年產(chǎn)15萬噸PVC全工段工藝畢業(yè)設(shè)計【畢業(yè)論文+CAD圖紙全套】

買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 I 摘 要 本設(shè)計采用電石法、懸浮法聚合生產(chǎn) 對 年產(chǎn) 15 萬噸聚氯乙烯 (工段工藝設(shè)計 ， 進(jìn)行了乙炔段 物料衡算 、 氯乙烯合成物料衡算 、 聚合段 物料衡算 、 汽提段物料衡算 、離心干燥段物料衡算 和 乙炔段 熱量衡算 、氯乙烯合成熱量衡算、聚合釜熱量衡算。 得出 本次設(shè)計 需 采用九個 48 3m （ 型）不銹鋼聚合釜并聯(lián)操作 ， 五臺 70 3m 出料槽 ， 21 臺 同時 繪制 了 帶控制點的 成 工藝流程圖、 帶控制點的 提工藝流 程圖、 聚合工段 主要 設(shè)備平面布置圖 、 聚合工段 主要設(shè)備立面布置圖以及 聚合釜裝配 圖等。 關(guān)鍵詞 ： 聚氯乙烯；電石法；懸浮聚合；聚合釜；工藝流程 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 Of 50,000 in of of of of 48 ( in 0 21 VC VC in of 文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 錄 摘 要 . I . 錄 . 一章 文獻(xiàn)綜述 . 1 . 2 . 2 . 2 . 3 . 4 . 4 內(nèi)聚氯乙烯工業(yè)技術(shù)進(jìn)展 . 4 . 5 . 5 . 6 第二章 工藝流程說明 . 9 炔發(fā)生及氯乙烯合成階段 . 9 . 10 漿汽提工藝流程： . 12 心干燥工藝流程： . 12 第三章 物料衡算 . 14 . 14 . 15 . 17 . 17 . 20 . 22 . 23 . 26 . 26 . 27 . 28 . 29 第四章 熱量衡算 . 31 . 31 . 31 . 31 . 33 . 35 . 38 . 39 . 40 . 43 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 五章 設(shè)備選型計算 . 45 . 45 選型 . 45 . 46 . 47 . 48 設(shè)備一覽表 . 49 第六章 安全生產(chǎn)及環(huán)境保護(hù) . 51 . 51 . 51 . 52 . 53 . 53 . 54 后國內(nèi)聚氯乙烯工業(yè)的發(fā)展目標(biāo)和對策 . 55 參考文獻(xiàn) . 56 致謝 . 57 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 1 第一章 文獻(xiàn)綜述 聚氯乙烯 (有阻燃、絕緣、耐磨損、耐腐蝕、價格低廉、原材料來源廣泛等優(yōu)良的綜合性能 , 其加工方法主要有 ： 擠出、注塑、壓延和吹塑等。聚氯乙烯經(jīng)加工后可以制成管材、管件、棒材、型材、薄膜、片、電線電纜絕緣材料、人造革、地板磚、玩具 、鞋、瓶子、唱片、防腐材料、防水材料等制品，廣泛用于輕工、建筑、農(nóng)業(yè)、電力、電子電器、包裝、日常生活等多方面。聚氯乙烯是五大熱塑性合成樹脂之一，其產(chǎn)量僅次于聚乙烯 (聚丙烯 (居第 3 位 ,其消費量占合成樹脂總消費量的 29%左右，也居第 3位。由于聚氯乙烯消耗氯堿生產(chǎn)中 30%的氯氣，因此，聚氯乙烯對堿、氯平衡和氯堿工業(yè)的發(fā)展具有極其重要的作用。 以美國為例，聚氯乙烯產(chǎn)品在 17 種塑料產(chǎn)品中占有相當(dāng)大的比例。 1993 年，美國聚氯乙烯建材的消費量占總消費量的 相應(yīng)的電子用品占 家庭用品占 工業(yè)器具占 10%；在塑料家具中占 在玩具中占 在包裝用品中占 在運輸工具中占 有如在日本，聚氯乙烯產(chǎn)品在塑料工業(yè)中也占有相當(dāng)大比例， 1991年日本塑料制品總產(chǎn)量為 。