【年產(chǎn)2000噸PVC顆粒生產(chǎn)工藝設(shè)計10000字（論文）】

PAGEVIIPAGEVII000目錄TOC\o"1-3"\t"Default,1"\h32059摘要 1212461.1引言 3140601.2PVC顆粒概論 3266291.3國內(nèi)外進展 329314第二章設(shè)計依據(jù) 772632.1設(shè)計任務(wù) 768412.2理論依據(jù) 725610第三章生產(chǎn)方法的選擇 8210973.1主要藥品 887083.2生產(chǎn)原理 8138193.3生產(chǎn)步驟 8145754.1物料衡算 9240604.2關(guān)鍵設(shè)備的設(shè)計和選型 10260584.2.1聚合釜的設(shè)計和選型 10100914.2.2儲罐的設(shè)計和選型 13239584.3熱量衡算 15305614.4總電量衡算 1611473第五章車間布置 1874205.1車間平面布置要求 1841515.2設(shè)計依據(jù) 18193925.3車間布置 18307645.3.1廠房安排 18147835.3.2廠房層數(shù) 18134905.3.3廠房布置 182122第六章三廢污染治理和綠化設(shè)計 20301736.1污染來源 2048676.2治理原則 20279396.3綠化設(shè)計 2024698第七章生產(chǎn)操作制度 2132256第八章經(jīng)濟概算 2222408.1概算內(nèi)容 2283758.1.1工程費用 22188428.1.2其他費用 22287428.2總概算 2232054結(jié)論 2525791參考文獻： 263978附錄 29摘要PVC材料具有輕質(zhì)、隔熱、保溫、防潮、阻燃、施工簡便等特點而且規(guī)格、色彩、圖案繁多，極富裝飾，被廣泛運用于生產(chǎn)和生活中。PVC實際上是一種聚合的乙烯基物質(zhì)，其材料是一種非晶體材料。在實踐中，PVC材料經(jīng)常與穩(wěn)定劑，潤滑劑，加工助劑，著色劑，防震劑和其他添加劑一起使用。不易燃，高抵抗力，耐氣候變化和出色的幾何穩(wěn)定性。

PVC非常耐氧化劑，還原劑和強酸。本文主要介紹了PVC生產(chǎn)過程，通過介紹PVC的性能進而簡單介紹了它的應(yīng)用。本次設(shè)計通過查閱資料，從生產(chǎn)原料、生產(chǎn)方法、工資計算等類型對于PVC顆粒的生產(chǎn)工藝進行分類和敘述，根據(jù)生產(chǎn)的特點和本次設(shè)計的要求從而確定了工藝方法。除此之外，通過各種文獻來對比PVC顆粒的多種生產(chǎn)工藝，最終確定了本次設(shè)計的主要原料和方法。根據(jù)本設(shè)計的生產(chǎn)方法和年產(chǎn)量計算出聚合釜及其他裝置的尺寸大小，做好三廢的治理并初步計算出投資。同時，根據(jù)需要對車間進行設(shè)計，繪制出車間平面布置圖。關(guān)鍵詞：PVC顆粒制備三廢第一章前言1.1引言PVC顆粒與人們的日常生活息息相關(guān)。PVC材料是一種無定形材料。在實踐中，PVC材料通常包含穩(wěn)定劑，潤滑劑，加工助劑，著色劑，增強劑和其他添加劑。[1，2]。PVC材料具有不易燃性、高強度、耐氣侯變化性以及優(yōu)良的幾何穩(wěn)定性[3]。PVC非常耐氧化劑，還原劑和強酸。因此，PVC顆粒在我們的日常生活中應(yīng)用甚為廣泛，所以需要更大的生產(chǎn)效率來滿足人們的需求。目前電石法是合成PVC顆粒最常用的方法，本設(shè)計則選擇此方法，并完成年產(chǎn)2000噸PVC顆粒的制備及工藝設(shè)計。1.2PVC顆粒概論PVC顆粒是實際成型時用于成型PVC的基礎(chǔ)材料（基礎(chǔ)原料），并添加了其他輔助材料。硬質(zhì)PVC是使用最廣泛的塑料材料之一。根據(jù)應(yīng)用范圍的不同，PVC可分為通用型PVC樹脂、高聚合度PVC樹脂、交聯(lián)PVC樹脂[4]。在引發(fā)劑存在下通過單體氯乙烯聚合形成的通用PVC樹脂；高聚合PVC樹脂：將一種鏈增長劑聚合到單體氯乙烯聚合體系中而得的樹脂；交聯(lián)PVC樹脂是在單體氯乙烯聚合體系中與包含二烯和多烯的交聯(lián)劑聚合的樹脂。通用型聚氯Z烯由于制備方法簡單、用途廣泛，在現(xiàn)貨市場上流通的絕大部分都是通用型的聚氯乙烯樹脂，而高聚合度的和交聯(lián)的PVC樹脂[4]一般在特殊領(lǐng)域應(yīng)用較多。1.3國內(nèi)外進展1.3.1國外發(fā)展國外氯乙烯的生產(chǎn)主要以乙烯法為基礎(chǔ)，世界范圍內(nèi)國內(nèi)外通過碳化物法生產(chǎn)的PVC樹脂的生產(chǎn)能力正在不斷增長。2005年全世界PVC樹脂[5]的總生產(chǎn)能力為3611.5萬t，2006年增加到4119.8萬噸,2007年進一步增加到約4341.5萬噸，同比增長約54%。亞洲地區(qū)的產(chǎn)能為2294.2萬噸，約占總產(chǎn)能的52.84％。近年來，國外的氧氯化法得到了進一步的改進，在通過裂化1,2-二氯乙烷生產(chǎn)氯乙烯中，使用三氯乙醛或氯乙醛促進劑減少了乙烯基乙炔副產(chǎn)物并提高了產(chǎn)品質(zhì)量。通過直接氯化/氯化氫電解的新單體氯乙烯[6,7]生產(chǎn)工藝在降低單體氯乙烯成本和提高產(chǎn)品質(zhì)量方面又邁出了一步。含乙烯的VCM的制造工藝正在工業(yè)化，可以降低20%至30％之間的產(chǎn)品成本。歐洲乙烯最近開發(fā)了新的催化劑，該催化劑可使乙烷在低溫下反應(yīng)以直接合成氯乙烯，與從乙烯生產(chǎn)氯乙烯的方法相比，節(jié)省了50％。1.3.2國內(nèi)發(fā)展

