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沈阳化工大学毕业设计题目: 年产3.26万吨聚氯乙烯生产车间工段的设计院系: 材料科学与工程学院专业: 材料化学班级:学生姓名:指导教师:论文提交日期： 2010年 6 月 22 日论文答辩日期： 2010年 6月 29日内容摘要本文讲述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，对聚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，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，画出了整个工艺的流程图。
关键词：聚氯乙烯；生产技术；悬浮法；乙炔法；乙烯法；防粘釜技术；目录第一章总论 (2)1.1 国内外pvc发展状况及发展趋势 (2)1.2 单体合成工艺路线 (3)1.2.1乙炔路线 (3)1.2.2乙烯路线 (4)1.3聚合工艺实践方法 (5)1.3.1本体法聚合生产工艺 (5)1.3.2乳液聚合生产工艺 (5)1.3.3悬浮聚合生产工艺 (6)1.4最佳的配方、后处理设备的选择 (7)1.4.1配方的选择 (7)1.4.2后处理设备侧选择 (7)1.5 防粘釜技术 (9)1.6原料及产品性能 (9)1.7 聚合机理 (11)1.7.1自由基聚合机理 (11)1.7.2链反应动力学机理 (12)1.7.3 成粒机理与颗粒形态 (12)1.8影响聚合及产品质量的因素 (13)1.9工艺流程叙述 (14)1.10.1加料系统 (14)1.10.2聚合系统 (16)1.10.3浆料汽提及废水汽提系统 (17)1.10厂址的选择 (18)第二章工艺计算 (19)2.1物料衡算 (19)2.1.1聚合釜 (19)2.1.2 混料槽 (22)2.1.3汽提塔 (23)2.1.4离心机 (26)2.1.5 沸腾床 (27)2.1.6 包装 (28)2.2热量衡算 (29)2.2.1聚合釜 (29)2.2.2沸腾床的热量计算 (34)2.3 设备的计算及选型 (40)2.3.1 聚合釜 (40)3.3.2 混料槽 (42)3.3.3 汽提塔 (42)3.3.4 离心机 (43)3.3.5内热式沸腾床的计算 (44)2.3.6泵、鼓风机、过滤器 (49)第三章非工艺部分 (52)3.1厂内的防火防爆措施 (52)3.2车间照明及采暖措施 (52)3.3防静电，防雷措施 (53)3.4三废处理情况 (54)3.4.1电石渣的处理 (54)3.4.2电石渣上清液的处理 (54)3.4.3 热水的综合利用 (54)3.4.4尾气的回收利用 (55)3.4.5转化水洗塔水的回收利用 (55)结束语 (56)附录 (58)引言聚氯乙烯(PVC)是5大通用塑料之一,具有耐腐蚀、电绝缘、阻燃性和机械强度高等优异性能,广泛用于工农业及日常生活等各个领域,尤其是近年来建筑市场对PVC产品的巨大需求,使其成为具备相当竞争力的一个塑料品种。
毕业设计题目: 年产万吨聚氯乙烯生产车间工艺设计院系: 材料科学与工程学院专业: 高分子材料与工程班级:学生姓名:指导教师:论文提交日期： 2011年 6 月 21 日论文答辩日期： 2011年 6月 28日内容摘要本文讲述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，对聚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，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，画出了整个工艺的流程图。
关键词：聚氯乙烯；生产技术；悬浮法；乙炔法；乙烯法；防粘釜技术；目录第一章总论 (2)1.1 国内外pvc发展状况及发展趋势 (2)1.2 单体合成工艺路线 (4)1.2.1乙炔路线 (4)1.2.2乙烯路线 (4)1.3聚合工艺实践方法 (5)1.3.1本体法聚合生产工艺 (5)1.3.2乳液聚合生产工艺 (6)1.3.3悬浮聚合生产工艺 (6)1.4最佳的配方、后处理设备的选择 (7)1.4.1配方的选择 (7)1.4.2后处理设备侧选择 (8)1.5 防粘釜技术 (9)1.6原料及产品性能 (10)1.7 聚合机理 (11)1.7.1自由基聚合机理 (11)1.7.2链反应动力学机理 (12)1.7.3 成粒机理与颗粒形态 (13)1.8影响聚合及产品质量的因素 (13)1.9工艺流程叙述 (15)1.10.1加料系统 (15)1.10.2聚合系统 (17)1.10.3浆料汽提及废水汽提系统 (17)1.10厂址的选择 (19)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 (24)2.1.4离心机 (27)2.1.5 沸腾床 (28)2.1.6 包装 (29)2.2热量衡算 (30)2.2.1聚合釜 (30)2.2.2沸腾床的热量计算 (35)2.3 设备的计算及选型 (41)2.3.1 聚合釜 (41)3.3.2 混料槽 (42)3.3.3 汽提塔 (43)3.3.4 离心机 (43)3.3.5内热式沸腾床的计算 (44)2.3.6泵、鼓风机、过滤器 (49)第三章非工艺部分 (52)3.1厂内的防火防爆措施 (52)3.2车间照明及采暖措施 (52)3.3防静电，防雷措施 (53)3.4三废处理情况 (54)3.4.1电石渣的处理 (54)3.4.2电石渣上清液的处理 (54)3.4.3 热水的综合利用 (54)3.4.4尾气的回收利用 (55)3.4.5转化水洗塔水的回收利用 (55)结束语 ..........................................................错误!未定义书签。
