年产8万吨PVC的分离工段工艺设计开题报告

 2022-02-27 21:10:17

1. 研究目的与意义

研究背景:

聚氯乙烯简称 pvc, cas 登记号 9002- 86- 2, 属非结晶性高聚物,是我国第一、世界第二大通用型合成树脂材料,是应用最广泛的热塑性树脂。由于具有优异的耐热性、耐磨性、抗化学腐蚀性、综合机械性能、制品透明性、电绝缘性及比较容易加工等特点,,在工业、建筑、农业、日常生产、包装、电力、公用事业中均有广泛应用。pvc自工业化以来,60多年长盛不衰,约占目前塑料消费总量的30%以上。聚氯乙烯又是氯碱行业耗“氯”的大户,对氯碱平衡起着举足轻重的作用。

工业生产的 pvc相对分子质量一般在4 万~ 10 万, 绝大部分通用 pvc 是粒径在 50~ 250 m的粉料, 也有粒径在 0. 2~ 15 m 的糊树脂。pvc 产品分为硬制品和软制品, 硬制品主要包括型材、 管材、 板片材、 吹塑制品等, 软制品主要分为薄膜薄片、 电线电缆、 合成皮革、 地板等。近几年, 中国 pvc 需求增长迅速, 主要用于基础设施建造, 硬质 pvc 管材和门窗是增长的热点, 尤其是用于门窗的 pvc, 每年都以 10% 以上的速度增长, 软制品的需求量以每年 5% 的速度增长。 pvc 根据其单体的制备方法可以有两种制备途径:一是电石法,主要生产原料是电石、煤炭和原盐;二是乙烯法,主要原料是乙烯和石油。国内 pvc 粉生产以电石法为主,占国产 pvc 的 75 %~80 %, 只有天津大沽、 上海氯碱、 齐鲁石化、宁波台塑等有石油资源优势或有外资背景的化工企业仍然采用乙烯法作为生产 pvc 的主要工艺,这是因我国缺油,而煤炭、石灰石资源丰富为电石原料的供应提供了保障,本设计就是用电石法合成聚氯乙烯的精馏工段工艺设计。

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2. 研究内容和预期目标

主要研究内容:

年产8万吨pvc的分离工段工艺设计

预期目标:1、确定合成工艺及具体操作路线,确定工艺流程,工艺设备计算及选型,车间设备布置,确定相关物性数据或其计算方法,提交任务说明书一份。

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3. 研究的方法与步骤

研究方法:本设计拟采用电石法生产氯乙烯单体,用悬浮法生产pvc。

电石化学名称碳化钙。将生石灰(cao)和炭在电炉中加热至 2000 ℃,可生成电石(碳化钙)。电石和水作用立即放出乙炔,乙炔和氯化氢在氯汞触媒催化下下制得氯乙烯。

悬浮聚合法生产聚氯乙烯树脂的一般工艺过程是在清理后的聚合釜中加入水的悬浮剂、抗氧剂,然后加入氯乙烯单体,在去离子水中搅拌,将单体分散成小液滴,这些小液滴由保护胶加以稳定,并加入可溶于单体的引发剂或引发剂乳液,保持反应过程中的反应速度平稳然后升温聚合,一般聚合温度在45-70℃之间。使用低温聚合时(如42-45℃),可生产高分子质量的聚氯乙烯树脂;使用高温聚合时(一般在62-71℃)可生产低分子质量(或超低分子质量)的聚氯乙烯树脂。

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4. 参考文献

[1]路秀林,王者相.化工设备设计全书 塔设备【m】.北京:化学工业出版社.2004年1月,第1版

[2]吉林化学工业公司设计院,化学工业部化工设计公司主编.化工工艺算图(第二册)物性数据计算【m】.北京:化学工业出版社.2002年8月,第2版

[3]潘国昌,郭庆风.化工设备设计【m】.北京:清华大学出版社.1996年12月,第1版

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5. 计划与进度安排

第1周:毕业实习

第2-3周 查阅文献,了解论文的研究内容,确定设计思路和工艺流程,整理化设计室,借阅工具书,确定物性数据或其计算方法,写出开题报告并完成外文文献翻译。

第4-14周 编写设计说明书,设计图纸规范画出

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