在中國，直到2003年，乙烯工藝和碳化鎢工藝并存的PVC工業(yè)一直處于穩(wěn)定發(fā)展時期，其國內(nèi)生產(chǎn)僅滿足了50％的需求。2003年，對進口聚氯乙烯采取反傾銷措施和國際原油價格的穩(wěn)定上漲，使中國聚氯乙烯行業(yè)進入了快速增長時期，特別是電石生產(chǎn)的聚氯乙烯呈現(xiàn)爆炸性的增長，年均增長2003年至2008年之間的生產(chǎn)增長了31％。2009年，中國PVC產(chǎn)能為1780萬t/a，較2008年增加2.65%；產(chǎn)量為915.5萬t，較2008年增加11%；電石法PVC產(chǎn)能為1

362萬t/a

，已占中國PVC

總產(chǎn)能的76%

，世界總產(chǎn)能的30%以上。中國有104個PVC生產(chǎn)公司,其中電石法企業(yè)89家，乙烯法企業(yè)15家。產(chǎn)能在30萬t/a以上的企業(yè)有18家，容量比達(dá)到45%以上，已初步顯露出產(chǎn)業(yè)集中的苗頭。在市場需求方面，2007年中國對PVC的表觀需求超過了1000萬噸。盡管由于金融危機，2008年的表觀需求下降至923萬噸，但繼2009年后，其表觀需求再次超過了1000萬噸。實施中國政府的刺激政策。

預(yù)計2010年市場需求將達(dá)到1170萬噸，比2009年增長8％。長期以來，由于生產(chǎn)規(guī)模小，技術(shù)水平落后，企業(yè)實力弱等原因，電石法PVC設(shè)備與石油乙烯法PVC一直存在一定的差異，這也影響了中國PVC產(chǎn)品的整體質(zhì)量提高。近幾年，隨著電石法PVC工藝[8]的技術(shù)進步，尤其是自動控制技術(shù)和大型聚合釜及配套汽提、干燥、氯乙烯單體精制等技術(shù)的

