聚氯乙烯悬浮聚合工艺设计课程设计说明书

湖南科技大学题目PVC管材挤出课程设计指导老师学院专业学号作者彭耀威二〇一一年六月二十八日目录1 概述 (2)1.1 PVC管材的特点 (2)1.2 PVC的污染 (2)1.3 PVC管材行业的现状和应用前景 (3)1.4国内外主要工艺路线的比较和选择 (4)1.5原料的选择和生产配方 (5)1.6产品的质量指标 (7)2.生产方案和生产流程 (8)2.1挤出成型工艺 (8)2.2定型工艺 (8)2.3牵引工艺 (9)2.4生产流程 (9)3.硬PVC管生产车间工艺计算 (10)3.1生产能力计算 (10)3.2物料衡算 (10)4.主要设备的工艺计算 (11)4.1螺杆挤出机计算 (11)4.2挤出管辅机计算 (11)4.3其他设备 (11)4.4原料消耗计算 (11)4.5能量衡算 (12)5.安全与环保 (13)设备一览表 (14)第一章概述聚氯乙烯（PVC）是世界第二大通用树脂，是由氯乙烯单体（VCM）聚合而成的一种热塑性高分子化合物。

聚氯乙烯管主要是指硬质聚氯乙烯管，在ISO标准中定义为Unplasticized Polyvinyl Chloride,简称为PVC-U。

l.1 聚氯乙烯管材的特点与钢、铁、混凝土、陶瓷管相比，聚氯乙烯管材具有如下优点：①重量轻，硬质聚氯乙烯管的相对密度为1.43，仅为同尺寸钢重量的1/6，1 t塑料管可代替10～13 t铸铁管，运输安装容易。

②耐腐蚀性能好。

③电绝缘性能好，其体积电阻约为1×10 ～3×10 n•cm，击穿电压达23～28 Kv/mm。

④摩擦阻力小。

管内流体速度比钢管高30％左右，且结垢少，不生锈，长期运输水和其他流体，流率和流量均能保持不变；而铁管会生锈、结垢，使用数年后管内流率和流量均要减少。

⑤导热系数小，耐候性较好，隔热性能好。

⑥着色方便,不需油漆,且容易制成各种标识颜色的管材，生产中能耗低，仅为铸铁管的18.3％。

内容摘要本设计为年产20万吨聚氯乙烯聚合工艺设计，本文结合国内外文献阐述了PVC工业的发展状况及发展趋势，包括原料路线、聚合方法、工艺流程及工艺设备等。

本次设计采用悬浮法生产聚氯乙烯，介绍了采用悬浮法生产PVC树脂工聚合机理，以及详尽的工艺流程，并且从物料衡算、热量衡算方面进行准确的工艺计算，并对设备进行了设计与选型，除此之外，还采取了防火防爆防雷等重要措施，对三废的处理回收等进行了叙述。

关键词：聚氯乙烯；悬浮法；自由基聚合；聚合釜；气提目录第一章文献综述 (3)1.1 国内外pvc发展状况及发展趋势 (3)1.2 单体合成工艺路线 (5)1.2.1乙炔路线 (5)1.2.2乙烯路线 (6)1.3聚合工艺路线 (7)1.3.1本体法聚合生产工艺 (7)1.3.2乳液聚合生产工艺 (8)1.3.3悬浮聚合生产工艺 (8)1.4配方及设备的选择 (10)1.4.1配方的选择 (10)1.4.2设备的选择 (10)1.5原料及产品性能 (12)1.6 聚合机理 (13)1.6.1自由基聚合机理 (13)1.6.2链反应动力学机理 (14)1.6.3 成粒机理与颗粒形态 (15)1.7工艺流程叙述 (16)1.7.1加料系统 (16)1.7.2聚合系统 (17)1.7.3浆料汽提及废水汽提系统 (18)第二章工艺计算 (20)2.1物料衡算 (20)2.1.1聚合釜 (20)2.1.2 混料槽 (23)2.1.3汽提塔 (25)2.1.4离心机 (27)2.1.5 沸腾床 (29)2.1.6 包装 (30)2.2热量衡算 (31)2.2.1聚合釜 (31)2.2.2沸腾床 (36)2.3 设备的计算及选型 (42)2.3.1 聚合釜 (42)3.3.2 混料槽 (55)3.3.3 汽提塔 (56)3.3.4 离心机 (67)第三章非工艺部分 (76)3.1厂内的防火防爆措施 (76)3.2车间照明及采暖措施 (76)3.3防静电，防雷措施 (77)3.4三废处理情况 (78)3.4.1电石渣的处理 (78)3.4.2电石渣上清液的处理 (78)3.4.3 热水的综合利用 (78)3.4.4尾气的回收利用 (79)3.4.5转化水洗塔水的回收利用 (79)结束语 (80)附录 (82)第一章文献综述引言聚氯乙烯（PVC）是国内外高速发展的合成材料中5大热塑性合成树脂之一，以其价廉物美的特点，占合成树脂消费量的29%左右，仅次于聚乙烯（PE），居第二位。

