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聚氯乙烯生产工艺开题报告

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开题报告写作要求

一、开题报告作为毕业设计（论文）答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一。此报告应在指导教师指导下，由学生在毕业设计（论文）工作前期内完成，经指导教师及教研室签署意见审查后生效。

二、 开题报告的写作应包含以下几方面的内容：

1、综述本课题国内外研究动态，说明选题的依据和意义；

2、研究的基本内容，拟解决的主要问题；

3、研究步骤、方法及措施；

4、研究工作进度；

5、主要参考文献(不少于10篇)；

6、论文初步提纲

三、开题报告的排版要求：

封面为四号宋体，正文为小四号宋体，页边距为左3cm，右2.5cm，上下各2.5cm，标准字间距，行间距20磅，页面统一采用A4纸。

四、开题报告的字数要求：

正文（前三项）字数不得少于2000字。

一、选题依据

目前，我国PVC工业经过4、50年来的发展，不论在理论上研究和生产实践上都取得了巨大的进步。国内PVC行业在消化吸收国外先进技术和设备的同时，不断自主创新开发，形成了具有世界先进水平的国产化PVC生产技术。2003年国内扩建和新建PVC生产装置中70立方米聚合釜占主导地位，同时在工艺技术方案上采用先进的生产配方技术、密闭入料技术、防黏釜技术、新型汽提技术、新型干燥技术和DCS控制技术等，提高了生产装置的自控水平和生产效率，提高了产品质量，大幅度降低了原辅材料和能源消耗。

但我国PVC工业与发达国家相比还存在装置规模、生产技术、产品品种和消费结构等多方面的差距。今后国内PVC行业发展的趋势将朝着生产规模大型化、原料路线多样化、生产技术高新化、产品品种专业化、环保水平先进化等几个方向发展。

生产装置的大型化带来工艺技术和控制方案上的更高要求。单条生产线能力的提高对于设备的大型化提出了更新的要求，如离心机、汽提塔、干燥器、压缩机等单台设备处理能力都需要进一步提高，国内设备制造和开发企业应对此做大量的工作。

由于我国资源和能源分布的区域性特点，电石法原料路线在短期内甚至相当一段时间内还有较强的生命力，但由于其属于劳动密集型、高耗能、高污染的产业，随着人均GDP的逐步增长，人力成本和运输费不断上升，能源需求和环境要求不断提高，电石法必将被先进的乙烯工艺路线所取代。天然气乙炔路线和成本更低乙烷路线在技术和条件成熟后也将成为PVC工业发展的趋势。

二、研究的基本内容，拟解决的主要问题

聚氯乙烯树脂（PVC）是合成材料中五大通用合成树脂之一，具有良好的物理及机械性能， 其产量仅次于聚乙烯，居第二位。

年产十万吨PVC树脂合成的工艺设计包括氯乙烯的合成、脱水、精馏、干燥、聚合。氯乙烯的合成是一条煤化工路线，首先用生石灰和以焦炭为主的碳素原料生产电石，再利用电石与水反应产生乙炔，乙炔与氯化氢加成反应生成氯乙烯。聚氯乙烯气相脱水工艺就是氯乙烯在气相状态时利用降温减湿，固碱吸湿，硅胶等吸附氯乙烯中的水，进而脱除氯乙烯中的水份。固碱干燥实质上是通过形成高浓度碱液，减少气相中的分压，来达到干燥的目的。氯乙烯气相脱水工艺也是提高氯乙烯单体质量的项目。氯乙烯精馏工序的工艺设计主要是分离氯乙烯—乙炔—二氯乙烷的混合物，采用泡点进料，乙炔和二氯乙烷分别在低沸塔，高沸塔两个设备中脱除。然后VCM与去离子水，引发剂，分散剂及其它助剂经计量后在聚合釜内反应，反应结束后，PVC浆料送至出料槽，未反应的VCM经压缩，冷凝，回收。聚合后PVC浆料经加热后进入汽提塔，脱除VCM，经离心机脱水后，送干燥工序；离心母液经沉淀后，清液排放。VCM则经塔顶冷凝器冷凝后，回到气柜。湿PVC经气流干燥系统干燥后，从气流塔塔顶出来的气固混合料通过旋风干燥器干燥和除尘，PVC树脂进入成品库，包装，尾气放空。通过对PVC合成的设计充分了解电石法生产PVC的工艺技术。