成功開發(fā)應(yīng)用，使得電石法PVC的質(zhì)量基本達(dá)到乙烯法PVC的質(zhì)量要求。當(dāng)前中國懸浮法[9]PVC五大名牌產(chǎn)品中，電石法PVC品牌已經(jīng)占據(jù)兩種。在國際市場上，電石PVC也受到了客戶的認(rèn)可，并出口到全球100多個國家。這就意味著中國PVC產(chǎn)品的質(zhì)量已經(jīng)有了質(zhì)的發(fā)展?？傮w而言，中國的PVC行業(yè)已從一個快速發(fā)展時期轉(zhuǎn)變?yōu)橐粋€結(jié)構(gòu)適應(yīng)時期。中西部一體化電石法PVC[10]裝置的快速發(fā)展,將會對未來PVC競爭格局產(chǎn)生重要的影響，隨著行業(yè)集中度的提高，中國還將成功完成從一個主要PVC生產(chǎn)國到一個強國的過渡，對全球PVC市場的影響將更加明顯，這也是所有PVC專業(yè)人士都應(yīng)密切注意的重大戰(zhàn)略問題。1.4PVC顆粒的應(yīng)用由于PVC顆粒的可塑性和實用性強，所以應(yīng)用范圍比較廣，涉及行業(yè)眾多[10-12]。1.4.1用于交通與其他產(chǎn)品相比，聚氯乙烯具有長期穩(wěn)定性，耐火性和低成本的優(yōu)點。因此，PVC被用于鐵路部門的各種產(chǎn)品中。例如，鐵路發(fā)動機的內(nèi)部和外部材料，建筑包層材料，電纜和電纜的包層材料等。1.4.2用于農(nóng)業(yè)在用增塑劑，阻燃劑和穩(wěn)定劑等對PVC樹脂進行增塑之后，通過壓片機將PVC膜形成一定厚度的膜。

透明的PVC膜可用作塑料棚和層，以及桌布，雨衣，包裝材料等。1.4.3用于日常生活在混合過程中向PVC樹脂中添加一定量的發(fā)泡劑，可以制成具有價格便宜，重量輕，比強度高，耐油，耐候性等優(yōu)良性能的泡沫產(chǎn)品。因此，可以用來制作泡沫鞋墊、壁紙等制品。1.4.4用于汽車領(lǐng)域PVC涂料是將某些穩(wěn)定劑，增塑劑，顏料，溶劑和其他添加劑添加到PVC樹脂中。但是，由于PVC涂層[13]厚度較大，所以外觀過于粗陋，只能用在對于外觀要求不高的部位。1.4.5用于衣物PVC也可以用來紡絲纖維，并且聚氯乙烯的分子鏈中有大量的氯原子，因此PVC纖維具有阻燃性。它的抗性類似于棉，但其斷裂伸長率大于棉，并且其彈性和耐磨性優(yōu)于棉；吸濕性非常小，可以近似為零；對酸和堿具有優(yōu)異的抗性，以及出色的抗氧化劑和還原性；易于批量生產(chǎn)；易于保持靜電。但是，PVC纖維的耐熱性較差，更難染色。PVC纖維織物可用于漁網(wǎng)，醫(yī)用織物，工業(yè)過濾器，工作服，毯子，防護用品和各種針織織物等。1.4.6用于工業(yè)將穩(wěn)定劑，潤滑劑和填充劑添加到PVC中，混合后，擠出機可以擠出所有規(guī)格的硬管，異型管，衛(wèi)生管的波紋管[14,15]，飲用水，電纜軟管或樓梯扶手。覆蓋的板是熱重疊的，可以制成各種厚度的剛性板。可以將板切成所需的形狀，然后使用PVC焊條進行熱風(fēng)焊接，以形成各種耐化學(xué)腐蝕的儲罐，導(dǎo)氣管和容器等。第二章設(shè)計依據(jù)2.1設(shè)計任務(wù)（1）設(shè)計項目：年產(chǎn)2000噸PVC顆粒的制備及工藝設(shè)計。（2）產(chǎn)品名稱：PVC顆粒（3）年生產(chǎn)能力：2000噸/年。一年工作300天，一個周期8h，一天24h。（4）產(chǎn)品用途：可應(yīng)用于機械工業(yè)，化學(xué)工業(yè)，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)等方面。2.2理論依據(jù)本設(shè)計通過實際探究以及查閱大量文獻，在選定合成方法不斷探索的基礎(chǔ)上，并考慮實際生產(chǎn)中所要面臨的問題，為了提高經(jīng)濟效益，同時滿足市場的需求，從而完成該設(shè)計。通過所學(xué)書本知識和圖書館數(shù)據(jù)庫所查到的文獻，了解到PVC顆粒的制造方法[16-19]，進行工業(yè)化設(shè)計，選擇合理的工藝流程，設(shè)計符合要求的車間生產(chǎn)。同時查閱了許多有關(guān)化工工藝設(shè)計的原則和標(biāo)準(zhǔn)，遵循合理的設(shè)計原則。本實驗是在大量查閱大量文獻的基礎(chǔ)上，以生產(chǎn)結(jié)果為依據(jù)，進行的工業(yè)設(shè)計。第三章生產(chǎn)方法的選擇PVC顆粒的制造有很多種方法，在生產(chǎn)過程中，生產(chǎn)方法、制造原料可以有多種選擇，應(yīng)當(dāng)根據(jù)資金以及產(chǎn)品質(zhì)量的要求，從而選擇應(yīng)當(dāng)?shù)纳a(chǎn)方式。通過查閱資料，最終本設(shè)計選取了電石法[17，18]來進行PVC顆粒的生產(chǎn)。3.1主要藥品合成PVC顆粒所需要的化學(xué)原料如表3.1所示。表3.1合成PVC主要原料試劑分子式/名稱縮寫相對分子質(zhì)量形態(tài)電石（碳化鈣）CaC264.10固態(tài)氯化氫HCl 36.46固態(tài)乙炔C2H226氣態(tài)氯化汞（催化劑）HgCl2271.5固態(tài)3.2生產(chǎn)原理PVC的制備原理如下:電石(CaC2)遇水,生成了乙炔。乙炔和氯化氫發(fā)生加成反應(yīng)就生成氯乙烯。氯乙烯聚合生成聚氯乙烯。氯乙烯聚合反應(yīng)分為兩部分：預(yù)聚合在聚合釜的第一反應(yīng)階段中，將引發(fā)劑溶于盛有液態(tài)氯乙烯的釜中后收集，攪拌并在65至75°C的溫度下快速加熱聚合，第一階段的控制率在7％-達(dá)到12％，響應(yīng)時間為30分鐘。反應(yīng)溫度不低于62℃。帶有攪拌裝置，用于冷卻的夾套和冷凝器的聚合反應(yīng)的第二階段的體積為12-50。溶解后的中試鯨魚聚結(jié)單體液體引發(fā)劑在62°C?75°C聚集。通常，反應(yīng)時間不超過30分鐘，并且轉(zhuǎn)化率控制在7％至12％之間。

