聚碳酸酯聚合工藝設計

聚碳酸酯聚合車間工藝設計摘要：本文介紹了生產(chǎn)聚碳酸酯的基本情況以及聚碳酸酯的工藝流程，介紹了界面縮聚光氣法生產(chǎn)聚碳酸酯的生產(chǎn)工藝，聚碳酸酯的工藝條件以及工藝參數(shù)，設備的選型和車間布置設計。其中界面縮聚光氣法工藝是將雙酚A和燒堿溶液配制成雙酚A鈉鹽，同時加入酚，然后送入光氣反應器內(nèi)。加入二氯甲烷，通光氣進行光氣化反應，反應完成后將反應液送到縮聚反應器內(nèi)，加入三乙胺和燒堿溶液，進行縮聚反應。然后分離含有聚合物的有機相和水相，對有機相進行洗滌、干燥，最后成粒就得聚碳酸酯成品。通過本次設計，我們對聚碳酸酯有了進一步認識。對聚合車間工藝設計的基本流程有了一定的了解。關鍵詞：聚碳酸酯，光氣，雙酚A，三乙胺前言目前國內(nèi)聚碳酸酯生產(chǎn)的技術水平與國外先進水平比較，具有極大的差異，如果完全靠國內(nèi)自行開發(fā)技術，有相當難度。為了加快發(fā)展中國聚碳酸酯項目的步法，建議通過引進國外先進技術、人才、合資建廠等方式來加快中國聚碳酸酯工業(yè)的發(fā)展步伐。但是由于中國用于生產(chǎn)聚碳酸酯的配套原料雙酚A的質量較差，因此應加強配套原料雙酚A裝置的建設、技術開發(fā)，提高產(chǎn)品質量、擴大規(guī)模。同時應加強基礎建設工程。此外，中國有關部門應也應提供聚碳酸酯裝置建設的優(yōu)惠政策和資金方面的支持，為聚碳酸酯工業(yè)在中國快速發(fā)展提供有力的保證，也可盡快使中國聚碳酸酯在國際市場中占有一席之地。聚碳酸酯(簡稱PC)是分子鏈中含有碳酸酯基的高分子聚合物，根據(jù)酯基的結構可分為脂肪族、芳香族、脂肪族-芳香族等多種類型。其中由于脂肪族和脂肪族-芳香族聚碳酸酯的機械性能較低，從而限制了其在工程塑料方面的應用。目前僅有芳香族聚碳酸酯獲的了工業(yè)化生產(chǎn)。由于聚碳酸酯結構上的特殊性，現(xiàn)已成為五大工程塑料中增長速度最快的通用工程塑料。不過PC生產(chǎn)工藝進展主要發(fā)展趨勢是開發(fā)非光氣合成工藝以替代目前主要合成工藝界面縮聚光氣法，GE塑料和拜耳公司都開發(fā)各自的非光氣法生產(chǎn)技術并推向工業(yè)化生產(chǎn)，此外旭/奇美、三菱化學/三菱瓦斯、帝人公司、LG化學公司均開發(fā)出非光氣工藝技術，正在建設或計劃建設非光氣法PC裝置，非光氣法路線將成為未來PC的主要生產(chǎn)路線。全球PC應用已向高功能化、專用化方向發(fā)展，鑒于我國PC生產(chǎn)能力和市場需求均呈現(xiàn)快速發(fā)展局面，尤其是國內(nèi)多套規(guī)?；b置的建設，加上汽車工業(yè)迅猛發(fā)展拉動，未來幾年我國PC工業(yè)進入一個新的發(fā)展階段，其中最為關鍵的是加快PC的應用研究?？傊磥韼啄?，對人類與環(huán)境造成危害的化工生產(chǎn)工藝與原料將逐步受到限制并最終被淘汰。清潔生產(chǎn)、綠色化工產(chǎn)品是21世紀化工行業(yè)發(fā)展的趨勢。PC全非光氣法綠色清潔生產(chǎn)技術有著廣闊的市場空間，必將成為世界上PC生產(chǎn)技術發(fā)展的方向。目錄第1部分選題的背景 6-第2部分聚碳酸酯的相關介紹 6-一.聚碳酸酯基本資料 6-二.聚碳酸酯的特性 7-三．聚碳酸酯的成形加工性 8-四．聚碳酸酯的加工問題處理方法 9-五.聚碳酸酯的應用領域…………9 第3部分工藝流程設計 …….12-1．工藝流程設計的主要原則 12-2．工藝方法選擇分析與研究 13-3．生產(chǎn)工藝流程敘述 16-4．工藝流程圖 18-第4部分車間布置設計 19-一車間布置設計的意義 19-二車間布置設計的原則及基本依據(jù) 19-1．車間布置設計的原則 19-2．車間布置設計的基本依據(jù) 20-三車間布置設計與評述 20-1．關于車間平面布置方案 20-2．關于車間設備布置方案 20-第5部分廠制概況 21-1．工廠組織 21-2．工作制度 22-3．人員配備 22-第6部分安全防護 23-第7部分廢物治理 26-1．廢氣的治理 26-2．廢水的治理 26-3．噪聲的治理 27-4．固體廢棄物的治理 27-結束語 28參考文獻 29第1部分選題的背景隨著中國國民經(jīng)濟的穩(wěn)定發(fā)展，尤其是電子/電氣工業(yè)、汽車工業(yè)已成為中國國民經(jīng)濟的支柱產(chǎn)業(yè)，另外，城市建設和西部大開發(fā)等基礎項目的建設將對新型建筑材料有較大的需求，中國已成為全球聚碳酸酯需求增長最快的國家。