年产9500吨年聚氯乙烯悬浮聚合工艺设计

9500吨/年聚氯乙烯悬浮聚合工艺设计

摘 要

本设计为年产9500吨聚氯乙烯聚合工艺设计，整个设计文件由设计说明书和设计图纸两部分组成。在设计说明书中，简单介绍了聚氯乙烯的生产现状、发展趋势、性能和主要用途，着重介绍以悬浮聚合法作为聚合的工艺生产方法。在设计过程中，根据设计任务书的要求，进行了较为详细的物料衡算和热量衡算和聚合釜计算，对设备进行了工艺计算和选型，同时对整个装置进行了简单的技术经济评价。绘制了相应的设计图纸，设计图纸包括工艺流程图、聚合釜装配图。

关键词：聚氯乙烯；悬浮聚合工艺；干燥； 单体；生产工艺

Abstract

The design for the 9,500 tons of PVC polymerization process design throughout the design file is composed by two parts of the design specification and design drawings. In the design manual, a brief introduction of PVC production status, development trends, performance, and the main purposes highlighted by suspension polymerization as the polymerization process production methods. In the design process, according to the requirements of the design task book to conduct a more detailed material balance and heat balance and the the polymerizer calculation process calculation and selection of equipment, a simple techno-economic evaluation of the entire device . Drawing of the design drawings, design drawings including process flow diagram of the polymerization reactor assembly drawing.

Keywords: PVC , suspension polymerization process, dry, monomer , production process

目 录

前 言 ................................................. 1 第1章 概述 ............................................ 2

1.1聚氯乙烯简介 ..................................... 2

1.1.1 聚氯乙烯的理化性能 ......................... 2 1.1.2聚氯乙烯树脂的用途.......................... 3 1.2聚氯乙烯配方 ..................................... 4 第2章 聚氯乙烯生产工艺流程设计 ........................ 5

2.1 聚氯乙烯生产工艺流程简述 ........................ 5 2.2 聚氯乙烯生产工艺流程操作步骤 .................... 5

2.2.1 聚合单元 ................................... 5 2.2.2 VC回收工序 ................................. 6 2.2.3 汽提、干燥工序 ............................. 6

第3章 物料衡算 ........................................ 8

3.1 车间物料衡算 .................................... 8

3.1.1主要工艺参数 ................................ 8 3.1.2 生产任务的计算 ............................. 8 3.1.3投入单体的计算 .............................. 9 3.2 聚合釜的物料衡算 ............................... 10

3.2.2 聚合釜的生产计算 .......................... 10

第4章 热量衡算 ....................................... 12

4.1 聚合釜热量衡算 ................................. 12

4.1.1 参数设定 .................................. 12 4.1.2 混合热和搅拌热的考虑 ...................... 13 4.2 回流冷凝器热负荷的考虑 ......................... 13 4.3 物料带入聚合釜的热量 ........................... 13 4.4 聚合反应放出的热量 ............................. 14 4.5 物料带出聚合釜的热量 ........................... 14 4.6 反应过程需要加入的热量 ......................... 14

4.7 加热水的用量: .................................. 14 4.8 冷却水的用量： ................................. 14 4.9传热面积 ........................................ 15 第5章 设备工艺设计 ................................... 16

5.1 聚合釜的设计 ................................... 16

5.1.1 生产周期或生产批数 ........................ 16 5.1.2 根据年产量确定每批进料量 .................. 16 5.1.3 选择反应器装料系数 ........................ 16 5.1.4 计算反应器体积 ............................ 16 5.1.5 聚合釜壁厚的计算 .......................... 17 5.2 汽提塔 ......................................... 17 5.3 混料槽 ......................................... 17 5.4 离心机 ......................................... 18 5.5 干燥器 ......................................... 18 第6章 环境保护 ....................................... 19

6. 1废水的治理 ..................................... 19 6. 2废渣的治理 ..................................... 19 6. 3废渣的治理 ..................................... 20 参考文献 .............................................. 21

前 言

聚氯乙烯（PVC）是由氯乙烯单体（VCM）均聚或与其他多种单体共聚而制得的合成树脂，聚氯乙烯再配以增塑剂、稳定剂、高分子改性剂、填料、偶联剂和加工助剂，经过提炼、塑化、成型加工成各种材料。在现代工业生产和人类生活中起着举足轻重的作用，因此PVC的生产和技术的改进越来越受到现代人的关注！

本设计是以氯乙烯单体为原料，对年产能力为9500吨的PVC聚合工艺设计，以有关化工设计资料作参考，按课程设计大纲和设计任务书的要求进行设计。

本设计的内容是在简要介绍聚氯乙烯发展状况及其性质、用途，工艺方法选择的基础上，重点介绍了采用悬浮聚合法生产PVC的工艺过程，产量为年产9500吨。设计的主要内容有：1、生产能力计算；2、原料及制备；3、物料衡算、热量衡算；4、工艺参数确定；5、聚合反应釜计算；6、产物后处理工序。设计图纸包括1张工艺流程图；1张聚合釜装配图。

本设计旨在理论学习的基础上，结合生产实践，熟悉工艺流程、生产方案的选择、设备的选型等，掌握工艺设计中的物料衡算、能量衡算、设备的计算、选型，对参考文献的查阅与学习等的方法。

由于设计者的理论知识有限，设计经验的缺乏，在设计的过程中难免会有一些不足和错误之处，敬请各位老师指评指正。

第1章 概述

1.1聚氯乙烯简介

1.1.1 聚氯乙烯的理化性能

⑴ 典型的物理性质

外观 ﹕ 白色粉末 密度 ﹕ 1.35—1.45g/cm3 表观密度﹕0.4—0.65 g/cm3

比热容﹕1.045—1.463J/（g.℃） 热导率﹕2.1kW/（m.K）

颗粒大小﹕悬浮聚合﹕60-150μm 本体聚合﹕30—80μm 糊树脂﹕0.1-2μm 掺混﹕20-80μm

⑵ 热 性 能

无明显熔点 85℃以下呈玻璃态，85-175℃呈弹态，175-190℃为熔融状态，190-200℃属粘流态，软化点﹕75-85℃，加热到130℃以上时变成皮革状，同时分解变色，长期加热后分解脱出氯化氢。

⑶燃烧性能

PVC在火焰上能燃烧，并降解释放出HCl，CO和苯等低分子量化合物，离火自熄。

⑷电性能

PVC耐电击穿，它对于交流电和直流电的绝缘能力可与硬橡胶媲美，其介电性能与温度， …… 此处隐藏：3932字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……