聚乙烯生產(chǎn)工藝設(shè)計(jì)

1、專專 業(yè)業(yè) 課課 程程 設(shè)設(shè) 計(jì)計(jì) 題 目： 年產(chǎn) 30 萬(wàn)噸聚氯乙烯的生產(chǎn)工藝設(shè)計(jì) 院 部： 化學(xué)化工學(xué)院 專 業(yè)： 材料化學(xué) 班級(jí)： 1101 學(xué)號(hào)： 9 學(xué)生姓名： 王 禮 銀 導(dǎo)師姓名： 李 谷 才 完成日期： 2014 年 7 月 5 日 課 程 設(shè) 計(jì) 任 務(wù) 書 院部： 化學(xué)化工學(xué)院 專業(yè)： 材料化學(xué) 班級(jí)： 1101 姓名： 王禮銀 同組人員姓名： 一課程設(shè)計(jì)題目： 聚氯乙烯的生產(chǎn)工藝設(shè)計(jì) 二課程設(shè)計(jì)內(nèi)容及設(shè)計(jì)要求： 1、對(duì)目標(biāo)設(shè)備進(jìn)行綜述； 2、目標(biāo)設(shè)備生產(chǎn)原料選擇； 3、設(shè)計(jì)合理的技術(shù)參數(shù)； 4、繪制目標(biāo)設(shè)備結(jié)構(gòu)示意圖； 5、編制設(shè)計(jì)說(shuō)明書。 三課程設(shè)計(jì)時(shí)間安排： 6 月

2、22 日至 7 月 5 日 第 18 周：查閱文獻(xiàn)、擬定設(shè)計(jì)方案。 第 19 周：制定設(shè)計(jì)方案，編制設(shè)計(jì)說(shuō)明書。 四主要參考資料： 1 米鎮(zhèn)濤.化學(xué)工藝學(xué)M. 北京: 化學(xué)工業(yè)出版社,2005 年. 2 韓冬冰.化工工藝學(xué)M. 中國(guó)石化出版社，1997 年. 3 周志華尹華杰化工設(shè)備設(shè)計(jì)基礎(chǔ)M化學(xué)工業(yè)出版社,1996 年. 4 張濂許志美化學(xué)反映器分析M 化學(xué)工業(yè)出版社,2005 年. 指導(dǎo)教師： 李谷才 教研室主任：黃先威 院教學(xué)院長(zhǎng)： 2014 年 6 月 21 日 目目 錄錄 1 引言.1 2 年產(chǎn) 30 萬(wàn)噸聚氯乙烯生產(chǎn)工藝設(shè)計(jì).2 2.1 氯乙烯單體的合成路線.2 2.1.1 聯(lián)合法

3、.2 2.2 聚氯乙烯工藝設(shè)計(jì).2 2.2.1 乙炔工段 .2 2.2.2 氯化氫工段.2 2.2.3 氯乙烯工序.3 2.2.4 聚合工序.4 2.2.5 壓縮冷凝回收 .5 2.2.6 離心干燥及包裝.5 2.3 物料衡算及設(shè)備選擇.5 2.3.1 物料衡算.5 2.3.2 生產(chǎn)設(shè)備.6 2.4 生產(chǎn)過(guò)程要求與措施.7 2.4.1 廠內(nèi)的防火防爆.7 2.4.2 廠內(nèi)的照明及保暖.7 2.4.3 防靜電防雷措施.8 2.5 三廢的處理.8 3 總結(jié).10 參考文獻(xiàn).11 1 引言 聚氯乙烯(PVC)是5大通用塑料之一,具有耐腐蝕、電絕緣、阻燃性和機(jī)械強(qiáng) 度高等優(yōu)異性能,廣泛用于工農(nóng)業(yè)及日常