業(yè)內(nèi)人士預計未來幾年中國聚碳酸酯的需求其年均增長率將保持在15％左右，目前全球PC（聚碳酸酯的簡稱，以下同上）應用已向高功能化、專用化方向發(fā)展，鑒于我國PC生產(chǎn)能力和市場需求均呈現(xiàn)快速發(fā)展局面，尤其是國內(nèi)多套規(guī)模化裝置的建設，加上汽車工業(yè)迅猛發(fā)展拉動，未來幾年我國PC工業(yè)進入一個新的發(fā)展階段，其中最為關鍵的是加快PC的應用研究。本次對聚碳酸酯的聚合車間工藝及其應用方面進行了研究,以拉動我國聚碳酸酯市場開發(fā),適應環(huán)保事業(yè)發(fā)展要求,推動社會經(jīng)濟發(fā)展.第二部分聚碳酸酯的相關介紹一.聚碳酸酯基本資料：1.英文全名：Polycarbonate2.中文名稱：聚碳酸脂3.結構式：4.顏色：透明無色二.聚碳酸酯的特性：化學性質1.聚碳酸酯對光穩(wěn)定，但是不耐紫外光；2.耐熱性佳、低溫安定性良好；3.優(yōu)異的光學性質，透明性、透光度可達90%以上；4.成型后尺寸穩(wěn)定性高，耐候性佳；5.無毒性；6.聚碳酸酯是分子主鏈中含有—[O-R-O-CO]—鏈節(jié)的熱塑性樹脂，按分子結構中所帶酯基不同可分為脂肪族、脂環(huán)族、脂肪一芳香族型，其中具有實用價值的是芳香族聚碳酸酯，并以雙酚A型聚碳酸酯為最重要，分子量通常為3-10萬；

7.聚碳酸酯耐油、耐酸、不耐強堿、氧化性酸及胺、酮類，溶于氯化烴類和芳香族溶劑，長期在水中易引起水解和開裂；8.因為其抗疲勞強度差，容易產(chǎn)生應力開裂，抗溶劑性差，耐磨性欠佳；9.由于其分子鏈剛性大，樹脂熔體粘度大，使其吸水率小，收縮率小，尺寸精度高，尺寸穩(wěn)定性好，薄膜透氣性小；10．聚碳酸酯的耐磨性差。一些用于易磨損用途的聚碳酸酯器件需要對表面進行特殊處理；物理性質1.密度：1.20－1.22g/cm32.拉伸強度：630kg/cm23.硬度：70(RockwellM)4.吸水率：0.24%5.透光率：93%6.線膨脹率：3.8×10cm/cm°C7.熱變形溫度：135°C8.聚碳酸酯是一種無定型、無臭、無毒、高度透明的無色或微黃色熱塑性工程塑料，具有優(yōu)良的物理機械性能，尤其是耐沖擊性優(yōu)異，拉伸強度、彎曲強度、壓縮強度高；蠕變性小，尺寸穩(wěn)定；具有良好的耐熱性和耐低溫性，在較寬的溫度范圍內(nèi)具有穩(wěn)定的力學性能，尺寸穩(wěn)定性，電性能和阻燃性，可在60~120℃下長期使用；無明顯熔點，在220-230三．聚碳酸酯的成形加工性：1.黏度表現(xiàn)：黏度隨剪切速率增加而減少；2.射出成型溫度：230~3103.射出成型壓力：1000~1400Kg/cm24.成形收縮率：0.5%~0.7%5.模具溫度：80~120℃四．聚碳酸酯的加工問題處理方法變形問題處理方法1.對于成形條件：增加保壓時間、增加冷卻時間。2.對于模具方面：成型品薄厚均一。3.其它方法：成型后使用矯正冶具。不易脫模問題處理方法1.對于成型條件：減少保壓壓力、增加冷卻時間。2.對模具方面：平衡流道和模穴設計、檢查脫模斜度是否適當。3.其它方法：降低母模模溫或升高公模模溫。縫合線產(chǎn)生的問題處理方法1.成型條件：增加射出壓力、提高保壓時間及壓力。2.模具方面：增設排氣裝置、考慮更改進澆口的位置。燒焦劣化問題處理方法1.成型條件：降低料溫、降低成型周期、降低射出速度。2.模具方面：增設排氣裝置、成品避免尖角設計、考慮更改進澆口的位置。3.其它方法：檢查原料是否含有不純物、減少二次料的使用。五．聚碳酸酯的應用領域1.用于建材行業(yè)。聚碳酸酯板材具有良好的透光性，抗沖擊性，耐紫外線輻射及其制品的尺寸穩(wěn)定性和良好的成型加工性能，使其比建筑業(yè)傳統(tǒng)使用的無機玻璃具有明顯的技術性能優(yōu)勢。2.用于汽車制造工業(yè)。聚碳酸酯具有良好的抗沖擊、抗熱畸變性能，而且耐候性好、硬度高，因此適用于生產(chǎn)轎車和輕型卡車的各種零部件，其主要集中在照明系統(tǒng)、儀表板、加熱板、除霜器及聚碳酸酯合金制的保險杠等。目前中國在該領域的使用比例只占10%左右，電子電氣和汽車制造業(yè)是中國迅速發(fā)展的支柱產(chǎn)業(yè)，未來這些領域對聚碳酸醋的需求量將是巨大的。3.用于生產(chǎn)醫(yī)療器械。由于聚碳酸酯制品可經(jīng)受蒸汽、清洗劑、加熱和大劑量輻射消毒，且不發(fā)生變黃和物理性能下降，因而被廣泛應用于人工腎血液透析設備和其他需要在透明、直觀條件下操作并需反復消毒的醫(yī)療設備中。如生產(chǎn)高壓注射器、外科手術面罩、一次性牙科用具、血液分離器等。4.用于航空、航天領域。近年來，隨著航空、航天技術的迅速發(fā)展，對飛機和航天器中各部件的要求不斷提高，使得PC在該領域的應用也日趨增加。