后聚合后聚合的工藝條件為不少于62℃，反應(yīng)39hr，約80％。聚合后，聚合時間持續(xù)3h，通常為3h至9h。當(dāng)轉(zhuǎn)化率達(dá)到20％時，液體單體完全變成干燥的粉末。3.3生產(chǎn)步驟首先用破損的破片機將其折斷，然后將其破損，例如用破片楔子和皮帶將皮帶打到用過的織物機上，然后用撕裂的織物使機器具有一定的粒度，然后繼續(xù)用皮帶到料倉機，繼續(xù)通過皮帶橋連接到其乙炔發(fā)生器，在發(fā)生器內(nèi)部有電石，因為它與水和乙炔氣體發(fā)生反應(yīng)時，然后進入冷卻塔和乙炔罐，將來自發(fā)生器的冷卻后的乙炔氣送入乙炔壓縮機進行壓縮，然后通過清洗塔除去雜質(zhì)，然后通過中和塔和冷凝器除去水分和酸。最后將精制的乙炔氣送入氯乙烯合成器進行轉(zhuǎn)化。圖3.3電石法PVC生產(chǎn)流程圖第四章工藝計算4.1物料衡算根據(jù)設(shè)計要求，需年產(chǎn)PVC2000噸，扣除節(jié)假日，記一年工作300天，如果按要求完成生產(chǎn)任務(wù)，則每天的日產(chǎn)量由計算可得2000/300=6.67（噸/天）。同樣，為了保證達(dá)到預(yù)期目標(biāo)，所以記每天生產(chǎn)7.2噸。由于產(chǎn)品的生產(chǎn)周期總計8h，一天生產(chǎn)24h，每天能夠進行三次生產(chǎn)，每次生產(chǎn)的產(chǎn)量是7.2/3=2.4噸根據(jù)本文生產(chǎn)方式的選擇，使用電石法生產(chǎn)，物料衡算如表4.1所示：表4.1生產(chǎn)PVC顆粒主要原料試劑分子式/名稱縮寫密度（g/cm3)熔點/℃沸點/℃純度價格（萬/噸）生產(chǎn)廠家電石（碳化鈣）CaC22.222300141875%0.15河北磁縣凱英貿(mào)易有限公司氯化氫HCl0.90-114.2-8595%7成都宏錦化工有限公司乙炔C2H21.05-81.8-83.498%3.8山東安丘市恒安氣體廠表4.2物料衡算試劑質(zhì)量（t）電石（碳化鈣）3.48氯化氫2.578每批主要原料的用量依照配比計算。反應(yīng)過程中電石損失率約為45%，聚合物損失率計為7.4%。即若不計損失，則生產(chǎn)2.4噸PVC需要2.4噸氯化氫氣體，2.4噸電石?？傻茫弘娛?2.4×（1+45%）=3.48（噸）氯化氫=2.4×（1+7.4%）=2.578（噸）4.2關(guān)鍵設(shè)備的設(shè)計和選型4.2.1聚合釜的設(shè)計和選型聚合釜的設(shè)計是為了容納聚乙烯通過反應(yīng)聚合而成聚氯乙烯[19，20]，根據(jù)聚氯乙烯的性質(zhì)[21，22]、現(xiàn)場條件[23，24]和實用性來選擇合理的型式。聚合釜一般由釜體、釜蓋、夾套、攪拌器、傳動裝置、軸封裝置、支承等組成。（1）釜體內(nèi)直徑、高度的確定參考《化機基礎(chǔ)》P178[25]對一般反應(yīng)釜（汽液相物料）H/Di=1~2。攪拌功率與攪拌器直徑的五分之一功率成正比，為了減少能耗，取Di小的情況取H/Di=1.6。參考實際Di=2600mm，用類比法取Dg=Di=2800mm，也可參照《化機基礎(chǔ)》[25]選擇Di則H=1.6Di=4480取H=4520mm=1.61得釜體直徑Di=2800，筒體高度H=4520（2）封頭的選擇[26]碟形頭的流動性好，但在設(shè)計中很少使用成形困難；錐形頭有利于物料的排出，但由于其錐形基部，有助于形成液體的停滯區(qū)域或懸浮固體的積累，從而形成死區(qū)。半球形噴頭在其內(nèi)壁上產(chǎn)生的力最小，因此需要最薄的壁厚，節(jié)省了材料，但是噴頭的大深度使其難以制造。