4、生活等各個(gè)領(lǐng)域,尤其是近年來(lái)建筑市場(chǎng) 對(duì)PVC產(chǎn)品的巨大需求,使其成為具備相當(dāng)競(jìng)爭(zhēng)力的一個(gè)塑料品種。 PVC糊樹脂自20世紀(jì)30年代開發(fā)以來(lái),已有近70年的歷史。目前全世界PVC 糊樹脂總生產(chǎn)能力約200萬(wàn)t/a,其中,西歐是PVC糊樹脂生產(chǎn)廠家最多、產(chǎn)量最大 的地區(qū)。我國(guó)聚氯乙烯工業(yè)起步于于50年代，僅次于酚醛樹脂是最早工業(yè)化生 產(chǎn)的熱塑性樹脂，第一個(gè)PVC裝置于1958年在錦西化工廠建成投產(chǎn)，生產(chǎn)能力 為3000噸年。此后全國(guó)各地的PVC裝置相繼建成投產(chǎn)，到目前為止，我國(guó)有 PVC樹脂生產(chǎn)企業(yè)80余家，遍布全國(guó)29個(gè)省、市、自治區(qū)，總生產(chǎn)能力達(dá)220萬(wàn) 噸年7075萬(wàn)t/a。PVC樹脂在我

5、國(guó)塑料工業(yè)中具有舉足輕重的地位，同時(shí)PVC 作為氯堿工業(yè)中最大的有機(jī)耗氯產(chǎn)品，對(duì)維持氯堿工業(yè)的氯堿平衡具有極其重 要的作1。 本設(shè)計(jì)為年產(chǎn)量30萬(wàn)噸聚氯乙烯車間聚合工段工藝。本次設(shè)計(jì)采用 了氯乙烯單體懸浮聚合工藝。介紹了PVC的聚合工藝，建廠的有關(guān)事項(xiàng)及合成 聚氯乙烯的流程和設(shè)備，對(duì)整個(gè)生產(chǎn)工藝做出了詳細(xì)的敘述。 2 年產(chǎn) 30 萬(wàn)噸聚氯乙烯生產(chǎn)工藝設(shè)計(jì) 2.1 氯乙烯單體的合成路線 2.1.1 聯(lián)合法 以乙烯和氯化氫和乙炔反應(yīng),相比乙烯和氯氣反應(yīng)來(lái)說(shuō),提高了氯乙烯的生產(chǎn) 能力,而且減少了氯資源的浪費(fèi)和減少了壞境的污染。物料平衡式為: CH2=CH2 +CHCH+Cl22CH2=CH2Cl 2

6、.2聚氯乙烯工藝設(shè)計(jì) 2.2.1乙炔工段 (1)發(fā)生。經(jīng)破碎好的電石裝進(jìn)電石吊斗，推到提升口，由電動(dòng)葫蘆吊到三樓， 送到發(fā)生器加料貯存，用N2置換其中的乙炔氣后，電石在繼續(xù)通N2的情況下， 經(jīng)第一貯斗碟伐放入第二貯斗，第二貯斗電石經(jīng)過(guò)電磁振動(dòng)加料器加入發(fā)生器 內(nèi)。電石在發(fā)生器內(nèi)遇水產(chǎn)生乙炔氣，從發(fā)生器頂部逸出，電石水解時(shí)放出大 量的熱，可借連續(xù)加入發(fā)生器內(nèi)的水來(lái)維持發(fā)生器溫度，電石水解之后電石渣 漿從溢流管不斷排除，以維持發(fā)生器液面，渣漿從排泄口排到地溝，流到沉淀 池集中處理，頂部逸出的乙炔氣體經(jīng)噴淋冷卻后，分別進(jìn)入氣柜或水環(huán)壓縮機(jī)。 (2)清凈。由發(fā)生器送來(lái)并經(jīng)冷卻的乙炔氣，經(jīng)水環(huán)壓縮機(jī)加壓

7、到0.050.1Mpa 左右，進(jìn)入第一、第二清凈塔，NaOCl溶液由泵打到第二清凈塔頂，從塔底流 出再由泵打至第一清凈塔頂。器塔底流出的廢NaOCl溶液與冷卻塔出來(lái)的廢水 回至廢水貯槽，用泵打到發(fā)生器作為補(bǔ)充用水。經(jīng)清凈后的乙炔氣帶有酸性2， 進(jìn)入中和塔用堿液除去，中和塔出來(lái)的乙炔氣進(jìn)入二臺(tái)串聯(lián)的列管冷凝器除去 大量水分后，送氯乙烯工序。 2.2.2氯化氫工段 原料氫氣由電解裝置輸氫泵送來(lái)，經(jīng)過(guò)氫氣氣柜緩沖及阻火器，進(jìn)入鋼制合 成爐底部的燃燒器點(diǎn)火燃燒。原料氯氣由電解裝置氯干燥送來(lái)經(jīng)緩沖器后按一 定的摩爾比H2:Cl2=(1.051.1):1進(jìn)入合成爐燈頭的內(nèi)管，由下二上經(jīng)石英燈頭 上的斜孔均

