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1、 毕毕业设计计 题 目: 年产万吨吨聚氯乙乙烯生产产车间工工艺设计计院 系: 材料料科学与与工程学学院 专专 业: 高分分子材料料与工程程班 级: 学学生姓名名:指导教师师:论文提交交日期： 20011年 6 月月 221 日日论文答辩辩日期： 20011年 6月 288日内容摘要要 本文讲讲述了我我国聚氯氯乙烯工工业生产产技术的的发展进进程和目目前状况况，包括括原料路路线、工工艺设备备、聚合合方法等等。本设设计采用用悬浮法法生产聚聚氯乙烯烯，介绍绍了采用用悬浮法法生产PPVC树树脂工聚聚合机理理，工艺艺过程中中需要注注意的问问题，包包括质量量影响因因素，工工艺条件件及合成成工艺中中的各种种助
2、剂选选择，对对聚合工工艺过程程进行详详细的叙叙述。并并且从物物料衡算算、热量量衡算和和设备计计算和选选型三个个方面进进行准确确的工艺艺计算，对对厂址进进行了选选择，采采取了防防火防爆爆防雷等等重要措措施，对对三废的的处理回回收等进进行了叙叙述，画画出了整整个工艺艺的流程程图。关键词 ：聚氯氯乙烯； 生生产技术术； 悬悬浮法； 乙炔炔法； 乙烯法法； 防防粘釜技技术；目 录录第一章总总论61.1 国内外外 pvvc发展展状况及及发展趋趋势61.2 单体合合成工艺艺路线71.2.1乙炔炔路线771.2.2乙烯烯路线881.3聚聚合工艺艺实践方方法91.3.1本体体法聚合合生产工工艺91.3.2乳液
3、液聚合生生产工艺艺91.3.3悬浮浮聚合生生产工艺艺101.4最最佳的配配方、后后处理设设备的选选择1111.4.1配方方的选择择111.4.2后处处理设备备侧选择择111.5 防粘釜釜技术1131.6原原料及产产品性能能131.7 聚合机机理1551.7.1自由由基聚合合机理1151.7.2链反反应动力力学机理理161.7.3 成成粒机理理与颗粒粒形态1161.8影影响聚合合及产品品质量的的因素1171.9工工艺流程程叙述1181.100.1加加料系统统181.100.2聚聚合系统统201.100.3浆浆料汽提提及废水水汽提系系统2111.100厂址的的选择222第二章工工艺计算算232.1
4、物物料衡算算232.1.1聚合合釜2332.1.2 混混料槽2262.1.3汽提提塔2772.1.4离心心机3002.1.5 沸沸腾床3312.1.6 包包装3332.2热热量衡算算342.2.1聚合合釜3442.2.2沸腾腾床的热热量计算算392.3 设备的的计算及及选型4452.3.1 聚合釜釜453.3.2 混混料槽4463.3.3 汽汽提塔4473.3.4 离离心机4473.3.5内热热式沸腾腾床的计计算4882.3.6泵、鼓鼓风机、过过滤器553第三章非非工艺部部分5663.1厂厂内的防防火防爆爆措施5563.2车车间照明明及采暖暖措施5563.3防防静电，防防雷措施施573.4三三
5、废处理理情况5583.4.1电石石渣的处处理5883.4.2电石石渣上清清液的处处理5883.4.3 热热水的综综合利用用583.4.4尾气气的回收收利用5593.4.5转化化水洗塔塔水的回回收利用用59结束语660附录622毕业设计说明书 引言引言 聚聚氯乙烯烯(PVVC)是是5大通通用塑料料之一,具有耐耐腐蚀、电电绝缘、阻阻燃性和和机械强强度高等等优异性性能,广广泛用于于工农业业及日常常生活等等各个领领域,尤尤其是近近年来建建筑市场场对PVVC产品品的巨大大需求,使其成成为具备备相当竞竞争力的的一个塑塑料品种种。 PVVC糊树树脂自220世纪纪30年年代开发发以来,已有近近70年年的历史史
6、。目前前全世界界PVCC糊树脂脂总生产产能力约约2000万t/a,其其中,西西欧是PPVC糊糊树脂生生产厂家家最多、产产量最大大的地区区。我国国聚氯乙乙烯工业业起步于于于500年代，仅仅次于酚酚醛树脂脂是最早早工业化化生产的的热塑性性树脂，第第一个PPVC装装置于119588年在锦锦西化工工厂建成成投产，生生产能力力为30000吨吨年。此此后全国国各地的的PVCC装置相相继建成成投产，到到目前为为止，我我国有PPVC树树脂生产产企业880余家家，遍布布全国229个省省、市、自自治区，总总生产能能力达2220万万吨年年7075万万t/aa。PVVC树脂脂在我国国塑料工工业中具具有举足足轻重的的地