聚氯乙烯樹脂的消費量占合成樹脂的消費量的 30%，其中軟質(zhì)聚氯乙烯制品在塑料制品中約占 12%，硬制品占 20%，充分顯示了聚氯乙烯產(chǎn)品在塑料產(chǎn)品中的重要位置。 我國聚氯乙烯工業(yè)起于 1958 年，在短短幾十年中已發(fā)展成為亞洲地區(qū)第二大聚氯乙烯生產(chǎn)國，生產(chǎn)能力在國內(nèi)合成樹脂中位居首位，樹脂產(chǎn)量僅次與聚 乙烯，居第二位，制品產(chǎn)量與聚乙烯并駕齊驅(qū)，在國內(nèi)合成材料起著舉足輕重的作用?，F(xiàn)在，聚氯乙烯樹脂生產(chǎn)廠家已遍布國內(nèi) 29 個省市自治區(qū)，無論是生產(chǎn)技術(shù)還是產(chǎn)品品種較過去都有了長足的發(fā)展，原料生產(chǎn)路線已開始從電石路線向石油路線過渡。許多生產(chǎn)廠家從單體生產(chǎn)到聚合后處理都實現(xiàn)了微機質(zhì)量控制，通過引進(jìn)國外先進(jìn)的技術(shù)硬件和軟件，主要生產(chǎn)廠家懸浮和乳液聚合生產(chǎn)技術(shù)水平已達(dá)到國外發(fā)達(dá)國家 80 年代初的水平，并引進(jìn)本體聚合工藝和設(shè)備。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 2 氯乙烯的性質(zhì) 理性質(zhì) 外觀：白色粉末 分子量： 40600111600 密度： 表觀密度： g/導(dǎo)率： m K） 折射率： 20 比熱容（ 0100）： g） 軟化點： 7585 熱分解點： 100開始 降解出氯化氫 顆粒直徑：緊密 ( :30100 m 疏松 ( :60150 m 糊樹脂： m 溶解性：不溶于水、汽油、酒精、氯乙烯。溶于酮類、酯類和氯烴類溶劑 毒性：無毒、無臭 （ 1）熱穩(wěn)定性 沒有明顯熔點，在 8083開始軟化，加熱高于 180時，開始流動。約在 200以上時完全分解。 130以上時變成皮革狀，長期加熱后分解脫出氯化氫而變色。 （ 2）光穩(wěn)定性 純 日光或紫外線單色光照射下，發(fā)生老化，使色澤變暗。 （ 3）電性能 聚氯乙烯相鄰高分子間有強的偶極鍵，其介電常數(shù) 及介電損耗 非極性及弱極性聚合物較高，不宜用作高壓電纜及通訊電纜，但可用作低壓電纜及電纜護(hù)套的加工。 （ 4）化學(xué)穩(wěn)定性 聚氯乙烯塑化加工制品的化學(xué)穩(wěn)定性較高，常溫下 能耐任何濃度的鹽酸，能 耐 90%的硫酸，能耐 50%60%的硝酸，能耐 25%以下的燒堿，對鹽類也 很 穩(wěn)定。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 3 （ 1） 般軟制品。 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。 （ 2） 膜。 添加劑混合、塑化后，利用三輥或四輥壓延機制成規(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。也可以通過剪裁，熱合加工包裝袋、雨衣、桌布、窗簾、充氣玩具等。寬幅的透明薄膜可以供溫室、塑料大棚及地膜之用。經(jīng)雙向拉 伸的薄膜，所受熱收縮的特性，可用于收縮包裝。 （ 3） 層制品。 有襯底的人造革是將 涂敷于布上或紙上，然后在 100 攝氏度以上塑化而成。也可以先將 助劑壓延成薄膜，再與襯底壓合而成。無襯底的人造革則是直接由壓延機壓延成一定厚度的軟制薄片，再壓上花紋即可。人造革可以用來制作皮箱、皮包、書的封面、沙發(fā)及汽車的坐墊等，還有地板革，用作建筑物的鋪地材料。 （ 4） 沫制品。 軟質(zhì) 煉時，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。 （ 5） 明片材。 加沖擊改性劑和有機錫穩(wěn)定劑，經(jīng)混合、塑化、壓延而成為透明的片材。利用熱成型可以做成薄壁透明容器或用于真空吸塑包裝，是優(yōu)良的包裝材料和裝飾材料。 （ 6） 板和板材。 