工艺说明――悬浮法聚氯乙烯――锦化化工集团一九八七年十月总说明本生产装置的聚合部分是以氯乙烯单体（ＶＣＭ）为原料，采用悬浮法生产技术，生产聚氯乙烯（ＰＶＣ）树脂，年生产能力四万吨。

后处理部分的干燥和包装由国内配套。

引进聚合部分由原料配制开始，到干燥的离心机给料泵出口为止，共分六个单元：Ｂ单元：包括无离子水脱氧在内的ＶＣＭ和水的贮存与加料。

Ｃ单元：溶液的配制和辅料加料；Ｄ单元：聚合釜涂壁和废水汽提；Ｅ单元：聚合；Ｆ单元：ＶＣＭ回收；Ｇ单元：ＰＶＣ浆液汽提。

本工艺说明按上述六个单元，分十七个工艺系统进行详细说明。

并对工艺理论，产品质量工艺控制，涂釜剂的应用及工艺标准进行阐述。

本工艺说明由Ｂ．Ｆ．Ｇ提供，不涉及国内配套的干燥和包装。

目录１．工艺说明┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄6１．１新鲜ＶＣＭ的贮存系统┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄6１．１．１前言 (6)１．１．２新鲜ＶＣＭ的贮存 (6)１．２．回收ＶＣＭ的贮存系统 (6)１．２．１前言 (6)１．２．２回收ＶＣＭ的贮存系统 (6)１．３无离子水系统 (7)１．３．１前言 (7)１．３．２冷无离子水系统 (8)１．３．３热无离子水系统 (8)１．３．４无离子水的混合与加料 (8)１．３．５注水泵 (8)１．３．６冲洗水泵 (9)１．３．７冲洗水加压泵 (9)１．３．８无离子水脱氧器 (10)１．４缓冲剂系统 (10)１．４．１前言 (10)１．４．２缓冲剂的配制与贮存 (10)１．４．３缓冲剂循环系统 (10)１．４．４缓冲剂加料系统 (10)１．５．分散剂系统 (11)１．５．１前言 (11)１．５．２分散剂的配制与贮存 (11)１．５．３ＰＶＡ的配制与贮存 (12)１．５．４特殊分散剂的贮存和使用 (12)１．５．５分散剂加料系统 (12)１．５．６特殊分散剂加料 (13)１．６引发剂系统 (13)１．６．１前言 (13)１．６．２引发剂分散液的配制 (14)１．６．３引发剂贮罐 (14)１．６．４引发剂加料系统 (14)１．７聚合釜涂壁系统 (14)１．７．１前言 (14)１．７．２涂料的配制与贮存 (15)１．７．３涂料溶液的使用 (15)１．８聚合加料系统 (15)１．８．１前言 (15)１．８．２水加料系统 (16)１．８．３单体加料系统 (17)１．９聚合系统 (17)１．９．１前言 (17)１．９．２夹套冷却和挡板冷却 (18)１．９．３聚合釜注入水 (18)１．９．４搅拌器密封节流套筒水冲洗 (18)１．９．５紧急事故终止剂加料 (19)１．９．６反应监视 (19)１．９．７压力测定和聚合手动卸压 (20)１．１０ＡＴＳＣ终止剂系统 (20)１．１０．１前言 (20)１．１０．２ＡＴＳＣ终止剂的配制与使用 (20)１．１０．３ＡＴＳＣ终止剂加料 (21)１．１１浆液输送系统 (21)１．１１．１前言 (21)１．１１．２聚合釜出料 (22)１．