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年产30万吨PVC聚氢乙烯_课程设计第一章概论1.1 PVC简介1.1.1 PVC的发展史pvc（Polyvinylchloride，PVC）是一种无毒、无臭的白色粉末。
主要成份为pvc聚氢乙烯，是由氯乙烯（Vinyl Chloride）单体聚合而成的热塑性高聚物，-CH-）n，其中n为聚合度。
PVC为无定形聚合物，含结晶其分子结构式：（CH2度5%—10%的微晶体，熔点为175，目前商品化的PVC树脂的平均相对分子质量范围在1.9×105～5.0×106之间，国产通用型悬浮PVCSG1～SG8型平均相对分子质量则在4×105～1×106之间。
我国pvc工业起步于20世纪50年代末，第一套pvc装置在锦西化工厂于1958年建成投产，生产能力在3000吨／年。
1959年，国内建成4个生产能力6000吨／年的pvc厂，即北京化工二厂、上海天原化工厂、天津化工厂、天津大沽化工厂，1970年国内pvc树脂厂增加到20家，但规模都叫小，1978年从日本东洋工程公司引进了两套20万吨／年pvc厂，分别在齐鲁石化公司和上海吴泾建厂。
进入20世纪90年代北京化工二厂、上海氯碱、天津大沽化工厂、锦西化工厂等纷纷改进，生产能力提高很大。
1.1.2 PVC的分类及用途PVC可分为软PVC和硬PVC。
其中硬PVC大约占市场的2/3，软PVC占1/3。
软PVC一般用于地板、天花板以及皮革的表层，但由于软PVC中含有柔软剂(这也是软PVC与硬PVC的区别)，容易变脆,不易保存，所以其使用范围受到了局限。
硬PVC不含柔软剂，因此柔韧性好，易成型，不易脆，无毒无污染，保存时间长，因此具有很大的开发应用价值。
软质PVC多用来做成真空吸塑薄膜，用于各类面板的表层包装，所以又被称为装饰膜、附胶膜，应用于建材、包装、医药电线电缆、薄膜和片材、传送带、日用品（鞋、玩具、门帘、密封条）人造革及箱包等诸多行业。
年产30万吨P V C聚合工段工艺初步设计说明书摘要本设计是年产30万吨PVC聚合合成工段的初步工艺设计，根据株洲化工集团现场实习有关资料及有关文献，完成了物料衡算、热量衡算、主要设备和管道的设计及选型。
此设计有说明书一份、图纸四张。
说明书内容：1．PVC和VC的发展及发展趋势。
2．合成工段的生产原理、流程。
3．物料衡算、热量衡算。
4．主要设备的设计和选型．5．主要管道的设计及选型。
6．三废处理安全与防火技术。
图纸：1．带控制点的物料流程图。
2．车间平面布置图。
3．主要设备的装配图。
4．厂区平面图关键词：合成、PVC、VC、设计。
The Preliminary Design about the Synthesis Construction Section of PVC 200000 tons per yearAbstractThe primary design for synthesis construction section of PVC 300000 tons per year was plete according to the information of Zhuzhou Chemical Industry Group scene practice and its relative dates. The equilibrium of material and equilibrium of heat quantity were calculated and the main equipments and pipelines were chosen. The design included a instruction booklet and four diagrams.The main contention of the instruction booklet included: 1 the development history and trendency of producing PVC and VC, 2 the production principle and process of synthesis construction section, 3 the calculation of the balance of material and calculation of heat quantity, 4 the design and choice about the main equipments. 5 the design and choice about the main pipelines, 6 the disposal of three wastes processing security and fire protection technology.The diagrams prised of 1 the technique flow chart with controlled point, 2 the factory floor-plan diagram,3 the main equipment installing picture and the Site planKey Words: synthesis、PVC、VC、design.前言本设计是根据设计任务书的要求，以株州化工集团的PVC生产工艺流程为参考并通过查阅相关的化工生产设计资料对年产30万吨PVC的氯乙烯聚合合成工段进行了初步的设计。
悬浮聚合法30万吨/年聚氯乙烯车间工艺设计悬浮聚合法年产30万吨聚氯乙烯车间工艺设计摘要本文概述了聚氯乙烯的性质、应用、发展状况、工艺进展以及聚合过程中的影响因素，在此基础上确定了聚氯乙烯悬浮聚合的生产工艺路线和相关参数。
然后在物料衡算、热量衡算的基础上进行了设备选型、车间布置和经济核算。
