（工藝技術(shù)）年產(chǎn)萬(wàn)噸PVC的氯乙烯合成工段的工藝設(shè)計(jì)

畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文題 作 陳學(xué) 化學(xué)化專 化學(xué)工程與工學(xué) 指導(dǎo)教 仇明畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 化學(xué)化 化 系（教研室系（教研室）主任 （簽名 學(xué)生姓名 陳 學(xué)號(hào) 專業(yè) 化學(xué)工程與 設(shè)計(jì)（論文）題目及專題 學(xué)生設(shè)計(jì)（論文）時(shí)間：自2013年3月19日開(kāi)始至2013年65設(shè)計(jì)（論文）PVC設(shè)計(jì)（論文）提交設(shè)計(jì)（論文）形式（設(shè)計(jì)說(shuō)明與圖紙或論文等）發(fā)題時(shí)間： 年3月1畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）指導(dǎo)人評(píng)定成績(jī) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）評(píng)閱人評(píng)定成績(jī) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）日期 學(xué)生 學(xué)號(hào) 班級(jí) 題目 提交畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）設(shè)計(jì)（論文）設(shè)計(jì)（論文）[主要對(duì)學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的研究思路，設(shè)計(jì)（論文）計(jì)（論文）（簽名（簽名（簽名答辯成績(jī) 總評(píng)成績(jī) PVC置送來(lái)的干燥氯化氫氣體和從乙炔裝置送來(lái)的精制乙炔氣體在這里合成反應(yīng)生來(lái)滿足聚合的需要。關(guān)鍵詞：合成、PVC、VCdpoint;Thefactoryfloor-PVC）99%VCM4器，用+5℃水和-35℃鹽水（尾氣冷凝器下水40%點(diǎn)介紹了采用電石乙炔法生產(chǎn)PVC單體——氯乙烯的工藝過(guò)程，產(chǎn)量為年產(chǎn)2013524第一章聚氯乙烯的概況及主要合成方法-聚氯乙烯的概況-英文名-分子式-聚氯乙烯的特性-聚氯乙烯工業(yè)的發(fā)展概況-聚氯乙烯制品的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用技術(shù)-聚氯乙烯的合成方法-第二章聚氯乙烯的工藝過(guò)程-主要原料和產(chǎn)物的物化性質(zhì)-電石-氯化氫：-乙炔：-氯乙烯：-其他輔助原料-活性炭-氫氧化鈉-氯化汞觸媒-氯氣-去離子水-分散劑-其他助劑-鏈終止劑-鏈轉(zhuǎn)移劑-抗魚(yú)眼劑-防粘釜?jiǎng)?工藝流程的介紹-乙炔工段-氯化氫工段-氯乙烯工序-聚合崗位-氣體崗位-壓縮冷凝回收-離心干燥及包裝-第三章工藝計(jì)算-物料衡算-計(jì)算依據(jù)：-熱量衡算-衡算方法-標(biāo)況下有關(guān)物化數(shù)據(jù)表-計(jì)算：-第四章主要設(shè)備的設(shè)計(jì)與選型-石墨冷卻器的選型-已知條件-計(jì)算兩流體的平均溫度差-石墨預(yù)熱器的選型：-已知條件：-計(jì)算兩流體的平均溫度差-石墨冷卻器Ⅱ的選型-已知條件：-計(jì)算兩流體的平均溫度差-轉(zhuǎn)化器的設(shè)計(jì)-轉(zhuǎn)化器的主要工藝參數(shù)-計(jì)算：-泡沫水洗塔的設(shè)計(jì)-由泡沫水洗塔的物料衡算得已知條件-主要設(shè)備一覽表-第五章主要管道管徑計(jì)算和選型-HCl乙炔氣進(jìn)料管-I多筒過(guò)濾器進(jìn)料管-轉(zhuǎn)化器進(jìn)料管-轉(zhuǎn)化器出料管-II5.840%鹽水進(jìn)料管-循環(huán)水管-石墨預(yù)熱器-轉(zhuǎn)化器