橢圓形的頭部是最好的支持者，與圓柱體連接時具有更好的應(yīng)力分布，這就是我們選擇標(biāo)準(zhǔn)橢圓形頭部的原因。①選擇標(biāo)準(zhǔn)的橢圓形封頭的規(guī)格根據(jù)《化工容器及設(shè)備簡明設(shè)計手冊》P268—2[27]橢圓形封頭標(biāo)準(zhǔn)（JB1154—82）得橢圓形封頭如圖所示：查《化工設(shè)備機械基礎(chǔ)》第三冊[28]P232附表1-2有:V封=3.18m2，F(xiàn)封=8.91m2，h1=700mm，Dg=2800mm，h2=50mm所以Vg=2V封+V簡體=34.18m3②校核已知本釜的裝料系數(shù)=0.9實際的裝料系數(shù)η==0.88?η==（0.9?0.88）/0.9=2%<3%所以釜體高H和直徑Di選擇合理。（3）夾套的選擇各種方式的熱量[29,30]和散熱，例如電阻或蛇形管或加熱管，以及加熱和冷卻，但是這些方法通常都有局限性，不僅限于加熱電，蛇形大鍋中的蛇形加熱，對于含固體的固體顆粒狀物料和易黏性物料的堆積和懸掛，還來自傳熱效率和阻力液體的混合。使得能源消耗增加。所以夾套傳熱的方式是我們的首選。夾套和反應(yīng)器身有兩種連接方式，可拆卸式和不可拆卸式。因為不可拆卸式是整體式，結(jié)構(gòu)簡單，內(nèi)部封閉可靠，所以我們選擇不可拆卸式，選用焊接連接。①夾套直徑的確定根據(jù)《攪拌設(shè)備設(shè)計》[31]P133表4-4選擇整體式夾套，根據(jù)表4-5因Di=2800mm在2000~3000之間所以Dj=Di+200=3000mm注：Dj不應(yīng)取太大，否則夾套與內(nèi)筒之間間隔過大就會降低通道內(nèi)介質(zhì)流速，損害傳熱效果[32,33]。②夾套高度的確定如圖，液層深度為Z則Vg=Z=+h1+h2=5.108m釜體總高度H總=2h1+2h2+H=2×700+2×50+4450=5950mm釜體內(nèi)總體積V總=2V封+V筒==34.18m3根據(jù)《攪拌設(shè)備設(shè)計》[31]P96，為保證充分傳熱，夾套高度一般比液器內(nèi)面高出50~100mm，取0.075m。再核算：H夾≥==4.48mf—筒體橫截面面積（m2）Di—筒體內(nèi)直徑（m）η—裝料系數(shù)可見，應(yīng)取H夾≥4.48m所以H夾=Z+0.08=5.108+0.08=5.188m4.2.2儲罐的設(shè)計和選型儲罐容器的設(shè)計是根據(jù)所儲存物料的性質(zhì)[34~36]、運輸條件、安全可靠程度[37]、現(xiàn)場安裝條件[38]和經(jīng)濟性[39]等原則來選用合理的型式。漿料儲罐型式的選用根據(jù)實際情況，每釜反應(yīng)大約8h，根據(jù)物料衡算，且設(shè)計儲罐儲存7天原料的量，聚氯乙烯用1個體積為V=50m3的儲罐。①儲罐內(nèi)徑由于（4.4）式中，Va——設(shè)備容積，m3；Di——筒體內(nèi)徑，m；H——筒體高度，m。其中：本設(shè)計取1.3。則有：聚氯乙烯儲罐：②儲罐高度由于（4.5）式中，Vh—下封頭所包含的容積。從《化工設(shè)備設(shè)計基礎(chǔ)》[25]附錄表2查得：DN=3700mm時，Vh=6.62mm3；帶入式（4.4）得：聚氯乙烯筒體高度：故聚氯乙烯儲罐；符合要求。4.3熱量衡算聚合釜熱量衡算①熱水量的計算（加熱時間為t=1小時）查《化工原理》（天津大學(xué)出版）上冊[40]P4公式22得加熱時所需總熱量Q總=QVC+Q水+Q釜+Q損=KAI?tmK—釜體傳熱系數(shù)AI—釜體傳熱面積?tm—溫差因為損失熱量少，所以略去Q損水吸收的熱量=·?