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。將壓延好的薄片重疊熱壓，可制成各種厚度的硬質(zhì)板材。板材可以切割成所需的形狀，然后利用 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。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 4 氯乙烯 生產(chǎn) 工藝 介紹 界聚氯乙烯工藝技術(shù)進(jìn)展 （ 1） 產(chǎn)技術(shù)進(jìn)展 生產(chǎn) 脂的主要原料，對 脂質(zhì)量及成本影響極大。國外 十年來在簡化生產(chǎn)工藝、減少設(shè)備投資的新工藝、新技術(shù)等方面發(fā)展。 以乙烯為基礎(chǔ)的 產(chǎn)工藝采用直接氯化乙烯生產(chǎn)二氯乙烷，在二氯乙烷裂解生產(chǎn)氯乙烯過程中副產(chǎn)品氯化氫經(jīng)氧化生成氯，再返回到直接氯化段使用，去掉了氧氯化單元，節(jié)約了大量的工藝操作和維護(hù)費用。 （ 2） 產(chǎn)技術(shù)進(jìn)展 業(yè)經(jīng)過 60 多年的發(fā)展， 雖然受環(huán)境生態(tài)保護(hù)、石油危機的影響以及其他塑料品種的激烈競爭，但由于 產(chǎn)新技術(shù)不斷推出，品種不斷更新，其市場需求仍持續(xù)增長。 國外 產(chǎn)廠家普遍采用大釜技術(shù)和高效的防粘釜工藝，實現(xiàn)密閉加料，除此之外，還對 浮工藝進(jìn)行改進(jìn)，實施“倒加料”（即無離子水 全部 無離子水）、“熱水加料”工藝、改變攪拌工藝、變溫聚合等手段提高產(chǎn)能及樹脂質(zhì)量。 內(nèi)聚氯乙烯工業(yè)技術(shù)進(jìn)展 目前我國 業(yè)處于成長期向成熟期過渡的階段，其主要特點是產(chǎn)業(yè)的增長速度超常規(guī)發(fā)展，技術(shù)趨于成熟，產(chǎn)品差異化程 度低，行業(yè)進(jìn)入門檻低，一些電力、制鹽、煤炭、塑料加工等行業(yè)的企業(yè)大量介入，導(dǎo)致競爭的進(jìn)一步加劇。我國石油資源緊缺，而煤炭、石灰石的資源極為豐富，決定了電石法路線在一定時期內(nèi)長期存在，國內(nèi) 業(yè)技術(shù)的發(fā)展方向表現(xiàn)在如下幾個方面： (1)設(shè)備大型化 電石爐向大型全密閉爐（ 噸 /年臺）采用爐氣回收技術(shù)和廢熱鍋爐副產(chǎn)蒸汽方向發(fā)展，推廣使用中空電極。 （ 2）乙炔發(fā)生器 作為乙炔生產(chǎn)的主要設(shè)備，近幾年開發(fā)的 3200 逐步 取代 2800 的發(fā)生器，產(chǎn)氣能力買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 5 提高到 4 萬噸 /年臺。 （ 3）轉(zhuǎn)化器 目前國內(nèi) 化器仍然以 2400 為主，列管數(shù)為 610895 根，雖然現(xiàn)在有企業(yè)開始開發(fā)使用 3200 轉(zhuǎn)化器，但僅是簡單的放大。 (4) 水洗三合一塔 三合一塔采用了專用的填料塔和板式塔設(shè)計、組合、制造技術(shù)，選擇多種塔型組合于一塔之中（即包括一、二級泡沫水洗塔、填料水洗塔），配置合適的酸循環(huán)泵、冷卻器等輔助設(shè)備，具有以下特點： 流程簡化、設(shè)備少、占地面積小。 壓降低、彈性大。 粗氯乙烯中過量的氯化氫吸收完全等優(yōu)點，體現(xiàn)了廢酸回收與水洗的統(tǒng)一。 （ 5）氣體輸送設(shè)備 乙炔輸送的水環(huán)壓縮機送氣能力在 2400m3/h 以上，已取代原來的 設(shè)備。 單體壓縮機逐漸由活塞式壓縮機向螺桿機過渡，單臺送氣能力由 1200m3/h 增至 3600m3/h。 