１２浆液汽提系统 (22)１．１２．１前言 (22)１．１２．２汽提塔供料槽操作 (22)１．１２．３浆液汽提塔操作 (23)１．１２．４汽提塔的物理过程说明 (24)１．１３单体回收系统 (25)１．１３．１前言 (25)１．１３．２聚合釜间歇回收 (25)１．１３．３正常回收方法 (25)１．１３．４回收压缩机操作 (26)１．１３．５回收冷凝器系统 (27)１．１４空气抽真空系统 (27)１．１４．１前言 (27)１．１４．２聚合釜抽真空 (28)１．１４．３设备抽真空 (28)１．１５蒸汽置换与抽真空系统 (28)１．１５．１前言 (28)１．１５．２蒸汽置换系统 (28)１．１６壬基苯酚阻聚剂系统 (29)１．１６．１前言 (29)１．１６．２壬基苯酚的使用及贮存的物理性能 (29)１．１６．３将壬基苯酚加入回收系统 (30)１．１７废水汽提系统 (30)１．１７．１前言 (30)１．１７．２废水汽提系统 (30)１．１７．３废水汽提塔的正常控制 (31)２工艺理论２．１聚合 (31)２．１．２聚合转化率 (31)２．１．３聚合放热量 (32)２．２聚合釜 (32)２．３聚合添加剂 (32)２．３．１缓冲剂 (32)２．３．２分散剂 (32)２．３．３铁螯合剂 (32)２．３．４引发剂 (32)２．３．５终止剂 (33)２．３．６涂釜剂 (33)２．３．７阻聚剂 (33)２．３．８烧碱 (33)２．３．９酸 (33)３产品质量的工艺控制 (33)３．１产品质量规格 (33)３．２产品质量工艺控制 (34)３．２．１前言 (34)３．２．２分子量的工艺控制 (34)３．２．３水份的工艺控制 (34)３．２．４颗粒度的工艺控制 (34)３．２．５孔隙率的工艺控制 (35)３．２．６视比重的工艺控制 (36)３．２．７树脂中残留ＶＣＭ的工艺控制 (36)３．２．８黑树脂的工艺控制 (36)３．２．９“鱼眼”的工艺控制 (36)３．２．１０树脂干流动性的工艺控制 (36)４涂釜剂的应用 (36)４．１涂釜液的配制 (36)４．２涂釜液的喷涂 (37)４．３蒸汽涂釜的程序 (37)４．４釜壁涂层的程序 (38)４．５釜壁涂层液的检验程序（醇溶液） (38)４．６代号１０Ｃ涂釜液的１０Ｃ含固量的检测程序（水溶液） (38)１．工艺说明１．１新鲜ＶＣＭ的贮存系统１．１．１前言本装置所用的新鲜ＶＣＭ是由ＶＣＭ车间管道输送来的。

摘要聚氯乙烯是世界上最价廉和应用最广的塑料，用来大规模生产电缆绝缘层、设备零件、管材、层合材料和纤维制品。

聚氯乙烯树脂的需求量巨大。

工业上，聚氯乙烯是采用悬浮或乳液聚合技术通过自由基聚合反应来生产的。

本设计的目标是年产18000吨的聚氯乙烯悬浮生产装置。

遵循技术先进、工艺可靠、经济合理、系统最优的原则完成本设计。

本设计的主要内容包括：对聚氯乙烯的国内外研究状况、应用领域和应用现状、生产概况、市场需求和应用前景的综述；详细介绍工艺流程；对聚合全系统的物料进行衡算；聚合釜选型和工艺尺寸计算；搅拌设备的选型和功率计算以及对聚合反应器釜进行热量衡算。