文中还对防火防爆防雷和三废的处理回收等方案进行了简单的阐述。
最后绘制了带控制点的工艺流程图、主体设备图和车间布置图。
关键词：聚氯乙烯，悬浮聚合，反应釜，工艺设计The process design for PVC workshop of suspensionpolymerization with annual output of 300000 tonsAbstractThe properties, application, development and the technology progress of PVC were summaried in this paper. After the influence factors of synthesis process discussed, the production of acetic anhydride process route and related parameters are determined, and the material balance and heat balance of main equipments were calculated. Based on this, the equipments selection, workshop layout and economic accounting were accomplished. In addition, the protection of fire, lightning, poison and "three wastes" treatment recovery plan were simply discussed. Finally the process flow chart with control point, the figure of main equipments and workshop layout were drawed.Keywords:PVC；suspension polymerization；agitated reactor；process design目录1 绪论 (1)1.1 聚氯乙烯简介 (1)1.2 国内外聚氯乙烯悬浮聚合的工艺进展 (1)1.2.1 国内聚氯乙烯悬浮聚合的工艺进展 (2)1.2.2 国外聚氯乙烯悬浮聚合的工艺进展 (3)1.3 聚合工艺实践方法 (5)1.3.1 本体聚合生产工艺 (5)1.3.2 乳液聚合生产工艺 (5)1.3.3 悬浮聚合生产工艺 (5)1.4 悬浮聚合生产工艺的两种操作方法的比较 (6)1.4.1 连续式操作 (6)1.4.2 间歇式操作 (7)1.5 氯乙烯悬浮聚合生成聚氯乙烯过程中的影响因素 (7)1.5.1 纯水的影响 (7)1.5.2 乙炔的影响 (7)1.5.3 高沸物的影响 (8)1.5.4 聚合体系中氧的影响 (8)1.5.5 聚合体系中铁的影响 (8)1.5.6 分散剂的影响 (8)1.5.7 引发剂的影响 (9)1.5.8 涂釜剂的影响 (9)1.5.9 调节剂的影响 (9)1.5.10 聚合温度的影响 (9)1.5.11 无机添加剂的影响 (9)2 本设计的工艺流程和相关参数的设定 (11)2.1 本设计拟采用的方法 (11)2.1.1 生产方法 (11)2.1.2 反应机理 (11)2.2 本设计拟采用的工艺条件 (11)2.2.1 聚合釜的选择 (11)2.2.2 氯乙烯单体回收冷凝系统 (13)2.2.3 气提系统 (14)2.2.4 离心系统 (14)2.2.5 PVC树脂的干燥系统 (15)2.3 工况温度的选择 (15)2.4 本设计拟采用的生产工艺路线和工艺参数 (16)2.4.1 生产工艺路线 (16)2.4.2 主要工艺参数 (16)2.4.3 工艺流程图 (17)3 物料衡算 (18)3.1 有关设计参数设定 (18)3.2 本工艺的配方 (18)3.3 聚合釜的物料衡算 (18)3.3.1 物料平衡图 (19)3.3.2 反应前后各物质的质量计算 (19)3.3.3 物料衡算表 (19)3.4 混料槽的物料衡算 (20)3.4.1 物料平衡图 (20)3.4.2 混料前后各物质的质量计算 (21)3.4.3 物料衡算表 (21)3.5 汽提塔的物料衡算 (21)3.5.1 物料平衡图 (21)3.5.2 汽提前后各物质的质量计算 (22)3.5.3 物料衡算表 (23)3.6 离心部分的物料衡算 (23)3.6.1 物料平衡图 (24)3.6.2 离心前后各物质的质量计算 (24)3.6.3 物料衡算表 (24)3.7 气流干燥部分的物料衡算 (24)3.7.1 物料平衡图 (25)3.7.2 干燥前后各物质的质量计算 (25)3.7.3 物料衡算表 (25)3.8 沸腾干燥部分的物料衡算 (25)3.8.1 物料平衡图 (25)3.8.2 干燥前后各物质的质量计算 (26)3.8.3 物料衡算表 (26)3.9 筛分部分的物料衡算 (26)3.9.1 物料平衡图 (26)3.9.2 筛分前后各物质的质量计算 (26)3.9.3 物料衡算表 (26)3.10全过程物料衡算 (27)3.10.1 间歇操作过程物料衡 (27)3.10.2 连续操作过程物料衡算 (27)4 能量衡算 (29)4.1 热量衡算方程 (29)4.2 聚合釜的热量衡算 (29)4.2.1 有关参数的选择 (29)4.2.2 春季时聚合釜热量衡算 (30)4.2.3 夏季时聚合釜热量衡算 (31)4.2.4 秋季时聚合釜热量衡算 (32)4.2.5 冬季时聚合釜热量衡算 (33)4.3 汽提塔的热量衡算 (34)4.4 汽流干燥部分的热量衡算 (34)4.4.1 气流干燥部分的相关数据 (35)4.4.2 热量衡算 (35)4.5 沸腾干燥部分的热量衡算 (34)4.5.1 相关数据的选择和设定 (39)4.5.2 热量衡算 (40)5 设备选型 (45)5.1 聚合釜的选择 (45)5.1.1 釜外型尺寸及内部构件辅助设备的参数 (45)5.1.2 聚合釜台数及设备后备系数的计算 (45)5.1.3 聚合釜外形尺寸的设计 (46)5.1.4 搅拌装置的设计 (47)5.1.5 工艺管口的设计 (47)5.2 混料槽的选择 (49)5.3 汽提塔的选择 (49)5.3.1 塔尺寸及塔的特性参数 (49)5.3.2 操作工艺条件 (50)5.3.3 气提塔的数量 (50)5.4 离心机的选择 (50)5.5 气流干燥床的选择 (51)5.6 沸腾干燥床的选择 (52)5.6.1 适宜操作气速的计算 (52)5.6.2 沸腾床和挡板高度的计算 (53)5.6.3 分布板结构设计 (54)5.7 换热设备的选型和工艺计算 (55)5.7.1 气提塔中螺旋板换热器设计 (55)5.7.2 沸腾干燥中空气预热器设计 (57)5.8 流体输送机械的选型设计 (57)5.9 贮罐的选型和工艺设计 (57)5.9.1 原料氯乙烯单体的贮罐设计 (57)5.9.2 原料氯乙烯计量罐设计 (59)6 厂址选择及车间布置设计 (60)6.1 厂址选择的依据和原则 (60)6.2 车间厂房布置 (60)6.2.1 车间厂房布置的原则 (60)6.2.2 车间厂房结构设计 (61)6.2.3 车间各部分组成及布置要求 (61)6.3 车间设备布置 (62)6.3.1 车间设备布置的原则 (62)6.3.2 车间设备布置的要求 (63)6.4 本设计的车间布置 (65)7 技术经济 (67)7.1 技术经济分析概述 (67)7.2 主要技术经济指标 (67)7.3 投资估算 (67)7.3.1 总投资费用估算 (67)7.3.2 成本估算 (68)7.3.3 收入、税收和利润 (70)7.3.4 经济评价 (71)8 安全操作、三废防治和环境保护 (73)8.1 厂内的防火、防爆措施 (73)8.1.1 氯乙烯聚合的安全规范 (73)8.1.2 防火防爆措施 (73)8.2 废气防治 (75)8.2.1 废气危害 (75)8.2.2 废气防治措施 (75)8.3 废水防治 (75)8.3.1 废水危害 (75)8.3.2 废水防治措施 (75)8.4 废渣防治 (76)8.4.1 废渣危害 (76)8.4.2 废渣防治措施 (76)9 结论 (77)参考文献 (78)致谢 (81)1 绪论1.1 聚氯乙烯简介聚氯乙烯(Poly Vinyl Chloride)简称PVC，下同。
年产30万吨氯乙烯工艺毕业设计年产30万吨氯乙烯工艺毕业设计一．选题意义及背景氯乙烯单体(VCM)是生产聚氯乙烯树脂的主要原料，其产品的质量和成本直接影响到聚氯乙烯树脂的质量和成本。
氯乙烯生产工艺经历了较长时间的生产和工艺改造，产生了电石法、二氯乙烷法等工艺，发展到目前世界上最先进的的工艺属乙烯平衡氧氯化工艺。
乙烯平衡氧氯化法由乙烯、氯气和氧气生产氯乙烯，整个工艺过程既不产生氯化氢，又不消耗氯化氢，大大降低了原料的成本，此法是目前世界上公认的技术经济较合理的方法，全世界93%以上的氯乙烯是采用乙烯平衡氧氯化法生产的。
二．毕业设计（论文）主要内容：1．工艺生产方法确定、生产流程设计与论证2．工艺计算（包括物料衡算，热量衡算）3．酯化合成工艺主要生产设备设计与选型4．安全生产与环保治理措施三．计划进度1.第一周：在完全理解设计任务书的基础上查阅资料，做好准备工作，包括：了解学位论文的格式、查阅相关文献（万方数据、中国期刊网、维普资询、硕博论文等）、学习氯乙烯的工艺设计方法。
2.第二周：选择出设计方案。
3.第三周：参照数据。
4.第四周：撰写毕业论文。
5.第五周：进行毕业答辩。
四．毕业设计（论文）结束应提交的材料：1、论文电子稿2、论文打印搞3、过程资料记录本（实验记录本）指导教师：教研室主任年月日年月日论文真实性承诺及指导教师声明学生论文真实性承诺本人郑重声明：所提交的作品是本人在指导教师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果，内容真实可靠，不存在抄袭、造假等学术不端行为。
除文中已经注明引用的内容外，本论文不含其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。
对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。
如被发现论文中存在抄袭、造假等学术不端行为，本人愿承担本声明的法律责任和一切后果。
毕业生签名：日期：指导教师关于学生论文真实性审核的声明本人郑重声明：已经对学生论文所涉及的内容进行严格审核，确定其内容均由学生在本人指导下取得，对他人论文及成果的引用已经明确注明，不存在抄袭等学术不端行为。
30万吨PVC生产工艺流程工厂设计终极修改版一、前期准备工作1.原料采购：根据生产计划，采购足够的乙烯、氯气和添加剂等原材料，确保生产过程中的连续供应。
2.设备采购：根据工艺流程和生产规模，选择适当的高效、稳定的设备，并确保其符合相关的环保、安全标准。
3.厂房建设：根据工厂规模和设备布置，设计并建造适宜的厂房，包括原料仓库、生产车间、精炼车间、成品仓库等区域。
4.人员配置：确定生产线的操作人员和技术人员，并提供必要的培训，确保能够熟练运行和维护设备。
二、生产工艺流程1.原料处理：将乙烯和氯气分别通过槽采集系统注入自动化操作的反应釜，反应釜中注入催化剂和添加剂，进行聚合反应。
2.聚合反应：在反应釜中，催化剂和添加剂的作用下，乙烯与氯气聚合形成乙烯基氯乙烯，反应温度和压力通过自动控制系统进行监测和调节，确保聚合过程的质量和稳定性。
3.精炼处理：聚合反应结束后，将产物转移到精炼车间进行进一步处理。
首先通过溶剂吸附法去除杂质，然后通过蒸馏和结晶分离纯净的PVC颗粒。
