【正文】 當(dāng)轉(zhuǎn)化率達(dá) 60~70%,有自加速現(xiàn)象發(fā)生 ,反應(yīng)加快 ,放熱現(xiàn)象激烈 ,應(yīng)加大冷卻水量。 聚氯乙烯懸浮法具體工藝路線如下 : ,依次將分散劑溶液、引發(fā)劑及其他助劑加入聚合釜內(nèi)。工藝路線一經(jīng)確定 ,即可進(jìn)行工藝流程的設(shè)計(jì) ,因此 ,工藝路線是工藝流程設(shè)計(jì)的依據(jù)。如果 ,一種產(chǎn)品的生產(chǎn)只有一種定型的生產(chǎn)方法 ,那么在工藝路線上就無須選擇 。 工藝路線的選擇 工藝路線選擇原則 工藝路線的選擇即生產(chǎn)方法的選擇。最好采用計(jì)算機(jī)數(shù)控聯(lián)機(jī)質(zhì)量控制系統(tǒng)。在實(shí)際生產(chǎn)中 ,一般控制在指定溫度的正負(fù) ℃范圍內(nèi) ,最好是控 制在正負(fù) ℃范圍內(nèi)。還有熱穩(wěn)定劑、潤滑劑等。一旦發(fā)現(xiàn)有黏釜現(xiàn)象 ,采用高壓 (~)水沖洗法清洗。在水相中加入水相阻聚劑如次甲 基藍(lán)、硫化鈉等 。另外 ,人工清釜勞動強(qiáng)度大 ,條件惡劣 ,影響工人健康。為此需要加入水溶性碳酸鹽、磷酸鹽、醋酸鈉等起緩沖作用的 pH 調(diào)節(jié)劑。 : apH 調(diào)節(jié)劑 氯乙烯懸浮聚合的 pH 值控制在 7~8,即在偏堿性的條件下進(jìn)行聚合。 ,在單體自由基存在下 ,氧能與單體作用生成過氧化高聚物 [CH2CHCLOO]n,該物質(zhì)易水解成酸類 ,破壞懸浮液和產(chǎn)品的穩(wěn)定性。 水的用量與樹脂內(nèi)部結(jié)構(gòu)有關(guān) ,緊密型樹脂 (以吸膠為分散劑 )的生產(chǎn) ,單體與水的質(zhì)量比為 1:~1:。尤其水中的氯離子、鐵和氧等的含量要嚴(yán)格控制 ,其中氯離子超過一定含量會造成樹脂顆粒不均 。 工業(yè)上常以纖維素類 (如羥丙基甲基纖維素、甲基纖維素等 )和醇解度75%~90%的聚乙烯醇為主分散劑 ,以非離子山梨糖醇 ,如一月桂酸酯、一硬脂酸酯、三硬脂酸酯等 為助分散劑 ,兩者進(jìn)行復(fù)合使用效果也很好。如果采用復(fù)合型引發(fā)劑 ,最好是一種引發(fā)劑的 t1/2 為 4~6h。 t1/2??引發(fā)劑分解半衰期 /h。 M??引發(fā) 劑的相對分子質(zhì)量 。用 AIBN 時(shí) ,取 。 引發(fā)劑的用量可以采用下式進(jìn)行估算 ,再通過少量實(shí)驗(yàn)進(jìn)行調(diào)整 ,即可確定 ,其計(jì)算公式如下 : I(%)NrM10 4/[ 式中 : I??工業(yè)上引發(fā)劑用量 (質(zhì)量分?jǐn)?shù) ),%。 多用有機(jī)過氧化物和偶氮類引發(fā)劑 ,其中有機(jī)過氧化物為過氧化二碳酸酯、過氧化酯類。乙炔參與聚合后 ,形成不飽和鍵使產(chǎn)物熱穩(wěn)定性變壞。生產(chǎn)原料對聚氯乙烯質(zhì)量很重要。采用燒結(jié) ,冷凝或吸收方法汽提品和處理廢氣 ,進(jìn)一步減少了氯乙烯單體的消耗。同時(shí)設(shè)備結(jié)構(gòu)改進(jìn) ,大型化和采用計(jì)算機(jī)數(shù)控聯(lián)機(jī)質(zhì)量控制 ,使批次之間樹脂質(zhì)量更加穩(wěn)定。具有操作簡單 ,生產(chǎn)成本低 ,產(chǎn)品質(zhì)量好 ,經(jīng)濟(jì)效益好 ,用途廣泛等特點(diǎn) ,適于大規(guī)模的工業(yè)生產(chǎn)。