文档包括:

Word版说明书1份，共90页，约37000字

 

CAD版本图纸，共8张

 

目   录

  1  绪论………………………………………………………………………………1

1.1  聚氯乙烯简介…………………………………………………………………1

1.2  聚氯乙烯的发展状况…………………………………………………………1

1.3  国内外聚氯乙烯悬浮聚合的工艺进展………………………………………1

1.3.1  国内聚氯乙烯悬浮聚合的工艺进展…………………………………………2

1.3.2  国外聚氯乙烯悬浮聚合的工艺进展…………………………………………3

1.4  聚合工艺实践方法……………………………………………………………5

1.4.1  本体聚合生产工艺……………………………………………………………5

1.4.2  乳液聚合生产工艺……………………………………………………………5

1.4.3  悬浮聚合生产工艺……………………………………………………………5

1.5  悬浮聚合生产工艺的两种操作方法的比较…………………………………6

1.5.1  连续式操作……………………………………………………………………6

1.5.2  间歇式操作……………………………………………………………………7

1.6  氯乙烯悬浮聚合生成聚氯乙烯过程中的影响因素…………………………7

1.6.1  纯水的影响……………………………………………………………………7

1.6.2  乙炔的影响……………………………………………………………………7

1.6.3  高沸物的影响………………………………………………………………8

1.6.4  聚合体系中氧的影响………………………………………………………8

1.6.5  聚合体系中铁的影响………………………………………………………8

1.6.6  分散剂的影响………………………………………………………………8

1.6.7  引发剂的影响………………………………………………………………9

1.6.8  涂釜剂的影响………………………………………………………………9

1.6.9  调节剂的影响………………………………………………………………9

1.6.10  聚合温度的影响……………………………………………………………9

1.6.11  无机添加剂的影响…………………………………………………………9

2  本设计的工艺流程和相关参数的设定…………………………………………11

2.1  本设计拟采用的方法…………………………………………………………11

2.1.1  生产方法……………………………………………………………………11

2.1.2  反应机理……………………………………………………………………11

2.2  本设计拟采用的工艺条件……………………………………………………11

2.2.1  聚合釜的选择………………………………………………………………11

2.2.2  氯乙烯单体回收冷凝系统…………………………………………………13

2.2.3  气提系统……………………………………………………………………14

2.2.4  离心系统……………………………………………………………………14

2.2.5  PVC树脂的干燥系统………………………………………………………15

2.3  工况温度的选择………………………………………………………………15

2.4  本设计拟采用的生产工艺路线和工艺参数…………………………………16

2.4.1  生产工艺路线……………………………………………………………16

2.4.2  主要工艺参数……………………………………………………………16

2.4.3  工艺流程图………………………………………………………………17

3  物料衡算…………………………………………………………………………18

3.1  有关设计参数设定……………………………………………………………18

3.2  本工艺的配方………………………………………………………………18

3.3  聚合釜的物料衡算……………………………………………………………18

3.3.1  物料平衡图…………………………………………………………………19

3.3.2  反应前后各物质的质量计算………………………………………………19

3.3.3  物料衡算表…………………………………………………………………19

3.4  混料槽的物料衡算……………………………………………………………20

3.4.1  物料平衡图…………………………………………………………………20

3.4.2  混料前后各物质的质量计算………………………………………………21

3.4.3  物料衡算表…………………………………………………………………21

3.5  汽提塔的物料衡算……………………………………………………………21

3.5.1  物料平衡图…………………………………………………………………21

3.5.2  汽提前后各物质的质量计算………………………………………………22

3.5.3  物料衡算表…………………………………………………………………23

 