（Cpt）=（C-C）—物料中含水量Kg，—進出口水溫度C,C—水的比熱kcal/kg℃=15630kg，進料溫度=20℃，反應(yīng)溫度=51℃則有=20.293×KJVC單體吸收的熱量=·?(Cpt)=Cp(-)因和的Cp相差較小，所以取51℃時Cp=1.6kcal/kg℃=13000Kg則有=13000×1.6×（51-20）=6.448×KJ釜體吸收的熱量釜體傳熱面積A=（--）π·+橢圓形封頭的短半軸=700mm，直邊高=50mm封頭面積=8.82，=5.188m則有=（5.188-0.7-0.05）×π·2.8+8.91=47.93釜體吸熱部分的重量：=（），—鋼和不銹鋼的厚度用類比法取=0.021m，=0.003m,--鋼和不銹鋼的比重=7850kg/，=7900kg/則=47.93×（0.021×7850+0.003×7900）=9037.20kg=47.93×0.021×7850=7901.26kg=-=9779.49-8644.734=1135.94kg所以釜體吸收的熱量為：=?t+?t=（7901.26×0.462+1135.94×0.504）×31=1.35×=++=1.35×+6.448×+20.029×=27.827×KJ4.4總電量衡算本設(shè)計生產(chǎn)一天即三周期所消耗總電量：W總=W1+W2+W3+W4W1—攪拌軸電動機消耗電量，kW·h；W2—電石制備消耗電量，kW·h；W3——照明裝置耗電量，kW·h；W4——聚合釜加熱所耗電量，kW·h;W1攪拌軸電動機每天攪拌時間一周期8h，每天共3周期，功率為15kW，每天耗電360kW·h。W2消耗電石和氣體總耗電3450kW·h；W3照明裝置所選燈泡5個每個100W，但一般白天采用自然照明，不使用燈泡，夜間使用燈泡照明12h，消耗電量6kW·h；W4假設(shè)加熱采用電加熱，所耗電為773.0kW·h；所以總耗電W總=4589kW·h。第五章車間布置5.1車間平面布置要求（1）生產(chǎn)設(shè)備要嚴(yán)格按照工藝流程的順序來進行安裝，先安裝大型主要設(shè)備，后安裝小型設(shè)備。（2）為了使工人有良好的勞動條件，布置車間時應(yīng)盡量利用自然采光，并保持良好的通風(fēng)條件。（3）考慮好安全因素，安裝防火設(shè)備，保證車間內(nèi)管理，交通運輸方便。方便發(fā)生事故時快速安全地疏散人員。5.2設(shè)計依據(jù)（1）嚴(yán)格按照廠區(qū)布局來確定本設(shè)計工藝所處的位置。（2）了解防火，爆炸，氣體和衛(wèi)生防護的國家設(shè)計規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)；精通車間內(nèi)部和外部的道路關(guān)系，電氣傳輸和防火。（3）熟悉車間生產(chǎn)工藝，熟悉原料以及產(chǎn)品的相關(guān)物性數(shù)據(jù)、儲存運輸?shù)取?.3車間布置5.3.1廠房安排本操作可以將各個區(qū)域安置在一個車間中，可以利于操作提高效率。5.3.2廠房層數(shù)根據(jù)PVC的工藝合成流程，廠房設(shè)計為一層。5.3.3廠房布置（1）廠房車間布置[41，42]車間廠房采取長方形的結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)即有利于生產(chǎn)工藝的設(shè)備布置，同時還有利于節(jié)約用電。同時設(shè)計的一層平房節(jié)約了員工在多層廠房來回往返的時間。(2)設(shè)備布置根據(jù)發(fā)布的《關(guān)于化工部設(shè)計采用聯(lián)合露天布置的原則規(guī)定》，同時依據(jù)本次生產(chǎn)制備的特點，該車間廠房采納全室內(nèi)的布置方案。進行這樣全室內(nèi)車間布置的具體原因如下:

