【正文】 運動用品。還可用于制作制服和專用保護(hù)設(shè)備的皮帶。 8 日用消費品 在我們 的日常生活領(lǐng)域中處處可見到 PVC 產(chǎn)品。 7 護(hù)墻板 地板 PVC 護(hù)墻板主要用于取代鋁制護(hù)墻板。 6 包裝材料 PVC 制品用于包裝主要為各種容器、薄膜及硬片。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。 濟(jì)源職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 4 4 硬材和板材 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。薄膜的用途很大，可以通過剪裁、熱合方法加工成包裝袋、雨衣、桌布、窗簾、充氣玩具等。利用壓延機可將 PVC 制成規(guī)定厚度的透明或著色薄膜， 用這種方法生產(chǎn)的薄膜稱為壓延薄膜。在我國， PVC 管較聚乙烯（ PE）管和聚丙烯（ PP）管開發(fā)早，品種多，性能優(yōu)良，使用范圍廣，在市場上占有重要位置。 聚氯乙烯的用途 PVC 用途 1 型材 異型材 型材、異型材是我國 PVC 消費量最大的領(lǐng)域，約占 PVC 總消費量的 25％左右，主要用于制作門窗和節(jié)能材料，目前其應(yīng)用量在全國范圍內(nèi)仍有較大幅度增長。 PVC 在火焰上能燃燒并放出 HCl，但離開火焰立即自熄。 PVC的溶解性與相對分子質(zhì)量大小及聚合方法有關(guān)。 PVC 的物理機械性能取決于樹脂的相對分子質(zhì)量、增塑劑及填料的含量，樹脂的相對分子質(zhì)量越大，則機械性能、耐寒性、熱穩(wěn)定性越高，但加工溫度也越高，成型比較困難；樹脂的相對分子質(zhì)量低，則與上述相反。它具有一般非晶態(tài)線性高聚物的 3 種熱力學(xué)狀態(tài)，即玻璃態(tài) 、 高彈態(tài)和黏流態(tài)，玻璃化溫度一般為 75~85℃。 PVC 溶解性很差，只能溶于少數(shù)溶劑，另外， PVC 本身無害，如果采濟(jì)源職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 3 用無毒的增塑劑、穩(wěn)定劑等輔助材料制成的制品，對人畜均無害。 m 外觀：白色粉末 分子量： 3684093750 相對密度（比重）： 表觀密度： 熱容： 由于高分子主鏈上引入氯原子 ,使其高分子結(jié)構(gòu)不同于聚乙烯 ,并 具有一系列獨特的性能。在生產(chǎn)工藝確定的基礎(chǔ)上進(jìn)行了物料衡算，熱量衡算及設(shè)備選型。闡述了聚氯乙烯在生產(chǎn)生活中的顯著作用和重要地位。 在我國宏觀經(jīng)濟(jì)向好、國民經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展、 國內(nèi)需求旺盛特別是房地產(chǎn)和汽車行業(yè)的快速增長等因素的推動下，我國聚氯乙烯 (PVC)工業(yè)繼續(xù)保持著快速增長的勢頭。 33 濟(jì)源職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 1 摘要 本設(shè)計為年產(chǎn) 16 萬 噸聚氯乙烯 聚合 工段的初步工藝設(shè)計 。 32 參考文獻(xiàn) 30 附錄二 28 攪拌器的選型 26 釜體設(shè)計 22 熱量衡算 21 濟(jì)源職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） II 計算依據(jù) 21 物料衡算流程示意草圖 20 第三章 工藝計算 16 13 懸浮聚合反應(yīng)各階段的物料相變 11 溶液聚合 9 乳液聚合 9 懸浮聚合 8 聚氯乙烯的聚合方法 8 主要原料的性質(zhì) 8 原輔材料組成 3 聚氯乙烯的生產(chǎn) 狀況與市場預(yù)測 2 聚氯乙烯的性能 2 聚氯乙烯的性能和用途 1 第一章 緒論 濟(jì)源職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢 業(yè) 設(shè) 計（論 文） (冶金化工系 ) 題 目 年產(chǎn) 16 萬噸聚氯乙烯聚合工段設(shè)計 專 業(yè) 應(yīng)用化工技術(shù) 班 級 姓 名 學(xué) 號 指導(dǎo)教師 完成日期 2021 年 6 月 25 日 ～ 2021 年 10 