年产2465万吨PVC的氯乙烯合成工段的工艺设计毕业论文设计Word下载.docx

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1设计（论文）题目及专题：

年产2.5万吨PVC的氯乙烯合成工段的工艺设计

2学生设计（论文）时间：

自2011年3月8日开始至2011年6月10日止

3设计（论文）所用资源和参考资料：

4设计（论文）应完成的主要内容：

5提交设计（论文）形式（设计说明与图纸或论文等）及要求：

6发题时间：

年月日

指导教师：

（签名）

学生：

毕业设计指导人评语

[主要对学生毕业设计（论文）的工作态度，研究内容与方法，工作量，文献应用，创新性，实用性，科学性，文本（图纸）规范程度，存在的不足等进行综合评价]

指导人：

年月日

指导人评定成绩：

毕业设计评阅人评语

[主要对学生毕业设计（论文）的文本格式、图纸规范程度，工作量，研究内容与方法，实用性与科学性，结论和存在的不足等进行综合评价]

评阅人：

评阅人评定成绩：

毕业设计（论文）答辩记录

日期：

学生：

学号：

班级：

题目：

提交毕业设计（论文）答辩委员会下列材料：

1设计（论文）说明书共页

2设计（论文）图纸共页

3指导人、评阅人评语共页

毕业设计（论文）答辩委员会评语：

[主要对学生毕业设计（论文）的研究思路，设计（论文）质量，文本图纸规范程度和对设计（论文）的介绍，回答问题情况等进行综合评价]

答辩委员会主任：

委员：

（签名）

答辩成绩：

总评成绩：

摘要

本设计是年产2.5万吨PVC的氯乙烯合成工段的初步工艺设计。

采用了设计采用了乙炔气体和氯化氢合成氯乙烯，再聚合而成的聚氯乙烯的生产工艺。

对各工段反应进行了物料衡算、、热量衡算；

对各工段的生产原理、流程进行了详细的说明；

对工作管道设计，选型进行了理论计算。

探讨了PVC和VC合成过程中三废处理技术。

关键词：

聚氯乙烯聚氯乙烯，合成，工艺设计工艺设计

Abstract

ThisistheprimarytechnicaldesignofvinylchloridePVCsyntheticProcesswithannualproductionof25，000ta.Thedesignadoptsthesynthesisofvinylacetyleneandchloridegasandthenpolymerizedandproductionengineering.Calculatethematerialbalance,.Explaintheproducingprinciples;

procedureof.Eachsection.CalaculatethePipingdesign;

selectionofworkbytheoretical.DiscussesPVCandVCsynthesisprocesswastetreatmenttechnology.

Keywords:

polyvinylchloride,synthesis,productionengineering

第一章绪论1

1.1聚氯乙烯（PVC）1

1.1.1聚氯乙烯工业在国民经济中的作用1

1.1.2聚氯乙烯工业的发展概况1

1.1.3　聚氯乙烯制品的开发与应用技术2

1.1.4聚氯乙烯系列聚合物的性质4

1.2氯乙烯（VC）4

1.2.1氯乙烯的合成4

1.2.2生产工艺流程简述8

1.3聚氯乙烯合成方法8

1.3.1典型聚合工艺概述9

1.3.2典型聚合工艺技术特性比较10

1.3.3氯乙烯悬浮聚合反应机理11

1.3.4两条主线13

1.3.5影响聚氯乙烯颗粒形态的主要因素14

1.3.6杂质对聚合反应的影响16

1.4生产工艺流程18

1.4.1生产工艺流程图18

1.4.2工艺指标19

1.4.3主要原料和产物的物化性质19

第二章工艺计算22

2.1物料衡算22

2.1.1计算依据22

2.1.2计算23

2.2热量衡算30

2.2.1衡算方法30

2.2.2标况下有关物化数据表[3]31

2.2.3计算31

第三章主要设备的设计与选型38

3.1石墨冷却器的选型38

3.1.1已知条件38

3.1.2计算两流体的平均温度差38

3.2石墨预热器的选型39

3.2.1已知条件39

3.2.2计算两流体的平均温度差39

3.3石墨冷却器Ⅱ的选型40

3.3.1已知条件40

3.3.2计算两流体的平均温度差40

3.4转化器的设计41

3.4.1已知条件41

3.4.2计算41

3.5泡沫水洗塔的设计43

3.5.1已知条件43

3.5.2塔径的计算43

3.5.3孔的布置44

3.5.4塔板的压降44

3.5.5稳定性45

3.5.6液泛45

3.5.7物沫夹带：

46

3.6主要设备一览表46

第四章主要管道管径计算和选型48

4.1HCl进料管48

4.2乙炔气进料管49

4.3石墨冷却器的进料管49

4.4多筒过滤器进料管49

4.5转化器进料管49

4.6转化器出料管50

4.7石墨冷却器进口管50

4.840%盐水进料管51

4.9循环水管51

4.9.1石墨预热器51

4.9.2转化器51

4.9.3石墨冷却器52

4.10总进水管52

4.11部分管道一览表52

第五章合成工段中三废的产生及处理54

5.1氯化汞触媒的产生中毒机理及处理54

5.1.1氯化汞触媒的产生54

5.1.2氯化汞中毒机理54

5.1.3废HgCl2触媒的处理54

5.2尾排氯乙烯外逸的产生中毒机理及处理54

5.2.1尾排氯乙烯外逸的产生54

5.2.2中毒机理55

5.2.3对VC泄露的综合治理55

5.3废水的处理55

5.3.1废水排放标准[1]55

5.3.2废水的处理方法56

5.4废气处理…56

5.5其他三废的处理57

第六章安全生产防火技术58

6.1厂区安全生产特点58

6.2乙烯合成的安全技术58

6.2.1原料及中间提的闪点、自燃点、爆炸范围58

6.3乙炔爆炸58

6.3.1氧化爆炸59

6.3.2分解爆炸59

6.3.3乙炔的化合爆炸59

6.4氯乙烯的燃烧性能59

6.5安全措施59

第七章经济核算61

第八章总结………………………………………………………………65

致谢……………………………………………………………...…………66

第一章绪论

1.1聚氯乙烯（PVC）

1.1.1聚氯乙烯工业在国民经济中的作用

合成树脂是塑料工业的基本原料，在一定条件下塑制成一定形状的材料，在常温下它的形状不变，是材料工业的重要组成部分。

作为热塑性塑料的原料之一的聚氯乙烯树脂，在世界各国合成树脂的生产、品种及消费上均处领先地位。

我国也是如此，聚氯乙烯塑料制品居于各树脂及加工制品之主。

这主要由于以下原因：

（1）聚氯乙烯材料制品性能优良。

有独特的使用功能。

（2）基础原料资源广，为聚氯乙烯树脂生产发展奠定了物质基础。

（3）以聚氯乙烯制取的合成材料可代替钢铁和木材使用，而且节能显著，每生产１立方米。

通用塑料，其能耗为148.6千焦，而生产1立方米钢材能耗为356.7×

106千焦。

（4）用于农业生产，如地膜、大棚等，为农业生产提供保障。

（5）聚氯乙烯塑料不仅在建筑、农业及包装工业上有着广泛的用途，在电子器件、交通运输、机械和人民生活等各方面，也均得到重用。

1.1.2聚氯乙烯工业的发展概况

20世纪的30年代50年代是塑料工业迅速发展的时期。

在此期间有许多合成塑料如聚氯乙烯、聚苯乙烯等形成工业化。

自1835年法国化学家V.Regnault首先发现了氯乙烯，于1838年他又观察到聚合体，这就是最早的聚氯乙烯。

1872年包曼（Baumann）报导了氯乙烯的制备，并观察到在强烈阳光照射后，氯乙烯逐渐变成一种无定形的白色固体物。

经历数十年直到1910年德国与美国研究了氯乙烯在紫外线和过氧化物存在下的聚合反应。

1910年，Ostromislensky在进行氯乙烯研究时，也获得氯乙烯聚合物，称之为Cauprenechloride。

1920年，德国研究聚氯乙烯已相当活跃，这时美国联碳化学公司与杜邦公司对氯乙烯聚合物的制备发表了专利。

这标志着氯乙烯及其聚合物的制造已进入实用技术阶段。

1920年，在美国的柏寨森（BURGHAUSAN）的瓦克（WACKER）公司制取聚醋酸乙烯，用它与氯乙烯共聚制得一种新材料。

该材料易加工，且不再发生分解因它具有内增塑性，可用作涂料和硬模塑制品，开辟了以内增塑的办法解决了聚氯乙烯的加工。

另一方面也为聚氯乙烯从共聚改性作出了开拓性的工作。

对聚氯乙烯发展起到积极的推动作用。

又于1932年发现聚氯乙烯的低分子增塑剂。

英国帝国化学公司于1937年采用高沸点液体如磷酸酯类增塑聚氯乙烯，得到了类似橡胶的物质，从而第一次打破了传统的橡胶市场，成为橡胶材料的代用品。

德国法本公司于1932年采取乳液聚合法生产聚氯乙烯，定名为“伊奇利特”（Igelit），以后于1933年美国碳化物和碳化学公司系统的“贝克菜特”（BAKBLITE）公司等用溶液聚合法建立了小型工厂，商品定名为“维尼”利特（ViNYILITE）。

聚氯乙烯自工业化问世至今，六十多年来仍处不衰之势。

占目前塑料消费总量的29%以上。

到上世纪末，聚氯乙烯树脂大约以3%的速度增长。

这首先是由于新技术不断采用，产品性能亦不断地得到改进，品种及牌号的增加，促进用途及市场的拓宽。

其次是制造原料来源广、制造工艺简单。

产品质量好。

在耐燃性、透明性及耐化学药品性能方面均较其它塑料优异。

又它是氯碱行业耗“氯”的大户，对氯碱平衡起着举足轻重的作用。

从目前世界主要聚氯乙烯生产国来说：

一般耗用量占其总量的20～30%。

特别是60年代以来，由于石油化工的发展，为聚氯乙烯工业提供廉价的乙烯资源，引起了人们极大的注意，因而促使氯乙烯合成原料路线的转换和新制法以及聚合技术不断地更新，使聚氯乙烯工业获得迅猛的发展。

从上述期间可看出聚氯乙烯树脂在主要生产国的产量与消费量均有近2%的增长率，而在其余国家和地区均略高于3%。

1.1.3　聚氯乙烯制品的开发与应用技术

聚氯乙烯作为世界五大通用塑料之一，今年发展非常迅速，由于它综合性能优异，广泛应用于农业、工业、国防、人类日常生活等许多领域。

当前高速发展的建筑行