需要完成的主要内容包括 调查研究、查阅文献和搜集资料，形成文献综述（5000-10000字）；阅读和翻译与研究内容有关的外文资料；撰写开题报告（有固定表格），确定实施方案；数据处理和综合分析（各个工序过程的物料、热量衡算和设备计算）；包括工艺流程图、设备图（七八张）；撰写毕业论文（含中英文摘要）。

需要解决的问题就是以上内容。

三、研究步骤、方法及措施

关于这次设计的基本框架主要是按照以下步骤来进行。先搜集有关PVC的资料，对其性能、应用、发展有全面的了解。写一篇综述。查找有关PVC合成的相关资料，明白其合成工序。对供需步骤有大致了解。对各个工序的设备也有相关认识。写好开题报告，根据设计好的思路进行各个工序段的物料及热量衡算。再根据以上对设备进行计算并选型。最后就是画图，然后完成设计。

以上只是本次设计研究的基本思路，而研究的方法根据各个工序各有不同。本次设计的任务主要有三道工序。第一个是氯乙烯的脱水工序，是指合成的氯乙烯经过罗茨风机，然后通过VC气相冷却器，最后再经过固碱干燥器，达到脱水的目的，而经过每个设备其物料和热量都是守恒的，对要得到的年产十万吨给予假设，对物料和热量进行计算，最后对VC冷却器、固碱干燥器计算选型。第二个工序是氯乙烯的精馏，经过全凝器到低沸塔，过低沸塔再沸器，排除氯乙烯中的乙炔，再经过高沸塔，高沸塔再沸器，除去氯乙烯中的二氯乙烷，达到对氯乙烯进行精制的目的，对高低沸塔进行尺寸计算选型。最后是氯乙烯的聚合干燥过程。经过聚合釜对氯乙烯进行聚合，然后干燥，得到PVC。基本的方法就是如此。

电石法生产氯乙烯是工业上应用最广泛的方法，但是随着国家对环境保护的日益重视，不断提升的环保标准将使不符合环保规定的电石厂关闭，电石生产成本上升导致PVC原材料紧缺，价格上扬。如果电石的价格上涨速度过快，电石法工艺的竞争力将有所减弱，这是电石法生产的缺点。现在都在研究并希望找到改进的方法。

年产十万吨PVC树脂合成的工艺设计包括氯乙烯的合成、脱水、精馏、干燥、聚合。聚氯乙烯气相脱水工艺就是氯乙烯在气相状态时利用降温减湿，固碱吸湿，硅胶等吸附氯乙烯中的水，进而脱除氯乙烯中的水份。固碱干燥实质上是通过形成高浓度碱液，减少气相中的分压，来达到干燥的目的。氯乙烯气相脱水工艺也是提高氯乙烯单体质量的项目。氯乙烯精馏工序的工艺设计主要是分离氯乙烯—乙炔—二氯乙烷的混合物，采用泡点进料，乙炔和二氯乙烷分别在低沸塔，高沸塔两个设备中脱除。然后VCM与去离子水，引发剂，分散剂及其它助剂经计量后在聚合釜内反应，反应结束后，PVC浆料送至出料槽，未反应的VCM经压缩，冷凝，回收。聚合后PVC浆料经加热后进入汽提塔，脱除VCM，经离心机脱水后，送干燥工序；离心母液经沉淀后，清液排放。VCM则经塔顶冷凝器冷凝后，回到气柜。湿PVC经气流干燥系统干燥后，从气流塔塔顶出来的气固混合料通过旋风干燥器干燥和除尘，PVC树脂进入成品库，包装，尾气放空。通过对PVC合成的设计充分了解电石法生产PVC的工艺技术。