氯乙烯生產(chǎn)方法及工藝流程的 介紹 介紹 （ 1）懸浮聚合 懸浮聚合法生產(chǎn)聚氯乙烯樹脂的工藝過程是在清理后的聚合釜中加入水和懸浮劑、抗氧劑，然后加入氯乙烯單體，在去離子水中攪拌，將單體分散成小液滴，這些小液滴由保護(hù)膠加以穩(wěn)定，并加入可溶于單體的引發(fā)劑或引發(fā)劑乳液，保持反應(yīng)過程中的反應(yīng)速度穩(wěn)定，然后升溫聚合，一般聚合溫度在 4570之間。使用低溫聚合時，可生產(chǎn)高分子質(zhì)量的聚氯乙烯樹脂；使用高溫聚合時，可生產(chǎn)出低分子質(zhì)量的聚氯乙烯樹脂。 （ 2）乳液聚合 乳液聚合與懸浮聚合基本類似，只是要采用更為大量的乳化劑，并且不是溶于水中而是溶于單體中。這種 聚合體系可以有效防止聚合物粒子的凝聚，從而得到粒徑很小的聚合物樹脂，一般乳液法生產(chǎn)的 脂的粒徑為 浮法的為 20 200于不可能將乳化劑完全除去，因此用乳液法生產(chǎn)的樹脂不能用于生產(chǎn)需要高透明性的制品買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 6 如包裝薄膜或要求吸水性很低的制品如電線絕緣層。一般乳液聚合 脂的價格高于懸浮聚合的樹脂。 （ 3）本體聚合 本體法生產(chǎn)工藝在無水、無分散劑，只加入引發(fā)劑的條件下進(jìn)行聚合，不需要后處理設(shè)備，投資小、節(jié)能、成本低。用本體聚合生產(chǎn)的 品透明度高、電絕緣性好、易加工，用來加工懸浮 法樹脂的設(shè)備均可用于加工本體法樹脂。由于懸浮聚合和本體聚合樹脂不能混合，即使少量混合也會因靜電效應(yīng)導(dǎo)致聚合物粉末的流動性降低，而懸浮聚合樹脂更易得到的，因此大多數(shù)工廠放棄了本體聚合樹脂。 由于懸浮聚合生產(chǎn)的 量比例最大，且工藝過程操作簡單，成本低，因此懸浮法生產(chǎn) 有首要地位。 紹 （ 1）乙炔發(fā)生工段 發(fā)生：經(jīng)破碎好的電石裝進(jìn)電石吊斗，推到提升口，由電動葫蘆吊到三樓，送到發(fā)生器加料貯斗，用 2N 置換其中乙炔氣后，電石在繼續(xù)通 2N 的情況下，經(jīng)第一貯斗蝶閥放入第二貯斗，第二貯斗電石經(jīng)電磁振動加料器加入發(fā)生器內(nèi)。電石在發(fā)生器內(nèi)遇水產(chǎn)生乙炔氣，從發(fā)生器頂部逸出，電石水解時放出大量熱，可借連續(xù)加入發(fā)生器內(nèi)的水來維持發(fā)生器溫度，電石水解之后電石渣漿從溢流管不斷排出，以維持發(fā)生器液面，渣漿從排渣口排到地溝，流到沉淀池集中處理，頂部逸出的乙炔氣經(jīng)噴淋冷卻后，分別進(jìn)入氣柜或水環(huán)壓縮機。 清凈：由發(fā)生器送來并經(jīng)冷卻的乙炔氣，經(jīng)水環(huán)壓縮機加壓到 右，進(jìn)入第一第二清凈塔， 液由泵打到第 二清凈塔，從塔底流出再由泵打至第一清凈塔頂。其塔底流出的 液與冷卻塔出來的廢水回至廢水回至廢水貯槽，用泵打到發(fā)生器作為補充水用。經(jīng)清凈后的乙炔氣帶有酸性，進(jìn)入中和塔用堿液除去，中和塔出來的乙炔氣進(jìn)入二臺串聯(lián)的列管冷凝器除去大量水份后，送氯乙烯工序。 (2) 氯乙烯合成工段 乙炔工段送來的粗乙炔氣經(jīng)砂封與來自 序的 緩沖罐通過孔板流量計調(diào)節(jié)配比在混合器內(nèi)充分混合，進(jìn)入石墨冷卻器內(nèi)在 水下進(jìn)行冷卻到 2 ， 合氣體在此溫度下，部分水分以 40%左右酸霧析出，部分酸霧夾帶與氣相中進(jìn)入多筒過濾器中，由含氟硅油棉捕集分離。然后，經(jīng)二臺石墨預(yù)熱買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 7 器預(yù)熱后進(jìn)入轉(zhuǎn)換器。 燥、預(yù)熱后的氣體由轉(zhuǎn)化器上部進(jìn)入，通過列管中填裝的吸附于活性炭上的 媒轉(zhuǎn)化為粗氯乙烯，轉(zhuǎn)化過程反應(yīng)放熱則通過熱水循環(huán)的熱水移去。粗氯乙烯在高溫下帶逸的 2華物在填裝活性炭的吸附器中脫除，然后進(jìn)入精餾系統(tǒng)。 