【正文】 型 此外，還有一些不屬于填料式和塔板型的特種氣液接觸設(shè)備，例如并流噴射塔、文氏管、臥式管、噴霧塔等，在工業(yè)生產(chǎn)上較有用的是并流噴射塔。 K） 9 物化數(shù)據(jù) 見(jiàn)計(jì)算過(guò)程 生產(chǎn)工藝條件的選擇及主要設(shè)備形式的選擇 生產(chǎn)工藝條件的選擇 不同溫度下，氯乙烯合成反應(yīng)的熱力學(xué)平衡常數(shù) PK （表征反應(yīng)的可能程度）如下： 溫度 /℃ 25 100 130 PK 1510 1010 910 溫度 /℃ 150 180 200 PK 810 710 710 由上表可見(jiàn)，在 25～ 200℃范圍內(nèi)， PK 均較大。 缺點(diǎn)：電石成本高，催化劑 HgCl2有毒，污染，不能大規(guī)模生產(chǎn)。 聚氯乙烯的而發(fā)展，勢(shì)必帶動(dòng)氯乙烯的發(fā)展！ 原料規(guī)格及來(lái)源 規(guī)格 ⑴氯乙烯合成對(duì)原料乙炔的純度和雜質(zhì)含量有嚴(yán)格的要求： ①純 度 純度要求≥ % ②磷硫含量 磷硫含量要求硝酸銀試紙不變色。盡管目前世界對(duì) PVC 的生產(chǎn)和使用存在許多爭(zhēng)議，特別在歐洲，對(duì) PVC 生產(chǎn)和制品的環(huán)保制約政策越來(lái)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。工業(yè)聚氯乙烯重均相對(duì)分子質(zhì)量在 萬(wàn)范圍內(nèi)，相應(yīng)的數(shù)均相對(duì)分子質(zhì)量為 萬(wàn)。遇熱源和明火有燃燒爆炸的危險(xiǎn)。含鉛鹽防老劑的聚氯乙烯 (PVC)制品和乙醇、乙醚及其他溶劑接觸會(huì)析出鉛。 It emphatically carries on the related process design to 30000 ton/year PVC production39。 在參閱了大量文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，根據(jù)設(shè)計(jì)步驟及程序，編制了本說(shuō)明書(shū)。本設(shè)計(jì)闡述了 PVC 在國(guó)內(nèi)外的發(fā)展概況、在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的地位和作用及未來(lái)工業(yè)展望，生產(chǎn)方法的評(píng)述和選擇及 PVC 生產(chǎn)的基本工藝流程。 本色為微黃色半透明狀，有光澤。皮膚接觸氯乙烯液體可致紅斑、水腫或壞死。 聚氯乙稀具有原料豐富（石油、石灰石、焦炭、食鹽和天然氣）、制造工藝成熟、價(jià)格低廉、用途廣泛等突出特點(diǎn)，現(xiàn)已成為世界上僅次于聚乙烯樹(shù)脂的第二大通用樹(shù)脂，占世界合成樹(shù)脂總消費(fèi)量的 29%。與醋酸乙烯、偏氯乙烯、丁二烯、丙烯腈、丙烯酸酯類及其他單體生成共聚物。 我國(guó) PVC 樹(shù)脂的消費(fèi)主要分為兩大類，一是軟制品，約占總消費(fèi)量的 ％，主要包括電線電纜、各種用途的膜 (根據(jù)厚度不同可分為壓延膜、防水卷材、可折疊門等 )、鋪地材料、織物涂層、人造革、各類軟管、手套、玩具、塑料鞋以及一些專用涂料和密封件等。與氮?dú)庾饔蒙汕璋被}。在 130～ 175℃范圍內(nèi)該反應(yīng)動(dòng)力學(xué)方程式為： VC MVC MHHHAH PKPK PPKKV ???? ???? 1 式中 。圓網(wǎng)環(huán)，波紋網(wǎng)填料等屬于精密填料。從全凝器出來(lái)的未冷凝的氣體進(jìn)入尾氣冷凝器回收氯乙烯，尾氣經(jīng)過(guò)吸收裝置排空。雙管齊下保證產(chǎn)品質(zhì)量。 （ 2） 塔底 高沸塔塔釜設(shè)有一液位計(jì)指示釜中液位，同時(shí)塔釜再沸器設(shè)有一液位指示控制儀表，與再沸器熱水進(jìn)口的調(diào)節(jié)閥相連。 生產(chǎn)控制表 自控流程設(shè)計(jì)是流程圖設(shè)計(jì)中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，化工生產(chǎn)過(guò)程中，任何單元設(shè)備對(duì)流程設(shè)計(jì)都有一定的要求，且有一定的共性。精密填料效率高，但尺寸也苛刻，在很多場(chǎng)合下其適應(yīng)性就受到許多限制。e x p101 0 1 。一般多采用電熱法生產(chǎn)電石，即生石灰和含碳原料 (焦炭、無(wú)煙煤或石油焦 )在電石爐內(nèi)，依靠電弧高溫熔化反應(yīng)而生成電石。預(yù)計(jì)今后幾年我國(guó) PVC 樹(shù)脂的需求量將以年均約 ％的速度增長(zhǎng)，到 20xx 年總消費(fèi)量將達(dá)到約 1250 萬(wàn)噸，其中硬制品的年均增 長(zhǎng)速度將達(dá)到約 ％，而在硬制品中異型材和管材的發(fā)展速度增長(zhǎng)最快，年均增長(zhǎng)率將達(dá)到約 ％。