5.用于包裝領域。近年來，在包裝領域出現(xiàn)的新增長點是可重復消毒和使用的各種型號的儲水瓶。由于聚碳酸酯制品具有質量輕，抗沖擊和透明性好，用熱水和腐蝕性溶液洗滌處理時不變形且保持透明的優(yōu)點，目前一些領域PC瓶已完全取代玻璃瓶。6.用于電子電器領域。由于聚碳酸酯在較寬的溫、濕度范圍內(nèi)具有良好而恒定的電絕緣性，是優(yōu)良的絕緣材料。同時，其良好的難燃性和尺寸穩(wěn)定性，使其在電子電器行業(yè)形成了廣闊的應用領域。聚碳酸酯樹脂主要用于生產(chǎn)各種食品加工機械，電動工具外殼、機體、支架、冰箱冷凍室抽屜和真空吸塵器零件等。而且對于零件精度要求較高的計算機、視頻錄像機和彩色電視機中的重要零部件方面，聚碳酸酯材料也顯示出了極高的使用價值。7.用于光學透鏡領域。聚碳酸酯以其獨特的高透光率、高折射率、高抗沖性、尺寸穩(wěn)定性及易加工成型等特點，在該領域占有極其重要的位置。采用光學級聚碳酸配制作的光學透鏡不僅可用于照相機、顯微鏡、望遠鏡及光學測試儀器等，還可用于電影投影機透鏡、復印機透鏡、紅外自動調(diào)焦投影儀透鏡、激光束打印機透鏡，以及各種棱鏡、多面反射鏡等諸多辦公設備和家電領域，其應用市場極為廣闊。聚碳酸酯在光學透鏡方面的另一重要應用領域便是作為兒童眼鏡、太陽鏡和安全鏡和成人眼鏡的鏡片材料。8.用于光盤的基礎材料。近年來，隨著信息產(chǎn)業(yè)的倔起，由光學級聚碳酸酯制成的光盤作為新一代音像信息存儲介質，正在以極快的速度迅猛發(fā)展。聚碳酸酯以其優(yōu)良的性能特點因而成為世界光盤制造業(yè)的主要原料。因而聚碳酸酯在光盤制造領域的應用前景是極為廣闊的。產(chǎn)品圖例

第3部分工藝流程設計1.工藝流程設計的主要原則（1）技術的先進性和可靠性 工藝流程設計工作，既是一種創(chuàng)造性勞動，也是一種特別需要嚴謹、科學的工作態(tài)度，需要設計人員具有較強的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新精神，具有豐富的技術知識和實踐經(jīng)驗，掌握先進的設計工具和手段，盡量采用當前的先進技術，提高生產(chǎn)裝備的技術水平，使其具有較強的競爭力且在經(jīng)濟上合理。（2）過程的經(jīng)濟性 獲得最大的經(jīng)濟利潤是生產(chǎn)者追求的目標，生產(chǎn)裝備的設計也應該以生產(chǎn)者的較少投資獲取最大的經(jīng)濟利潤為目的，在各種方案的分析對比過程中，其經(jīng)濟技術指標評價最為重要。（3）過程的安全性 使用或生產(chǎn)的易燃、易爆或者有毒物質是化工生產(chǎn)的一個基本特點，在設計過程中要充分考慮到各生產(chǎn)環(huán)節(jié)可能出現(xiàn)的各種危險，并選擇能夠采用有效措施以防止發(fā)生危險的設計方案，以確保人員的健康和人身安全。（4）清潔生產(chǎn) 作為化工生產(chǎn)過程，不可避免地要產(chǎn)生廢棄物，國家對各種污染物都制定了嚴格的排放標準，如果產(chǎn)生的污染物超過了規(guī)定的排放標準，則必須對其進行使其達到標后，方可排放。這樣必然增加工程的投資和裝置生產(chǎn)的操作費用。作為工程設計者，應建立清潔生產(chǎn)的概念，要盡量采用綠色化方案。（5）過程的可操作性和可控制性 系統(tǒng)的可操作性和可控制性是化工裝置設計中應該考慮的重要問題，能夠進行穩(wěn)定可靠地操作，從而滿足正常的生產(chǎn)需要是對化工裝置的基本要求。另外，還應該能夠適應生產(chǎn)負荷以及操作參數(shù)在一定范圍內(nèi)的波動。2．工藝方法選擇分析與研究目前，聚碳酸酯的生產(chǎn)方法主要有溶液光氣法、酯交換法、界面縮聚光氣法和非光氣法。（1）溶液光氣法該工藝是將光氣通入含有雙酚A堿性水溶液和二氯甲烷溶劑中進行界面縮聚反應，然后見聚合物從溶液中分離出來。與其他的生產(chǎn)方法相比，溶液光氣法由于經(jīng)濟性較差已完全淘汰。（2）酯交換法酯交換法又稱傳統(tǒng)熔融法工藝，其實也是一種間接光氣法工藝。它是以苯酚原料經(jīng)過光氣法反應生成碳酸二苯酯，然后再用鹵化鋰催化劑和添加劑存在下和雙酚A進行酯交換反應，生成低聚物，在進一步縮聚得到碳酸酯。盡管該工藝成本低于其他生產(chǎn)工藝，但由于其生產(chǎn)出來的聚碳酸酯光學性能較差，催化劑易污染，并且由于存在副產(chǎn)品酚而導致長品分子量較低，應用范圍有限，因此限制了該工藝的商業(yè)應用。(3)界面縮聚光氣法界面縮聚光氣法工藝是將雙酚A和燒堿溶液配制成雙酚A鈉鹽，同時加入酚，然后送入光氣反應器內(nèi)。