本次生產(chǎn)所使用設(shè)備無大型設(shè)備，設(shè)備如放在室外會對設(shè)備造成較快的損耗，所用設(shè)備（擠出機、冷卻水槽等）容易受到溫度、壓力等外部因素的影響，因此本車間廠房采納全室內(nèi)的布置方案較為合理。

(3)生產(chǎn)工藝對設(shè)備布置的要求:注意考慮設(shè)備的防腐蝕、防火等問題，提高生產(chǎn)的安全指數(shù)。

設(shè)備的生產(chǎn)過程要求應(yīng)基于生產(chǎn)過程布局的設(shè)計以及水平和垂直連續(xù)性的維護；

性質(zhì)相同并且類型相同的設(shè)備可以集中布置在一起。這樣既有利于增強對設(shè)備的使用與控制，還可以節(jié)約工人使用設(shè)備的時間;

設(shè)備之間的管道應(yīng)盡可能短;

要設(shè)計好通風(fēng)、采光、排水等相關(guān)方面的問題;

第六章三廢污染治理和綠化設(shè)計6.1污染來源（1）三廢：1、固體廢棄物污染，包括電石渣及廢觸媒。2、液體廢棄物的污染，包括汞污染[43，44]、酸污染及電石渣上清液的堿、硫、磷、COD污染等。3、氣體污染主要是氯乙烯精餾裝置中的尾氣排放。（2）噪聲污染：主要是攪拌器、水泵等設(shè)備產(chǎn)生的噪聲，其強度不超過65db。（3）生活污水及生活垃圾：按照相關(guān)規(guī)定嚴(yán)格處理，必須達(dá)到相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，再排放[45]。6.2治理原則（1）三廢：采用上清液循環(huán)利用裝置；通過在泵出口處吸收合成氣中過量的氯化氫而產(chǎn)生的鹽酸；水環(huán)泵循環(huán)水處理裝置（過濾器，循環(huán)槽，沉淀池）；全封閉的旋振篩處理粉塵；活性炭列管式吸附器和真空解吸法回收氯乙烯精餾尾氣。（2）噪音控制：噪音衰減，噪音吸收，隔音等，以減少噪音污染6.3綠化設(shè)計環(huán)境污染的主要行業(yè)之一就是化學(xué)工業(yè)，化學(xué)生產(chǎn)活動的各個部門都應(yīng)加強環(huán)境管理，遵守相應(yīng)法律、法規(guī)，并且采取相應(yīng)的綠化措施以改善環(huán)境[45]：（1）在規(guī)劃設(shè)計前要進行充分調(diào)查。（2）綠化規(guī)劃設(shè)計布局要合理，可適當(dāng)結(jié)合生產(chǎn)，種植一些經(jīng)濟樹種，且不能影響車間生產(chǎn)的采光，從而保證安全生產(chǎn)。第七章生產(chǎn)操作制度嚴(yán)格遵守化工操作要求，認(rèn)真遵守加班制度，按時做好輪班制度。啟動機器前應(yīng)該檢查各個設(shè)備是否連接完好、有無安全隱患，并且檢查是否有人在設(shè)備作業(yè)，檢查確定無誤后方可啟動設(shè)備，如果啟動設(shè)備后發(fā)現(xiàn)異常情況緊急斷電。嚴(yán)格遵守化工設(shè)備管理制度，嚴(yán)格杜絕無操作證上崗工作。啟動機器時要嚴(yán)格進行檢查，確保各個閥門都處于正常工作狀態(tài)后，方可啟動。按照規(guī)定操作，一切都要遵守規(guī)范按照事先安排的流程操作，緊急情況下可以向公司主要領(lǐng)導(dǎo)反映。換班時檢查好設(shè)備是否完好，如有特殊情況及時報告，做好防火防爆工作。第八章經(jīng)濟概算8.1概算內(nèi)容8.1.1工程費用（1）主要生產(chǎn)項目的費用：包括原料車間的儲存、產(chǎn)品的包裝儲存等項目費用。（2）輔助生產(chǎn)項目費用：包括機修、電修、設(shè)備材料庫等項目的費用。（3）公用工程費用：包括給排水工程（水站、泵房等），供電及電信工程（配電室、輸電通訊等）、供汽工程（鍋爐房、供熱站等）。（4）服務(wù)性工程費用：包括辦公室、浴室、醫(yī)務(wù)室等項目的費用。（5）生活福利工程費用：包括相應(yīng)公用設(shè)施如供電、供水、廁所、商店等項目的費用。8.1.2其他費用（1）施工單位管理費。（2）建設(shè)單位用費，如生產(chǎn)工人培訓(xùn)費、生產(chǎn)齊聚購置費、辦公生活用具購置費、土地征用遷移補償費、綠化費等。（3）勘察、設(shè)計研究費。8.2總概算通過查閱有關(guān)文獻和書籍，設(shè)計做出的經(jīng)濟概算如表9.1所示[25]。