7、位，同同时PVVC作为为氯碱工工业中最最大的有有机耗氯氯产品，对对维持氯氯碱工业业的氯碱碱平衡具具有极其其重要的的作用。 本设计计为年产产量3.26万万吨聚氯氯乙烯车车间聚合合工段工工艺。本本次设计计采用了了氯乙烯烯单体悬悬浮聚合合工艺。介介绍了PPVC的的聚合工工艺，建厂的的有关事事项及合合成聚氯氯乙烯的的流程和和设备，对对整个生生产工艺艺做出了了详细的的叙述。76毕业设计说明书 第一章 总论第一章 总论1.1 国内外外 pvvc发展展状况及及发展趋趋势聚氯乙烯烯（ PPVC）是是五大热热塑性合合成树脂脂之一，塑塑料制品品是最早早实现工工业化的的品种之之一。可可通过模模压、层层合、注注塑、挤
8、挤塑、压压延、吹吹塑中空空等方式式进行加加工，而而且具有有较好的的机械性性能、耐耐化学腐腐蚀性和和难燃性性等特点点，以其其低廉的的价格和和非常突突出的性性能而广广泛地用用于生产产板材、门门窗、管管道和阀阀门等硬硬制品，也也用于生生产人造造革、薄薄膜、电电线电缆缆等软制制品。近近年来，尽尽管在发发达国家家受到来来自环保保等多方方面的压压力，但但世界对对的总需需求量仍仍出现稳稳定的增增长态势势。19922 年，世世界生产产能力约约为二千千二百万万吨，需需求量为为19000万吨吨；20002 年年世界总总产能约约为三千千四百万万吨，消消费量约约为二千千八百万万吨；220099年世界界生产能能力已上上
9、升到约约三千九九百万吨吨，需求求量约为为三千七七百万吨吨；20010 年世界界生产能能力为 43000万吨吨，需求求量42000 万吨吨。尽管管目前世世界对PPVC的的生产和和使用存存在许多多争议，特特别在欧欧洲，对对PVCC 生产产和制品品的环保保制约政政策越来来越严厉厉，但由由于性能能优良，生生产成本本低廉，仍仍具有较较强的活活力，特特别在塑塑料门窗窗、塑料料管道等等建材领领域。我国聚氯氯乙烯(PVCC)工业业起步于于50年代代，仅次次于酚醛醛树脂是是最早工工业化生生产的热热塑性树树脂，第第一个PPVC装装置于119588年在锦锦西化工工厂建成成投产，生生产能力力为30000吨吨年1。此此
10、后全国国各地的的PVCC装置相相继建成成投产，到到目前为为止，我我国有PPVC树树脂生产产企业880余家家，遍布布全国229个省省、市、自自治区，总总生产能能力达2220万万吨年年。PVC由由氯乙烯烯(VCCM)聚聚合而成成，工业业生产一一般采用用4种聚合合方式：悬浮聚聚合、本本体聚合合、乳液液聚合(禽微悬悬浮聚合合)、溶液液聚合。其其中悬浮浮法PVVC(SSPVCC)树脂脂产量最最高，占占80，其其次是乳乳液法PPVC(EPVVC)，本本体法PPVC(MPVVC)。VCMM悬浮聚聚合是以以水为介介质，加加入VCCM、分分散剂、引引发剂、pH值调调节剂等等，在搅搅拌和一一定温度度条件下下进行聚
11、聚合反应应；VCCM本体体聚合仅仅在VCCM和引引发剂存存在下进进行，无无分散剂剂、表面面活性剂剂等助剂剂；VCCM乳液液聚合在在VCMM、引发发剂、乳乳化剂、H2O以及其他助剂存在下进行而VCM溶液聚合是在VCM、；引发刘和溶剂存在下进行，这种方法有溶剂回收和残留污染问题，并且生产成本高，该方法已逐渐被悬浮法聚合或乳液法聚合代。目前，生产PVC树脂主要采用悬浮法，少量采用乳液法及本体法。现在，国国内引进进PVCC生产技技术及设设备的项项目有二二十项左左右，其其中生产产能力最最大的两两套设备备是上海海氯碱股股份有限限公司和和齐鲁石石化总公公司的年年产200万吨悬悬浮法PPVC树树脂装置置，采用
12、日日本信越越公司技技术。北京化化工二厂厂、锦西西化工厂厂、福州州化工二二厂引进进美国BBF古德里里奇公司司悬浮法法PVC树脂脂生产技技术，生生产高型型号树脂脂，其它它还有引引进美国国西方化化学公司司的高型型号树脂脂和釜式式汽提技技术及设设备，法法国阿托托公司、前前德国布布纳公司司、日本本吉昂公公司、日日本钟渊渊公司、日日本三菱菱公司的的糊树脂脂生产装装置和技技术、法法国本体体聚合技技术和设设备等，这这些技术术和设备备的引进进，使我我国PVVC树脂脂的生产产技术和和水平有有了很大大提高，产产品品种种有所增增加，带带动了我我国PVC工业的的发展2。我国PVVC树脂脂的消费费主要分分为两大大类，一一