月 10 日 濟(jì)源職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） I 目錄 摘要 2 聚氯乙烯的用途 4 聚氯乙烯生產(chǎn)與消費狀況 4 聚氯乙烯市場預(yù)測 6 第二章 聚氯乙烯聚合工段設(shè)計 8 原料的性質(zhì) 11 本體聚合 12 氯乙烯懸浮聚合的原理 13 懸浮聚合反應(yīng)的過程 15 聚氯乙烯聚合工段生產(chǎn)工藝流程 16 懸浮法 PVC聚合工段生產(chǎn)工藝的工序組成 19 21 物料衡算 21 計算 23 第四章 設(shè)備選型 24 聚合工段的主要設(shè)備（聚合釜）的特點 24 聚合釜釜體及筒體厚度設(shè)計 26 參數(shù)確定 27 筒體厚度設(shè)計 29 附錄一 31 致謝 聚氯乙烯 (簡稱PVC)是氯乙烯單體 (簡稱 VCM)聚合而成的高分子化合物， 是一種熱塑性塑料。 本設(shè)計簡單介紹了 聚氯乙烯 的性質(zhì)和主要用途 ，產(chǎn)品的生產(chǎn)和消費狀況，以及其市場預(yù)測。原料的組成和性質(zhì)，聚合工段的聚合方法及聚合原理確定了其生產(chǎn)工藝流程。 關(guān)鍵詞： 聚氯乙烯 聚合方法 氯乙烯 濟(jì)源職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 2 第一章 緒論 聚氯乙烯的性能和用途 聚氯乙烯的 性能 聚氯乙烯 (polyvinylchloride,簡稱 PVC)是氯乙烯單體 (簡稱 VCM)聚合而成的高分子化合物 ,它的結(jié)構(gòu)式是 : — [CH2— CH]n— ︱ Cl 式中 n表示平均聚合度 .聚合度 n可用反應(yīng)溫度及聚合分子量調(diào)節(jié)劑進(jìn)行控制 ,國內(nèi)工業(yè)生產(chǎn)的通用聚氯乙烯樹脂平均聚合度通?？刂圃?650～ 1785。其主要物化數(shù)據(jù)如下?！妫?0100℃） 導(dǎo)熱系數(shù)： ℃ 顆粒直徑：通常緊密型樹脂 30100μ m 疏松型樹脂 60150μ m 折射率 n= 軟化點 7580℃ 熱分解點： 100℃開始降解放出氯化氫 基本性能 聚氯乙烯簡稱（ PVC），由氯乙烯在引發(fā)劑作用下聚合而成的熱塑性樹脂，具有價格 便宜、難燃自熄、抗化學(xué)藥品性能好 （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） 、電絕緣性能好、耐磨、消聲消震、較好的強度、氣缸性好及材料來源廣泛 （石油、石灰石、焦炭、食鹽和天然氣）等特點。 主要物理性質(zhì) PVC 系高分子化合物，是一種無定形結(jié)構(gòu)的熱塑性塑料。在 紫外光照射下，硬 PVC 產(chǎn)生淺藍(lán)或白色的熒光。 主要化學(xué)性質(zhì) PVC 對多數(shù)無機酸和堿是穩(wěn)定的，受熱不穩(wěn)定而被分解釋放出 HCl。一般來說，溶解度隨著聚合體分子的增加而減小。難燃性和自熄性是 PVC 的最大特點。 2 管材 PVC 管材是 PVC 第二大消費領(lǐng)域，約占其消費量的 20％左右。 3 薄膜 PVC 薄膜是 PVC 第三大消費領(lǐng)域，約占其消費量的 10％左右。也可以將 PVC 的粒狀原料利用吹塑成型機吹制成薄膜，用這種方法生產(chǎn)的薄膜稱為吹塑薄膜。寬幅的透明薄膜可以建造溫室和塑料大棚，或者用作地膜。將壓延好的薄片重疊熱壓，可制成各種厚度的硬質(zhì)板材。 5 一般軟質(zhì)品 利用擠出機可以擠成軟管、電纜、電線等；利用注射成型機配合各種模具，可制成塑料涼鞋、鞋底、拖鞋、玩具、汽車配件等。 PVC 容器主要生產(chǎn)礦泉水、飲料、化妝品瓶，也有用于精制油的包裝。 PVC 地板磚中除一部分 PVC樹脂外，其余組分是回收料、粘合劑、填料及其它組分，主要應(yīng)用在機場候機樓地面和其它場所的堅硬地面。 PVC 被用來制作各種仿皮革，用于行李包，運動制品，如籃球、足球和橄欖球等。服裝用 PVC 織物一般是吸附性織物 (不需涂布 )，如雨披、嬰兒褲、仿皮夾克和各種雨靴。 聚氯乙烯的生產(chǎn)狀況與市場預(yù)測 聚氯乙烯生產(chǎn)與消費狀況 聚氯乙烯生產(chǎn)現(xiàn)狀 2021 年世界 PVC 生產(chǎn)能力達(dá)到 3267 萬 t/a。北美約占 %，西歐約占 %，日本約占 %，除日本以外的亞洲國家和地區(qū)約占 %，其他地區(qū)約占 %。