此外 ,還可用于合成 1,1，2三氯乙烷及 1， 1二氯乙烯等。聚氯乙烯主要用于生產(chǎn)人造革 、薄膜、電線護(hù)套等塑料軟制品，也可生產(chǎn)板材、門窗、管道和閥門等塑料硬制品。皮膚可出現(xiàn)干燥、皸裂、脫屑、濕疹等。 聚氯乙稀具有阻燃（阻燃值為 40以上）、耐化學(xué)藥品性高（耐濃鹽酸、濃度為 90％的硫酸、濃度為 60％的硝酸和濃度 20％的氫氧化鈉）、機(jī)械強(qiáng)度及電絕緣性良好的優(yōu)點(diǎn)。文章最后對(duì)自控部分、工廠關(guān)于聚氯乙烯車間的環(huán)境保護(hù)做了簡(jiǎn)要介紹。這學(xué)年，在老師的指導(dǎo)下，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)、書(shū)籍 等途徑，我搜集了大量相關(guān)資料，并進(jìn)行了認(rèn)真的整理與組織工作。s prehensive status, but aslo has enriched people39。 危 害 ： 聚氯乙烯是經(jīng)常使用的一種塑料，是由聚氯乙烯樹(shù)脂、增塑劑和防老劑組成的樹(shù)脂，本身并無(wú)毒性。 燃爆危險(xiǎn)：本品易燃，為致癌物。但其耐熱性較差，軟化點(diǎn)為 80℃ ，于 130℃開(kāi)始分解變色，并析出 HCI。近年來(lái)，盡管在發(fā)達(dá)國(guó)家受到來(lái)自環(huán)保等多方面的壓力，但世界對(duì)的總需求量仍出現(xiàn)穩(wěn)定的增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)。在進(jìn)入 21 世紀(jì)以后 ,我們要學(xué)習(xí)和借鑒國(guó)外的先進(jìn)技術(shù)和發(fā)展模式 ,結(jié)合我國(guó)的具體情況 ,發(fā)展我國(guó)的聚氯乙烯工業(yè)。反應(yīng)中生成的一氧化碳則依電石爐的類型以不同方式排出：在開(kāi)放爐中，一 氧化碳在料面上燃燒，產(chǎn)生的火焰隨同粉塵 — 起向外四散；在半密閉爐中，一氧化碳的一部分被安置于爐上的吸氣罩抽出，剩余的部分仍在料面燃燒；在密閉爐中，全部一氧化碳被抽出。 h】； AP —— 乙炔分壓， atm； HP —— 氯化氫分壓， atm； VCMP —— 氯乙烯分壓， atm； T—— 溫度， K； R—— 氣體常數(shù)， （ kg無(wú)降液管的塔板（穿流型）則屬于逆流型。但塔頂壓力穩(wěn)定是平穩(wěn)操作的重要因素，因?yàn)樗攭毫Φ淖兓瘜⒁鹚?nèi)氣相流量和塔板上氣液平衡條件的變化，從而使操作條件改變，影響產(chǎn)品的質(zhì)量。 13 3 工藝計(jì)算 物料衡算 根據(jù)設(shè)計(jì)要 求，列表如下： 生產(chǎn)能力： 30000T PVC/年 名稱 \組分 VC EDC N2 C2H2 H2O 總計(jì) 分子量kg/kmol 99 28 26 18 流 量 kg/h 4720 90 120 20 80 5030 質(zhì)量含量 w% 摩爾含量 x 0． 0106 工藝流程圖概況（方塊圖）： 氣柜 進(jìn)料 出料 冷凝水 （ 1）來(lái)自堿洗塔的物料流率 hk m o lk m o lkg hkgN VC /?? 同理可以得： 堿洗塔 氣柜 機(jī)前冷凝器 壓縮機(jī) 機(jī)后冷凝器 油水分離器 全凝器 低沸塔 高沸塔 成品冷凝器 尾氣冷凝器 油水分離器 水 堿洗塔 氣柜 14 hk molN E D C /? hk m olNN /2 8 ? hkm olN HC / ? hk m olN OH / ? （ 2）冷凝水的求取：（出料 ） 氣柜內(nèi) t=25176。為控制塔釜液位，塔底再沸器也設(shè)置一液位自控裝置。 （ 2） 合成工段 精乙炔、氯化氫兩種原料按 1: 進(jìn)行混合， 經(jīng)混合脫水系統(tǒng)脫水、預(yù)熱后，通過(guò)裝有吸附的 HgCl2的含活性炭觸媒的列管式固定床催化合成粗氯乙烯單體。按氣液接觸基本結(jié)構(gòu)特點(diǎn)分類，其中有工業(yè)價(jià)值的大致可以分為三類： （ 1） 填料塔 10 填料塔屬于微分接觸逆流操作，塔內(nèi)以填料作為氣液接觸的基本構(gòu)件。 近來(lái)石油價(jià)格有所上漲，聯(lián)合法和乙烯氧化法成本相對(duì)于電石乙炔法較高， 該 廠生產(chǎn)規(guī)模不大，另外電石乙炔法工藝成熟，可利用 該 廠電解生產(chǎn)的氯化氫，綜合各因素，本設(shè)計(jì)選用電石乙炔法。能導(dǎo)電，純度愈高，導(dǎo)電性愈好 。目前，生產(chǎn) PVC 樹(shù)脂主要采用懸浮法，少量采用乳液法及 本體法。 (5)汽 車：內(nèi)飾件及各種部件的表皮套等、汽車儀表電線絕緣層及護(hù)套、護(hù)管。噴水冷卻容器，可能的話將容器從火場(chǎng) 移至空曠處。 主要用途：用作塑料原料及用于有機(jī)合成，也用作冷凍劑等。溶于酮類、脂類和氯烴類溶劑。 在設(shè)計(jì)過(guò)程中，得到了指導(dǎo)老師和同學(xué)的熱心幫助和指導(dǎo)，在此謹(jǐn)表感謝。