13、是软制制品，约约占总消消费量的的37.o，主主要包括括电线电电缆、各各种用途途的膜(根据厚厚度不同同可分为为压延膜膜、防水水卷材、可可折叠门门等)、铺铺地材料料、织物物涂层、人人造革、各各类软管管、手套套、玩具具、塑料料鞋以及及一些专专用涂料料和密封封件等。二二是硬制制品，约约占总消消费量的的 533.0，主要要包括各各种型材材、管材材、板材材、硬片片和瓶等等。预计计今后几几年我国国PVCC树脂的的需求量量将以年年均约66.4的速度度增长，到到20111年总总消费量量将达到到约12250万万吨，其其中硬制制品的年年均增长长速度将将达到约约7.00，而而在硬制制品中异异型材和和管材的的发展速速度
14、增长长最快，年年均增长长率将达达到约110.11。未未来我国国PVCC树脂消消费将继继续以硬硬制品为为主的方方向发展展3。中国聚氯氯乙烯工工业有着着广阔的的发展前前景,中中国地大大物博、人人口众多多,为聚聚氯乙烯烯产品提提供了广广大的市市场。在在进入221世纪纪以后,我们要要学习和和借鉴国国外的先先进技术术和发展展模式,结合我我国的具具体情况况,发展展我国的的聚氯乙乙烯工业业。我们们要发挥挥全行业业的力量量,克服服前进过过程中的的各种困困难,一一定能够够在较短短的时间间内赶上上世界聚聚氯乙烯烯工业的的先进水水平4。1.2 单体合合成工艺艺路线1.2.1乙炔炔路线原料为来来自电石石水解产产生的乙
15、乙炔和氯氯化氢气气体，在在催化剂剂氧化汞汞的作用用下反应应生成氯氯乙烯。具体工艺艺为：从从乙炔发发生器来来的乙炔炔气经水水洗一塔塔温度降降至355以下下，在保保证乙炔炔气柜至至一定高高度时，进进入升压压机组加加压至880kppaGG左右，加加压后的的乙炔气气先进入入水洗二二塔深度度降温至至10以以下，再再进入硫硫酸清净净塔中除除去粗乙乙炔气中中的S、P等杂质质。最后进进入中和和塔中和和过多的的酸性气气体，处处理后的的乙炔气气经塔顶顶除雾器器除去饱饱和水分分，制得得纯度达达98.5%以以上，不不含S、P的合格格精制乙乙炔气送送氯乙烯烯合成工工序。乙炔法路路线VCCM 工工业化方方法，设设备工艺艺
16、简单，但但耗电量量大，对对环境污污染严重重。目前前，该方方法在国国外基本本上已经经被淘汰汰，由于于我国具具有丰富富廉价的的煤炭资资源，因因此用煤煤炭和石石灰石生生成碳化化钙电石石、然后后电石加加水生成成乙炔的的生产路路线具有有明显的的成本优优势，我我国的VVCM 生产目目前仍以以乙炔法法工艺路路线为主主。乙炔炔与氯化化氢反应应生成可可采用气气相或液液VCMM相工艺艺，其中中气相工工艺使用用较多5。1.2.2乙烯路路线乙烯氧氯氯化法由由美国公公司Gooodrrichh 首先先实现工工业化生生产，该该工艺原原料来源源广泛，生生产工艺艺合理，目目前世界界上采用用本工艺艺生产的的产能VVCM约约占总产
17、产能的VVCM 95%以上。乙烯氧氯氯化法的的反应工工艺分为为乙烯直直接氯化化制二氯氯乙烷（EDC）、乙烯氧氯化制EDC和EDC裂解3个部分，生产装置主要由直接氯化单元、氧氯化单元、EDC裂解单元、EDC 精制单元和VCM单元精制等工艺单元组成。乙烯和氯气在直接氯化单元反应生成EDC。乙烯、氧气以及循环的HCl在氧氯化单元生成EDC。生成的粗EDC在EDC精制单元精制、提纯。然后在精EDC 裂解单元裂解生成的产物进入VCM单元，VCM精制后得到纯VCM产品，未裂解的EDC返回EDC精制单元回收，而HCl则返回氧氯化反应单元循环使用。直接氯化有低温氯化法和高温氯化法；氧氯化按反应器型式的不同有流