聚合反應(yīng)過程存在著嚴(yán)重的增長鏈向單體的轉(zhuǎn)移 ,是影響產(chǎn)物相對分子質(zhì)量的主要因素 ,這種鏈轉(zhuǎn)移隨溫度的升高而加快。反應(yīng)迅速 ,同時(shí)放出大量的反應(yīng)熱。 表 15 產(chǎn)品規(guī)格 序號 純度 單體含量 其它雜質(zhì) H2O PH 備注 精聚氯乙烯 ≥ 99% ≤ ≤ ≤ 優(yōu)級品 精聚氯乙烯 ≥ 98% ≤ ≤ ≤ 一等品 精聚氯乙烯 ≥ 97% ≤ ≤ ≤ 合格 精聚氯乙烯 ≥ 87% ≤ ≤ ≤ 第 2 章 工藝設(shè)計(jì)與計(jì)算 工藝原理 氯乙烯的聚合屬于自由基型聚合反應(yīng)。 表 13 原輔材料規(guī)格 序號 名稱 含量 % 1 乙烯 2 丙烯 3 乙炔 4 丁二烯 5 1丁烯 3炔 0 6 二氧化合物 7 水 8 HCl 0 去離子水規(guī)格如表 14 所示。 設(shè)計(jì)規(guī)模及原料與產(chǎn)品規(guī)格 設(shè)計(jì)規(guī)模 本廠的設(shè)計(jì)規(guī)模為年產(chǎn) 20萬噸丙酮氰醇 ,年實(shí)際工作日為 330天 ,日生產(chǎn)能力為 606 噸。這里交通運(yùn)輸也較方便 ,各種公用條件都可以滿足要求。生產(chǎn)原料便于取得 ,利于生產(chǎn)。廠址地下如有古墓 ,遺址或有地下建筑物 ,文物時(shí) ,事先應(yīng)征得文化部門的處理意見 [6]。 :有污染氣體排放的工廠應(yīng)位于生活區(qū)的下風(fēng)方向 ,并與廠區(qū)有一定的防護(hù)地帶。 :廠址要求交通方便。 :地下水最好對建筑材料無侵蝕性或具微侵蝕性 ,其水位最好低于地下結(jié)構(gòu)深度。便于排除雨水 ,不受洪水 ,海潮的影響或大型水壩潰壩的威脅。同時(shí) ,還要做到有利生產(chǎn)、方便生活、便于施工 ,并提供有多個(gè)可供選擇的方案進(jìn)行比較和評價(jià)。 注意資源合理開發(fā)和綜合利用、節(jié)約能源、節(jié)約勞動力 。 廠址選擇的基本原則 :廠址選擇必須遵守國家法律法規(guī) ,貫徹執(zhí)行國家方針、政策 ,堅(jiān)持基本建設(shè)程序 ,符合國家長遠(yuǎn)規(guī)劃及行政布局、國土開發(fā)整治規(guī)劃、城鎮(zhèn)發(fā)展規(guī)劃。 設(shè)計(jì)依據(jù) 《設(shè)計(jì)任務(wù)書》北京 化工大學(xué) 《化工設(shè)計(jì)》化學(xué)工業(yè)出版社 《畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 )工作手冊》北京化工大學(xué) 《化工工藝設(shè)計(jì)手冊》化學(xué)工業(yè)出版社 《輕化工廠設(shè)計(jì)概論》中國輕化工業(yè)出版社 《化工容器及設(shè)備實(shí)用手冊》 廠址選擇 廠址選擇是基本建設(shè)前期工作的重要組成部分 ,是根據(jù)國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)計(jì)劃和工業(yè)布局的要求 ,選擇和確定工廠的建設(shè)位置。本實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)采用懸浮發(fā)生產(chǎn)聚乙烯。中空容器 [4]。在有些國家已與木門窗 鋁窗等共同占據(jù)門窗的市場 。板材可以切割成所需的形狀 ,然后利用 PVC 焊條用熱空氣焊接成各種耐化學(xué)腐蝕的貯槽、風(fēng)道及容器等。 