8、勻地和外套管的氫氣混合燃燒。燃燒時(shí)火焰溫度達(dá)到2000左右， 并發(fā)出熱和光，正常火焰呈青白色。合成后的氯化氫氣體，借爐身和夾套冷卻 水或散熱翅片散熱，到爐頂出口，溫度降到100150，再進(jìn)入上蓋帶冷卻水 箱的石墨冷卻器，用冷卻水將氯化氫氣體冷卻到4050左右，由下底蓋排出， 經(jīng)閥門控制進(jìn)入緩沖器，再送人串聯(lián)的石墨冷卻器，用-25左右的冷凍鹽水， 將氣體冷卻到-12-18后，進(jìn)入酸霧分離器，氣體中夾帶的40%鹽酸霧沫由 分離器內(nèi)的有機(jī)硅玻璃棉捕集，冷凝酸排入酸貯槽。分離器出口的干燥氯化氫 氣體經(jīng)緩沖器進(jìn)入納氏泵壓縮，借泵內(nèi)濃度93%以上的硫酸作液封和潤(rùn)滑。硫 酸隨氯化氫排至氣液分離器，自下部流入

9、盤管冷卻器，經(jīng)水冷卻后循環(huán)吸入納 氏泵3；分離器出口的干燥氯化氫經(jīng)緩沖器送至氯乙烯合成裝置。 2.2.3氯乙烯工序 (1)混合脫水工序。由乙炔工段送來(lái)的粗乙炔氣經(jīng)砂封與來(lái)自HCL工序的HCL 經(jīng)緩沖罐通過(guò)孔板流量計(jì)調(diào)節(jié)配比在混合器內(nèi)充分混合，進(jìn)入石墨冷卻器內(nèi)在 35鹽水下進(jìn)行冷卻到142，C2H2、HCL混合氣體在此溫度下，部分 水份以40%左右的酸霧析出，部分酸霧夾帶于氣相中進(jìn)入多筒過(guò)濾器，由含氟 硅油棉捕集分離。然后，經(jīng)二臺(tái)石墨預(yù)熱器預(yù)熱后進(jìn)入轉(zhuǎn)化器4。 (2)合成轉(zhuǎn)化。干燥、預(yù)熱后的混合氣從轉(zhuǎn)化器上部進(jìn)入，通過(guò)列管中裝填的 吸附于活性炭上的HgCl2觸媒轉(zhuǎn)化為粗氯乙烯，轉(zhuǎn)化過(guò)程反應(yīng)放熱則

10、通過(guò)熱水循 環(huán)泵循環(huán)的熱水移去。粗氯乙烯在高溫下帶逸的HgCl2升華物在填裝活性炭的吸 附器中脫除，然后進(jìn)入精餾系統(tǒng)。 (3)水洗、堿洗、氯乙烯壓縮。除貢后的粗氯乙烯進(jìn)入三合一水洗組合塔，經(jīng)堿 洗塔，出去殘余的微量HCL后進(jìn)入VC氣柜或經(jīng)機(jī)前冷卻器，出去部分夾帶液，經(jīng) 螺桿壓縮機(jī)加壓到0.50.6MPa（表壓），經(jīng)機(jī)后冷卻器除去夾帶水和油后，送精餾。 (4) 精餾。由單壓縮機(jī)出來(lái)的粗氯乙烯氣體進(jìn)入全凝器，使大部分冷凝液化經(jīng)低 沸加料貯槽，進(jìn)入低沸塔，未凝聚氣體進(jìn)入尾氣冷凝器，其冷凝液全部進(jìn)入低沸塔。 低沸塔釜加熱器將冷凝液中低沸物蒸出，經(jīng)塔頂冷凝器用7水或者5水控制回流 比后，由塔頂匯入尾氣冷