洗、氯乙烯壓縮：除汞后的粗氯乙烯進(jìn)入三合一水洗組合塔，經(jīng)堿洗塔，除去殘 余的微量 進(jìn)入 柜或經(jīng)機前冷卻器，除去部分夾帶液，經(jīng)螺桿壓縮機加壓到 壓），經(jīng)機后冷卻器除去夾帶水和油后，送精餾。 單壓機出來的粗氯乙烯進(jìn)入全凝器，使大部分氣體冷凝液化經(jīng)低沸加料貯槽，進(jìn)入低沸塔，未凝氣體進(jìn)入尾氣冷凝器，其冷凝器全部進(jìn)入低沸塔。低沸塔釜加熱將冷凝液中低沸物蒸出，經(jīng)塔頂冷凝器用 7水或 5水控制回流比后，由塔頂匯入尾氣冷凝器處理，塔釜粗氯乙烯進(jìn)入高沸塔，尾氣冷凝器未冷凝的氣體經(jīng)變壓吸附回收大部分氯乙烯和乙炔后，惰性氣體排空。 由低沸塔進(jìn)入高沸塔的氯乙 烯，經(jīng)調(diào)節(jié)閥控制流量，減壓后進(jìn)入高沸塔。高沸塔加熱器經(jīng)氯乙烯逸出，經(jīng)塔板分離氯乙烯，經(jīng)塔頂控制部分回流，大部分氯乙烯進(jìn)入成品冷凝器，然后進(jìn)入單體貯槽，按需送聚合工序，在高塔釜分離收集到得 1， 1主的高沸物進(jìn)入殘液槽，定期壓送到廢液處理塔，將殘液中的二氯乙烷精制，包裝外銷，未凝 體回到氣柜。 .+5 水系統(tǒng)：從液氨貯槽出來的液氨經(jīng) 5水分配臺流入蒸發(fā)器，液氨變成氣氨帶走蒸發(fā)器外工業(yè)水熱量，合格的的 5水由 5水泵送往乙炔、合成、聚合。蒸發(fā)器內(nèi)汽化的氨被螺桿氨壓機抽走，經(jīng)壓 縮到 壓）左右的過熱氣氨進(jìn)入油分離器，分離后的氣氨進(jìn)入蒸發(fā)式冷凝器列管內(nèi)，被管外水冷卻成液氨，進(jìn)入熱虹吸氨貯液器，溢流到液氨貯槽完成制冷循環(huán)。 5鹽水系統(tǒng)：從液氨貯槽出來的液氨首先進(jìn)入經(jīng)濟(jì)冷卻器過冷后，獲得的低溫液氨經(jīng)鹽水分配臺節(jié)流膨脹進(jìn)入蒸發(fā)器盤管，吸收管外鹽水的熱量而汽化，使管外鹽水溫度降低，合格的 - 35鹽水由泵送往合成、聚合使用。氣氨自蒸發(fā)器吸入螺旋桿壓縮機內(nèi)，經(jīng)壓縮后的過熱氣氨進(jìn)入油分離器，分離出油后進(jìn)入蒸發(fā)式冷凝器，被水間接冷凝為液氨，流入熱虹吸氨貯液器，再溢流到液氨 貯槽，完成制冷循環(huán)。在池內(nèi)加工業(yè)水，再加氯化鈣，將鹽水比重調(diào)制 按需送鹽水蒸發(fā)器。 化鋰制冷是以蒸汽為動力，利用“溴化鋰與水”組成的二元溶液買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 8 為工質(zhì)對，在真空狀態(tài)下，水蒸發(fā)作為制冷劑，從而吸收載冷劑熱負(fù)荷，達(dá)到所需要的合格 7水送到合成工序。溴化鋰水溶液作為吸收劑，常設(shè)和低溫下強烈地吸收水蒸汽，通過高溫將水份釋放和循環(huán)水冷卻吸收，周而復(fù)始實現(xiàn)制冷循環(huán)。 （ 3）氯乙烯聚合工段 工藝流程全過程控制采用 散控制。首先將合格的脫離子水 、體、分散劑、引發(fā)劑及其其他助劑按配方要求精確計量后，由泵加入到經(jīng)閃蒸真空防粘釜處理后的聚合釜中，用循環(huán)熱水升溫至指定溫度后進(jìn)行恒溫反應(yīng)，當(dāng)最短反應(yīng)時間、壓力降達(dá)到配方要求后加入終止劑終止反應(yīng)。泵料由泵送至料漿貯槽，未反應(yīng)的單體氣經(jīng)回收單體真空泵回收至 柜，去回收裝置進(jìn)行加壓冷凝回收。 自料漿槽的 漿經(jīng)過濾器、料漿泵、螺旋板換熱器由塔底排出的熱漿料預(yù)熱后，進(jìn)入汽提塔進(jìn)行受熱汽提。塔底排出的熱漿料經(jīng)過同一換熱器被進(jìn)塔冷漿料冷卻后至離心干燥崗位。由塔頂出來的 2O 混合氣 經(jīng)過塔頂冷凝器除水后，壓縮冷凝崗位冷凝成液態(tài)至回收單體貯槽。 汽提塔出來的 漿，以離心機分離大部分水份后得到含水約 %25%20 的濕 脂，之后由螺旋輸送器送到干燥系統(tǒng)進(jìn)行干燥。