关键词：聚氯乙烯，悬浮聚合，工艺设计，工艺流程，聚合反应器AbstractPolyvinyl chloride is one of the cheapest and most widely used plastics globally. It is used for large-scale production of cable insulation, equipment parts, pipes, laminated materials and fiber manufacture. The demand for polyvinyl chloride resin is vast.Polyvinyl chloride is industrially produced by free-radical polymerization using the suspension or bulk technique. The major object of present design is a production plant for PVC with annual output 15000 ton, using suspension technique. According to the principles of advanced technology, credible technics, reasonable economics and optimized system, present design is completed.The main work of present design include : summerization on status of research on polyvinyl chloride at home and abroad, field and current status of application, the situation of production , the demand for market and applying in the future ;detailed description of technological process ; the total material balance of polymerization system ;the selection and design of polymerization reactor; the selection of stirring devices and the calculation of power thereof; and the heat balance of the polymerization reactor .Key words：Polyvinyl chloride, suspension polymerization, technological design，process flow, polymerization reactor目录摘 要 (III)目 录 (IV)第一章 前 言 (7)1.1选题背景 (7)1.2研究意义 (7)第二章 聚氯乙烯历史世界及供需和消费 (8)2.1 聚氯乙烯的发展历史 (8)2.2 世界聚氯乙烯供需 (8)2.3 中国聚氯乙烯供需 (8)2.4 聚氯乙烯树脂消费结构 (9)第三章 聚氯乙烯的典型聚合工艺 (10)3.1 典型聚合工艺概述： (10)3.1.1悬浮聚合 (10)3.1.2本体聚合 (11)3.1.3乳液聚合 (11)3.1.4微悬浮聚合 (12)3.1.5溶液聚合 (12)3.2典型聚合工艺技术特性比较 (12)第四章 悬浮聚合生产工艺与过程及其影响因素 (13)4.1聚氯乙烯悬浮聚合的生产技术 (13)4.1.1氯乙烯悬浮聚合生产工艺技术过程 (13)4.2氯乙烯悬浮聚合生产工艺技术进展 (15)4.2.1国内生产工艺技术进展 (15)4.2.2国外生产技术进展 (17)4.3悬浮法聚合工艺和设备 (20)4.3.1搪瓷釜 (20)4.4轴封与搅拌装置 (24)4.4.1 轴封 (24)4.4.2 搅拌装置 (26)4.5工艺流程 (28)4.6防粘釜技术 (32)4.7悬浮法防粘釜剂的进展 (34)4.7.1国外SPVC生产用涂布剂的进展 (34)4.8分散剂 (35)4.8.1分散剂的用途和影响 (35)4.8.2国外分散剂应用进展 (36)4.9 其它助剂 (37)第五章 聚氯乙烯聚合釜技术进展 (39)5.1 新型釜的介绍 (39)第六章 聚氯乙烯聚合装置设计 (41)6.1设计任务书 (41)6.1.1设计任务 (41)6.1.2设计条件 (42)6.1.3配方 (42)6.1.4生产时间分配 (42)6.2设计过程 (43)6.2.1已知量的计算 (43)6.2.2聚合釜物料衡算 (43)6.2.3聚合釜的设计 (44)6.2.4搅拌设计 (49)6.2.5 釜重的计算 (54)6.2.6 热量衡算 (56)第七章 结论 (60)参 考 文 献 (61)致 谢 (63)声明 (65)附录1 工艺流程概述附录2 工艺流程图附录3 聚合设备图第一章 前 言1.1选题背景聚氯乙烯( PVC) 是五大通用合成树脂之一,是木材、钢铁、玻璃、纸张等传统材料的良好代用品,因此在塑料工业中具有举足轻重的地位。

工艺说明——悬浮法聚氯乙烯上述每釜反应的测量什的小时平均值，小时平均反应速率和热释放数据都需贮存到计算机内，并通过计算机打印出来，这些数据应做为每釜反应的原始记录存档。