11、凝器處理，塔釜粗氯乙烯進(jìn)入高沸塔，尾氣冷凝器未冷凝 的氣體經(jīng)變壓吸附回收大部分氯乙烯和乙炔后，惰性氣體排空。由低沸塔進(jìn)入高沸 塔的氯乙烯，經(jīng)調(diào)節(jié)閥控制流量，減壓后進(jìn)入高沸塔。高沸加熱器將氯乙烯逸出， 經(jīng)塔板分離成氯乙烯，經(jīng)塔頂控制部分回流，大部分氯乙烯進(jìn)入成品冷凝器，然后 進(jìn)入單體貯槽，按需送聚合工序，在高塔釜分離收集到的1，1二氯乙烷（EDC）為 主的高沸物進(jìn)入殘液槽，定期壓送廢液處理塔，將殘液中的二氯乙烷精制，包裝外 銷，未凝VC其他回到氣柜5。 (5) 冷凍站 +5水系統(tǒng)。從液氨槽出來(lái)的液氨經(jīng)過(guò)5水分配臺(tái)流入蒸發(fā)器，液氨變成氣 態(tài)氨帶走蒸發(fā)器外工業(yè)水熱，合格的5水由5水泵送往乙炔、合成、

12、聚合。 蒸發(fā)器內(nèi)汽化的氨背螺桿氨壓機(jī)抽走，經(jīng)壓縮到1.5Mpa（表壓）左右的過(guò)熱氣 態(tài)氨進(jìn)入油分離器6，分離后的氣態(tài)氨進(jìn)入蒸發(fā)式冷凝管列管內(nèi)，被外管水冷 卻成液氨，進(jìn)入熱虹吸氨貯液器，溢流到液氨貯槽完成制冷循環(huán)。 35鹽水系統(tǒng)。從液氨貯槽出來(lái)的液氨首先進(jìn)入經(jīng)濟(jì)冷卻器過(guò)冷后，獲得 的低溫液氨經(jīng)鹽水分配臺(tái)節(jié)流膨脹進(jìn)入蒸發(fā)器盤管，吸收管外鹽水的熱量而氣 化，是管外鹽水溫度降低，合格的35鹽水由泵送往合成、聚合使用。氣態(tài) 氨自蒸發(fā)器吸入螺桿壓縮機(jī)內(nèi)，經(jīng)壓縮后的過(guò)熱氣態(tài)氨進(jìn)入油分離器，分離后 的油后進(jìn)入蒸發(fā)式冷凝器，被水間接冷凝為液氨，流入熱虹吸氨貯液器，再溢 流到液態(tài)氨貯槽，完成制冷循環(huán)。 在池內(nèi)加工

13、業(yè)水，再加氯化鈣，將鹽水比重調(diào)制1.281.29，按需送鹽水蒸發(fā) 器。 （6）溴化鋰系統(tǒng) 溴化鋰制冷是以蒸汽為動(dòng)力，利用“溴化鋰與水”組成的二元溶液為工質(zhì)對(duì)， 在真空狀態(tài)下，水蒸發(fā)作為制冷劑，從而吸收載冷劑（冷媒水）熱負(fù)荷，達(dá)到 所需的合格7水送到合成工序。溴化鋰水溶液作為吸收劑，常設(shè)和低溫下強(qiáng)烈 地吸收水蒸汽，通過(guò)高溫（蒸汽）將水份釋放和循環(huán)水冷卻吸收，周而復(fù)始實(shí) 現(xiàn)制冷循環(huán)7。 2.2.4聚合工序 本工藝流程全過(guò)程控制采用DSC集散控制。首先將合格的脫離子水、VCM 單體、分散劑、引發(fā)劑及其他助劑按配方要求精確計(jì)量后，由泵加入到經(jīng)閃蒸 真空防粘釜處理后的聚合釜中，用循環(huán)熱水升溫至制定溫度后