樹脂干燥器采用脈沖氣流干燥塔及旋風(fēng)干燥床，熱風(fēng)為干燥熱源，干燥好的 圓盤振動篩篩選后被羅茨鼓風(fēng)機抽入料倉。料倉里的 品經(jīng)過全自動縫包、稱量、碼垛、分析合格后入庫。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 9 第二章 工藝流程說明 在常溫下，氯乙烯（ 氣 體（ ，加壓后才轉(zhuǎn)變?yōu)橐后w。氯乙烯懸浮聚合系將液態(tài) 攪拌的作用下分散成液滴、懸浮于水中的聚合過程。溶于單體中的引發(fā)劑，在聚合溫度（ 4565）下分解為自由基，引發(fā) 合。水中溶有分散劑，以防達(dá)到一定轉(zhuǎn)化率后 脹粒子的粘并。 的溶解度甚微（ ，但 能以相當(dāng)量溶于 使之溶脹（ 70:30 重）。因此在 0%轉(zhuǎn)化率內(nèi)，以氯乙烯單體相和聚氯乙烯富相兩相存在。兩相各自的 組成不變，只是單體的相不斷減少，而聚合 物富相（ 70%相應(yīng)增加；釜內(nèi)壓力就相當(dāng)于 飽和蒸汽壓。此后，聚合物富相中單體繼續(xù)聚合，其蒸汽壓將低于 飽和蒸汽壓，釜壓漸降。生產(chǎn)疏松型樹脂時，壓降 可加入雙酚 A 一類終止劑停止聚合。壓降過多，將不利于疏松樹脂的形成。生產(chǎn)緊密型樹脂時，壓降不妨為 化率約 90%）而后終止。欲使 全聚合，并不經(jīng)濟(jì)，樹脂質(zhì)量也差。因此，其余的 1015%單體應(yīng)加以回收，也就是使泄壓，將入氣柜內(nèi)，經(jīng)精制后回用。 漿經(jīng)處理、汽提脫除殘留單體、離 心分離、洗滌、干燥等工序，即可包裝成 脂產(chǎn)品。 本次設(shè)計采用九個 48 3m （ 型）不銹鋼聚合釜并聯(lián)操作，生產(chǎn)核心包括本次設(shè)計的生產(chǎn)核心包括 乙炔發(fā)生工藝、氯乙烯合成工藝、聚合工藝、汽提工藝、離心干燥工藝五 大工藝過程。 下面分別給予介紹。 炔發(fā)生及氯乙烯合成階段 濕試乙炔發(fā)生工藝 倉庫中經(jīng)破碎的小顆粒電石送入裝有水的發(fā)生器中，生成的粗乙炔氣體由發(fā)生器頂部逸出，經(jīng)噴淋冷卻器及正水封進(jìn)入噴淋冷卻塔及氣柜中，維持發(fā)生器溫度在 85 5標(biāo)準(zhǔn)。 乙炔清凈 塔 由發(fā)生器送來并經(jīng)冷卻的乙炔氣，經(jīng)水環(huán)壓縮機加壓到 右 ,進(jìn)入第一第二清凈塔， 液由泵打到第二清凈塔頂，從塔底流出再由泵打至第一清凈塔頂。其塔底流出的廢 液與冷卻塔出來的廢水回至廢水儲槽，用泵打到發(fā)生器作為補充買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 10 水用。經(jīng)清凈后的乙炔氣帶有酸性，進(jìn)入中和塔用堿液除去，中和塔出來的乙炔氣進(jìn)入二臺串聯(lián)的列管冷凝器除去大量水份后，送入氯乙烯工序。 氯乙烯合成 乙炔與氯化氫混合、脫水、預(yù)熱后進(jìn)入列管式反應(yīng)器，反應(yīng)器列管內(nèi)裝有以活性炭為載體的氯化汞（含量一般為載體質(zhì)量的 冷卻，以除去反應(yīng)熱，并使床層溫度控制在 180以內(nèi)。乙炔轉(zhuǎn)化率為 98%，氯乙烯收率在 95%以上。副產(chǎn)物是 1,1 1%） ,也有少量的乙烯基乙炔、二氯乙烯、三氯乙烷等。 粗氯乙烯凈化壓縮工藝 粗氯乙烯在高溫下帶逸的氯化高汞升華物，在填裝活性炭的汞吸附器（除汞器）中除去，然后由石墨冷卻器將合成器冷卻到 15以下，通入水洗泡沫塔回收過量的氯化氫。泡沫塔頂是以高位槽低溫水噴淋，一次（不循環(huán)）接觸制得 20%的鹽酸，由塔頂借位差流入鹽酸大儲槽供灌裝外銷。氣體再經(jīng)堿洗泡沫塔去殘余的微量氯化氫后 ，送至氯乙烯氣柜，氣柜中氯乙烯經(jīng)冷堿塔進(jìn)一步除去微量酸性氣體，至機前冷卻器和水分離器，分離出部分冷凝水，借往復(fù)式壓縮機加壓至 壓），并經(jīng)機后油分離器，冷卻器及分離器等設(shè)備，進(jìn)一步除去油及水后送精餾系統(tǒng)。 