4.产品成型：将精炼好的PVC颗粒送入挤出机，在高温和高压下进行挤出成型，形成PVC板材、管道或其他产品，并通过自动切割设备进行长度和尺寸的控制，最后经过冷却和包装，成品可投放到仓库。
5.残余处理：生产过程中产生的废气、废水和固体废物需要进行处理。
废气需通过废气处理系统进行净化，废水需经过污水处理设备进行处理，固体废物需进行分类、收集和处理。
三、工厂设计和改进措施1.原料储备：建立与供应商的稳定合作关系，确保原料的及时供应和库存充足。
2.设备改进：引进先进的自动化控制设备，提高生产线的稳定性和处理能力，降低能耗和人工成本。
3.工艺改进：通过优化聚合反应条件和精炼处理工艺，提高产品质量和产能，减少能耗和排放。
4.环保措施：加强废气、废水和固体废物的处理设施，确保排放达标，有效减少环境污染。
5.安全措施：建立健全的安全管理体系，提供必要的安全培训和防护设备，确保员工的人身安全和场地安全。
万吨聚氯乙烯车间工艺设计1.工艺流程：PVC的生产工艺通常包括聚合、塑化、脱除不饱和气体、热稳定、挤出和制品成形等步骤。
聚合是PVC制备的关键步骤，通常采用悬浮聚合法，其中乙烯氯和稳定剂等原料在聚合釜中发生聚合反应。
塑化过程将聚合物颗粒加热成粘稠的熔体，以便后续处理。
脱除不饱和气体过程将熔融的PVC中的不饱和气体去除。
热稳定工艺用于防止PVC分解，在高温条件下添加热稳定剂。
挤出工艺将熔融的PVC通过模具挤出，形成所需的形状。
制品成形过程将挤出的PVC制品进行冷却、切割和包装。
2.设备布局：PVC车间的设备布局应考虑到安全、生产效率和操作便利性。
首先，应将不同的工艺步骤合理安排，以确保工序之间的流程顺畅。
例如，聚合反应器应位于PVC车间的中心位置，以便于原料的输入和产物的输出。
其次，应根据原料、中间产物和成品的特性进行合理的设备布置。
例如，塑化机、挤出机和制品成形设备应根据工艺流程的要求进行合理的布局，以方便操作和流程控制。
此外，应考虑设备的安全性和防火防爆要求，并合理布置安全设施和逃生通道。
3.能耗分析：在PVC车间中，能耗管理是至关重要的。
应进行能耗分析，找出能耗高的环节，并采取合理的措施降低能耗。
例如，在塑化过程中，采用高效的预热装置和加热系统，减少能量损耗。
在挤出过程中，采用高效的挤出机和冷却系统，减少能耗和水的浪费。
此外，应优化生产计划，避免设备空闲和停机时间，提高生产效率和能源利用率。
4.环保措施：PVC生产过程中会产生废水、废气和固体废物，对环境造成一定的影响。
为满足环保要求，应采取相应的环保措施。
首先，在废水处理方面，应安装废水处理设施，对生产废水进行处理，并达到排放标准。
其次，在废气处理方面，应安装废气处理设备，对排放的废气进行净化和回收利用。
最后，在固体废物处理方面，应实施废物分类和合理处置，减少对环境的负面影响。
综上所述，万吨级PVC车间的工艺设计应合理安排工艺流程，合理布局设备，进行能耗分析和实施环保措施，以确保生产的安全、高效和环保。
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。
聚氯乙烯（PVC）是一种广泛应用于塑料制品中的聚合物，其生产过程包括聚合、发生和后处理等步骤。
本文将围绕30万吨/年产值的PVC悬浮聚合发生车间工艺设计展开讨论。
1.原料准备：PVC生产所需的原材料主要包括氯乙烯、活化剂、引发剂、稳定剂等。
其中，氯乙烯为主要原料，其通过压缩机送入反应器中。
2.聚合反应：反应器是PVC生产过程的核心设备，通常采用悬浮聚合反应。
反应器内部应配置搅拌器，以保证反应材料均匀混合和热量传递。
反应过程中需要控制反应温度、压力和反应时间等参数，以实现高效的聚合反应。
3.发生过程：在聚合反应结束后，需要进行PVC树脂的发生。
发生过程主要包括破乳、过滤、干燥等步骤。
其中，破乳操作是将聚合物分散为颗粒状，以便于后续的过滤和干燥。
4.进料和出料系统：为了保持生产过程的连续性，进料系统和出料系统十分重要。
进料系统主要包括原料输送管道、泵站等设备，用于将原料送入反应器。
而出料系统则将产品从反应器中取出，并送往后续的加工和销售环节。
5.废气处理系统：PVC生产过程中会产生大量的废气，包括氯乙烯、盐酸等有机气体。
为了保护环境和工人的健康，需要配置废气处理系统，对废气进行净化处理，以减少对环境的污染。
此外，还需要在生产车间中配置相应的安全设施，如防爆电器设备、消防设备等，以确保工作场所的安全性。
总之，30万吨/年产值的PVC悬浮聚合发生车间工艺设计需要综合考虑原料准备、聚合反应、发生过程、进料和出料系统、废气处理等方面的
问题，以保证生产的高效性、稳定性和安全性。
同时，还应注意环境保护和资源利用的问题，采取相应的措施减少对环境的影响。
万吨聚氯乙烯车间工艺设计聚氯乙烯（PVC）是一种重要的合成塑料材料，广泛应用于建筑、电子、汽车、医疗等各个领域。
万吨聚氯乙烯车间是一个大型工程，其工艺设计涉及到原料准备、聚合反应、卷取等多个环节。
首先，原料准备是万吨聚氯乙烯车间工艺设计的重要环节。
聚氯乙烯的生产主要依赖氯气（Cl2）和乙烯（C2H4）作为原料，其中氯气是通过电解食盐水来制备。
在工艺设计中，需要设计储气罐和气体输送管道，以确保供气的稳定性和安全性。
乙烯则是通过蒸馏等工艺来提纯和准备。
其次，聚合反应是聚氯乙烯生产过程中的核心环节。
聚合反应是指将氯气和乙烯在一定温度和压力下加入聚合反应器中，由聚合催化剂引发聚合反应，将氯气和乙烯分子进行链状连接，形成聚氯乙烯聚合物。
在设计聚合反应过程时，需要考虑反应温度、压力、反应时间以及搅拌方式等因素，以确保聚合反应的高效性和产物质量的稳定性。
聚合反应结束后，需要将聚合物从反应器中取出，进行加工和卷取。
在万吨聚氯乙烯车间工艺设计中，需要设计合适的聚合物取出装置，包括卧式和立式取出装置，以适应不同规格的反应器和生产能力。