根据假设的数据，并查阅各种资料，参考各种工艺参数，对设计进行了认真确切的计算，对设备进行了选择，会根据正确的思路方法得到精制的PVC，达到设计的任务目标。

四、研究工作进度

序号 时间 内容

1 3.1-3.15 下达工艺设计课程任务书

2 3.18-3.22 文献调研、开题报告和英文翻译

3 3.25-4.15 生产流程的设计及物料、能量平衡计算

4 4.18-5.23 设备计算选型、画图

5 5.25-5.29 设计的撰写及修改

6 6.1-6.5 打印毕业论文、准备答辩

7 6.6-6.12 答辩

五、主要参考文献

1.徐兆瑜．聚氯乙烯生产、市场和技术新进展[J]．塑料，2004，33(1)：64—69．

2.郑石子，聚氯乙烯生产问答，化学工业出版社，1990

3.王志魁，化工原理.北京：化学工业出版社，2005年1月第3版

4.王国胜，化工原理课程设计，大连理工大学出版社

5.刘光启，刘杰等.化学化工物性数据手册.北京：化学工业出版社，2002年5月第1版

6.严福英主编，聚氯乙烯工艺学[M]，北京：化学工业出版社，1~248

7.谢建玲等编着，聚氯乙烯树脂及其应用[M]北京：化学工业出版社，2007.9 8~13

8. Sienkowska, MJ；Percec, V，Technoligy for the production of PVC by bulk

polymerization and it’s development trend,Journal of Polymer Science. Part A.Polymer

Chemistry, 2009 2.

9.洪修如主编，聚氯乙烯生产过程和操作[M]北京：北京科学技术出版社， 162~187

10. M.Hebrard；E.G.Lundquist；J.-Y.Cho,Optimization of PVC production technology,

Plastics. Rubber and Composites, 2008 9/10 .

11.上海医药设计院，化工工艺手册（上），1986

12.上海医药设计院，化工工艺手册（下），1986

六、论文提纲

第一章 前言

1.1 聚氯乙烯PVC

1.1.1 聚氯乙烯

1.1.2 聚氯乙烯概况

1.2 PVC化学和物理特性

1.2.1物理特性

1.2.2化学特性

1.3 聚氯乙烯的分类

1.3.1 根据应用范围

1.3.2 根据氯乙烯单体的获得方法

1.3.3 根据氯乙烯单体的聚合方法

1.3.4 根据用途

1.4 聚氯乙烯的生产合成工艺

1.4.1 两种合成工艺

1.4.2 聚氯乙烯生产工艺流程图

1.4.3 典型的PVC生产工艺

1.5 PVC生产设备

1.5.1乙炔合成过程

1.5.2 氯化氢合成过程

1.5.3氯乙烯合成过程 1.5.4氯乙烯气相脱水过程

1.5.5氯乙烯精馏过程

1.5.6氯乙烯聚合干燥过程

1.6 PVC加工技术及注塑模工艺条件

1.6.1 加工技术

1.6.2 PVC注塑工艺条件

1.7 PVC的特点及成型特性

1.8 PVC的国内外发展应用及主要用途

1.8.1 国外PVC发展概述

1.8.2 中国今年PVC发展

1.8.3 聚氯乙烯的主要用途

1.8.4PVC树脂的应用

1.9 聚氯乙烯标准

1.9.1 聚氯乙烯标准品

1.9.2 食品包装用聚氯乙烯成型品

1.9.3 PVC管材质量标准

第二章 氯乙烯的脱水工序计算过程

2.1 物料衡算

2.1.1 物料衡算的已知条件

2.1.2 VC气相冷却器物料衡算

2.1.3 固碱干燥物料衡算

2.2 热量衡算

2.2.1 热量衡算已知数据

2.2.2 氯乙烯经吹风机压缩温度计算

2.2.3 氯乙烯经冷却器的热量衡算

2.2.4 固碱干燥器热量衡算

2.3 设备的工艺计算和选型

2.3.1 氯乙烯冷却器工艺计算和选型

2.3.2固碱干燥器选型计算

2.3.3 集水器选型计算

2.3.4 VC回收器选型计算

2.3.5 罗茨风机选型计算

第三章 氯乙烯精馏工序计算

合集下载

聚氯乙烯的生产工艺及成本分析.2012.3

聚氯乙烯的生产工艺及成本分析.2012.3

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精选资料 聚氯乙烯（Polyvinylchloride，PVC）