氯乙烯精餾工藝 由壓縮機來的 壓）粗氯乙烯，先送入全凝器，借 0冷凍鹽水間接冷卻，使大部分氯乙烯氣體冷凝液化，經(jīng)水分離器除水后，進(jìn)入低沸塔，未冷凝氣體進(jìn)入尾氣冷凝器，其冷凝液作為回流液全部返入低沸塔。低沸塔加熱釜借轉(zhuǎn)化器的熱水間接加熱，將向下流的低沸物蒸出，經(jīng)塔 頂冷凝器冷凝作為塔頂回流，不冷凝的氣體由塔頂經(jīng)全凝器通入尾氣冷凝器處理，塔釜脫除低沸物的氯乙烯錯位差進(jìn)入中間槽。尾氣冷凝器排出的未冷凝氣體，經(jīng)尾氣吸附裝置回收其中氯乙烯后，惰性氣體經(jīng)減壓閥（自控）排空。 自低沸塔流入中間控制槽的粗氯乙烯，借閥門減壓后連續(xù)加入高沸塔，向下流的液體經(jīng)高沸塔加熱釜，將氯乙烯蒸出，經(jīng)塔身精餾分離，由塔頂排出精氯乙烯氣體，經(jīng)塔頂冷凝器冷凝作為塔頂回流，大部分精氯乙烯氣體進(jìn)入成品冷凝器，借工業(yè)廢水或冷凍鹽水間接冷卻，使氯乙烯被冷凝，貯放在成品槽中，按需要借氯乙烯氣化槽中氯乙烯氣化壓力， 將成品氯乙烯間歇壓送至聚合裝置使用。 浮聚合工藝流程 ： 氯乙烯懸浮聚合過程大致如下。先將無離子水加入聚合釜內(nèi)，在攪拌下繼續(xù)加入分散買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 11 劑水溶液和其他助劑，后加引發(fā)劑，密閉抽真空，必要時以氮排除釜內(nèi)的空氣。最后加入單體，升溫至預(yù)定溫度進(jìn)行聚合。為了縮短聚合時間，也可以將排氧后的釜內(nèi)物料加熱至預(yù)定溫度，而后引入單體聚合。采用這一加料方案易使引發(fā)劑分散不均勻，局部過濃部分易形成透明塑化粒子，加工時產(chǎn)生魚眼，為了克服這一缺點，可將引發(fā)劑配成溶液或乳液，在 入后，再加入釜內(nèi)。 當(dāng)釜內(nèi)單體轉(zhuǎn)化率大達(dá)到 87%時 ，根據(jù)釜內(nèi)壓力下降的情況進(jìn)行出料操作，釜內(nèi)懸浮液借余壓壓 2 入出料槽，并于出料槽通入蒸汽升溫到 75左右，脫除的未聚合的單體借槽內(nèi)壓力排入氣柜回收。經(jīng)脫氣后的料漿至出料槽底部排出，經(jīng)樹脂過濾器及料漿泵進(jìn)入汽提階段。 該聚乙烯聚合系統(tǒng)屬于放熱反應(yīng)，聚合熱約為 1540kJ/ 放出的熱量由夾套中冷卻水帶走。放熱速度與傳熱速度應(yīng)該相等，以保證聚合溫度恒定。氯乙烯聚合機理上的特點是向單體鏈轉(zhuǎn)移顯著， 聚合度僅決定于溫度，而于引發(fā)劑濃度、轉(zhuǎn)發(fā)率無關(guān)。因此，聚合溫度要求控制得十分嚴(yán)格（如 。這就要求引 發(fā)體系有平緩的聚合放熱速度，要求聚合釜有良好的傳熱性能，保證及時散熱。 表 序號 項目 代號 條件 備注 溫度 壓力 低壓純水 溫 壓無離子水 2 高壓純水 溫 壓無離子水 3 循環(huán)水 2 4 低溫冷卻水 2水 5 置換壓縮空氣 室溫 6 儀表用壓縮空氣 溫 7 蒸汽 51 8 氮氣 溫 9 一般用水 溫 來工業(yè)水 10 低溫冷凍水 32 水 11 低溫純水 2溫?zé)o離子水 12 升溫?zé)崴?85 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 12 漿汽提工藝流程： 來自出料槽的料漿，經(jīng)樹脂過濾器有料漿泵送經(jīng)熱交換器，與汽體塔排出的高溫料漿進(jìn)行熱交換并被升溫后，進(jìn)入汽提塔頂部，料漿經(jīng)塔內(nèi)篩板小孔流下，與塔底的直接蒸汽逆流接觸，進(jìn)行傳熱傳質(zhì)過程，樹脂及水相中殘留的單體即被上升的蒸汽汽提帶逸，其中的水分在塔頂冷凝器冷凝，借管間通入冷卻水冷凝后回流至塔內(nèi)。塔 頂排出不冷凝的氯乙烯氣體借塔頂真空泵抽送至氣柜回收。汽提后 含量為 底經(jīng)汽提脫除大部分殘留單體后的料漿，由料漿泵抽出經(jīng)熱交換器降溫后，送入混料槽，待離心干燥處理。 