取出装置需要考虑卷绕速度、加工温度、材料输送方式等因素，以确保聚合物的整齐和质量。
此外，还需要设计废气处理系统和废水处理系统，以确保生产过程中产生的废气和废水符合环境保护要求。
废气处理系统主要包括气体净化和尾气排放控制，废水处理系统主要包括废水回用和废水处理等。
在万吨聚氯乙烯车间工艺设计中，还需要考虑设备的选型和布局，以及安全措施的设置。
设备选型需要考虑设备的可靠性、耐腐蚀性以及维修性等因素，布局要合理，以确保生产流程的顺畅和高效。
安全措施包括防火、防爆、防毒等方面，以确保人员和设备的安全。
综上所述，万吨聚氯乙烯车间工艺设计是一个复杂而重要的任务，需要考虑原料准备、聚合反应、加工和卷取、废气废水处理等多个环节，确保生产的高效性、质量和环保性。
《化工设计基础》课程设计题目: 2万吨/年PVC悬浮聚合初步工艺设计专业班级：学号：姓名：学院：指导教师：课程设计任务书《聚合物合成工艺设计》一、设计分组化工方向学生共分12组6-7人一组，设计分工：概述、工艺流程设计1人，物料衡算及热量衡算2人，聚合釜及其他设备设计与选型1-2人，安全与环保1人，绘图1人二、设计题目2 万吨/年PVC悬浮聚合初步工艺设计3反应釜（33m3Ⅰ型小釜）三、设计条件1年生产天330天/年24小时/天2产品、原料及主要工艺条件设计产品树脂的型号为SG-5原料VCM技术指标项目内容技术指标聚合物后处理损失率6%聚合物生成量水油比 1.4引发剂用量0.1%的单体质量分散剂用量0.2%的单体质量调节剂用量0.01%的单体质量终止剂用量0.01%的单体质量防粘釜剂用量0.1%的单体质量反应的转化率88%聚合中损失量1%聚合物生成量操作周期分配3其他有关条件和要求1）与物料衡算有关的条件a)出料阶段i.出料中VCM的含量（VCM与PVC的质量比）为2%b)汽提阶段i.塔顶温度62℃，塔底温度102℃，压强为0.03MPaii.蒸汽全部在塔内冷凝。
iii.汽提后VCM的含量为≤13.6ppm。
c)离心阶段i.离心后湿物料的含水量约为20%。
0.20kg H2O/kg干料d)气流干燥阶段干燥后湿物料的含水量为0.04kg H2O/kg干料四、设计任务编制设计说明书、绘制工艺流程图。
1.概述聚氯乙烯简介、氯乙烯聚合反应原理、典型工艺及工业进展。
2.工艺流程设计聚合工艺路线的选择、工艺流程设计、工艺条件的确定等。
3.工艺计算1）聚合工段（聚合釜、出料槽、汽提塔、离心机）的物料衡算和（聚合釜、汽提塔及其换热器）热量衡算，绘制物料流程图2）设备的工艺计算a 聚合釜的设计与选型I 釜体的设计i 反应器体积的计算ii 釜体外形尺寸选型II 传热装置的设计i 传热面积的计算III 搅拌装置的设计b出料槽c 汽提塔设计计算d离心机选型类型：卧式螺旋卸料沉降离心机五、绘制工艺流程图按照设计规定绘制全工段（聚合、干燥、包装）工艺流程图，3号图纸聚合釜：聚合釜外形尺寸的设计[42]1. 确定封头的外形与本设采用的聚合釜配套的封头为标准椭圆封头，由相关文献查知，应取得封头直边高度为：h1=50 mm，封头高度为：h=0.25D=0.25×4200=1050 mm，封头侧面积为：S侧=1.083 D2=19.10 m2，封头体积为：V封=0.131 D3=9.71。
聚氯乙烯悬浮聚合工艺设计聚氯乙烯（Polyvinyl Chloride，简称PVC）是一种常见的合成塑料，广泛应用于建筑、电子、汽车、包装等领域。
而聚氯乙烯悬浮聚合工艺是制备PVC的主要方法之一。
聚氯乙烯悬浮聚合工艺的设计包括以下几个关键步骤：单体制备、引发剂选择、聚合反应、后处理等。
在聚氯乙烯悬浮聚合工艺中，单体制备是一个重要的环节。
聚氯乙烯的主要单体是氯乙烯（Vinyl Chloride，简称VC），它是通过氯乙烯的氯化反应制备得到的。
氯乙烯的制备方法有多种，常见的包括直接氯化法和乙烯氯化法。
直接氯化法是将乙烯与氯气在催化剂的作用下进行氯化反应，生成氯乙烯。
乙烯氯化法则是将乙烯与次氯酸钠反应，生成氯乙烯。
这两种方法都可以得到高纯度的氯乙烯，可根据实际需要选择合适的方法。
引发剂的选择对聚氯乙烯悬浮聚合工艺至关重要。
引发剂是聚合反应的启动剂，可以引发单体的聚合反应。
常用的引发剂有过氧化苯甲酰、过氧化二异丙苯、过氧化戊酸等。
选择合适的引发剂可以控制聚合反应的速率和转化率，从而得到所需的聚合物性能。
聚合反应是聚氯乙烯悬浮聚合工艺的核心步骤。
在聚合反应中，单体与引发剂发生自由基聚合反应，形成高分子聚合物链。
反应过程中，需要控制温度、压力和搅拌速度等工艺参数，以确保聚合反应的均匀性和高效性。
此外，还可以通过添加聚合助剂来改善聚合反应的过程和产物性能。
聚氯乙烯悬浮聚合工艺的后处理包括溶剂去除、干燥和造粒等步骤。
在溶剂去除过程中，通过蒸发或真空脱溶剂的方法将溶剂从聚合物中去除，以提高聚合物的纯度。
然后，需要对聚合物进行干燥处理，以去除残留的水分和溶剂，保证产品的质量。
聚氯乙烯悬浮聚合工艺具有以下优势：首先，该工艺适用范围广，可以制备不同性能和用途的聚氯乙烯产品。
其次，工艺简单，操作方便，生产周期短，可大规模生产。
此外，聚氯乙烯悬浮聚合工艺还具有能耗低、废料回收利用率高等特点，符合可持续发展的要求。
聚氯乙烯悬浮聚合工艺在建筑、电子、汽车、包装等领域有广泛应用。
万吨每年PVC悬浮聚合初步工艺设计概述(doc 66页)操作周期分配1其他有关条件和要求1）与物料衡算有关的条件a)出料阶段i.出料中VCM的含量（VCM与PVC的质量比）为2%b)汽提阶段i.塔顶温度62℃，塔底温度102℃，压强为0.03MPaii.蒸汽全部在塔内冷凝。
iii.汽提后VCM的含量为≤13.6ppm。
c)离心阶段i.离心后湿物料的含水量约为20%。
0.20kg H2O/kg干料d)气流干燥阶段干燥后湿物料的含水量为0.04kg H2O/kg干料一、设计任务编制设计说明书、绘制工艺流程图。
1.概述聚氯乙烯简介、氯乙烯聚合反应原理、典型工艺及工业进展。