世界聚氯乙烯產(chǎn)量中約 95%是以乙烯為原料生產(chǎn)的，其余是以乙炔為原料，以乙炔為原料的PVC 生產(chǎn)國主要有俄羅斯、波蘭、南非和我國。各地區(qū)的生產(chǎn)能力、產(chǎn)量見下表 11。自 1996年以來，日本 PVC 的消費量有所下降。在 PVC 消費中軟制品約占總消費量的 3035%， 用量最大的是膜和片；硬制品約占總消費量的 6065%，用量最大的是管材和管件。硬制品的發(fā)展將以復(fù)合材料、摻混材料及其它適應(yīng)建材市場要求的制品為主。 國內(nèi) PVC 生產(chǎn)情況 2021 年以來，我國聚氯乙烯行業(yè)發(fā)展速度驚人，新建、擴(kuò)建項目紛紛上馬，產(chǎn)能迅速擴(kuò)大， 2021～ 2021 年，我國聚氯乙烯產(chǎn)能年均增長率達(dá) 25%，但從 2021 年起，產(chǎn)能增速呈現(xiàn)放緩趨勢。預(yù)計到 2021 年，我國聚氯乙烯產(chǎn)能將達(dá) 1500 萬噸 /年。中國已經(jīng)成為世界上最大的 PVC 生產(chǎn)國， 2021 年我國 PVC 產(chǎn)量達(dá) 萬噸，同比增長 %，自給率約為 90%，在我國通用樹脂中，自給率最高。 我國 PVC 樹 脂工業(yè)原料路線大致有以下 4 種： (1)原料路線落后的電石乙炔法生產(chǎn) VCM，進(jìn)而聚合 PVC，該法生產(chǎn)成本高，技術(shù)落后，裝置規(guī)模小，能耗高，環(huán)境污染嚴(yán)重，經(jīng)濟(jì)效益較差。 (3)采用二氯乙烷裂解原料路線生產(chǎn) VCM，進(jìn)而聚合成 PVC。 國內(nèi) PVC 生產(chǎn)企業(yè)在引進(jìn)國外先進(jìn)的生產(chǎn)技術(shù)的同時，開始了消化、吸收、創(chuàng)新的國產(chǎn)化工作，通過十幾年的技術(shù)攻關(guān)、技術(shù)發(fā)行取得了較大的成績， 使我國懸浮法 PVC 的生產(chǎn)技術(shù)和產(chǎn)品質(zhì)量水平邁上了一個新臺階，但與國外水平相比，仍有差距。建筑業(yè)是我國近幾年和今后相當(dāng)長的一段時間成長性較高的行業(yè)，建筑行業(yè)的發(fā)展需要大量塑料建材，取代傳統(tǒng)的木材、金屬和水泥等，以節(jié)約能源，保護(hù)環(huán)境。 目前世界人均消費 PVC 樹脂達(dá) ，發(fā)達(dá)國家人均 PVC 消耗量多在1216 kg，而我國 PVC 人均消費量約 。 聚氯乙烯市場預(yù)測 二、 PVC市場前景及未來發(fā)展 濟(jì)源職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 7 國內(nèi)產(chǎn)能或?qū)⒗^續(xù)快速增長：到 2021年國內(nèi)產(chǎn)能將達(dá) 2021萬噸左右， 2021年預(yù)計達(dá) 2300萬噸；國內(nèi)市場競爭將更加激烈，進(jìn)口依存度將進(jìn)一步降低，國產(chǎn)料出口量將會逐步增加； 國內(nèi)需求：仍將保持較快的增長速度，預(yù)計未來 510年內(nèi)需求年均增長率保持 79%； 產(chǎn)品結(jié)構(gòu)將發(fā)生一定變化：國產(chǎn)高檔料比例將有所提高 (糊樹脂、專用粒 料、高聚合度、高透明、醫(yī)用級食品級 )，新上裝置應(yīng)著眼高檔專用料市場； 塑料加工企業(yè)及制品：將升級換代，優(yōu)勝劣汰，專料專用，制品和原料出口穩(wěn)步增長，制品質(zhì)量也將得到一定程度的提高。 中國到 2021年總需求量可達(dá)到 1500萬噸以上，增漲速度 8%左右。 氯乙烯的性質(zhì) 氯乙烯的物理性質(zhì) 氯乙烯（ CH2=CHCl）無色氣體，易液化。微溶于水，溶于乙醇、乙醚。燃燒時火焰邊緣微綠?？砂l(fā)生加成反應(yīng)。還可以與某些不飽和化合物共聚成為改善某些性能的改性品種。工業(yè)上用乙炔與氯化氫于汞鹽作用下加成，或由乙烯氯化后熱解生成氯化氫和氯乙烯、二氯乙烷熱裂解等方法制得。氯乙烯可溶欲烴類、丙酮、乙醇、含氯溶劑如二氯乙烷以及多種有機溶劑內(nèi)。由于雙鍵的存在，氯乙烯能發(fā)生一系列的化學(xué)反應(yīng)，工業(yè) 應(yīng)用 最重要的化學(xué)反應(yīng)是其均聚與共聚反應(yīng)。 (2) 共聚反應(yīng) 為了改進(jìn)聚氯乙烯樹脂的性能