加入二氯甲烷，通光氣進行光氣化反應，反應完成后將反應液送到縮聚反應器內(nèi)，加入三乙胺和燒堿溶液，進行縮聚反應。然后分離含有聚合物的有機相和水相，對有機相進行洗滌、干燥，最后成粒就得聚碳酸酯成品。此法合成聚碳酸酯是以雙酚A和光氣為原料，二氯甲烷為溶劑，苯酚為分子量調(diào)節(jié)劑，在氫氧化鈉存在下進行縮聚而得。有關的化學反應如下：此工藝路線技術成熟，產(chǎn)品質量高．不用脫除溶劑，成本較低，適合大規(guī)模和連續(xù)生產(chǎn)，而且產(chǎn)品純凈、易加工、相對分子質量高、能滿足各種性能要求的用途，在聚碳酸酯生產(chǎn)工藝中占絕對優(yōu)勢。目前世界上約有90％的PC生產(chǎn)采用該工藝。但由于生產(chǎn)中使用劇毒光氣．且要用到二氯甲烷溶液和副產(chǎn)品氯化鈉，對環(huán)境有影響，目前也處于限制發(fā)展狀態(tài)。近年來，對該法的主要改進體現(xiàn)在環(huán)狀低聚物的開環(huán)聚合和后處理工藝方面。環(huán)狀低聚物開環(huán)聚合新工藝．不僅改善了產(chǎn)品的加工性能，而且成本有所降低，其關鍵步驟是制備環(huán)狀低聚物。雙酚A與光氣反應生成雙酚A一雙氯甲酸酯，經(jīng)水解縮合生成環(huán)狀低聚物，再進一步縮合即可得到產(chǎn)品聚碳酸酯。此工藝比熔融縮聚更為實用，且為活性聚合，在較短時間內(nèi)可制得比傳統(tǒng)產(chǎn)品相對分子質量高10倍的聚碳酸酯產(chǎn)品。界面縮聚工藝是目前世界上聚碳酸酯的主要生產(chǎn)工藝，迄今世界上接近90%左右生產(chǎn)能力的裝置仍使用界面光氣法。（4）非光氣法非光氣法是先以液相氧化基法生產(chǎn)碳酸二甲脂（DMC），再與醋酸苯酯酯交換生成碳酸二苯酯（DPC），然后在熔融狀態(tài)下與雙酚A進行酯交換，縮聚制得聚碳酸酯。因此無副產(chǎn)物，基本無污染，特別是不使用劇毒光氣，因此深受世界各大公司的重視，紛紛致力開發(fā)。綜上所述，非光氣法工藝是一種全封閉、無副產(chǎn)物、污染少、符合環(huán)境要求的綠色工藝，已經(jīng)由外國公司研究成功，但是由于國內(nèi)仍在研究發(fā)展中，工藝不成熟，本設計不采用，而界面縮聚光氣法工藝成熟，反映在常溫常壓下進行，對設備要求不高，產(chǎn)品質量好，所以本設計采用界面縮聚光氣法.3．生產(chǎn)工藝流程敘述（1）雙酚A鈉鹽合成反應將氫氧化鈉水容液（7%）通入反應釜(R101)中，同時加入的還有苯酚、雙酚A、亞硫酸氫鈉。攪拌反應一小時，由釜底出料進入儲罐，然后由泵打入冷卻器（E103）冷卻到10℃再送入攪拌反應釜(R102)（2）光氣反應將來自光氣站的光氣通過問壓罐（V101）和緩沖罐(V102）進入冷卻器（E102）冷卻到5℃然后與來自二氯甲烷儲罐的溫度為5℃的二氯甲烷混合進入光氣反應釜。同時進入的還有來自換熱氣（103）的雙酚A鈉鹽混合液。攪拌反應一小時，控溫在20℃左右。反應完全，將多余的光氣通入緩沖罐（V102）中。通入氮氣，將反應液壓入油水分離器（V105），氫氧化鈉、亞硫酸鈉、氯化鈉水溶液由分離器頂部出去，再進入反應釜（R106）中，其中加入氯化鋇，攪拌反應半小時，生成沉淀亞硫酸鋇，將反應液通入板式壓濾機進行過濾。濾液分成兩部分一部分送回反應釜(R101)繼續(xù)利用，另一部分通入反應釜(R107)中與加入氫氧化鈉溶液反應半小時，然后把反應液通入水處理車間。從水油（3）縮聚反應

將來自水油分離器（R103）的有機相在堿性條件下，三甲基作為催化劑，進行縮聚反應，反應時間為一小時，控溫在25℃。反應完畢后加入甲酸中和反應液中的堿液，測PH為3左右方可，然后進行水洗，直至水洗液中沒有氯離子為止。將反應液通入儲罐中。（4）后處理

有機相通入反應釜（R104）中，再加入沉淀劑丙酮半小時，將含有末狀物的反應液通入轉鼓真空過濾器中，將分離出的產(chǎn)品PC通過短管型氣流干燥器和真空箱干燥器的末狀產(chǎn)物，在通過擠出造粒的產(chǎn)品PC。由真空過濾器分離出的有機相通入儲罐中，通過泵打到蒸餾釜R（105）中進行蒸餾，蒸餾時間一小時，控溫在60℃。二氯甲烷和丙酮變成蒸汽由釜頂進入換熱器（E104）中，冷卻至溫度20℃，進入精溜塔（T101）中，塔頂出二氯甲烷，塔底出丙酮。來自蒸餾釜（R105）釜底的有機相先進入換熱器（E107）中，冷卻到20℃，然后進入精溜塔（T102）塔頂出苯碳酰氯，塔底出簡聚體和催化劑。4．工藝流程圖聚碳酸酯生產(chǎn)流程圖第4部分車間布置設計一車間布置設計的意義車間布置是車間工藝設計的重要項目之一，車間布置是在工藝流程設計和設備選型完成后進行的。