18、化床法和固定床法，按所用氧源种类分有空气法和纯氧法；EDC裂解按进料状态分有液相进料工艺和气相进料工艺等。具有代表性的司的Inovyl工艺是将乙烯氧氯化法提纯的循环 EDC和VCM直接氯化的 EDC在裂解炉中进行裂解生产VCM 。HCl经急冷和能量回收后，将产品分离出 HCl（循环用于氧氯化）、高纯度VCM和未反应的EDC（循环用于氯化和提纯）。来自VCM装置的含水物流被汽提，并送至界外处理，以减少废水的生化耗氧量（BOD）。采用该生产工艺，乙烯和氯的转化率超过98%，目前世界上已经有50多套装置采用该工艺技术，总生产能力已经超过470万吨/年6。本设计采采用乙烯烯路线生生产氯乙乙烯单体体。1
19、.3聚聚合工艺艺实践方方法目前,世世界上PPVC的的主要生生产方法法有4种:悬浮法法、本体体法、乳乳液法和和微悬浮浮法。其其中以悬悬浮法生生产的PPVC占占PVCC总产量量的近990%,在PVCC生产中中占重要要地位,近年来来,该技术术已取得得突破性性进展。1.3.1本体体法聚合合生产工工艺本体聚合合生产工工艺，其其主要特特点是反反应过程程中不需需要加水水和分散散剂。聚聚合分22步进行行，第11步在预预聚釜中中加人定定量的VVCM单体、引引发剂和和添加剂剂，经加加热后在在强搅拌拌(相对第第2步聚合合过程)的作用用下，釜釜内保持持恒定的的压力和和温度进进行预聚聚合。当当VCMM的转化化率达到到8
20、%-12%停止反反应，将将生成的的“种子”送人聚聚合釜内内进行第第2步反应应。聚合合釜在接接收到预预聚合的的“种子”后，再再加人一一定量的的VCMM单体、添添加剂和和引发剂剂，在这这些“种子”的基础础上继续续聚合，使使“种子”逐渐长长大到一一定的程程度，在在低速搅搅拌的作作用下，保保持恒定定压力进进行聚合合反应。当当反应转转化率达达到600%一85%(根据据配方而而定)时终止止反应，并并在聚合合釜中脱脱气、回回收未反反应的单单体，而而后在釜釜内汽提提，进一一步脱除除残留在在PVCC粉料中中的VCCM，最最后经风风送系统统将釜内内PVCC粉料送送往分级级、均化化和包装装工序。1.3.2乳液液聚合
21、生生产工艺艺氯乙烯乳乳液聚合合方法的的最终产产品为制制造聚氯氯乙烯增增塑糊所所用的的的聚氯乙乙烯糊树树脂（EE-PVVC），工工业生产产分两个个阶段：第一阶阶段氯乙乙烯单体体经乳液液聚合反反应生成成聚氯乙乙烯胶乳乳，它是是直径00.13微米米聚氯乙乙烯初级级粒子在在水中的的悬浮乳乳状液。第第二阶段段将聚氯氯乙烯胶胶乳，经经喷雾干干燥得到到产品聚聚氯乙烯烯糊树脂脂，它是是初级粒粒子聚集集而成得得的直径径为11000微米，主主要是220440微米米的聚氯氯乙烯次次级粒子子。这种种次级粒粒子与增增塑剂混混合后，经经剪切作作用崩解解为直径径更小的的颗粒而而形成不不沉降的的聚氯乙乙烯增塑塑糊，工工业上称
22、称之为聚聚氯乙烯烯糊。1.3.3悬浮浮聚合生生产工艺艺因采用悬悬浮法PPVC生生产技术术易于调调节品种种，生产产过程易易于控制制，设备备和运行行费用低低，易于于大规模模组织生生产而得得到广泛泛的应用用，成为为诸多生生产工艺艺中最主主要的生生产方法法。 工艺特特点：悬悬浮聚合合法生产产聚氯乙乙烯树脂脂的一般般工艺过过程是在在清理后后的聚合合釜中加加入水和和悬浮剂剂、抗氧氧剂,然然后加入入氯乙烯烯单体,在去离离子水中中搅拌,将单体体分散成成小液滴滴,这些些小液滴滴由保护护胶加以以稳定,并加入入可溶于于单体的的引发剂剂或引发发剂乳液液,保持持反应过过程中的的反应速速度平稳稳,然后升升温聚合合,一般聚
23、聚合温度度在455700之间间。使用用低温聚聚合时(如4245),可生生产高分分子质量量的聚氯氯乙烯树树脂；使用高温温聚合时时(一般在在6271)可生产产出低分分子质量量(或超低低分子质质量)的聚氯氯乙烯树树脂。近近年来,为了提提高聚合合速度和和生产效效率,国国外还研研究成功功两步悬悬浮聚合合工艺,一般是是第一步步聚合度度控制在在6000左右,在在第二步步聚合前前加入部部分新单单体继续续聚合。采采用两步步法聚合合的优点点是显著著缩短了了聚合周周期,生生产出的的树脂具具有良好好的凝胶胶性能、模模塑性能能和机械械强度。现现在悬浮浮法聚氯氯乙烯品品种日益益广泛,应用领领域越来来越广,除了通通用型的的