全名为Polyvinylchlorid，主要成份为聚氯乙烯，色泽鲜艳、耐腐蚀、牢固耐用，由于在制造过程中增加了增塑剂、抗老化剂等一些有毒辅助材料来增强其耐热性，韧性，延展性等，故其产品一般不存放食品和药品。它是当今世界上深受喜爱、颇为流行并且也被广泛应用的一种合成材料。它的全球使用量在各种合成材料中高居第二。据统计，仅仅1995年一年, PVC在欧洲的生产量就有五百万吨左右，而其消费量则为五百三十万吨。在德国，PVC的生产量和消费量平均为一百四十万吨。PVC正以4%的增长速度在全世界范围内得到生产和应用。近年来PVC 在东南亚的增长数度尤为显著，这要归功于东南亚各国都有进行基础设施建设的迫切需求。在可以生产三维表面膜的材料中，PVC是最适合的材料。

PVC(聚氯乙烯)，其单体的结构简式为CH2=CHCl

化学和物理特性：

刚性PVC是使用最广泛的塑料材料之一。PVC其实是一种乙烯基的聚合物质，其材料是一种非结晶性材料。PVC材料在实际使用中经常加入稳定剂、润滑剂、辅助加工剂、色料、抗冲击剂及其它添加剂。具有不易燃性、高强度、耐气侯变化性以及优良的几何稳定性。 PVC对氧化剂、还原剂和强酸都有很强的抵抗力。然而它能够被浓氧化酸如浓硫酸、浓硝酸所腐蚀并且也不适用与芳香烃、氯化烃接触的场合。

PVC在加工时熔化温度是一个非常重要的工艺参数，如果此参数不当将导致材料分解的问题。 PVC的流动特性相当差，其工艺范围很窄。特别是大分子量的PVC材料更难于加工（这种材料通常要加入润滑剂改善流动特性），因此通常使用的都是小分子量的PVC材料。 PVC的收缩率相当低，一般为0.2~0.6%。

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----------------------------

聚氯乙烯生产工艺的初步毕业论文

聚氯乙烯生产工艺的初步毕业论文

摘要

聚氯乙烯是世界上最早实现工业化生产的塑料品种之一。由于其具有难燃、抗化学腐蚀、耐磨、电绝缘性优良和机械强度较高等优点，广泛应用于农业、石油化工、轻工、纺织、化学建材、电力、冶金、国防军工、建材、食品加工等国民经济各命脉部门， 在国民经济发展中具有举足轻重的地位。

本次设计对年产 6 万吨 PVC精馏工段进行工艺设计。 采用电石乙炔法制取氯乙烯。此法是以电石为原料， 电石水解生产乙炔， 氯碱生产中产生的氯气和氢气直接合成法合成氯化氢，由乙炔和氯化氢经净化后在转化器中合成粗氯乙烯单

体，粗氯乙烯单体经精馏后得到精氯乙烯单体，精氯乙烯单体经悬浮聚合得到PVC。确定了生产方法之后对氯乙烯合成工段、精馏工段进行了物料衡算、热量衡算和设备选型计算。

本文设计的电石乙炔法生产粗氯乙烯在工艺上可满足要求。

关键词： PVC合成；粗氯乙烯精馏；物料衡算；热量衡算；设备选型

Abstract

Polyvinyl

chloride

(PVC)

is

one

of

the

earliest

industrialization

production

of plastic

varieties

in the world.