1．9．7 压力测定和聚合手动卸压在通向聚合釜顶部的注入水管道上有三个压力传感器，用来监测聚合釜的压力。

有一个压力传感器是用来监测真空度的，其量程为从全真空到0.7kg/cm2（表压）。

这块表在聚合单体回收的最后阶段和在打开釜盖后抽真空时，可用来监视釜内真空度。

第二个压力传感器，用于监视聚合反应期间的聚合釜压力，其量程为7.0～13kg/cm2(表压)。

这个压力量程是聚合压力变化的范围。

可在控制室内的压力指示器上给定设定点。

当聚合压力超过这个设定点时，报警器就会报警。

第三个压力传感器，用来监视那些较高的压力，其量程为0～18kg/cm2（表压）。

这部表是接在釜自动卸压管道上的压力调节器上。

在手动卸压管道上的那个压力调节阀的设定值比聚合釜减压阀的设定值要低。

当情况紧迫时，操作人员即可打开这个压力调节器的顶阀开关，将釜中的压力放入大气，使压力控制在设定点压力上。

1．10 ATSC终止剂系统1．10．1 前言本装置中采用两个终止系统，达到两个不同的目的，并使用不同的终止剂。

丙酮缩氨基硫脲（ATSC）是一种常规终止剂，它与残留的引发剂反应，有效地破坏这些残留的引发剂。

在紧急事故时，及在正常的情况下，最好能首先使用ATSC。

氧化氮（如前面所述）是一种紧急事故终止剂，只有当万不得已时才能使用。

氧化氮可与活性自由基相结合，生成不活泼的化合物。

但是，由于这种终止剂不能与非离子型引发剂反应，因此无法保证在一段时间后不重新进行反应。

要先将ATSC与碱液和无离子水混合，制备成溶液，然后，当反应达到预定的终止时间时，从聚合釜的顶部打入釜内。

ATSC这种化学药品的毒性很强，在使用非溶液形态的ATSC时，必须要小心。

1．10．2 ATSC终止剂的配制与使用ATSC是在一个带有搅拌的不锈钢密闭罐TK—7C中配制，该罐的顶部有一个排气管，通入大气。

摘要本文综述了PVC的生产方法，确定了电石乙炔法为本设计的工艺路线，悬浮聚合法为生产聚氯乙烯的聚合方法。

通过物料衡算、热量衡算和设备计算等确定了年产1万吨PVC 树脂的主要设备的设计参数，评述了本生产工艺的安全与环保，及技术经济。

根据设计结果，绘制了工艺流程图，车间平面布置图，和聚合釜装置图等。

通过本次设计，了解了化工工艺生产的各个环节和实施步骤，掌握了化工设计的基本程序和方法。

关键词：聚氯乙烯；生产工艺；悬浮聚合法；经济技术AbstractThis article provided an overview of polyvinyl chloride polymer production method and identified calcium carbide acetylene method for the design of the route, method for the production of polyvinyl chloride polymer polymerization by suspension polymerization method. Through calculation of material balance, energy accounting and equipment to determine an annual output of 10,000 tons of main design parameters of the equipment of polyvinyl chloride polymer resin. Meanwhile, it reviews the production safety and environmental protection and technical economy. According to design results, process flow diagram s, workshop floor plans, and polymerization reactor unit figures were drawn.As a result of this practice, we