-部分管道一覽表-第六章合成工段中三廢的產(chǎn)生及處理-氯化汞觸媒的產(chǎn)生中毒機(jī)理及處理-氯化汞觸媒的產(chǎn)生[1]-氯化汞中毒機(jī)理-HgCl2尾排氯乙烯外逸的產(chǎn)生中毒機(jī)理及處理：-尾排氯乙烯外逸的產(chǎn)生-中毒機(jī)理：-VC廢水的處理：-廢水排放標(biāo)準(zhǔn)-廢水的處理方法：-其他三廢的處理-第七章安全生產(chǎn)防火技術(shù)-廠區(qū)安全生產(chǎn)特點(diǎn)：-乙烯合成的安全技術(shù)-原料及中間提的閃點(diǎn)、自燃點(diǎn)、爆炸范圍-乙炔爆炸：-氧化爆炸-分解爆炸：-乙炔的化合爆炸-氯乙烯的燃燒性能：-安全措施：-第八章經(jīng)濟(jì)分析-基本介紹-預(yù)計(jì)產(chǎn)品成本-經(jīng)濟(jì)分析-PVC產(chǎn)品成本及部分廠家的成品價(jià)格-結(jié)論-致謝-英文名：PolyvinylChlorideResin分子式②比重?比熱200℃以上時(shí)完全分解。130℃以上時(shí)變成皮革狀，長(zhǎng)期加熱后分解脫出氯化氫而變色。PVC光性能：PVC電性能：化學(xué)穩(wěn)定：機(jī)械性能：PVC10MPa雨衣、臺(tái)布、包裝材料、農(nóng)用薄膜等PVC聚氯乙烯(VC)是世界上實(shí)現(xiàn)工業(yè)化時(shí)間最早、應(yīng)用范圍最廣的通用型熱塑性塑料。從三、四十年代開(kāi)始實(shí)際應(yīng)用以來(lái)，其產(chǎn)量一直穩(wěn)居塑料工業(yè)之首。后來(lái)，由于聚烯烴發(fā)展速度更快，199660PVC29%以上。到上世紀(jì)30%60以及聚合技術(shù)不斷地更新，使聚氯乙烯工業(yè)獲得迅猛的發(fā)展。2004（PE（PP（PS（PVC（ABS121.6117.1122.78.89%。2%的增長(zhǎng)3%。我國(guó)聚氯乙烯(PVC)50PVC19583000、PVCPVCPVCPVC100PVCPVCPVCPVCPVCPVCPVCPVCPVCPVC、PVCPVC早實(shí)現(xiàn)工業(yè)化的塑料品種之一。在世界眾多的塑料品種中，PVC3087.8%。（S-PVC80%，其次為自由基乳液聚合和微懸浮聚合法產(chǎn)品（E-PVC。懸浮聚合多采用（±0.2℃子粘并，需加入分散劑，在粒子表面形成保護(hù)層。生產(chǎn)工藝流程（見(jiàn)圖1.1。50℃0.88～1.22MPa70%0.13～0.48MPa之間。聚合完畢抽出未反應(yīng)單體，料漿進(jìn)行汽提，回收氯乙烯單體。汽提后的料漿進(jìn)行離心分離，使聚氯乙烯含水25%，再進(jìn)入干燥器干燥至含水0.3%～0.4%，過(guò)篩后即得產(chǎn)品。生產(chǎn)工藝流程簡(jiǎn)述 合成（轉(zhuǎn)化）+H2O+NaOH+NaOH反應(yīng)，即得聚合產(chǎn)物，回收未聚合單體。聚合產(chǎn)物為乳膠狀，乳液粒徑0.05～7%～12%時(shí)即將物料送入后聚合釜繼續(xù)反應(yīng)，e.CaC2化學(xué)純的碳化鈣幾乎是無(wú)色透明的結(jié)晶體，工業(yè)用電石呈灰色、棕黃色或黑色。不溶于所有有機(jī)溶劑中，熔點(diǎn)2300℃（純電石，含CaC280%時(shí)熔點(diǎn)為1.0%，MgO0.4%。、分子式：HClb.標(biāo)準(zhǔn)狀況下比重為1.639kg/m2，低溫低壓下可以成為液體，熔點(diǎn)為-114℃，沸點(diǎn)為-85.03℃e.、分子式：C2H226處乙炔分解，就能迅速擴(kuò)展到全部氣體中。加工業(yè)氣體乙炔的壓力在147kPa(1.47bar)773～823K723K(并有接觸物質(zhì)存在時(shí)，可能發(fā)生爆炸。(3)、規(guī)格純度、分子式：CH2＝CHCl62.50沸點(diǎn)：-13.9℃熔點(diǎn)：-c.3.6～26.4%(體積)(3)、規(guī)格[3]（見(jiàn)表表2.1——800～1000m2的表面積，這一數(shù)值又稱為活性炭的比表面積?