24、树脂外外,特殊殊用途的的专用树树脂的开开发越来来越引起起PVCC厂家的的关注,球形树树脂、高高表观密密度建材材专用树树脂、消消光树脂脂、超高高(或超低低)分子质质量树脂脂等已成成为开发发的热点点7。悬浮法PPVC的的发展趋趋：在工工业化生生产PVVC时,以悬浮浮法产量量最大,悬浮法法生产具具有设备备投资少少和产品品成本低低等优点点。各种种聚合方方法的发发展方向向是逐步步向悬浮浮法聚合合生产路路线倾斜斜,一些些过去采采用其它它方法生生产的树树脂品种种已开始始采用悬悬浮聚合合工艺生生产。自自从乳液液聚合法法工业化化以后,欧洲、日日本在连连续悬浮浮聚合工工艺方面面开展了了大量的的研究工工作,目目前尚
25、未未工业化化生产,但连续续法设备备费用低低,生产产效率高高,工艺艺难题少少,已引引起了各各国科研研院所和和生产厂厂家的重重视。另另外,为为进一步步提高悬悬浮法生生产的通通用树脂脂和专用用树脂的的质量,提高产产品的专专用化、市市场化水水平,国国外厂家家在聚合合工艺的的工艺条条件及配配料体系系等方面面做了大大量的研研究工作作,进一一步提高高了聚合合转化率率,缩短短了聚合合周期,提高了了生产效效率,同同时也开开发出一一系列性性能好、易于加工的PVC专用树脂如:超高(或超低)聚合度树脂、高表观密度树脂、无皮树脂、耐辐射树脂、医用树脂、耐热树脂等。可见,各种专用料的开发是悬浮聚合树脂发展的标志,是提高产
26、品使用性能、开发新的应用领域的重要手段8。本设计采采用悬浮浮法PVVC生产产技术。1.4最最佳的配配方、后后处理设设备的选选择1.4.1配方方的选择择单体：氯乙烯烯纯度999.998%以以上。分散剂剂：主分分散剂主主要是纤纤维素醚醚和部分分水解的的聚乙烯烯醇。纤纤维素应应为水溶溶性衍生生物，如如甲基纤纤维素、羟羟乙基纤纤维素、羟羟丙基纤纤维素等等，聚乙乙烯醇应应由聚醋醋酸乙烯烯酯经碱碱性水解解得到，影影响其分分散效果果的因素素为其聚聚合度和和水解度度，而且且-OHH基团为为嵌段分分布时效效果最好好；副分分散剂主主要是小小分子表表面活性性剂和地地水解度度聚乙烯烯醇。常常用非离离子型的的脱水山山梨
27、醇单单月硅酸酸酯。本本设计采采用888%聚乙乙烯醇和和72.5%的的聚乙烯烯醇。引发剂剂：由于于聚乙烯烯悬浮聚聚合温度度5060度度上下，应应根据反反应温度度选择合合适的引引发剂，其其原则为为在反应应温度条条件下引引发剂的的半衰期期约为22小时最最佳。常常用过氧氧化乙酰酰环己烷烷硫酰、过过氧化二二月桂酰酰、过碳碳酸二环环己酯等等。本设设计采用用过氧化化二碳酸酸-2-乙基己己酯。终止剂剂：反应应结束后后残余的的自由基基和引发发剂残留留在树脂脂内, 为了保保证产品品质量, 需要要消除它它们, 故而加加入终止止剂。本本设计的的终止剂剂为丙酮酮缩氨基基硫脲。当当反应出出现紧急急事故时时，采用用紧急终终
28、止剂OON终止止反应。阻聚剂剂：本设设计采用用壬基苯苯酚作为为阻聚剂剂。缓冲剂剂：碳酸酸钠、三三聚磷酸酸钠、磷磷酸钠、氢氢氧化钠钠、氢氧氧化钙、碳碳酸铵。本本设计采采用磷酸酸三钙。1.4.2后处处理设备备侧选择择聚合釜釜容积：工业化化大生产产使用问问歇悬浮浮法聚合合釜容量量一般为为601077立方米米。我国国已开发发出700立方米米聚合釜釜，样机机已在锦锦西化工工机械厂厂研制成成功。本本设计采采用766立聚合合釜。采采用微机机控制，提提高了批批次之间间树脂质质量的稳稳定性，且且消耗定定额低。传热方方式：传传热能力力直接影影响着聚聚合反应应的速度度和生成成物的质质量，也也影响着着产量。在在大型聚
29、聚合釜上上，国外外采用了了体外回回流冷凝凝器，体体内增设设内冷管管等除热热手段。近近几年，美美国古德德里奇公公司又研研制出一一种薄不不锈钢衬衬里聚合合釜，以以便提高高釜壁的的传热能能力，为为使薄壁壁能承受受反应压压力，在在不锈钢钢衬里与与聚合釜釜套之间间安装了了支撑内内衬套的的加强筋筋，这种种釜的结结构大大大提高了了聚合釜釜传热效效率，且且有较好好的承压压能力9。搅拌方方式：搅拌能能力是聚聚合釜的的关键技技术指标标之一，搅搅拌能力力直接影影响着传传质、传传热及树树脂的粒粒态分布布，最终终影响产产品的质质量，而而不同的的工艺方方法对搅搅拌的要要求又不不尽相同同。过去去，PVVC聚合合釜大都都采用