14、進(jìn)行恒溫反應(yīng)， 在最短反應(yīng)時(shí)間、壓力降達(dá)到配方要求后加入種植劑終止反應(yīng)。漿料由泵送至 料漿貯槽，為反應(yīng)的單體經(jīng)回收單體真空泵回收至VC氣柜，去回收裝置進(jìn)行加 壓冷凝回收。 2.2.5壓縮冷凝回收 因聚合反應(yīng)的收率85%，故釜內(nèi)有未參加聚合反應(yīng)的氯乙烯單體，經(jīng)過(guò)聚 合釜及排放槽泄壓后仍有0.30.5MPA的余壓，可直接用5水和35鹽水經(jīng) 過(guò)一級(jí)、二級(jí)冷凝器進(jìn)行冷凝，當(dāng)其壓力處于5KPa0.3 Mpa時(shí)再進(jìn)行加壓冷凝， 成為回收單體備聚合使用，不凝性氣體則從排空管排向大氣。 2.2.6離心干燥及包裝 由氣提塔出來(lái)的PVC料漿，以離心機(jī)分離大部分水份后得到約含水20%25% 的濕PVC樹脂，之后由螺

15、旋輸送器送到干燥系統(tǒng)進(jìn)行干燥。樹脂干燥器采用脈 沖氣流干燥塔及旋風(fēng)干燥床，熱風(fēng)為干燥熱源，干燥好的PVC從圓盤振動(dòng)篩篩 選后被羅茨鼓風(fēng)機(jī)抽如料倉(cāng)8。料倉(cāng)里的PVC成品經(jīng)全自動(dòng)縫包、稱重、碼垛、 分析合格后入庫(kù)。 2.3 物料衡算及設(shè)備選擇 2.3.1 物料衡算 （1）生產(chǎn)能力 年產(chǎn) 30 萬(wàn)噸的聚氯乙烯 年工作日：以 300 天計(jì)算 日產(chǎn)量：30104103/300=106 kg/d 小時(shí)產(chǎn)量：30104103/30024=4.17104kg/h 聚合物一般進(jìn)行到轉(zhuǎn)化率為 85%90%，再加上在洗滌樹脂、包裝工段的損失， 這里取轉(zhuǎn)化率為 88%。 x=4.17104/88%=4.74104 k

16、g 每小時(shí)要合成氯乙烯 4.74104 kg。 2.3.2 生產(chǎn)設(shè)備生產(chǎn)設(shè)備 見表 1: 表 1 主要設(shè)備及其生產(chǎn)能力 序號(hào) 設(shè)備 規(guī)格 /型號(hào) 數(shù)量 1 乙炔砂封 1200300 1 2 HCl 緩沖罐 V=30 m2 1 3 混合器 9004000 1 4 石墨冷卻器 GHA800-105 3 5 多筒過(guò)濾器 16004000 1 6 石墨預(yù)熱器 GHB1600-335 1 7 廢酸貯罐 V=10 m2 3 8 轉(zhuǎn)化器 40009700 27 9 除汞器 24004850 1 10 單體貯槽 28403000 24 11 料漿槽 500013500 6 12 汽提塔 200012861 型

17、 6 13 混料槽 260m3 型 6 14 旋風(fēng)干燥器（床） 31009200 6 15 聚合釜 JB/T472592 24 2.4 生產(chǎn)過(guò)程要求與措施 2.4.1 廠內(nèi)的防火防爆措施 可燃物質(zhì)達(dá)到了它的燃點(diǎn)就能引起燃燒。而導(dǎo)線及各種電氣設(shè) 備的絕緣 大都是可燃材料。電氣設(shè)備過(guò)熱以及電火花、電弧甚至靜電都能引起火災(zāi)。 設(shè)備過(guò)熱大致有以下幾種: (1) 短路電力網(wǎng)中的火災(zāi)大都是由短路引起的。短路后電流急劇增加可達(dá)正常 值的幾百倍引起過(guò)熱。造成短路的原因,一是電氣設(shè)備或?qū)Ь€失去應(yīng)有的絕緣能 力， 二是在安裝檢修或操作使用中工作疏忽引起短路。前者有因絕緣老化或局 部磨損腐蝕失去絕能力。 (2) 過(guò)