2.工艺流程设计聚合工艺路线的选择、工艺流程设计、工艺条件的确定等。
3.工艺计算1）聚合工段（聚合釜、出料槽、汽提塔、离心机）的物料衡算和（聚合釜、汽提塔及其换热器）热量衡算，绘制物料流程图2）设备的工艺计算a 聚合釜的设计与选型I 釜体的设计i 反应器体积的计算ii 釜体外形尺寸选型II 传热装置的设计i 传热面积的计算III 搅拌装置的设计b出料槽c 汽提塔设计计算d离心机选型类型：卧式螺旋卸料沉降离心机五、绘制工艺流程图按照设计规定绘制全工段（聚合、干燥、包装）工艺流程图，3号图纸聚合釜：聚合釜外形尺寸的设计[42]1. 确定封头的外形与本设采用的聚合釜配套的封头为标准椭圆封头，由相关文献查知，应取得封头直边=1.083高度为：h1=50 mm，封头高度为：h=0.25D=0.25×4200=1050 mm，封头侧面积为：S侧D2=19.10 m2，封头体积为：V封=0.131 D3=9.71。
2. 封头与筒体的连接本聚合釜的封头与筒体的连接方式拟采用焊接连接，由于其在简单、造价低、密封性能好。
3. 长径比和釜体内径由135 m3的聚合釜的相关参数知：H/D=2.03，釜体内径：D=4200 mm。
4. 釜体直边高度釜体直边高度为：h=H－2×h(5.2)封由135 m3的聚合釜的相关参数知：反应器釜体总高度为H=8510mm，则h=8510－2×1050=6410 mm。
毕业设计说明书悬浮聚合法年产30万吨聚氯乙烯车间工艺设计学生姓名：学号：学院：专业：指导教师：2012年6月14日悬浮聚合法年产30万吨聚氯乙烯车间工艺设计摘要本文概述了聚氯乙烯的性质、应用、发展状况、工艺进展以及聚合过程中的影响因素，在此基础上确定了聚氯乙烯悬浮聚合的生产工艺路线和相关参数。
然后在物料衡算、热量衡算的基础上进行了设备选型、车间布置和经济核算。
文中还对防火防爆防雷和三废的处理回收等方案进行了简单的阐述。
最后绘制了带控制点的工艺流程图、主体设备图和车间布置图。
关键词：聚氯乙烯，悬浮聚合，反应釜，工艺设计The process design for PVC workshop of suspensionpolymerization with annual output of 300000 tonsAbstractThe properties, application, development and the technology progress of PVC were summaried in this pap er. After the influence factors of synthesis process discussed, the production of acetic anhydride process route and related parameters are determined, and the material balance and heat balance of main equipments were calculated. Based on this, the equipments selection, workshop layout and economic accounting were accomplished. In addition, the protection of fire, lightning, poison and "three wastes" treatment recovery plan were simply discussed. Finally the process flow chart with control point, the figure of main equipments and workshop layout were drawed.Keywords:PVC；suspension polymerization；agitated reactor；process design目录1 绪论 (1)1.1 聚氯乙烯简介 (1)1.2 聚氯乙烯的发展状况 (1)1.3 国内外聚氯乙烯悬浮聚合的工艺进展 (1)1.3.1 国内聚氯乙烯悬浮聚合的工艺进展 (2)1.3.2 国外聚氯乙烯悬浮聚合的工艺进展 (3)1.4 聚合工艺实践方法 (5)1.4.1 本体聚合生产工艺 (5)1.4.2 乳液聚合生产工艺 (5)1.4.3 悬浮聚合生产工艺 (5)1.5 悬浮聚合生产工艺的两种操作方法的比较 (6)1.5.1 连续式操作 (6)1.5.2 间歇式操作 (7)1.6 氯乙烯悬浮聚合生成聚氯乙烯过程中的影响因素 (7)1.6.1 纯水的影响 (7)1.6.2 乙炔的影响 (7)1.6.3 高沸物的影响 (8)1.6.4 聚合体系中氧的影响 (8)1.6.5 聚合体系中铁的影响 (8)1.6.6 分散剂的影响 (8)1.6.7 引发剂的影响 (9)1.6.8 涂釜剂的影响 (9)1.6.9 调节剂的影响 (9)1.6.10 聚合温度的影响 (9)1.6.11 无机添加剂的影响 (9)2 本设计的工艺流程和相关参数的设定 (11)2.1 本设计拟采用的方法 (11)2.1.1 生产方法 (11)2.1.2 反应机理 (11)2.2 本设计拟采用的工艺条件 (11)2.2.1 聚合釜的选择 (11)2.2.2 氯乙烯单体回收冷凝系统 (13)2.2.3 气提系统 (14)2.2.4 离心系统 (14)2.2.5 PVC树脂的干燥系统 (15)2.3 工况温度的选择 (15)2.4 本设计拟采用的生产工艺路线和工艺参数 (16)2.4.1 生产工艺路线 (16)2.4.2 主要工艺参数 (16)2.4.3 工艺流程图 (17)3 物料衡算 (18)3.1 有关设计参数设定 (18)3.2 本工艺的配方 (18)3.3 聚合釜的物料衡算 (18)3.3.1 