30、平平桨和折折叶桨，搅搅拌效果果不甚理理想。随随着搅拌拌技术的的不断进进步及搅搅拌试验验手段的的不断提提高，使使我们有有条件为为PVCC釜配备备更理想想的搅拌拌器。大大量的搅搅拌实验验研究证证明，三三叶后掠掠式搅拌拌器的传传质效果果好，循循环和剪剪切性能能均适合合于PVVC生产产的需要要，因此此，本设设计在PPVC生生产中采采用三叶叶后掠式式搅拌器器。干燥机机：干燥燥器发展展迅速，主主要有22 种方方式, 即气流流干燥和和流态化化干燥。我我国PVVC工业业化生产产最初主主要用的的是气流流干燥器器,但是随随着聚合合工艺技技术的发发展, 聚合生生产能力力提高, 树脂脂产品也也朝着疏疏松型发发展, 气
31、流干干燥器从从生产能能力和干干燥效果果等方面面已经不不能满足足生产的的需要,后来发发展到气气流干燥燥器, 沸腾床床干燥器器和冷风风冷却33段干燥燥技术。但但这样动动力消耗耗大, 产品质质量不是是很好。目目前主要要用的是是旋风干干燥器和和卧式内内加热流流化床。旋旋风干燥燥器结构构简单, 投资资较少, 目前前很多装装置都在在用。卧卧式内加加热流化化床综合合能耗比比旋风干干燥器要要低, 主要有有多室沸沸腾床和和两段沸沸腾床22 种。但但在生产产中发现现多室沸沸腾床的的花板容容易漏料料, 不同同牌号切切换时比比较麻烦烦, 且生生产能力力有限。两两段流化化床改进进了, 操作稳稳定性好好, 易于于产品牌牌
32、号的切切换, 生床的的花板产产能力较较大。 本设计中中采用卧卧式内加加热流化化床。离心机机：对浆浆料进行行离心脱脱水，得得到含水水量255%的聚聚氯乙烯烯。PVVC生产产过程中中需要大大量的逻逻辑判断断和离散散控制，因因此本设设计采用用二位式式控制组组件，如如通/断式二二位开关关阀控制制各种物物料的传传输，和和二位控控制的电电机和泵泵机。气体塔塔：汽提提技术及及设备也也有改进进汽提塔塔朝着节节能、高高效的方方向发展展。现在在常用的的汽提塔塔主要有有溢流堰堰筛板塔塔和无堰堰筛板塔塔, 有堰堰筛板塔塔传质传传热仅在在筛板上上进行, 在板板间移动动时只有有传热没没有传质质, 而无无堰筛板板塔在塔塔内
33、一直直都在传传质, 目前传传热。因因此无堰堰筛板塔塔效率高高于有溢溢流堰的的塔，无无堰筛板板塔的塔塔盘设计计也逐渐渐合理科科学化, 塔盘盘的厚度度, 开孔孔率在实实践中逐逐渐优化化, 并被被纳入设设计体系系中。很很多无堰堰筛板塔塔塔盘是是整体装装卸的, 随着着生产能能力的提提高, 设备整体体装卸很很不方便便, 目前前, 生产产能力较较大的的的增大汽汽提塔的的塔盘, 可以以采用可可拆卸式式的塔盘盘。汽提提塔的塔塔顶操作作压力也也逐渐从从微正压压操作向向微负压压操作发发展, 使得塔塔顶物料料沸腾温温度低, 节约约了蒸汽汽却提高高了单体体脱出效效率。为为了强化化汽提效效果, 浆料经经过汽提提后利用用
34、重力作作用进入入闪蒸罐罐, 进一一步汽提提, 降温温100。因因此，本本设计采采用无堰堰筛板塔塔。1.5 防粘釜釜技术聚合釜的的防粘釜釜是聚合合生产中中最重要要的工序序之一。防防粘釜效效果好的的釜, 能有较较好的传传热系数数, 能减减少因此此产生的的塑化片片。防粘粘釜一直直是聚合合生产的的重要工工作, 这方面面得到了了很大的的发展。首首先, 聚合釜釜的表面面抛光质质量有了了很大的的提高且且内件简简单化、圆圆滑化。其其次, 通过专专用的设设备使用用高效的的防粘釜釜剂, 实行聚聚合釜自自动喷涂涂防粘釜釜液和自自动水冲冲洗釜。釜釜涂布与与水洗设设备分开开, 釜内内设置双双伸缩头头自动喷喷洗高压压水枪
35、, 设定定双固定定或者可可伸缩涂涂布设备备(如费阀阀,喷吐环环等)。目前前, 先进进的防粘粘釜技术术是冲洗洗、喷涂涂与高效效防粘釜釜剂的结结合体。整整个防粘粘技术过过程全部部采用DDCS自自动操作作。首先先打开蒸蒸汽进料料阀喷入入适量的的蒸汽, 用泵泵将已配配制成规规定浓度度的涂壁壁剂注入入蒸汽管管路, 借助蒸蒸汽流速速使其雾雾化进釜釜, 在釜釜壁形成成一层均均匀的疏疏油亲水水膜, 在聚合合过程中中此膜有有效地防防止有机机相与釜釜壁接触触, 从而而起到防防粘釜的的作用。为为了达到到较好的的涂壁效效果, 对于喷喷涂的蒸蒸汽, 防粘釜釜剂的压压力逐步步优化, 对于于防粘釜釜剂的量量也根据据釜的特特