18、載線路或設(shè)備長(zhǎng)期國(guó)負(fù)荷運(yùn)行。過(guò)載后電流增加，時(shí)間一長(zhǎng)也會(huì)引起火 災(zāi)。 撲滅電氣火災(zāi)的方法切斷電源切斷電源就切除了電氣火災(zāi)的來(lái)源,同時(shí)也減少 了救火人員觸電的危險(xiǎn),切斷電源后還可采用普通的滅火器滅火。切除電源時(shí)應(yīng) 盡量做到以下幾點(diǎn)電氣設(shè)備如水淋、煙熏后絕緣程度下降,切斷電源時(shí)應(yīng)使用絕 緣工具,以防觸電。操作時(shí)應(yīng)先斷開接觸器或斷路器切斷電深再拉開隔離開關(guān)或 刀開關(guān)。如果采取剪斷電線的方法切除 電源時(shí),應(yīng)做到正確剪線。如果條件限制 , 必須帶電滅火時(shí)應(yīng)注意做到電氣設(shè)備起火 ,不能用普通的泡沫滅火劑,只能用干 砂覆蓋,或用二氧化碳，二氧二溴甲烷或干粉滅火劑,防止人員觸電。用四氯化碳 滅火器,要防止中毒

19、9。因四氯化碳受熱,與空氣中的作用,會(huì)生成有毒的光氣 COCl2 和 Cl2，要打開門窗或戴上防毒面具。用二氧化碳滅火時(shí) ,要注意防止凍 傷和室息。因二氧化碳是液態(tài)的,噴射后,大量吸熱可形成達(dá)-78.5的低溫,并隔 絕氧氣。 2.4.2 車間照明及采暖措施 照明用電是工廠企業(yè)最為基本的電力需求, 照明質(zhì)量的好壞對(duì)生產(chǎn)安全、勞 動(dòng)生產(chǎn)率、產(chǎn)品質(zhì)量和勞動(dòng)衛(wèi)生都有直接關(guān)系。采用高效節(jié)能電光源及其照明 電器附件。 電光源種類繁多, 用途各異, 但均要求三高, 即: 高發(fā)光效率、高壽命、高顯色 性。因此在工廠照明中, 應(yīng)優(yōu)先選用高強(qiáng)度氣體放電燈有高壓鈉燈和金屬鹵化物 燈 , 尤其是金屬鹵化物燈是第 3

20、代光源中的佼佼者, 是光色和顯色指數(shù)要求較高 的儀表裝配車間、機(jī)加車間、汽機(jī)房運(yùn)轉(zhuǎn)層等工業(yè)廠房的首選光源。當(dāng)一種光 源不能滿足色溫或顯色性要求時(shí), 也可采用兩種光源的混光光源, 混光光源能充 分發(fā)揮高強(qiáng)氣體放電燈的優(yōu)點(diǎn), 達(dá)到節(jié)約能耗、提高照度, 改善光色的照明效果。 照明電器附件推廣使用低損耗、性能優(yōu)的光源電子附件包括電子鎮(zhèn)流器、電子 變壓器、電子觸發(fā)器等。 選用高效率、配光合理的照明燈評(píng)價(jià)燈具的關(guān)鍵指標(biāo)是燈具效率, 燈具的效率及 配光曲線取決于燈具反射面的材質(zhì)、加工精度及外形。拋光鋁對(duì)可見光的反射 率最高, 在工廠照明設(shè)計(jì)中宜優(yōu)先采用。燈具外型要求: 第一, 配光曲線適中, 一 般選用介于

21、深照和廣照之間的寬口燈具最為合適; 第二, 燈具的外形不應(yīng)是單拋 物面反射型, 因?yàn)檫@樣會(huì)將大部分的光能發(fā)射回?zé)襞?引起電壓上升和功率增加, 縮短燈的壽命。在工廠照明設(shè)計(jì)中, 燈具的選用應(yīng)根據(jù)使用方法和使用環(huán)境的 不同, 在滿足眩光和配光要求條件下, 選用高效且安裝維護(hù)方便的燈具,同時(shí)還應(yīng) 達(dá)到與建筑相協(xié)調(diào)一致目的。 2.4.3 防靜電，防雷措施 為預(yù)防雷電、靜電對(duì)被保護(hù)物的破壞 ,必須將防雷防靜電設(shè)施看成是一個(gè)系 統(tǒng)工程 ,全方位地進(jìn)行防范。 低壓線路全線采用 電纜直接埋地敷設(shè)供電系統(tǒng) ,在人戶端上是否將電纜的金屬 外皮，鋼管接到防雷電感應(yīng)的接地裝置上 。 采用局部埋地敷設(shè)的低壓線路 ,檢查