3.6  离心部分的物料衡算…………………………………………………………23

3.6.1  物料平衡图…………………………………………………………………24

3.6.2  离心前后各物质的质量计算………………………………………………24

3.6.3  物料衡算表…………………………………………………………………24

3.7  气流干燥部分的物料衡算……………………………………………………24

3.7.1  物料平衡图…………………………………………………………………25

3.7.2  干燥前后各物质的质量计算………………………………………………25

3.7.3  物料衡算表…………………………………………………………………25

3.8 沸腾干燥部分的物料衡算……………………………………………………25

3.8.1  物料平衡图…………………………………………………………………25

3.8.2  干燥前后各物质的质量计算………………………………………………26

3.8.3  物料衡算表…………………………………………………………………26

3.9  筛分部分的物料衡算…………………………………………………………26

3.9.1  物料平衡图…………………………………………………………………26

3.9.2  筛分前后各物质的质量计算………………………………………………26

3.9.3  物料衡算表…………………………………………………………………26

3.10全过程物料衡算…………………………………………………………27

3.10.1  间歇操作过程物料衡………………………………………………………27

3.10.2  连续操作过程物料衡算……………………………………………………27

4  能量衡算…………………………………………………………………………29

4.1  热量衡算方程…………………………………………………………………29

4.2  聚合釜的热量衡算……………………………………………………………29

4.2.1  有关参数的选择……………………………………………………………29

4.2.2  春季时聚合釜热量衡算……………………………………………………30

4.2.3  夏季时聚合釜热量衡算……………………………………………………31

4.2.4  秋季时聚合釜热量衡算……………………………………………………32

4.2.5  冬季时聚合釜热量衡算……………………………………………………33

4.3  汽提塔的热量衡算……………………………………………………………34

4.4  汽流干燥部分的热量衡算……………………………………………………34

4.4.1  气流干燥部分的相关数据…………………………………………………35

4.4.2  热量衡算……………………………………………………………………35

4.5  沸腾干燥部分的热量衡算……………………………………………………34

4.5.1  相关数据的选择和设定……………………………………………………39

4.5.2  热量衡算……………………………………………………………………40

5  设备选型…………………………………………………………………………45

5.1  聚合釜的选择…………………………………………………………………45

5.1.1  釜外型尺寸及内部构件辅助设备的参数…………………………………45

5.1.2  聚合釜台数及设备后备系数的计算………………………………………45

5.1.3  聚合釜外形尺寸的设计……………………………………………………46

5.1.4  搅拌装置的设计……………………………………………………………47

5.1.5  工艺管口的设计……………………………………………………………47

5.2  混料槽的选择…………………………………………………………………49

5.3  汽提塔的选择…………………………………………………………………49

5.3.1  塔尺寸及塔的特性参数……………………………………………………49

5.3.2  操作工艺条件………………………………………………………………50

5.3.3  气提塔的数量………………………………………………………………50

5.4  离心机的选择…………………………………………………………………50

5.5  气流干燥床的选择……………………………………………………………51

5.6  沸腾干燥床的选择……………………………………………………………52

5.6.1  适宜操作气速的计算………………………………………………………52

5.6.2  沸腾床和挡板高度的计算…………………………………………………53

5.6.3  分布板结构设计……………………………………………………………54

5.7  换热设备的选型和工艺计算…………………………………………………55

5.7.1  气提塔中螺旋板换热器设计………………………………………………55

5.7.2  沸腾干燥中空气预热器设计………………………………………………57

5.8  流体输送机械的选型设计……………………………………………………57

5.9  贮罐的选型和工艺设计………………………………………………………57

5.9.1  原料氯乙烯单体的贮罐设计………………………………………………57

5.9.2  原料氯乙烯计量罐设计……………………………………………………59

6  厂址选择及车间布置设计………………………………………………………60

6.1  厂址选择的依据和原则………………………………………………………60

6.2  车间厂房布置…………………………………………………………………60

6.2.1  车间厂房布置的原则………………………………………………………60

6.2.2  车间厂房结构设计…………………………………………………………61

6.2.3  车间各部分组成及布置要求………………………………………………61

6.3  车间设备布置…………………………………………………………………62

6.3.1  车间设备布置的原则………………………………………………………62

6.3.2  车间设备布置的要求………………………………………………………63

6.4  本设计的车间布置……………………………………………………………65

7  技术经济…………………………………………………………………………67

7.1  技术经济分析概述……………………………………………………………67

7.2  主要技术经济指标……………………………………………………………67

7.3  投资估算………………………………………………………………………67

7.3.1  总投资费用估算……………………………………………………………67

7.3.2  成本估算……………………………………………………………………68

7.3.3  收入、税收和利润…………………………………………………………70

7.3.4  经济评价……………………………………………………………………71

8  安全操作、三废防治和环境保护………………………………………………73

8.1  厂内的防火、防爆措施………………………………………………………73

8.1.1  氯乙烯聚合的安全规范……………………………………………………73

8.1.2  防火防爆措施………………………………………………………………73

8.2  废气防治………………………………………………………………………75

8.2.1  废气危害……………………………………………………………………75

8.2.2  废气防治措施………………………………………………………………75

8.3  废水防治………………………………………………………………………75

8.3.1  废水危害……………………………………………………………………75

8.3.2  废水防治措施………………………………………………………………75

8.4  废渣防治………………………………………………………………………76

8.4.1  废渣危害……………………………………………………………………76

8.4.2  废渣防治措施………………………………………………………………76

9  结论……………………………………………………………………………77

参考文献……………………………………………………………………………78

致谢…………………………………………………………………………………81