；钚蕴康倪@一特性表2.2吸苯率≥30%700—規(guī)格（GB209—93）NaOH≥30.0%NaCl含量白色易碎結(jié)晶體，比重5.4276℃301℃，易升華（200～300）℃毒性：高毒，對(duì)腎臟毒性作用明顯。MCD29mg/kg。純的升汞粉末(無(wú)規(guī)格（表2.3硫化氫沉淀物2.490.101Mpa沸點(diǎn)為–34.05℃，144℃，7.709Mpa。90mg/可致劇烈咳嗽，水分含量pH5～8.5≤0.2mg/L50～60℃A、叔丁基工藝流程的介紹發(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)加壓到NaOCl卻到-12℃～-18℃40%鹽酸霧沫由分離器內(nèi)93%以上的硫酸作液封和潤(rùn)滑。硫酸隨氯化氫排混合脫水工序HCL﹣35℃鹽水下進(jìn)行冷卻到﹣14℃±2℃HCL40%合成轉(zhuǎn)化。水洗、堿洗、氯乙烯壓縮。HCLVC7℃5℃1（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VC+5℃5℃水分配臺(tái)流入蒸發(fā)器，液氨變成1.5Mpa（表壓）左右的過(guò)熱氣態(tài)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DSCVCMVCM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0.3～0.5MPA℃水和﹣35℃鹽水經(jīng)5KPa～0.3Mpa300日產(chǎn)量小時(shí)產(chǎn)量：2×105/4C3g

ClCH2C85%。 轉(zhuǎn)化器：（乙炔轉(zhuǎn)化率CH≡CH圖3.1（見(jiàn)表3.1）表3.1

表3.2圖3.240%鹽酸的形式排出，部分則夾帶與氣流中。[10]表3.3質(zhì)量質(zhì)量38%，H2O：2.3184×（1-表3.4質(zhì)量質(zhì)量———表3.5出料/出 質(zhì)量 3.395%。[3]表3.6質(zhì)量質(zhì)量———表3.7質(zhì)量表3.8質(zhì)量（不循環(huán)）20%的鹽酸。表3.9質(zhì)量質(zhì)量———圖3.43.10質(zhì)量質(zhì)量HCl（除去的3.11質(zhì)量質(zhì)量———HCl（堿洗掉的———20%———38%———40%5%標(biāo)況下有關(guān)物化數(shù)據(jù)[5]見(jiàn)表3.12比熱續(xù)表比熱鹽酸-3.13質(zhì)量質(zhì)量——40%C（l）=4.175kJ(kg·℃)-C水（冷凝熱）=-2229.4636kJ(kg·℃)-C40%鹽酸=3214kJ(kg·℃)-Q125℃，Q3：HCl生 40%鹽酸時(shí)，HCl的水溶液的生成熱3544kcal·kmol-1=3544×4.1868=148351.84kJ·kmol-1HCl水液化放出的熱∴Q4=Q乙炔＋Q氯化氫＋Q氧氣＋Q水蒸氣＋Q=1.352×4312.932×（-13-25）＋0.8581×6538.4056×（-13-（-13-25）＋1.88837×2.3184×（-13-25）＋3214×1.65（-13-∴0＋Q2＋4907.476=-∴Q2=-Q5=-3.14入方出方----3.15質(zhì)量C(g)=1.884kJ(kg·℃)-1Q1：進(jìn)料溫度-15℃，Q1=0Q4=Q乙炔＋Q氯化氫＋Q氧氣＋Q水3.16入方出方3.17質(zhì)量質(zhì)量——根據(jù)：此處熱損失率為進(jìn)口溫度：75℃，出口：110℃，75℃C=1.894kJ(kg·℃)-1C(g)=1.907kJ(kg·℃)-1C=0.242kJ(kg·℃)-1Q175℃，Q1=0Q4=Q氯乙烯＋Q乙炔＋Q氯化氫＋Q水(g)＋Q=0.8502×9849.244×（110-75）＋1.894×215.6466×（110-0.242×2.297×（110-3.18入方出方-3.19質(zhì)量110℃為計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)。