22、埋地長(zhǎng)度是否與在電纜與架空線連接處是否 已裝設(shè)避雷器以及避雷器 、電纜金屬外皮 、鋼管和絕緣子鐵腳 、金屬架等是 否連在一起接地 ,接地電阻是否小于 10 歐姆10。檢查架空金屬管道在進(jìn) 出建筑 物處 ,是否每隔 左右接地一次 埋地或地溝內(nèi)的金屬管道 ,在進(jìn)出建筑物處是否與 防雷電感應(yīng)的接地裝置相連。 2.5 三廢的處理 2.5.1 電石渣的處理 電石渣是 PVC 生產(chǎn)中排放量最大的污染物，大多數(shù)廠家在排放前未對(duì)其進(jìn) 行處理，給環(huán)境造成極大污染。電石渣的處理有幾種方法，如把濾去水的干渣 堆積起來(lái)，風(fēng)干后用于建筑(但現(xiàn)在許多城市已禁止電石渣直接用于建筑)、生 產(chǎn)次氯酸鈣或生產(chǎn)水泥。我公司用電石渣

23、代替石灰石生產(chǎn)水泥，把從發(fā)生器產(chǎn) 生的渣漿，用泵送至水泥分廠，經(jīng)過(guò)沉淀、壓濾、混合之后，經(jīng)立窖燒制、研 磨而制成水泥。這樣不但解決了廢渣的排放，也收到了極好的經(jīng)濟(jì)效益。目前 電石渣的處理還可用于其它產(chǎn)品的開發(fā)，有些已經(jīng)取得了成功。 2.5.2 電石渣上清液的處理 電石渣漿經(jīng)沉淀之后，上層的液體叫上清液。上清液經(jīng)過(guò)進(jìn)一步分離之后， 再經(jīng)過(guò)噴射風(fēng)冷冷卻到 25左右備用。其主要用于乙炔工段發(fā)生器的補(bǔ)充用水 及發(fā)生系統(tǒng)沖洗用水，或用于轉(zhuǎn)化工段水洗塔用水，用其獨(dú)特的偏堿性水來(lái)除 去 VC 中雜帶的 HCI 效果較好。實(shí)踐證明從水洗塔出來(lái)的水的 pH 值由原來(lái)的 14 降為 7 左右，從而減輕了堿洗塔的負(fù)

24、擔(dān)，提高了堿洗塔的運(yùn)行周期。除了以 上兩種途徑之外，剩余的上清液可加入氯氣用以調(diào)節(jié) pH 值至中性之后，把上 清液中大部分 S 卜除去，再經(jīng)水處理車間統(tǒng)一處理。 2.5.3 熱水的綜合利用 熱水來(lái)自 HCI 合成爐夾套熱水、固定床循環(huán)熱水、成品散熱器疏水器產(chǎn)生 的熱水。此熱水在給高、低塔釜升溫、聚合釜升溫之外，還有多余的熱量不能 利用，只能加涼水來(lái)降低溫度。為此，結(jié)合我公司地處北方的特點(diǎn)，我們加了 1 臺(tái)泵專將一部分熱水用于冬季供暖，節(jié)省了取暖蒸汽。又在成品工段蒸汽散 熱器之前加了 1 組散熱器，用來(lái)消耗一定量熱水，節(jié)約部分蒸汽。熱水的供給 量視轉(zhuǎn)化固定床水溫而定，既節(jié)約了能源也解決了天熱時(shí)熱