硬板和板材 PVC 中加入穩(wěn)定劑、潤滑劑和填料 ,經(jīng)混煉后 ,用擠出機(jī)可擠出各種口徑的硬管、異型管、波紋管 ,用作下水管、飲水管、電線套管或樓梯扶手。 6. PVC 糊樹脂 將 PVC 分散在液體增塑劑中 ,使其溶脹塑化而成增塑溶膠 ,通常用乳液或微懸浮樹脂 ,還需加穩(wěn)定劑、填料、著色劑等 ,經(jīng)充分?jǐn)嚢?,脫氣泡后 ,配成 PVC糊 ,再用進(jìn)、浸漬、澆鑄或搪塑等加工成各種制品。 透明片材 PVC 中加沖擊改性劑和有機(jī)錫穩(wěn)定劑 ,經(jīng)混合、塑化、壓延而成為透明的片材。 泡沫制品 軟質(zhì) PVC 混煉時(shí) ,加入適量的發(fā)泡劑做成片材 ,經(jīng)發(fā)泡成型為泡沫塑料 ,可作泡沫拖鞋、涼鞋、鞋墊、及防震緩沖包裝材料。無襯底的人造革則是直接由壓延機(jī)壓延成一定厚度的軟制薄片 ,再壓上花紋即可。 涂層制品 有襯底的人造革是將 PVC 糊涂敷于布上或紙上 ,然后在 100 攝氏度以上塑化而成。寬幅的透明薄膜可以供溫室、塑料大棚及地膜之用。 薄膜 PVC 與添加劑混合、塑化后 ,利用三輥或四輥壓延機(jī)制成規(guī)定厚度的透明或著色薄膜 ,用這種方法加工薄 膜 ,成為壓延薄膜。 聚氯乙烯的主要用途 一般軟制品 利用擠出機(jī)可以擠成軟管、電纜、電線等 。但其耐熱性較差 ,軟化點(diǎn)為 80℃ ,于 130℃開始分解變色 ,并析出HCI[3]。主要用于生產(chǎn)透明片、管件、金卡、輸血器材、軟、硬管、板材、門窗、異型材、薄膜、電絕緣材料、電纜護(hù)套、輸血料等 [3]。 產(chǎn)品性質(zhì)與特點(diǎn) 中文名稱 : 聚氯乙烯 英文名稱 : Polyvinyl chloride polymer 簡稱 : PVC 玻璃轉(zhuǎn)變溫度 : 87 ℃ 熔點(diǎn) :212℃ 導(dǎo)熱率λ : W/m?K 熱膨脹系數(shù)α :8105 /K 熱容 c: kJ/kg?K 吸水率 ASTM:% 聚氯乙稀是一種無毒、無臭的白色粉末。預(yù)計(jì)到 2020 年全球 PVC 的需求量將達(dá)到 3490 萬噸 ,2020 年將達(dá)到 4600 萬噸。隨著節(jié)水灌溉、建筑化學(xué)建材、包裝、電子電氣、汽車等下游行業(yè)對 PVC需求的快速增長 ,未來幾年我國對聚氯乙烯 PVC的需求仍將保持較高的增長速度。 國內(nèi)外的現(xiàn)狀及發(fā)展前景 聚氯乙烯 (PVC)廣泛應(yīng)用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、建筑、交通運(yùn)輸、 電力電訊和包裝等各領(lǐng)域。 聚氯乙烯 (PVC)硬質(zhì)制品可代替金屬制成各種工業(yè)行材、門窗、管道、閥門絕緣板及防腐材料等 ,還可以做收音機(jī)、電話、電視機(jī)、蓄電池外殼及家具、玩具等。由于它具有優(yōu)良的耐化學(xué)腐蝕性、電絕緣性、陰燃性、物理及機(jī)械性能、抗化學(xué)藥品性能、質(zhì)輕、強(qiáng)度高且易加工、成本低 ,可通過模壓、層合、注塑、擠塑、壓延、吹塑中空等方式 進(jìn)行加工 ,是一種能耗少、生產(chǎn)成本低的產(chǎn)品。闡述了公用工程的自動控制水平。在確定聚氯乙烯生產(chǎn)工藝的基礎(chǔ)上進(jìn)行了物料衡算 ,熱量衡算 ,設(shè)備選型等。本文對聚氯乙烯的研究 ,生產(chǎn)和應(yīng)用進(jìn)行了詳細(xì)的概述 ,闡述了其在化學(xué)工業(yè)