車間布置是否合理直接關系到基建投資，車間建成后是否符合工藝流程要求，生產(chǎn)能否在良好的操作條件下正常安全的運行，安裝維修是否方便，以及車間管理、能量利用、經(jīng)濟效益的問題，是工廠設計中重要環(huán)節(jié)，既要符合工藝要求，又要經(jīng)濟實用，合理布局。車間布局直接影響到項目建設的投資，建設后的生產(chǎn)運轉正常，設備維修安全，以及各項經(jīng)濟指標的完成。 車間布置包括車間各工段、各個設施在車間場地的范圍內(nèi)的平面布置和設備布置兩部分，即車間平面布置和車間設備布置，二者一般是同時進行的。二車間布置設計的原則及基本依據(jù)1．車間布置設計的原則：（1）設備布置露天化；（2）滿足生產(chǎn)工藝與操作要求；（3）符合安裝與檢修的要求；（4）符合安裝技術要求；（5）符合建筑要求，且考慮通道與管廊的布置。2．車間布置設計的基本依據(jù)：在進行車間工藝設備布置時應注意：第一，符合生產(chǎn)工藝要求。做到流程通暢，生產(chǎn)連續(xù)正常。第二，符合設備安裝檢修要求。要考慮設備的安裝、檢修和拆卸的可能及其方式方法。第三，符合安全要求。要創(chuàng)造良好的工作條件和環(huán)境。保證操作者的人身安全和生產(chǎn)正常運行。三車間布置設計與評述1．關于車間平面布置方案工廠車間布置方案一般有長方形型，L型，T型等數(shù)種。其中以長方形布置采用最多，長方形布置的優(yōu)點是施工方便，節(jié)約用地，有利于設備擺列，縮短管道，便于安排交通和出入口，有較多可供自然采光和通風的墻面有利于今后發(fā)展。長方形布置適用于中小型車間。2．關于車間設備布置方案（1）保證工藝流程的暢通，既保證工藝流程在水平方向和豎直方向的連續(xù)性，以利于生產(chǎn)的順利進行。應充分利用高位差布置有壓差的設備主要設備如反應器布置在中層，貯槽布置在底層。相同的設備或同類的設備應盡可能布置在一起，如熱交換器、泵。（2）考慮合適的設備間距，設備間距過大，會增大建筑面積，拉長管道，從而增加建筑和管道的投資，同時操作和管理都不方便，設備間距過小，雖可節(jié)省占地和投資，但會帶來操作，安裝和維修的困難。（3）滿足生產(chǎn)方便操作，如彼此相連續(xù)的各工序的設備，應盡量配置靠近些，以縮短聯(lián)系他們之間的輸送線，設備之間盡可能達到自動流送物流，這樣可減少輸送設備。（4）滿足安裝檢修，拆卸的要求，一般廠房大門的寬度要比所需要過的設備寬度達0.2m左右，對二層樓或更高時的情況，一般應在樓板上設置吊裝孔。本廠廠房大門寬度設計為3.8m。（5）考慮運輸通道，如每排設備至少一側要留有通道，大的室內(nèi)設備在底層還要留有移出通道，并接近大門布置，通道的寬窄取決于運輸工具，運輸物件的外形尺寸及人流，貨流通過量。（6）考慮物料的防火、防爆、防毒及噪音。噪音大的設備宜采用封閉的隔絕。對方熱量大、有毒的工段，在室內(nèi)應設置送風設備，以滿足衛(wèi)生標準。（7）有劇烈震動的設備應布置在廠房的底層，其操作臺和基礎不得與建筑物的柱墻相連。（8）在廠房大門以及樓梯旁布置設備時要求不影響開門并確保人出入通暢。第5部分廠制概況1．工廠組織 所設生產(chǎn)車間主要有：（1）生產(chǎn)車間：a．原料車間：包括原料庫等；b．包裝配套：檢驗包裝等；（2）輔助車間：包括鍋爐房、變電站、污水處理站、循環(huán)冷卻水構筑物、水泵房等；（3）運輸設施：包括道路、廣場、起吊設備等；（4）堆場和倉庫：包括原料、燃料的露天堆場，成品出料倉庫等；（5）行政管理部門和生活室；（6）廠區(qū)綠化；（7）擴展備用地。2．工作制度由于聚碳酸酯得生產(chǎn)是一個連續(xù)生產(chǎn)的過程，如果停產(chǎn)一次花費比較大，所以本廠采用輪換倒班制度，連續(xù)工作制，法定節(jié)假日和星期假日依舊按次執(zhí)行。所以一年的工作日只除去設備維修日：工作日=365－設備維修日=365－65=300(天)3．人員配備經(jīng)過多次研究，人員配備如下：表5-1人員配備表序號崗位名稱每日班次周工作天數(shù)單班人數(shù)在冊人數(shù)1門衛(wèi)37382食堂17853成品庫17264鍋爐房17245配電所17226交電所27248生產(chǎn)車間375159原料區(qū)1738第6部分安全防護在合成聚碳酸酯的過程中，安全防護也占著很重要的位置，我們主要考慮的有兩大方面，即：首先，從合成的基本原則上要做到：（1）生產(chǎn)設備及其零、部件，必須有足夠的強度、剛度和穩(wěn)定性。在按規(guī)定條件制造、安裝、運輸貯存和使用時，不得對人員造成危險。（2）在使用過程中，生產(chǎn)設備不得排放超過標準規(guī)定的有害物質。