表 序號 控制項目 控制指標(biāo) 控制點 控制者 紀(jì)錄 1 汽提頂溫 80 指示 主操 紀(jì)錄表 2 汽提底溫 93 指示 主操 紀(jì)錄表 3 壓力 示 主操 紀(jì)錄表 4 差壓 示 主操 紀(jì)錄表 5 料 漿含固量 25 分析工 紀(jì)錄表 6 液位 30指示 主操 紀(jì)錄表 7 流量 7m /h 指示 主操 紀(jì)錄表 8 蒸汽壓力 示 主操 紀(jì)錄表 心干燥工藝流程： 干燥工藝過程包括兩個階段：氣流干燥和沸騰干燥。本工藝采用氣流和沸騰兩段干燥裝置來完成樹脂的干燥過程。 氣提后的料液有進(jìn)料泵加入離心機進(jìn)行分離，得到含水量為 20%左右的 餅，并有螺旋輸送器送入干燥器對樹脂進(jìn)行干燥，經(jīng)篩分后得到含揮發(fā)物為 旋風(fēng)干燥器是有一個帶夾套的圓柱行桶體組成，內(nèi)有一定角度的多層環(huán)形擋板。將干燥器分成若干室，擋板中間是導(dǎo)流板。高速的氣流帶著濕的 粒，從干燥器的切線方向進(jìn)入最下一個干燥室，熱氣流和樹脂顆粒在床中高速回旋，離心力將固體顆粒與氣體買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 13 分開，經(jīng)過在床內(nèi)進(jìn)行傳質(zhì)、傳熱，樹脂顆粒再次作旋轉(zhuǎn)運動，離心力和重力作用在不同粒徑的顆粒上，造成氣體和顆粒之間的速度出現(xiàn)差異，小離子滯留時間短，大顆粒滯留時間長，這樣不同粒徑的都能得到很良好的干燥。 沸騰干燥器是有多孔花板把干燥器分隔成上下兩個 部分。熱氣流通過多孔花板把物料吹沸騰，不斷向前移動，然后吹冷風(fēng)，離心后的濾餅經(jīng)機械分散器均勻進(jìn)入干燥器，物料中的水分不斷蒸發(fā)，被熱風(fēng)連續(xù)的帶入大氣中，從而達(dá)到干燥的目的，最后進(jìn)行冷卻以便過篩包裝。 表 序號 控制項目 控制指標(biāo) 控制者 紀(jì)錄 1 風(fēng)機進(jìn)口風(fēng)壓 4作工 紀(jì)錄表 2 風(fēng)機出口風(fēng)壓 作工 紀(jì)錄表 3 蒸汽壓力 作工 紀(jì)錄表 4 壓縮空氣壓力 作工 紀(jì)錄表 5 出口風(fēng)溫 100 操作工 紀(jì)錄表 6 底部風(fēng)溫 70 操作工 紀(jì)錄表 7 物料入口溫度 60 操作工 紀(jì)錄表 8 物料出口溫度 50 操作工 9 離心機電流 100作工 10 離心機油泵壓力 作工 紀(jì)錄表 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 14 第三 章 物料衡算 料衡算依據(jù) （ 1）畫出示意流程圖 去與計算無關(guān)的設(shè)備。 物料平衡關(guān)系示意圖如下： M 水 電石 M 乙炔 M 氯乙烯 1 6 15 21 圖 料平衡關(guān)系圖 氯乙烯單體 去離子水 引發(fā)劑（偶氮二異庚腈） 終止劑 調(diào)節(jié)劑 防粘釜劑 懸浮劑 二次用水 聚合物混合溶液 1 回收 體 1 聚合物混合溶液 2 回收 體 2 蒸汽 聚合物混合溶液 3 母液 濕物料 1 脫去水 1 濕物料 2 脫去水分 2 成品 1 成品 2 聚合釜 汽提塔 出料槽 離心機 氣流干燥 沸騰干燥 包裝 發(fā)生器 混合器 精餾塔 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 15 料衡算條件 (1)明確物料發(fā)生是化學(xué)變 化 ,寫出主要反應(yīng)方程式。 對于單純物料配置，無相變化和化學(xué)變化，因此不做物料衡算。 在聚合釜內(nèi)發(fā)生反應(yīng)，由引發(fā)劑引發(fā)單體進(jìn)行自由基聚合，其反應(yīng)式如下： C C H )( 22(2)搜集基本數(shù)據(jù) 生產(chǎn)規(guī)模 設(shè)計任務(wù)規(guī)定的年生產(chǎn)量為