第二部分是工藝計(jì)算，包括物料衡算、熱量衡算和設(shè)備的計(jì)算和選型。s. Key words: 30000t/year polyvinyl chloride (PVC) selective evaporation high boiling point tower 目錄 1 總論 ........................................................................................................................................... 1 產(chǎn)品介紹 ............................................................................................................................ 1 產(chǎn)品性質(zhì) .................................................................................................................. 1 產(chǎn)品用途 .................................................................................................................. 3 生產(chǎn)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì) .......................................................................................................... 4 原料規(guī)格及來(lái)源 ................................................................................................................. 5 規(guī)格 ......................................................................................................................... 5 來(lái)源 ......................................................................................................................... 6 2 氯乙烯的生產(chǎn)方法及工藝流程 .................................................................................................... 6 各種生產(chǎn)方法評(píng)述及生產(chǎn) 方法的選擇 .................................................................................. 6 電石乙炔法合成 VC 的反應(yīng)原理及物化數(shù)據(jù) ........................................................................ 7 反應(yīng)機(jī)理 .................................................................................................................. 7 物化數(shù)據(jù) .................................................................................................................. 9 生產(chǎn)工藝條件的選擇及主要設(shè)備形式的選擇 ....................................................................... 9 生產(chǎn)工藝條件的選擇 ................................................................................................. 9 主要設(shè)備形式的選擇 ................................................................................................. 9 工程流程說(shuō)明 .................................................................................................................... 11