have a better understanding of chemical processes in the various segments of the production and implementation of steps to master the basic design of chemical processes and methods.Keywords: Polyvinyl chloride polymer; Process design; Suspension polymerization; Technical economy目录摘要 (I)Abstract (II)第一章文献综述 (1)1.1 聚氯乙烯的性质 (1)1.2 聚氯乙烯的主要用途 (2)1.3 聚氯乙烯工业的重要性 (3)1.4 国内外聚氯乙烯发展概况 (4)1.4.1 国外聚氯乙烯发展动态及趋势 (4)1.4.2 国内聚氯乙烯发展动态及趋势 (5)第二章设计方案论述 (6)2.1 VCM生产路线的选择 (6)2.1.1 电石法生产路线 (6)2.1.2 乙烯法生产路线 (7)2.1.3 两种生产路线的评价 (8)2.2 聚合方法选择 (9)2.2.1 本体聚合 (9)2.2.2 溶液聚合 (10)2.2.3 乳液聚合 (10)2.2.4 悬浮聚合 (10)2.2.5 四种聚合方法比较 (11)2.3 聚合机理 (11)2.3.1 自由基聚合机理 (11)2.3.2 链反应动力学原理 (12)2.3.3 成粒机理 (13)2.4 影响聚合产品质量的因素 (13)2.4.1 聚合工艺 (13)2.4.2 配方体系 (14)2.4.3 聚合反应的辅助时间 (15)2.5 防粘釜技术 (15)2.5.1 粘釜的形成原因 (15)2.5.2 聚合釜的防粘技术 (16)2.6 方案总述 (16)第三章工艺计算 (18)3.1 物料衡算 (18)3.1.1 原料用量计算 (18)3.1.2 各工段物料衡算 (20)3.2 热量衡算 (32)3.2.1 石墨冷却器 (32)3.2.2 转化器 (35)3.2.3 全凝器 (37)3.2.4 尾气冷凝器 (39)3.2.5 聚合阶段 (40)第四章设备的工艺计算与选型 (42)4.1 低沸塔设备计算 (42)4.1.1 塔板数的计算 (42)4.1.2 低沸塔的塔体工艺尺寸计算 (43)4.1.3 塔板主要工艺尺寸的计算 (44)4.1.4 筛板的流体力学验算 (46)4.1.5 塔板负荷性能图 (48)4.1.6 低沸塔再沸器选型 (51)4.2 高沸塔设备计算 (53)4.2.1 塔板数的计算 (53)4.2.2 高沸塔的塔体工艺尺寸计算 (54)4.2.3 塔板主要工艺尺寸的计算 (55)4.2.4 筛板的流体力学验算 (57)4.2.5 塔板负荷性能图 (59)4.2.6 高沸塔再沸器选型 (63)4.2.7 成品冷却器的选型 (64)4.3 聚合釜设计容积的计算 (65)4.3.1 聚合釜材质的选定 (65)4.3.2 聚合釜容积的确定 (65)4.3.3 聚合釜外形设计尺寸的设计 (66)4.3.4 内构件及搅拌轴封的设计 (68)4.4 设备工艺条件汇总 (72)第五章安全与环保 (73)5.1 工艺过程安全评述 (73)5.2 三废处理情况 (74)5.2.1 电石渣的处理 (74)5.2.2 电石渣上清液的处理 (74)5.2.3 热水的综合利用 (75)5.2.4 尾气的回收利用 (75)5.2.5 转化水洗塔水的回收利用 (75)第六章技术经济 (76)6.1 技术经济分析概述 (76)6.2 主要技术经济指标 (76)6.3 投资估算 (77)6.3.1 总投资费用估算 (77)6.3.2 成本估算 (77)6.3.3 收入、税收和利润 (80)6.3.4 经济评价 (81)总结 (82)参考文献 (83)致谢 (84)第一章文献综述1.1 聚氯乙烯的性质聚氯乙烯（polyvinylchloride，简称PVC）是氯乙烯单体（简称VCM）聚合而成的高分子化合物，它的结构式是：式中n表示平均聚合度。

