1. 研究目的与意义
研究背景
聚氯乙烯（pvc）是国内外高速发展的合成材料中5大热塑性合成树脂之一，以其价廉物美的特点，占合成树脂消费量的29%左右，仅次于聚乙烯（pe），居第二位。由于它具有优良的耐化学腐蚀性、电绝缘性、阻燃性、物理及机械性能、抗化学药品性能、质轻、强度高且易加工、成本低，可通过模压、层合、注塑、挤塑、压延、吹塑中空等方式进行加工，是一种能耗少、生产成本低的产品。因而聚氯乙烯（pvc）制品广泛用于工业、农业、建筑、电子电气、交通运输、电力、电讯和包装及人们生活中的各个领域。
近10年来我国聚氯乙烯生产通过技术改造、技术攻关和消化吸收引进技术，使行业技术水准有了较大提高。不仅开发和推广应用脱出氯乙烯单体技术、防粘釜技术和干燥技术，而且聚合釜大型化和生产控制自动化程度均有了极大的提高。但是与国外先进水平相比还存在很大差距，主要表现在生产技术落后，规模小，产品质量差，品种少，树脂加工应用不协调等方面。因此，我国聚氯乙烯的发展应以引进国外先进技术、选择我国市场前景广阔的硬制品和特殊牌号为主，这样既能满足化工建材的市场需求，又可替代进口，使我国聚氯乙烯工业得到健康发展。
2. 研究内容和预期目标
主要研究内容：
工艺路线
聚氯乙烯工业化生产方法有四种：悬浮法、乳液法、本体法、微悬浮法。
3. 研究的方法与步骤
（1）在设计计算之前，首先应对与pvc有关的文献资料进行查阅，在阅览室借阅了《聚氯乙烯手册》、《硬质聚氯乙烯》等书籍，大致了解pvc的发展现状，pvc合成的基本步骤以及pvc的发展趋势，初步确立工艺路线选择和工艺流程设计。
氯乙烯悬浮聚合过程大致如下，先将无离子水加入聚合釜内，在搅拌下继续加入分散剂水溶液和其他助剂，后加引发剂，密闭抽真空，必要时以氮排除釜内的空气。最后加入单体，升温至预定温度进行聚合。为了缩短聚合时间，也可以将排氧后的釜内物料加热至预定温度，而后引入单体聚合。采用这一加料方案易使引发剂分散不均匀，局部过浓部分易形成透明塑化粒子，加工时产生鱼眼，为了克服这一缺点，可将引发剂配成溶液或乳液，在vcm加入后，再加入釜内。当釜内单体转化率大达到87%时，根据釜内压力下降的情况进行出料操作，釜内悬浮液借余压压入出料槽，并于出料槽通入蒸汽升温到75℃左右，脱除的未聚合的单体借槽内压力排入气柜回收。经脱气后的料浆至出料槽底部排出，经树脂过滤器及料浆泵进入汽提阶段。该聚乙烯聚合系统属于放热反应，聚合热约为1540kj/kg。放出的热量由夹套中冷却水带走。放热速度与传热速度应该相等，以保证聚合温度恒定。氯乙烯聚合机理上的特点是向单体链转移显著，pvc的聚合度仅决定于温度，而于引发剂浓度、转发率无关。因此，聚合温度要求控制得十分严格。这就要求引发体系有平缓的聚合放热速度，要求聚合釜有良好的传热性能，保证及时散热。
汽提工艺阶段，来自出料槽的料浆，经树脂过滤器有料浆泵送经热交换器，与汽体塔排出的高温料浆进行热交换并被升温后，进入汽提塔顶部，料浆经塔内筛板小孔流下，与塔底的直接蒸汽逆流接触，进行传热传质过程，树脂及水相中残留的单体即被上升的蒸汽汽提带逸，其中的水分在塔顶冷凝器冷凝，借管间通入冷却水冷凝后回流至塔内。塔顶排出不冷凝的氯乙烯气体借塔顶真空泵抽送至气柜回收。汽提后vcm的含量为≤13.6ppm，塔底经汽提脱除大部分残留单体后的料浆，由料浆泵抽出经热交换器降温后，送入混料槽，待离心干燥处理。
4. 参考文献
[1] 蓝凤祥.世界聚氯乙烯工业技术的进展（2001）[j]. 聚氯乙烯,2002（5）.
[2] 邴涓林,李承志. 2008年中国 pvc产业动态及分析 [j].聚氯乙烯,2009,37 （5）.
[3] 薛之化,发展pvc工业的可行性研究,聚氯乙烯,2005,（2）:12.
5. 计划与进度安排
1. 2017-12-25～2018-3-16查阅文献，熟悉相关的专业知识及技能，完成文献翻译工作。并与指导教师进行学习和探讨，确定设计的初步方案，完成开题报告；
2. 2018-3-17～2018-5-25查找资料，完成工艺流程的设计，进行系统的物料衡算及热量衡算，对主体及附属设备进行设计，确定设备类型及尺寸等；
3. 2018-5-26～2018-6-10 完成工艺流程图、设备图、布置图等的绘制，完成设计说明书；提交设计说明书查重；