（3）`生產(chǎn)設備的設計，必須履行安全人一機工程的原則，以便最大限度地減輕操作者的體力和腦力消耗，以及精神緊張狀況。（4）生產(chǎn)設備的安全，應通過下列途徑予以保證：ａ．選擇最佳設計方案，并嚴格按照標準制造、檢驗；ｂ．合理地采用機械化、自動化和計算機技術；ｃ．采用有效的防護措施；ｄ．安裝、運輸、貯存、使用和維修的技術文件、應注明安全要求。（5）生產(chǎn)設備的設計，應進行安全性評價。當安全技術措施與經(jīng)濟利益發(fā)生矛盾時，則宜優(yōu)先考慮安全技術上的要求，并應按下列等級順序選擇安全技術措施：ａ．直接安全技術措施——生產(chǎn)設備本身，應具有本質安全性能，保證不會出現(xiàn)任何危險；ｂ．間接安全技術措施——直接安全技術措施不能或不完全能實現(xiàn)時，則必須在生產(chǎn)設備總體設計階段，設計出一種或多種可靠的安全防護裝置。安全防護裝置的設計、制造任務不應留給用戶去承擔。除直接和間接安全技術措施外，還應在設備上適當采用指示性安全技術措施。另外，還要考慮到：安全監(jiān)察,危險較大的生產(chǎn)設備（如鍋爐、壓力容器、起重機、機械壓力機、木工機械、塑料注射成型機等），應由國家指定的安全監(jiān)察機構審批設計圖紙及有關技術文件.每臺生產(chǎn)設備都必須有標牌。注明制造廠、制造日期、產(chǎn)品型號、出廠號和安全使用的主要參數(shù)等內(nèi)容。其次，在合成階段和后處理階段，主要考慮以下兩個方面：1，聚合工段該工段根據(jù)原料的性質，查閱《化工工藝設計手冊》、《化工生產(chǎn)安全與防護》等，確定全車間火災危險等級為國家級；爆炸危險場所分區(qū)為2區(qū)；車間建筑物為一類工業(yè)建筑。設計中電器設備一律選用隔爆式電器設備；各設備均有接地線、跨接線等防靜電設備及防雷設施；各崗位設有排風系統(tǒng)。此外，生產(chǎn)中還應該注意以下問題：（1）車間禁止使用明火；禁止吸煙；禁止隨意用鐵器碰擊設備；機動車不經(jīng)許可不得進入生產(chǎn)區(qū)。（2）生產(chǎn)人員必須熟悉相關崗位消防設施的種類幾存放位置，并能熟練正確使用，了解現(xiàn)場物料的性質。（3）生產(chǎn)人員必須佩帶好勞動保護品。且生產(chǎn)人員在生產(chǎn)程中及時檢查，消除漏點。（4）設備跑料、儲罐冒頂應該立即采取緊急措施，切斷物料來源，控制現(xiàn)場，通知附近使用明火單位立即停止，嚴禁開、停傳動設備，及時回收流失物料，消除危險。（5）生產(chǎn)設備超壓時應采取緊急排空措施，必須有專人監(jiān)護現(xiàn)場。（6）生產(chǎn)現(xiàn)場禁止存放大量易燃易爆物品。2，后處理工段后處理工段的安全與聚合的相同，其須注意的事項有：（1）所有電器在運轉中禁止用手亂動，后處理的電器多，生產(chǎn)人員上崗必須穿好工作服帶好安全帽（2）生產(chǎn)人員工作服內(nèi)禁止帶東西，防止落入設備內(nèi)影響生產(chǎn)。（3）干燥崗位有油氣逸出和滑石粉能引起呼吸道系統(tǒng)發(fā)炎，因此，要加強通風，排風。（4）成品庫禁止吸煙、使用明火，非崗位人員禁止入內(nèi)，庫內(nèi)要經(jīng)常保持清潔。第7部分廢物治理廢物治理主要從以下這幾方面考慮：1.廢氣的治理此項目排放的廢氣很少，主要是生產(chǎn)過程所產(chǎn)生的副產(chǎn)品氣態(tài)苯酚。反應中生成的氣態(tài)苯酚經(jīng)配套的多級苯酚冷凝回收裝置冷凝收集后回到本廠碳酸二苯酯生產(chǎn)工段作原料，不外排。少量經(jīng)冷凝器未凝結氣態(tài)苯酚被送到配套的洗滌塔用水洗滌吸收，未被水吸收的達標尾氣由30米放空管達標排放。2.廢水的治理排放的廢水包括生產(chǎn)廢水（地坪沖洗和分析化驗排水、排污擴容器排污水）及清凈下水。廢水污染物簡單，生產(chǎn)廢水經(jīng)廠污水處理廠處理達一級排放標準后排放，清凈下水盡量回用，不能利用的直接排放。3.噪聲的治理主要來源于真空系統(tǒng)真空系統(tǒng)、給料及輸送裝置、切粒機、冷卻塔風機、泵類等設備，采取消聲、隔聲、減震、綠化等措施后，實現(xiàn)廠界噪聲達標。4.固體廢棄物的治理生產(chǎn)中產(chǎn)生固體廢物為低質量的聚碳酸酯廢料，全部外賣，不外排。生活垃圾送硯臺鎮(zhèn)環(huán)衛(wèi)部門統(tǒng)一集中處置。除了上述之外，生產(chǎn)過程中光氣法生產(chǎn)PC的主要問題是環(huán)境污染,除光氣具有劇毒外,循環(huán)使用的CH2Cl2(使用的量是PC的15倍左右)和叔胺以及含氯化物的大量廢水,都造成對環(huán)境的污染和破壞.