3000吨/年聚氯乙烯悬浮聚合工艺设计摘要本设计为年产3000吨聚氯乙烯聚合工艺设计，整个设计文件由设计说明书和设计图纸两部分组成。

在设计说明书中，简单介绍了聚氯乙烯的生产现状、发展趋势、性能和主要用途，着重介绍以悬浮聚合法作为聚合的工艺生产方法。

在设计过程中，根据设计任务书的要求，进行了较为详细的物料衡算和热量衡算和聚合釜计算，对设备进行了工艺计算和选型，同时对整个装置进行了简单的技术经济评价。

绘制了相应的设计图纸，设计图纸包括工艺流程图、聚合釜装配图。

关键词：聚氯乙烯，悬浮聚合工艺，干燥，单体，生产工艺AbstractThe design for the 3,000 tons of PVC polymerization process design throughout the design file is composed by two parts of the design specification and design drawings. In the design manual, a brief introduction of PVC production status, development trends, performance, and the main purposes highlighted by suspension polymerization as the polymerization process production methods. In the design process, according to the requirements of the design task book to conduct a more detailed material balance and heat balance and the the polymerizer calculation process calculation and selection of equipment, a simple techno-economic evaluation of the entire device . Drawing of the design drawings, design drawings including process flow diagram of the polymerization reactor assembly drawing.Keywords: PVC ,suspension polymerization process, dry, monomer ,production process目录前言 (1)第1章产品及原料说明 (2)1.1 产品性质及质量标准 (2)1.1.1 名称及其结构 (2)1.1.2 产品性能 (2)1.1.3产品质量标准 (3)1.2 单体氯乙烯（VCM）的性质 (5)1.3聚氯乙烯配方 (6)第2章聚氯乙烯生产工艺流程设计 (7)2.1 聚氯乙烯生产工艺流程简述 (7)2.2 聚氯乙烯生产工艺流程操作步骤 (7)2.2.1 聚合单元 (7)2.2.2 汽提、干燥工序 (8)2.2.3 VC回收工序 (8)第3章物料衡算 (10)3.1 车间物料衡算 (10)3.1.1主要工艺参数 (10)3.1.2 生产任务的计算 (10)3.1.3投入单体的计算 (11)3.2 聚合釜的物料衡算 (12)3.2.2 聚合釜的生产计算 (12)第4章热量衡算 (14)4.1 聚合釜热量衡算 (14)4.1.1 参数设定 (14)4.1.2 混合热和搅拌热的考虑 (15)4.2 回流冷凝器热负荷的考虑 (15)4.3 物料带入聚合釜的热量 (15)4.4 聚合反应放出的热量 (16)4.5 物料带出聚合釜的热量 (16)4.6 反应过程需要加入的热量 (16)4.7 加热水的用量: (16)4.8 冷却水的用量： (16)4.9传热面积 (17)第5章设备工艺设计 (19)5.1 聚合釜的设计 (19)5.1.1 生产周期或生产批数 (19)5.1.2 根据年产量确定每批进料量 (19)5.1.3 选择反应器装料系数 (19)5.1.4 计算反应器体积 (19)5.1.5 聚合釜壁厚的计算 (20)5.2 汽提塔 (20)5.3 混料槽 (20)5.4 离心机 (21)5.5 干燥器 (21)参考文献 (22)前言聚氯乙烯（PVC）是由氯乙烯单体（VCM）均聚或与其他多种单体共聚而制得的合成树脂，聚氯乙烯再配以增塑剂、稳定剂、高分子改性剂、填料、偶联剂和加工助剂，经过提炼、塑化、成型加工成各种材料。

北京理工大学珠海学院课程设计说明书题目: 年产30万吨悬浮聚合PVC的合成工艺设计学院：化工与材料学院专业班级： 12材料科学与工程1班学号： ************学生姓名：***指导教师：***2014年 12月23日北京理工大学珠海学院课程设计任务书2014 ～2015 学年第一学期学生姓名：谢世楠专业班级:12材料科学与工程1班指导教师：何晓红工作部门：化工与材料学院一、课程设计题目：年产30万吨悬浮聚合PVC的合成工艺设计二、课程设计内容（含技术指标）1．查阅大量书籍、文献及其他资料，全面搜集国内外PVC生产厂家的有关资料，包括技术路线及特点、工艺参数、原材料和公用工程单耗、产品质量、三废治理以及各种技术路线的发展情况与动向，生产企业资料、产品品种牌号等。

2．分析对比PVC可能的生产工艺，最终确定合适的原料、聚合原理（自由基聚合/离子聚合/配位聚合/缩合聚合）、实施方法（悬浮聚合），操作过程（间歇操作/连续操作）。

并给出选定这种工艺的理由。

3．进行工艺流程的设计，包括工序、设备之间的相互连接顺序、物料流动及变化情况、工艺参数的确定、自控方案的确定等项内容的设计，最终以带控制点的工艺流程图及相应的文字说明形式阐述清楚。

4. 进行物料衡算，热量衡算，年产量为30万吨，一年工作320天。

5. 对合成过程中的主反应设备进行工艺计算，确定反应设备的类型、规格、主要工艺尺寸（长径比，体积等），搅拌装置的选型，搅拌附件的选择，搅拌速度的确定。

6. 根据年产量大小，设备尺寸、生产线情况确定厂房大小，设计出合理的车间布局。

7. 明确三废来源，确定三废成分，对三废处理提出合理的方案。

三、进度安排四、基本要求1．提交一份不少于3000字的课程设计说明书，说明书结构为：封面，任务书，摘要，关键词，目录，正文，参考文献。

2. 课程设计说明书正文应包括设计步骤、设计要点、主要技术关键的分析、设计思路和方案比较等内容。

2018级高分子材料课程设计题目：聚氯乙烯合成工艺学院名称：专业：班级：学号：姓名：指导教师姓名：二零一四年六月目录2.聚氯乙烯合成方法62.1悬浮聚合72.2本体聚合72.3乳液聚合72.4溶液聚合83.原料83.1乙炔：83.2氯化氢：83.3 氯乙烯：94.物料的储存和输送方法94.1乙炔94.2氯化氢(HCl>94.3氯乙烯(VCM>105.有关设计参数106.物料衡算106.1聚合釜物料衡算117.关键设备的选型137.1聚合釜的选型138.其他设备的选型139.材料性能测试14参考文献14附各设备示例图1.绪论聚氯乙烯(PVC>1.1. 聚氯乙烯工业的发展简况[1]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Cauprene chloride。