物料平衡图 (19)3.3.2 反应前后各物质的质量计算 (19)3.3.3 物料衡算表 (19)3.4 混料槽的物料衡算 (20)3.4.1 物料平衡图 (20)3.4.2 混料前后各物质的质量计算 (21)3.4.3 物料衡算表 (21)3.5 汽提塔的物料衡算 (21)3.5.1 物料平衡图 (21)3.5.2 汽提前后各物质的质量计算 (22)3.5.3 物料衡算表 (23)3.6 离心部分的物料衡算 (23)3.6.1 物料平衡图 (24)3.6.2 离心前后各物质的质量计算 (24)3.6.3 物料衡算表 (24)3.7 气流干燥部分的物料衡算 (24)3.7.1 物料平衡图 (25)3.7.2 干燥前后各物质的质量计算 (25)3.7.3 物料衡算表 (25)3.8 沸腾干燥部分的物料衡算 (25)3.8.1 物料平衡图 (25)3.8.2 干燥前后各物质的质量计算 (26)3.8.3 物料衡算表 (26)3.9 筛分部分的物料衡算 (26)3.9.1 物料平衡图 (26)3.9.2 筛分前后各物质的质量计算 (26)3.9.3 物料衡算表 (26)3.10全过程物料衡算 (27)3.10.1 间歇操作过程物料衡 (27)3.10.2 连续操作过程物料衡算 (27)4 能量衡算 (29)4.1 热量衡算方程 (29)4.2 聚合釜的热量衡算 (29)4.2.1 有关参数的选择 (29)4.2.2 春季时聚合釜热量衡算 (30)4.2.3 夏季时聚合釜热量衡算 (31)4.2.4 秋季时聚合釜热量衡算 (32)4.2.5 冬季时聚合釜热量衡算 (33)4.3 汽提塔的热量衡算 (34)4.4 汽流干燥部分的热量衡算 (34)4.4.1 气流干燥部分的相关数据 (35)4.4.2 热量衡算 (35)4.5 沸腾干燥部分的热量衡算 (34)4.5.1 相关数据的选择和设定 (39)4.5.2 热量衡算 (40)5 设备选型 (45)5.1 聚合釜的选择 (45)5.1.1 釜外型尺寸及内部构件辅助设备的参数 (45)5.1.2 聚合釜台数及设备后备系数的计算 (45)5.1.3 聚合釜外形尺寸的设计 (46)5.1.4 搅拌装置的设计 (47)5.1.5 工艺管口的设计 (47)5.2 混料槽的选择 (49)5.3 汽提塔的选择 (49)5.3.1 塔尺寸及塔的特性参数 (49)5.3.2 操作工艺条件 (50)5.3.3 气提塔的数量 (50)5.4 离心机的选择 (50)5.5 气流干燥床的选择 (51)5.6 沸腾干燥床的选择 (52)5.6.1 适宜操作气速的计算 (52)5.6.2 沸腾床和挡板高度的计算 (53)5.6.3 分布板结构设计 (54)5.7 换热设备的选型和工艺计算 (55)5.7.1 气提塔中螺旋板换热器设计 (55)5.7.2 沸腾干燥中空气预热器设计 (57)5.8 流体输送机械的选型设计 (57)5.9 贮罐的选型和工艺设计 (57)5.9.1 原料氯乙烯单体的贮罐设计 (57)5.9.2 原料氯乙烯计量罐设计 (59)6 厂址选择及车间布置设计 (60)6.1 厂址选择的依据和原则 (60)6.2 车间厂房布置 (60)6.2.1 车间厂房布置的原则 (60)6.2.2 车间厂房结构设计 (61)6.2.3 车间各部分组成及布置要求 (61)6.3 车间设备布置 (62)6.3.1 车间设备布置的原则 (62)6.3.2 车间设备布置的要求 (63)6.4 本设计的车间布置 (65)7 技术经济 (67)7.1 技术经济分析概述 (67)7.2 主要技术经济指标 (67)7.3 投资估算 (67)7.3.1 总投资费用估算 (67)7.3.2 成本估算 (68)7.3.3 收入、税收和利润 (70)7.3.4 经济评价 (71)8 安全操作、三废防治和环境保护 (73)8.1 厂内的防火、防爆措施 (73)8.1.1 氯乙烯聚合的安全规范 (73)8.1.2 防火防爆措施 (73)8.2 废气防治 (75)8.2.1 废气危害 (75)8.2.2 废气防治措施 (75)8.3 废水防治 (75)8.3.1 废水危害 (75)8.3.2 废水防治措施 (75)8.4 废渣防治 (76)8.4.1 废渣危害 (76)8.4.2 废渣防治措施 (76)9 结论 (77)参考文献 (78)致谢 (81)1 绪论1.1 聚氯乙烯简介聚氯乙烯(Poly Vinyl Chloride)简称PVC，下同。
它是由氯乙烯在引发剂作用下聚合而成的热塑性树脂，是氯乙烯的均聚物。
PVC为无定形结构的白色粉末，支化度较小。
工业生产的PVC相对分子量一般在5万～12万范围内，具有较大的多分散性，相对分子量随聚合温度的降低而增加；无固定熔点，80～8 5℃开始软化，130℃变为粘弹态，160～180℃开始转变为粘流态；有较好的机械性能，抗张强度60MPa左右，冲击强度5～10kJ/m2；有优异的介电性能。
但对光和热的稳定性差，在100℃以上或经长时间阳光曝晒，就会分解而产生氯化氢，并进一步自动催化分解，引起变色，物理机械性能也迅速下降，在实际应用中必须加入稳定剂以提高对热和光的稳定性。
PVC很坚硬，溶解性也很差，只能溶于环己酮、二氯乙烷和四氢呋喃等少数溶剂中，对有机和无机酸、碱、盐均稳定，化学稳定性随使用温度的升高而降低。
PVC溶解在丙酮-二硫化碳或丙酮-苯混合溶剂中，用于干法纺丝或湿法纺丝而成纤维，称氯纶。
具有难燃、耐酸碱、抗微生物、耐磨并具有较好的保暖性和弹性[1]。
1.2 聚氯乙烯的发展状况聚氯乙烯是仅次于聚乙烯的第二大通用塑料[2]。
自1997年以来，聚氯乙烯的产量以3%/a速度递增。
2001年，全球聚氯乙烯生产能力已达到3 313万t，消费水平比2000年略有增加，为2882万t[3]。
2003年7月全球约有50个国家、150个厂家生产聚氯乙烯，这一数据还在不断攀升[4]。