所以對工廠產(chǎn)生的廢水、廢氣、廢棄物要嚴格按照國家規(guī)定的排放標準進行處理。結束語經(jīng)過本次的項目設計，使我對于聚碳酸酯的性質及實際應用有了更深的認識，對理論和實際相結合的重要性有了更深刻的體會，讓我更加熟悉了從理論到實踐的跨越。它是對所學知識的一個復習與提高、理論與實際相結合的過程，綜合運用了所學的理論知識和實習積累的知識，縮小了理論與實踐之間的距離，同時提高了自己對理論知識的理解。也使自身獨立解決問題的能力提高了，同時自身綜合素質也得到了提高。在設計過程中，我還學習并掌握了查閱文獻資料、數(shù)據(jù)、控理分析資料數(shù)據(jù)以及編寫文件等技能。通過多種渠道查閱了許多和聚碳酸酯有關的資料，我初步了解了聚碳酸酯工廠設計的基本過程、方法以及設計文件的構成內(nèi)容。培養(yǎng)了科學的工作方法，循序漸進，思路清晰；同時又反復修改設計，不斷提高，以求精益求精，提高了獨立思考與科學分析問題的能力，得到了一個很好的鍛煉機會。在聚碳酸酯聚合車間設計這個項目的完成過程中，獲得了許多珍貴的知識，學到了在許多書本上不可能收錄的東西。例如：如何獨立思考，如何很好的對所查到的資料和數(shù)據(jù)進行分析歸納等等?？偟膩碚f，我們可以順利的完成這個項目的設計，我想和我們這學期所進行的項目化教學是密不可分的吧，在項目化教學的學習過程中，已經(jīng)在一定程度上增強了我們的查閱資料，知識的匯總和及時形成報告的能力，也在學習了新的知識的基礎上又鞏固了已經(jīng)學過的專業(yè)知識，使我們在做項目涉及的時候并不會對許多的知識感到陌生。這次的項目設計不僅給了我們一個很好的鍛煉機會，還讓我們提前給畢業(yè)論文設計做一個準備，讓我們知道了在做論文設計時要做的有哪些內(nèi)容，使我們以后寫畢業(yè)論文的時候不會不知所措，找不到方向。這個經(jīng)歷讓我們學到了很多，也收獲了很多！參考文獻[1]馮宵.李勤凌.化工節(jié)能原理與技術.北京：化學工業(yè)出版社,2001.7.[2]蔣維釣.化工原理.北京:清華大學出版社,1994.[3]楊祖榮.化工原理.北京：高等教育出版社,2008[4]王久芬.高聚物合成工藝.國防工藝出版社,2004[5]錢知勉.塑料性能應用手冊.上?？茖W技術文獻出版社,1999[6]侯文順、張柏欽.化工工藝設計概論北京：化學工業(yè)出版社，1995[7]候文順.化工設計概論.北京：化學工業(yè)出版社，2011[8]王國勝.化工原理課程設計.大連：大連理工大學出版社，1996[9]張連山、孫喜明.聚酯生產(chǎn)廠.化學工業(yè)出版社,2005[10]許文.化工安全工程概論.北京：化學工業(yè)出版社[11][12]

附錄資料：不需要的可以自行刪除Xxxxx煤礦Xxxx使用氣割安全技術措施一、施工概述根據(jù)工作安排，于2010年4月3日對xxxx維修，施工過程中需用氣割作業(yè)。為確保施工安全，特制定本專項安全技術措施。二、作業(yè)環(huán)境及施工時間1、作業(yè)地點位于我礦副井處，全負壓通風，符合煤礦安全規(guī)程氣割作業(yè)環(huán)境的要求。2、施工時間：xxxxxxxx。三、施工組織施工人員3人，其中現(xiàn)場負責人：xxx現(xiàn)場監(jiān)護工：xxx氣割操作工：xxx火種攜帶工：xxx灑水滅火工：xxx四、施工前準備（一）地面施工準備1、檢查氣瓶。必須認真檢查，檢查氧氣瓶、乙炔瓶閥門關閉嚴密無泄漏，氧氣、乙炔足量，壓力負荷達到要求，并認真清點好領取數(shù)量。2、檢查氣割器具。必須對氣管、減壓閥、氣壓表、回火防止器、割炬等認真檢查，確保氣割器具完好，氣管及連接部位不漏氣。3、氣割器具裝車。將氧氣、乙炔及氣割器具裝入礦車，作好入井準備。氧氣瓶、乙炔瓶不能裝在同一礦車內(nèi)，且不得與其它可燃材料、大型金屬物件以及大塊矸石等混裝；氣管及其它器具不得裝車運輸，必須專人攜帶以防擠壞。4、入井要求。地面準備工作負責人持審批完成的氣割措施，在井口向把鉤人員登記氧氣、乙炔數(shù)量及施工地點后，方能將氣瓶和施工材料裝入礦車推到井口位置，準備下井。5、地面準備工作由xxxx完成，由地面負責人具體負責檢查確認。（二）井下運輸1、氣瓶二次檢查。將氧氣瓶、乙炔瓶下放到八號行人斜巷，派專人再次檢查氧氣瓶、乙炔瓶的裝車情況，并對運輸過程監(jiān)管。2、運輸路線：地面→主井→xxx→xxx。3、氣瓶運輸。氧氣瓶、乙炔瓶的井下運輸由xxx負責，按照井口登記的施工地點，將氧氣瓶、乙炔瓶運送到指定地點；xxx派專人在指定地點現(xiàn)場交接，并作好交接記錄。4、氣瓶卸車。氣瓶要小心從礦車中取出，接氣瓶人員拿穩(wěn)之后，取氣瓶人員才能松手，氣瓶要輕抬輕放。