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。

课程设计３０00t/a悬浮ＰVC树脂生产工艺设计——混料槽的设计学生姓名学号专业班级高分子材料与工程0８－1班指导教师刘春华、杨文、宋秋生20１2年2月23日设计任务书专业高分子材料与工程班级 08-1班姓名设计题目：混料槽的设计设计时间:201２.2.13—2012.3．２指导老师:刘春华、杨文、宋秋生(一)设计任务: 设计两套混料槽,用于混合沉析槽工段PVC树脂,要求年产量为3００0t。

（二）设计要求：一天工作8小时,完成聚合段５批料的混合,且在此混合过程中物料损耗1%,年工作日为300天，分为２套设备混合。

(三)操作条件:从沉析槽出来的固液混合物的5批料经混料槽混合之后使不同组分之间混合均匀,使得从混料槽中出来的各批料性状稳定。

年工作日３０0天，连续生产ＰVＣ聚合周期1０h40min（四）设计内容：1、物料衡算、热量衡算、计算空气量、蒸汽用量,确定混料槽的主要尺寸和技术参数。

2、带控制点工艺流程图一张（2#图纸);厂区设备布置图一张（2#图纸）。

摘要本设计是年产３000吨聚氯乙烯(PＶＣ）车间混料槽工段的初步设计。

初步介绍了我国聚氯乙烯工业生产技术的发展进程和目前状况，包括原料路线、工艺设备、聚合方法、混料槽的设计与选择等。

本设计采用悬浮法生产聚氯乙烯,介绍了采用悬浮法生产PVC树脂工聚合机理，工艺过程中需要注意的问题,包括质量影响因素,工艺条件及合成工艺中的各种助剂选择，对混合工艺过程进行详细的叙述。

并且从物料衡算、热量衡算和设备计算和选型三个方面进行准确的工艺计算，对厂址进行了选择,画出了整个工艺的流程图关键词：聚氯乙烯(PＶC) 氯乙烯物料衡算热量衡算聚合反应AbｓtractTｈｅpｒｏcｅsｓdesiｇｎｏf synthｅsisｓｅction oｆｔｗenty tho ｕｓand tons Ｐoｌｙvinyl chloride polymｅrｉnｗorkshop was designeｄ. Ｉｎthis pａper, firstly,synthｅsis mｅthｏd ｏf Pｏlｙvinyl chloride ｐolyｍer,ｐroducｔioｎaｎｄaｐｐliｃａtiｏn were outlｉne ｄ. Iｔs effect aｎd ｓｔａｔus ｗaｓinｔroducｔed in cｈemical induｓtry. Sｅconｄly，prｏceｓs ofＰoｌyvinｙl cｈlｏｒide pｏlymer was sel ｅcted in thｅｄeｓign. Mass balａncｅand heａt ｂalance ｗere ｆｉniｓｈed, and ｔhe sｉze aｎd type of keyｅquipmeｎts wｅre ｓｅlｅｃtｅd．Andｍeｔhｏds of ｔrｅaｔｉnｇ“Tｈrｅe Wasｔeｓ”, ｅｌectrｉcalｐowｅr sｕｐply, feedwateｒsuｐｐly, heaｔｉng ｗerｅdｉsｃuｓsed. Ｖentiｌation Ｃontｒol ｉn publiｃwｏrks ｗas ａｃcouｎｔed.Kｅywords:Polｙｖinyｌcｈloｒidｅpolymeｒ(PVＣ）Polｙviny ｌchloride Masｓbalａnceｈeaｔbａlａnｃecondensation rｅａｃtｉon第1章总论1.1 概述1．1.１意义与作用聚氯乙烯（PVC）是国内外高速发展的合成材料中5大热塑性合成树脂之一，以其价廉物美的特点,占合成树脂消费量的2９%左右，仅次于聚乙烯（PE）,居第二位。