Since it

has flame retardant,

resistance

to chemical corrosion,

wear

resistance,

good

electrical

insulation,

and

the

advantages

of

high

mechanical

strength,

widely

used

in

agriculture, petroleum chemical industry, light industry,

pvc挤出成型开题报告

pvc挤出成型开题报告

pvc挤出成型开题报告

PVC挤出成型开题报告

一、背景介绍

PVC（聚氯乙烯）是一种常见的塑料材料，具有耐候性好、耐化学腐蚀、电气绝缘性能优良等优点，因此在建筑、电子、医疗等领域得到广泛应用。而PVC挤出成型技术是将PVC颗粒通过加热、熔融、挤出等工艺，使其形成所需的形状和尺寸。

二、研究目的

本次研究的目的是探究PVC挤出成型的工艺参数对成型品质的影响，以及优化挤出工艺，提高成型效率和产品质量。

三、研究方法

1. 实验设计：选择不同的挤出温度、挤出速度、模具温度等工艺参数，进行一系列实验。

2. 挤出设备：选用先进的PVC挤出机，确保实验的准确性和可靠性。

3. 材料选择：选用不同牌号和粒径的PVC颗粒，以及添加剂，以模拟实际生产中的不同情况。

4. 产品测试：对挤出成型的产品进行物理性能测试，如强度、硬度、耐热性等。

四、预期结果

1. 工艺参数对产品质量的影响：通过实验，分析不同工艺参数对产品外观、尺寸精度、物理性能等的影响，找出最佳的工艺参数组合。

2. 挤出温度与挤出速度的关系：研究挤出温度和挤出速度对产品成型的影响，探究二者之间的最佳配合关系。 3. 模具温度的优化：通过调整模具温度，探索不同温度对产品表面质量和尺寸稳定性的影响，提出最佳的模具温度范围。

4. 添加剂的作用：研究添加剂对PVC挤出成型的影响，探索添加剂种类、用量对产品性能的影响，为实际生产提供参考。

五、研究意义

1. 提高生产效率：通过优化挤出工艺，减少生产中的废品率，提高生产效率，降低生产成本。

2. 提升产品质量：深入研究挤出工艺参数对产品质量的影响，找出最佳的工艺参数组合，提高产品的外观、尺寸精度和物理性能。

3. 探索新的应用领域：通过研究添加剂的作用，拓展PVC挤出成型的应用领域，满足不同行业对PVC制品的需求。

六、研究计划

1. 实验准备：收集相关文献资料，了解PVC挤出成型的基本原理和工艺参数的影响，购买所需的实验设备和材料。

聚氯乙烯合成开题报告

聚氯乙烯合成开题报告

河南城建学院

毕业设计（论文）开题报告

题 目：年产10万吨PVC树脂的氯乙烯车间精馏工段工艺设计

学生姓名： 杨天宇

年 级： 2008级

专 业： 高分子材料与工程

申报学位： 工学学士

院 系： 化学与化学工程系

指导教师： 张艳花

完成日期： 2012年3月-2012年6月

2012 年 03 月 15 日

河南城建学院毕业设计（论文）开题报告书

题目 年产10万吨PVC树脂的氯乙烯车间精馏工段工艺设计

学生姓名 杨天宇 学号 112408151 指导教师 张艳花

专业 高分子材料与工程 职称 讲师

选题目的及意义：

选题目的：

氯乙烯又名乙烯基氯，是一种应用于高分子化工的重要的单体，为无色、易液化气体，是塑料工业的重要生产原料，是生产聚氯乙烯塑料的单体；或与醋酸乙烯、丙烯腈制成共聚物，用作粘合剂、涂料、绝缘材料和合成纤维，也用作化学中间体或溶剂。氯乙烯生产在化工工艺中有着举世瞩目的地位。

氯乙烯的理化性质无色，有醚一样的气味，沸点-13.9°C，熔点-160.0°C，闪点-17.8°C，冷凝点-159.7°C，相对密度（水=1）：0.91，易燃易爆，与空气混合能形成爆炸性混合物。能溶于水，溶于乙醇、乙醚、丙酮等多数有机溶剂。

我国经济的稳定增长，对聚氯乙烯的需求量很大，对原料的需求量逐渐增加。因此，氯乙烯的发展前景很好。从世界形势看，中东、南美和中国在未来5-8年内对全氯乙烯的的需求仍然保持增长的势头，其中，中国的需求增长尤为强劲，需求量的年均增长率将达到8％-10％。中东和南美地区对全氯乙烯的需求量的年均增长率将达到5％以上。