36、点而定定。涂壁壁完成后后, 冷却却一段时时间使防防粘釜剂剂更好地地粘在釜釜上,之后用用清洗水水冲釜以以彻底冲冲掉多余余的防粘粘剂111。目目前国内内生产用用的防粘粘釜剂主主要有意意大利黄黄, 美PVCC国红, 英国蓝蓝。经过过实践, 意大大利黄在在防粘釜釜效果和和对产品品白度的的影响方方面有利利于生产产, 但价价格较高高。为了生产产更高质质量的聚聚乙烯，产产品本设设计采用用意大利利黄防粘粘釜剂。1.6原原料及产产品性能能氯乙烯烯： CHH2=CHHCl 分子子量 62.50 ，无色色易液化化的气体体。液体体的密度度09122lgcm3。沸点点-1339。凝凝固点-1600。自自燃点4472。临
37、界界温度1142。临界界压力555.22Pa。难难溶于水水，溶于于乙醇、乙乙醚、丙丙酮和二二氯乙烷烷。易聚聚合，能能与丁二二烯、乙乙烯、丙丙烯、内内烯腈、醋醋酸乙烯烯、两烯烯酸酯和和马来酸酸酯等共共聚。能能与空气气形成爆爆炸性混混合物，爆爆炸极限限36-2264。遇遇明火、高高温有燃燃烧爆炸炸的危险险。无空气和和水分的的纯氯乙乙烯很稳稳定，对碳钢钢无腐蚀蚀作用。有有氧存在在时，氯氯乙烯过过氧化物物，它可可与水生生成盐酸酸从而腐腐蚀设备备，过氧氧化物还还可以使使氯乙烯烯产生自自聚作用用。长距距离运输输时应加加入阻聚聚剂氢醌醌。PVCC树脂：密度1.4；工业业品是白白色或浅浅黄色粉粉末；低低分子量
38、量的易溶溶于酮类类、酯类类和氯代代烃类溶溶剂，高高分子量量的则难难溶；用用于制塑塑料、涂涂料和合合成纤维维等。根根据所加加增塑剂剂的多少少，可制制成软质质和硬质质塑料。前前者可用用于制透透明薄膜膜（如雨雨衣、台台布、包包装材料料、农膜膜等）、人人造革、泡泡沫塑料料和电线线套层等等。后者者可用于于制板材材、管道道、阀门门和门窗窗等；具具有极好好的耐化化学腐蚀蚀性，但但热稳定定性和耐耐光性较较差，在在1000以上上或长时时间阳光光暴晒开开始分解解出氯化化氢，制制造塑料料时需加加稳定及及，电绝绝缘性优优良。不不会燃烧烧。磷酸钙钙别名磷磷酸三钙钙：化学学式Caa3(POO4)22，分子子量3110.1
39、18。白白色无定定形粉末末。溶于于稀盐酸酸、硝酸酸、磷酸酸、乙酸酸、亚硫硫酸，生生成可溶溶性酸式式磷酸盐盐，也能能溶于铵铵盐溶液液。不溶溶于水、乙乙醇和乙乙醚。熔熔点16670，密度度3.114g/cm33。用于于制乳色色玻璃、陶陶瓷、涂涂料、媒媒染剂、药药物、肥肥料、家家畜饲料料添加剂剂、糖浆浆澄清剂剂、塑料料稳定剂剂等。天天然矿物物叫磷灰灰石矿，纯纯品可用用氰化钙钙和磷钠钠酸溶液液作用或或者用氢氢氧化钙钙跟磷酸酸作用制制得。聚乙烯烯醇：是是一种高高分子聚聚合物，无无臭、无无毒，外外观为白白色或微微黄色絮絮状、片片状或粉粉末状固固体。分分子式为为（C22H4OO）n，絮状状PVAA的假比比重
40、为（0.21 0.30）g/cm3，片状PVA的假比重为（0.470.06）g/cm3。聚乙烯醇有较好的化学稳定性及良好的绝缘性、成膜性。具有多元醇的典型化学性质，能进行酯化、醚化及缩醛化等反应。过氧化化二碳酸酸（2乙基基己基）酯酯：本品为为无色透透明液体体，EHHP活性性氧22.700%，NaCCl含量量0.20%；相对对密度00.9664。商商品为550%65%的甲苯苯、二甲甲苯、矿矿物油溶溶液；理理论活性性氧含量量4.662%。含含量为446%的的EHPP溶液的的半衰期期为400，100.333h；50，1.5h；受热或或见光易易分解，储储运温度度115，时时间少于于3个月。丙酮缩缩氨基
41、硫硫脲：为为白色片片状结晶晶,熔点1779-1180。溶于于酸,微溶于于水和乙乙醇。用途;丙酮缩缩氨基硫硫脲主要要用于合合成2-（2-异亚亚丙基肼肼基）-4-取取代基噻噻唑、22-肼基基-4-取代基基噻唑及及2-（2-取代代肼基）-4-取代基噻唑系列抗菌素。如2-（2-甲酰肼基）-4-（5-硝基-2-呋喃基）噻唑,即硝呋噻唑。对壬基苯酚：淡黄色粘稠液体。略有苯酚气味。相对密度0.94-0.95（20/20）。沸点（95%）283-302。不溶于水，略溶于石油醚，溶于丙酮、四氯化碳、乙醇和氯仿。用于制备合成洗涤剂、增湿剂、润滑油添加剂、增塑剂等。由壬烯与苯酚在酸性催化剂存在下缩合而成。1.7 聚