25、水無(wú)法平衡需加涼 水的問(wèn)題。 2.5.4 尾氣的回收利用 PVC 生產(chǎn)的尾氣主要產(chǎn)生于轉(zhuǎn)化工段的尾凝器。從尾凝器排放出來(lái)的氣體， 其主要成分為氫氣、氮?dú)?、乙炔氣及氯乙烯氣體，其中氯乙烯含量在 10%(體積 分?jǐn)?shù))左右?，F(xiàn)在尾氣處理的主要方法是采用活性炭，低溫吸附其中的氯乙烯， 其余的氫氣、氮?dú)?、乙炔氣因不被吸附而放空。然后再將吸附的氯乙烯解吸?來(lái)達(dá)到回收氯乙烯的目的，氛乙烯回收率在 85%左右但在解吸過(guò)程中需要大量 的蒸汽來(lái)加熱脫吸，同時(shí)在脫吸之后又要用熱風(fēng)干燥活性炭所吸收的水分，然 后用一 15鹽水冷卻活性炭。這樣就使這種方法操作較復(fù)雜，而且其中的乙炔 氣不能回收。另外一種方法是離子膜分離

26、法。其原理中國(guó)氛堿 2003 年第 1 期是 利用離子膜對(duì)分子有選擇性，從而達(dá)到對(duì)氯乙烯、乙炔氣體、氫氣、氮?dú)膺M(jìn)行 分離。經(jīng)離子膜分離后，含氯乙烯 20%(體積分?jǐn)?shù))的氣體回到氯乙烯氣柜;含乙 炔較多的氣體可根據(jù)需要回到轉(zhuǎn)化器重新反應(yīng)或放空;而氫氣與氮?dú)獗环蛛x出來(lái) 放空14。這種方法的優(yōu)點(diǎn)是操作簡(jiǎn)單、維護(hù)費(fèi)用較少，其缺點(diǎn)是回收氣體含 量較低，從而增加了尾凝器、壓縮機(jī)及制冷的負(fù)擔(dān)及處理量。如能將這兩種方 法結(jié)合起來(lái)，將有可能是今后處理尾氣的方向。 2.5.5 轉(zhuǎn)化水洗塔水的回收利用 由于在轉(zhuǎn)化過(guò)程中氯化氫與乙炔的配比在 1.05 一 1.15:1，甚至更高。采用 吸收塔吸收多余的 HCI 制酸之

27、后，再用水洗塔水洗，然后堿洗。現(xiàn)在采用水洗 塔用水再循環(huán)技術(shù)。在水的循環(huán)過(guò)程中，將一部分水加人 HCI 吸收塔代替制酸 用水，同時(shí)在水罐中再補(bǔ)加同量的水來(lái)保證循環(huán)量。這樣，由于氯乙烯在鹽酸 中的溶解度比在水中的溶解度小一半，不但節(jié)約用水，而且還減少了氯乙烯的 流失，每噸樹脂可降低 2kg 電石耗，效益相當(dāng)可觀。 3 總結(jié) 本設(shè)計(jì)為年產(chǎn) 30 萬(wàn)噸聚氯乙烯（PVC）的初步工藝流程設(shè)計(jì)，采用電石為 原料，應(yīng)用懸浮聚合法生產(chǎn)聚氯乙烯。本設(shè)計(jì)主要針對(duì)懸浮法生產(chǎn)工藝流程， 物料衡算，熱量衡算，主要設(shè)備和管道的設(shè)計(jì)選型，車間布置和環(huán)保措施等相 關(guān)內(nèi)容做了簡(jiǎn)要介紹。 通過(guò)本次設(shè)計(jì)，對(duì)聚氯乙烯工業(yè)的發(fā)展歷程及其發(fā)展前景有所了解。就目前 聚氯乙烯的發(fā)展現(xiàn)狀來(lái)看，我國(guó)的聚氯乙烯產(chǎn)量及工業(yè)技術(shù)有很大的提高，盡 管如此，與國(guó)外先進(jìn)的技術(shù)相比，我國(guó)的聚氯乙烯工業(yè)仍然存在著很多問(wèn)題， 比如產(chǎn)品品種少、用途窄、產(chǎn)品質(zhì)量低、生產(chǎn)的規(guī)模小等等。隨著國(guó)內(nèi)外產(chǎn)能 的迅速擴(kuò)大，今后產(chǎn)品成本的降低、產(chǎn)品質(zhì)量和品牌的競(jìng)爭(zhēng)是未來(lái)的必然趨勢(shì)。 參考文獻(xiàn) 1 王書芳氯堿化工生產(chǎn)工藝：聚氯乙烯及有機(jī)氟分冊(cè)M 化學(xué)工業(yè)出版 社,1995,1-3,59-64,