毕业设计（论文）--年产5万吨PVC的聚合工段工艺设计

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1、济源职业技术学院毕业设计（论文）济源职业技术学院毕业设计（论文）(冶金化工系)题目年产5万吨PVC的聚合工段工艺设计专业应用化工技术班级姓名学号09120122指导教师完成日期2011年5月16日～2011年10月10日-39-济源职业技术学院毕业设计（论文）目录摘要1前言2第一章聚氯乙烯工业概述31.1聚氯乙烯的性质与用途31.1.1聚氯乙烯的性质31.1.2聚氯乙烯的用途31.1.3聚氯乙烯的回收与再利用51.1.4聚氯乙烯的危害51.1.5聚氯乙烯的污染51.2氯乙烯工业的应用61.3中国聚氯乙烯的发展61.4应用状况7第二章聚氯乙烯生产工艺82.1原料乙炔的制备82.1.1

2、乙炔概述82.1.2生产方法92.1.3工艺路线的选择102.1.4反应原理102.1.5工艺条件102.1.6工艺流程图112.1.7流程简述122.2氯乙烯合成132.2.1概述132.2.2生产原理132.2.3工艺流程图162.2.4工艺流程概述162.3氯乙烯聚合172.3.1概述172.3.2PVC生产原理182.3.4反应原理192.3.5工艺条件202.3.6工艺流程图212.3.7流程概述21第三章工艺计算与设备设计及选择233.1原料乙炔的制备的计算233.1.1原始数据及相关公式233.1.2物料衡算23-39-济源职业技术学院毕业设计（论文）3.1.3.进入

3、合成塔的乙炔混合气体253.2氯乙烯合成中原料气组成253.2.1原始数据整理253.2.2物料横算253.2.3各组分混合气体汇总263.2.4氯乙烯合成273.3热量衡算293.3.1转化器在单位时间内的热量293.3.2相关数据303.3.3相关计算303.4转化器直径313.5催化剂用量313.6转化器台数及催化剂床层高度确定323.7传热面积333.8管径的计算333.8.1管径计算33第四章毕业设计总结354.1发生工序水的循环利用354.2固碱干燥的利用354.3采用盐酸脱吸法（回收HCl）354.4转化器热水能量的综合利用354.5转化器出口气体低位能能量的利用36

4、4.6二氯乙烷的回收利用364.7本体聚合36致谢37参考文献38附图一：氯乙烯悬浮聚合工艺流程图39附图二：主要设备图40-39-济源职业技术学院毕业设计（论文）摘要本设计是年产5万吨聚氯乙烯（PVC）车间合成工段初步设计。本文对聚氯乙烯的研究，生产和应用进行了详细的概述，阐述了其在化学工业中的作用和地位。确定了聚氯乙烯的生产工艺。在确定聚氯乙烯生产工艺的基础上进行了物料衡算，热量衡算，设备选型等。讨论了三废、供电、供水、采暖的处理方案。阐述了公用工程的自动控制水平。关键词：聚氯乙烯（PVC）氯乙烯物料衡算热量衡算聚合反应-39-济源职业技术学院毕业设计（论文）前言聚氯乙烯是一种

5、使用一个氯原子取代聚乙烯中的一个氢原子的高分子材料。工业聚氯乙烯树脂主要是非晶态结构，但也包含一些结晶区域（约５％），所以聚氯乙烯没有明显的溶点，约在80℃左右开始软化，热扭变温度（1.82MPa负荷下）为70～71℃，在加压下150℃开始流动，并开始缓慢放出氯化氢，致使聚氯乙烯变色（由黄变红、棕、甚至于黑色）。工业聚氯乙烯重均相对分子质量在4.8～4.8万范围内，相应的数均相对分子质量为2～1.95万。而绝大多数工业树脂的重均相对分子质量在10～20万，数均相对分子质量在4.55～6.4万.硬质聚氯乙烯（未加增塑剂）具有良好的机械强度、耐候性和耐燃性，可以单独用做结构材料，应用于

6、化工上制造管道、板材及注塑制品。硬质聚氯乙烯可以用增强材料。它是世界上产量最大的塑料产品之一，价格便宜，应用广泛，聚氯乙稀树脂为白色或浅黄色粉末。根据不同的用途可以加入不同的添加剂，聚氯乙稀塑料可呈现不同的物理性能和力学性能。在聚氯乙稀树脂中加入适量的增塑剂，可制成多种硬质、软质和透明制品。纯的聚氯乙稀的密度为1.4g/cm3,加入了增塑剂和填料等的聚氯乙稀塑件的密度一般为1.15～2.00g/cm3。硬聚氯乙稀有较好的抗拉、抗弯、抗压和抗冲击能力，可单独用做结构材料。软聚氯乙稀的柔软性、断裂伸长率、耐寒性会增加，但脆性、硬度、拉伸强度会降低。聚氯乙稀有较好的电气绝缘性能，可作低频

7、绝缘材料，其化学稳定性也好。由于聚氯乙稀的热稳定性较差，长时间加热会导致分解，放出HCl气体，使聚氯乙稀变色，所以其应用范围较窄，使用温度一般在-15～55℃之间。-39-济源职业技术学院毕业设计（论文）第一章聚氯乙烯工业概述1.1聚氯乙烯的性质与用途1.1.1聚氯乙烯的性质PVC属于无定形共聚物，密度1.35～1.45，表观密度度0.4～0.65，比热容1.045～1.465，热导率2.1KW（m.k），折射率=1.544.85℃以呈玻璃态。85～175℃呈粘弹态。