5、井下運輸監(jiān)管工作由xxx負責。器具交接、檢查由xxx現(xiàn)場負責人具體負責。（三）施工人員入井前準備1、施工人員要求。經(jīng)過培訓考試合格并持證上崗，配齊防護用品。2、火源攜帶。火源為打火機一只，由火種攜帶工負責攜帶，火源入井時，要攜帶審批好的專項氣割措施，并在井口進行火源登記。3、施工現(xiàn)場施工人員必須攜帶便攜式甲烷檢測儀。4、施工人員入井前準備檢查工作由井口檢身工負責。（四）井下施工準備1、清理施工現(xiàn)場。將工作地點及附近前后兩端各10米2、放置氣瓶。氣瓶距工作地點間距必須在10米以上，且兩種氣瓶間距不小于10米；氣瓶必須垂直站立放置在3、備好水源及消防器材。工作地點應配備不少于0.2m3的消防沙和合格的4kg干粉滅火器2臺，工作人員必須了解滅火器使用方法；施工地點配有清水管路，4、井下施工準備工作由楊付強負責檢查落實；安檢員負責施工安全設施檢查。（五）氣割作業(yè)前準備1、人員到位?，F(xiàn)場負責人檢查氣割操作工、現(xiàn)場監(jiān)護工、火種攜帶工、灑水滅火工、瓦斯檢查工、安檢員到位情況。2、設定安全監(jiān)護。指定專人負責整個施工現(xiàn)場安全監(jiān)護。3、氣割前器具檢查。由氣割操作工再次對氣瓶、減壓閥、氣壓表、氣管、割炬等器具進行詳細的安全檢查，確認完好后，將各部件對接。4、現(xiàn)場灑水。由專職灑水工向施工點灑水，確保施工點10m范圍內(nèi)潤濕。5、檢查瓦斯。瓦斯檢查工對氣割工作地點及附近20m范圍風流中的瓦斯?jié)舛群屯L狀況進行檢查，瓦斯?jié)舛炔坏贸^0.5%，只有在檢查證明作業(yè)地點及附近20m范圍內(nèi)巷道頂部無瓦斯積存時，方能進行氣割作業(yè)。6、在施工點上風側3m范圍內(nèi)，距頂板500mm處懸掛一臺便攜式甲烷檢測儀，以便隨時監(jiān)測風流中瓦斯?jié)舛取?、請示。經(jīng)施工負責人、安檢員、瓦斯檢查工共同檢查確認無安全隱患后，由施工負責人向調(diào)度室匯報現(xiàn)場準備工作完畢，并請示調(diào)度室是否可以開始施工，經(jīng)調(diào)度室許可后方能施工。8、施工前氣割設施檢查、連接工作由xxx負責；氣割作業(yè)前準備工作由現(xiàn)場負責人負責檢查落實；瓦斯檢查工負責施工前有害氣體檢查；施工負責人、安檢員、瓦斯檢查工共同檢查確認。五、氣割操作技術要求1、施工過程中氧氣瓶、乙炔瓶要直立放置，固定牢靠，不得在地上亂滾動，氣管必須理順，不得遭受擠壓或踩踏。2、氧氣瓶、乙炔瓶、減壓閥、氣壓表、割炬、氣管及連接部位等必須密封完好，不漏氣，氣壓表能正確指示。3、氣割作業(yè)時，槍嘴應盡量遠離附近纜線常灑水、設備，避免在工作中被氣割渣或火焰損傷。鄰近的可能被加熱的機械部分經(jīng)降溫，以防損壞。4、施工中瓦斯檢查工應每隔30分鐘全面檢查一次工作地點風流中的有害氣體濃度，當瓦斯?jié)舛冗_到0.5%時，應立即停止作業(yè)，并用水迅速將熔渣冷卻。5、施工現(xiàn)場懸掛的便攜式甲烷檢測儀設專人觀察，實時監(jiān)測風流中瓦斯?jié)舛取?、氣割作業(yè)時，現(xiàn)場監(jiān)護工對氣割操作實時監(jiān)護，嚴格按規(guī)程操作；現(xiàn)場負責人經(jīng)常對施工現(xiàn)場巡回檢查，發(fā)現(xiàn)異常及時處理。7、操作人員離開作業(yè)現(xiàn)場或暫停作業(yè)時，必須及時關閉氣瓶閥門，并設專人看管設備；停止作業(yè)必須拆除氣割用具。8、施工安全監(jiān)護人員為楊付強；安檢員負責安全設施檢查；瓦斯檢查工負責有害氣體檢查。六、安全技術措施1、施工人員在搬運氧氣瓶、乙炔瓶的過程中，要指定負責人，統(tǒng)一指揮，行走時注意防滑，步調(diào)一致，確保安全。2、施工前，要認真檢查構件氣割部位是否存在預應力，如存在，必須現(xiàn)場采取技術措施將應力釋放，以防施工時傷人或損害其它構件。3、氣割作業(yè)時，氣割點的下方必須使用鐵桶或鐵板承接熔落物及火星，氣割部位以及氣割掉的廢料必須及時灑水降溫，以防高溫物體灼傷人員。4、作業(yè)時，嚴禁作業(yè)人員將頭、手、腳放在兩個金屬構件之間，嚴防發(fā)生擠傷人員事故。5、在施工點上方懸掛的便攜式甲烷檢測儀必須確保讀數(shù)準確。6、作業(yè)時，施工人員要佩戴保護用品，穿好工作服、扎緊袖口，佩戴好防護眼鏡，以防刺傷眼睛和傷害皮膚。7、火源要由攜帶者專人妥善保管，嚴禁將火源用于非氣割作業(yè)的其它作業(yè)，嚴禁人員玩?；鹪?，隨意引燃。8、人員登高作業(yè)，如使用梯子，梯子要放置牢穩(wěn)，并派專人扶梯，登高