表9.1總概算統(tǒng)計表序號主項號工程和費用名稱概算價值/萬元價值合計設(shè)備購置費安裝工程費建筑工程費其他費人民幣/萬元第一部分工程費用一主要生產(chǎn)項目1攪拌釜反應(yīng)器5.040.871.120.207.232計量罐0.300.050.040.020.413儲罐6.501.650.780.109.034聚合釜1.200.500.080.031.81小計13.043.072.020.3518.48二輔助生產(chǎn)項目7機修-0.720.490.081.298電修-0.430.410.040.889設(shè)備材料庫--1.200.051.25小計1.152.100.173.42三公用工程費用10給排水0.810.070.380.021.2811供電及電信0.500.05-0.060.61小計1.310.120.380.081.89四服務(wù)性工程項目12辦公室-0.901.160.352.4113廁所0.820.080.050.051.00小計0.820.981.210.403.41第二部分其他費用14五建設(shè)單位管理費44.0044.0015生產(chǎn)準(zhǔn)備費-0.16-0.120.2816土地使用費-2.521.200.203.9217生產(chǎn)辦公及生活家具購置費-1.501.500.083.0818總承包管理費1.501.50小計-4.182.7045.9052.78第三部分總預(yù)備費19六基本預(yù)備費3.603.6020漲價預(yù)備費1.051.05合計4.654.65第四部分專項費用21七投資方向調(diào)節(jié)稅1.251.2522建設(shè)期貸款利息1.961.96合計3.213.21八總概算價值15.179.508.4154.7698.36本項目總投資概算達(dá)98.36萬元。對于預(yù)算應(yīng)該嚴(yán)格按照國家生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)有關(guān)規(guī)范開展，杜絕偷工減料和私自侵吞公司財產(chǎn)，對于實際與預(yù)算不符的情況，相關(guān)人員應(yīng)該及時報告給有關(guān)負(fù)責(zé)人員。結(jié)論根據(jù)實驗室實驗探究決定作此設(shè)計任務(wù)，并據(jù)此做出了設(shè)計方案，進行了生產(chǎn)方法的選擇，設(shè)備的選型設(shè)計，生產(chǎn)工藝流程圖、車間布置和反應(yīng)釜的設(shè)計，還就三廢問題、生產(chǎn)制度等方面作了說明，并進行了經(jīng)濟概算。（1）成功設(shè)計出高產(chǎn)量高質(zhì)量的PVC顆粒，根據(jù)合成方案，進行工業(yè)化設(shè)計。（2）按照設(shè)計規(guī)范要求，使用AutoCAD繪制出生產(chǎn)工藝流程圖、車間布置圖和聚合釜設(shè)備圖。（3）同時預(yù)計該項目初步投資98.36萬元。參考文獻：[1]郭軼杰.新型PVC增塑劑納迪克酸二異戊酯(NAAE)及其環(huán)氧化產(chǎn)物應(yīng)用研究[D].北京化工大學(xué).[2]A.MANASH,P.KUMAR.ComparisonofburnrateandthermaldecompositionofAPasoxidizerandPVCandHTPBasfuelbinderbasedcompositesolidpropellants[J].防務(wù)技術(shù),2019,15(2):227-232.DOI:10.3969/j.issn.2214-9147.2019.02.013.[3]王慧君.PVC開孔材料成型工藝及性能研究[D].東華大學(xué),2016.[4]史彥勇,任志榮,熊磊.交聯(lián)PVC樹脂的研究進展[J].聚氯乙烯,2018,46(3):8-10.DOI:10.3969/j.issn.1009-7937.2018.03.002.[5]

Plastics.

Preparation

of

PVC

Pastes

for

Test

Purposes.

Planetary-Mixer

Method

ISO

4612:1999:EN

ISO

4612-1999[S].[6]

Multilayer

piping

systems

for

hot

and

cold

water

installations

inside

buildings.

Part

3:Fittings:EN

ISO

21003-3-2008[S].[7]

Plastics

piping

systems

for

hot

and

cold

water

installations

-

Polypropylene

(PP)

-

Part

1

:

general.:NF

T54-938-1/A1-2007[S].[8]王麗.

電石法生產(chǎn)PVC樹脂的環(huán)保技術(shù)及發(fā)展方向[J].

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