42、合机机理1.7.1自由由基聚合合机理氯乙烯悬悬浮聚合合反应，属属于自由由基链锁锁加聚反反应，它它的反应应一般由由链引发发，链增增长，链链终止，链链转移及及基元反反应组成成。链引发发过氧化化物引发发剂受热热后过氧氧链断裂裂生成两两个自由由基:初级自自由基与与VCMM形成单单体自由由基。链增长长单体自自由基具具有很高高的活性性，所以以打开单单体的双双键形成成自由基基，新的的自由基基活性并并不衰减减，继续续与其它它单体反反应生成成更多的的链自由由基。链终止止聚合反反应不断断进行，当当达到一一定的聚聚合度，分分子链己己足够长长，单体体的浓度度逐渐降降低，使使大分子子的活动动受到限限制，就就会大分分子失
43、去去活性即即失去电电子而终终止与其其它氯乙乙烯活性性分子反反应。终终止有偶偶合终止止和歧化化终止。 l)偶偶合终止止两个活活性大分分子自由由基相遇遇时，两两个自由由基头部部独立电电子对配配对形成成共价键键所形成成的饱和和大分子子叫偶合合终止。 2)歧歧化终止止两个活性性大分子子自由基基相遇时时，其中中一个自自由基夺夺取另一一个自由由基上的的氢原子子而饱和和，另一一个高分分子自由由基失去去一个氢氢原子而而带有不不饱和基基团，这这种终止止反应的的方式叫叫双基歧歧化终止止。有时时活性大大分子自自由基与与金属器器壁中的的自由电电子结合合而终止止，即形形成粘釜釜。链转移移在氯乙乙烯聚合合反应中中，大分分
44、子自由由基可以以从单体体，溶剂剂，一个个氯原子子或氢原原子而终终止，失失去原子子的分子子将成为为自由基基，引发发剂或大大分子上上夺取继继续进行行新的链链增长反反应。包包括向单单体的氯氯转移、向向溶剂链链转移、向向引发剂剂链转移移、向大大分子。1.7.2链反反应动力力学机理理链反应动动力学来来看，根根据转化化率可分分为三阶阶段：转化率率5%阶段。聚聚合反应应发生在在单体相相中，由由于所产产生的聚聚合物数数量甚少少，反应应速度服服从典型型的动力力学方程程，聚合合反应速速度与引引发剂用用量的平平方根成成正比，当当聚合物物的生产产量增加加后，则则聚合速速度由于于kt降低而而发生偏偏差。转化率率5%65
45、%阶段。聚聚合反应应在富单单体和聚聚氯乙烯烯单体体凝胶中中间是进进行，并并且产生生自动加加速现象象。其原原因在于于链终止止反应主主要在两两个增长长的大分分子自由由基之间间进行，而而他们在在粘稠的的聚合物物单体体凝胶相相的扩散散速度显显著降低低，因而而链终止止速度减减慢，所所以聚合合速度加加快，呈呈现自动动加速现现象。转化率率655%阶段段。转化化率超过过65%以后，游游离的氯氯乙烯基基本上消消失，釜釜内压力力开始下下降，此此时聚合合反应发发生在聚聚合物凝凝胶相中中，由于于残存的的氯乙烯烯逐渐消消耗，凝凝胶相得得粘度迅迅速增高高，因此此聚合反反应速度度仍继续续上升，大大到最大大值后逐逐渐降低低。
46、当聚聚合反应应速率低低于总反反应速率率以后，使使反应终终止。1.7.3成粒粒机理与与颗粒形形态关于氯乙乙烯悬浮浮聚合过过程生成成多孔性性不规整整的理论论解释，认认为成粒粒过程分分为两部部分；单体在在水中的的分散和和发生在在水相和和氯乙烯烯水相相界面发发生的反反应，此此过程主主要控制制聚氯乙乙烯颗粒粒的大小小及其分分布。在单体体液滴内内和聚氯氯乙烯凝凝胶相内内发生的的化学与与物理过过程，此此过程主主要控制制所得聚聚氯乙烯烯颗粒的的形态。在聚合反反应釜中中液态氯氯乙烯单单体在强强力搅拌拌和分散散剂的作作用下，被被破碎为为平均直直径30040m的液液珠分散散于水相相中，单单体液珠珠与水相相得界面面上吸附附了分散散剂。当当聚合反反应发生生以后，界界面层上上的分散散剂发生生氯乙烯烯接枝聚聚合反应应，使分分散剂的的活动性性和分散散保护作作用降低低，液珠珠开始由由于碰击击而合并并为较大大粒子，并并处于动动态平衡衡状态。此此时单体体转化率率约为44%5%。当当转化率率进一步步提高，达达到200%左右右后，由由于分散散剂接枝枝反应的的色深入入，能够够阻止粒粒子碰击击合并，所所以所得得聚氯乙乙烯颗粒粒数目开开始处于于稳定不不变的状状态，因因而此后后的搅拌拌速度对对于产品品的平均均粒径不不再发生生影响。最最终产品品的粒径