質(zhì)量/kgW/%CH≡CHCH2=CHClHClCH≡CH O2HClH2OO2H2O ΣΣ⑹ 除汞器∵進(jìn)料同出料∴表10 除汞器物料衡算表出料/出料質(zhì)量/kgW/%CH2=CHClCH≡CH HClO2H2O Σ⑺ 石墨冷卻器Ⅱ∵進(jìn)料同出料∴表11 石墨冷卻器Ⅱ物料衡算表出料/出料質(zhì)量/kgW/%CH2=CHClCH≡CH HClO2H2O Σ⑻ 水洗泡沫塔：根據(jù)：水洗泡沫塔回收過(guò)量的氯化氫，泡沫塔是以高位槽低溫水噴淋，一次（不循環(huán)）接觸可得20%的鹽酸。[4]則HCl溶于水放出的熱量為：水液化放出的熱：kJ∴Q3=+=∴Q4=Q乙炔＋Q氯化氫 ＋Q氧氣＋Q水蒸氣＋Q鹽酸 =（1325）＋（1325）＋（1325）＋（1325）＋3214（1325）= = kJQ2:5%Q2=Q5∵Q1＋Q2＋Q3=Q4＋Q5∴0＋Q2＋=＋5%Q2∴Q2= kJ Q5= kJ表17 石墨冷卻器熱量衡算表項(xiàng)目入方/kJ項(xiàng)目出方/kJCH≡CH0CH≡CHHCl0HClO20O2H2O0H2O冷凝熱鹽酸鹽水吸熱損失ΣΣ⑵ 石墨預(yù)熱器已知表表18 已知量表出料/出料質(zhì)量/kgCH≡CHHClO2H2OΣ進(jìn)料溫度：13℃，出料溫度：75℃以13℃計(jì)算為基準(zhǔn)C 乙炔= kJ(kg℃)1計(jì)算：Q1：進(jìn)料溫度110℃，則Q1=0Q3=0Q4 =Q氯乙烯+Q乙炔+Q氯化氫 +Q水(g)+Q氧氣 =（25110）+（25110）+（25110）+（25110）+（25110） = = kJQ2: 5%Q2=Q5∵Q1+Q2+Q3=Q4+Q5∴0+Q2+0=+5%Q2∴Q2= kJ Q5= kJ表23 石墨冷卻器熱量衡算表項(xiàng)目入方/kJ項(xiàng)目出方/kJCH≡CH0CH2=CHClHCl0CH≡CHO20HClH2O0O2循環(huán)水H2O損失∑∑⑸ 冷卻水消耗ⅰ 鹽水：已知：鹽水用于石墨冷卻器除去水氣，進(jìn)口溫度：35℃，出口溫度：20℃40%鹽水的比熱容：C鹽水=3214 kJ(kg℃)1Q= kJ∴需水量m=247。查圖的Cn=干板壓降：塔板總壓降hp查圖得液層有效阻力ht=則 穩(wěn)定性取 液泛 物沫夾帶：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。選用Φ40，材料的無(wú)縫鋼管。另外，加強(qiáng)轉(zhuǎn)化控制，盡量減少汞的流失，合理使用觸媒，延長(zhǎng)觸媒的使用壽命，減小汞的流失，接觸汞的人員要定期檢查身體。SS——懸浮固體，是指屬于不溶解的，可以被過(guò)濾器截留的團(tuán)體物質(zhì)。在PVC生產(chǎn)紅。為了防止VCM和C2H2等氣體、液體在設(shè)備管道中高速流動(dòng)摩擦產(chǎn)生靜電積蓄而起火爆炸的可能，一般液體的流速不超過(guò)4～5m/s，氣體流速不超過(guò)10～15m/s（干燥乙炔目前以10m/s為限度）同時(shí)所有設(shè)備管道應(yīng)設(shè)有消除靜電設(shè)備，以使靜電較快的導(dǎo)至地下。為確保生產(chǎn)裝置的安全運(yùn)行，采用科學(xué)嚴(yán)格的防火防爆是氯乙烯合成安全技術(shù)的重要內(nèi)容。一船物理、化學(xué)處理法稱為一級(jí)處理，生物處理法稱為二級(jí)處理。氧化氯乙烯屬于高活性的烷化劑，它與細(xì)胞內(nèi)羥基蛋白和核糖核酸形成其價(jià)鍵，干擾了脫氧核糖核酸的堿基對(duì)，使染色體斷裂，氯乙醛與肝內(nèi)谷胱、肽和半胱、肽氨酸結(jié)果使人體對(duì)毒物和致癌氣的抵抗降低；VCM及其代謝物，使肝細(xì)胞增生，導(dǎo)致肝纖維化網(wǎng)狀內(nèi)皮系增生、肝血管肉瘤、肢端溶解癥等。選用Φ20，材料16Mn的無(wú)縫鋼管。 石墨冷卻器的進(jìn)料管查文獻(xiàn)[10]，選型。 石墨預(yù)熱器的選型： 已知條件：總熱負(fù)荷：Q= kJ/h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：75℃出口溫度：13℃ 計(jì)算兩流體的平均溫度差℃而：查文獻(xiàn)[5]，圖417，得℃查文獻(xiàn)[5]，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/（m22= kJ(kg℃)1C 水 (g)= kJ(kg℃）乙炔2575110HCl2575110水蒸氣2575110O22575110氯乙烯2575110鹽酸（40%）[5]35 計(jì)算：⑴ 石墨冷卻器：已知表：表16 已知量表進(jìn)料質(zhì)量/kg出料質(zhì)量/kgCH≡CHCH≡CHHClHClO2O2H2OH2O40%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(kg規(guī)格[2]：純度≥93%水分≤%⑶ 氯乙烯：分子式：CH2＝CHCl 分子量：性質(zhì)：沸點(diǎn)：℃ 熔點(diǎn)：℃蒸汽相對(duì)密度：(空氣為1) 液體相對(duì)密度：（20℃)爆炸極限：～%(體積)氯乙烯在常溫常壓下為易燃、無(wú)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。乙炔是一種易燃易爆的不穩(wěn)定化合物。ⅱ 反應(yīng)溫度 提高反應(yīng)溫度有利于加快氯乙烯合成反應(yīng)的速度，獲得較高的轉(zhuǎn)化率。此外，它們還能與催化劑中升汞反應(yīng)生成無(wú)活性的汞鹽。因此，活性炭具有非常驚人的表面積，如利用低濕氮?dú)馕椒ɑ虮秸魵鈩?dòng)態(tài)吸附法，可測(cè)得目前常用的活性炭其每克重量就有800～1000m2的表面積，這一數(shù)值又稱為活性炭的比表面積。VCM 回收壓縮單元改變了原來(lái)直接全部進(jìn)氣柜后再壓縮冷凝的過(guò)程。ⅳ 微懸浮聚合微懸浮聚合工藝，首先將氯乙烯單體、無(wú)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