C(g)=1.9046kJ(kg·℃)-1C=1.000kJ(kg·℃)-1Q1110℃，Q1=0Q4=Q氯乙烯+Q乙炔+Q氯化氫+Q水(g)+Q 25- 25-+0.8623×785.3103×（25-+1.9046×0.4637×（25-110）+1.000×2.297×（25-∴0+Q2+0=-3.20入方出方--進(jìn)口溫度：-35℃，出口溫度：-∴Q=3.214×m×[-20-（-∴需水量m=1238824.1461÷4.226÷（110-出口溫度：110℃∴需水量m=19666969.9÷4.226÷（110-出口溫度∴需水量m=852068.68÷4.2÷（95-3.21熱量質(zhì)量293712.3523kg查文獻(xiàn)K=100w/（m2·℃）型號(hào)：CHA1200-305（F，A查文獻(xiàn)[7]4-K=100w/（m2·℃）型號(hào)：CHA1300-350（F，A查文獻(xiàn)（四殼程查文獻(xiàn)K=100w/（m2·℃）型號(hào)：CHA1000-150（F，AΦ32mm。選擇氯乙烯轉(zhuǎn)化器反應(yīng)管材質(zhì)為A3鋼,轉(zhuǎn)化器內(nèi)有Φ57mm×3.5mm×3m(直徑×壁厚×長(zhǎng)度)的列管613根,換熱面積288.723m2。管間距a=84mm,反應(yīng)混合氣進(jìn)口0.049Mpa,0.1MPa。因此ΔtM=(Δt2－Δt1)/㏑(Δt2/Δt1)=(51－20)/㏑(51/20)=33K=40W/(m2.℃)N=S/288.723=14.3348∵A﹥A400mm[7]，Dn，式中：PcPc=1.0MPa；查文獻(xiàn)[7]Q235-B100℃的[σ]150=113MPaSn=S+C1+C2=12.56+2+0.25=14.81mm手孔PN0.6MPa,圖4.1泡沫水洗塔的設(shè)計(jì)由泡沫水洗塔的物料衡算得已知條件即表表4.2V=m/VS3078.8801kg/h HT0.4m,hLD=1.1m10mm， a.TTeV=0.22 Ao/Aa=0.1n=8500×1.25=10625塔身：，材料：A310mm主要設(shè)備一覽表（見(jiàn)表表4.3HCl根據(jù)文獻(xiàn)[12]P——壓力查文獻(xiàn)[12]查文獻(xiàn)[12]石墨冷卻器I的進(jìn)料管 查文獻(xiàn)[12]查文獻(xiàn)[12]查文獻(xiàn)[12]表5.1查文獻(xiàn)[12]II查文獻(xiàn)[12]5.840%查文獻(xiàn)[12]查文獻(xiàn)[12]查文獻(xiàn)[12]查文獻(xiàn)[12]查文獻(xiàn)[12]部分管道一覽表（見(jiàn)表表5.240%氯化汞觸媒的產(chǎn)生SH二硫基（-S-S-H）具有很高的親合性，一般認(rèn)為-Hg-S-S0.02mg/Ｌ。當(dāng)除汞器內(nèi)活性碳吸附汞達(dá)到飽和時(shí)，尾排氯乙烯外逸的產(chǎn)生VCM10%左右，大致?lián)p失標(biāo)VCM在肝微粒的作用下形成氧化氯乙烯。現(xiàn)已證明：VCM胱、肽氨酸結(jié)果使人體對(duì)毒物和致癌氣的抵抗降低；VCMVCM[17]（如表表6.1各國(guó)有關(guān)VCM VCM；VCMpH廢水排放標(biāo)準(zhǔn)[17]（見(jiàn)表表6.2NH3-PHCODCrCrCODBODC02原料及中間提的閃點(diǎn)、自燃點(diǎn)、爆炸范圍表7.1小于-0.019氧氣中 延時(shí)間為 -

——— ———自燃點(diǎn)——指危險(xiǎn)品未與火源（火或火星）1kg50172kJ11～13200～300℃時(shí)，1.5atm1kg8451.68kJ9～13氯乙炔（CH=CCl）HClC。表7.2氯乙烯的燃燒性能表VCM（VCM：C2H2）的縮小中高速流動(dòng)摩擦產(chǎn)生靜電積蓄而起火爆炸的可能，一般液體的流速不超過(guò)4～第八章經(jīng)濟(jì)分析137.4%PVC68.5%的電石為：根據(jù)本設(shè)計(jì)具體情況，及查閱相關(guān)資料，本設(shè)計(jì)的原材料消耗（見(jiàn)表表8.1蒸 蒸說(shuō)明：1.2.蒸的其他消耗，如：清洗管道、設(shè)備，取暖等考慮在內(nèi) 10000800018001200200080025000電石法制取聚氯乙烯的產(chǎn)品成本（如表8.2）——蒸———————————?近幾年，由于原材料價(jià)格