





























厂于年建成投产,生产能力在吨年。
年,国内建成个生产能力吨年的聚氯乙烯厂,即北京化工二厂上海天原化工厂天津化工厂天津大沽化工厂,年国内聚氯乙烯树脂厂增加到家,但规模都叫小,年从日本东洋工程公司引进了两套万吨年聚氯乙烯厂,分别在齐鲁石化公司和上海吴泾建厂。
进入世纪年代北京化工二厂上海氯碱天津大沽化工厂锦西化工厂等纷纷改进,生产能力提高很大。
的分类及用途可分为软和硬。
其中硬大约占市场的,软占。
软般用于地板天花板以及皮革的表层,但由于软中含有柔软剂这也是软与硬的区别,容易变脆,不易保存,所以其使用范围受到了局限。
硬不含柔软剂,因此柔韧性好,易成型,不易脆,无毒无污染,保存时间长,因此具有很大的开发应用价值。
软质多用来做成真空吸塑薄膜,用于各类面板的表层包装,所以又被称为装饰膜附胶膜,应用于建材包装医药电线电缆薄膜和片材传送带日用品鞋玩具门帘密封条人造革及箱包等诸多行业。
其中建材行业占的比重最大,为,其次是包装行业,还有其他若干小范围应用的行业。
硬制品主要包括各种型材管材硬片瓶类汽车配件异型材等材料用途极广,主要用于制作卡片贴牌铁丝窗帘涂塑电焊网发泡板吊顶水管踢脚线等以及穿线管电缆绝缘塑料门窗塑料袋等方面。
在我们的日常生活领域中处处可见到产品。
被用来制作各种仿皮革,用于行李包,运动制品,如篮球足球和橄榄球等。
的性质物理性质外观聚氯乙烯树脂尾白色粉末微粒,但工业产品夹带分解产物或机械杂质,使树脂发黄或有黑色的杂质,统称为黑黄点。
密度和表观密度平均密度为,实际上它很分散。
密度分布窄的,其结构不均匀,易被增塑剂或其他液态助剂渗透密度分布宽的,树脂有的使开孔的,有的则使不能渗透的孔,影响增塑剂等的吸收和渗透。
水分是极性聚合物,因而有定的吸水性。
水分影响过筛,水分可使成型时产生气泡而影响产品质量。
通常要求在。
机械性质抗冲击强度很高,常温下可达到溶解性质可溶于氯化苯二氯乙烷酯类等,不溶于水汽油酒精氯乙烯中。
化学性质化学稳定性化学稳定性很高,除若干有机溶剂外,常温下可耐任何浓度的盐酸以下的硫酸的硝酸及以下的烧碱。
这是由于分子沿主链存在有许多极性键,大分子与大分子之间的结合力强,可以耐酸碱和非极性溶剂的作用,因此,耐化学腐蚀性能优良。
热性能通常的玻璃化温度在,结晶的熔点为,因而通常加工温度在。
加热到以上时变为皮革状,呈现弹性,长期加热则分解脱出氯化氢,同时使变色。
随着温度的升高,树脂由白色变为淡黄色深黄色棕色黑色。
在以上开始分解并失去化学稳定性与优良的物理性质。
聚氯乙烯只是在火焰上才能燃烧并分解,放出氯化氢,离开火焰立即熄灭。
光性能纯聚氯乙烯在紫外线单色光的照射下显示蓝绿荧光色,在长期光线照射下发生老化并使之色泽变暗。
电性能具有特别好的介电性能,使属于介电功耗最小的材料之,它对于交流电和直流电的绝缘能力可与硬橡胶媲美。
的介电性能与温度有关,温度升高,介电性能变差。
我国生产消费现状生产现状近年来,中国聚氯乙烯发展速度惊人,市场需求将呈现迅猛增长的态势,特别是在建材方面,近年来正处于高速增长期,随着中国市场国际化的步伐加大,聚氯乙烯树脂包装材料和管材在水泥化肥粮食食品饮料药品洗涤剂化妆品等领域都将有广阔的发展空间,其需求量相应大幅度增长另外,汽车通讯交通领域对聚氯乙烯树脂的需求也呈高速增长,中国聚氯乙烯树脂工业仍有较大的发展空间。
因此新建扩建项目纷纷上马,产能迅速扩大,产量大幅提高。
年,中国产能产量年均增长率分别高达和。
年全国聚氯乙烯树酯累计产量为万吨年全国聚氯乙烯树酯累计产量达到万吨由于受世界金融危机及原材料等因素的影响,国内消费市场的疲软,年全国聚氯乙烯树酯累计产量为万吨,同比下降,装置开工率仅为。
年有所回升。
消费现状世纪年代中期以来,随着我国城镇化基础建设包装材料电子电器制品等方面的快速发展,国内的需求增长迅速,成为全球消费增长最快的国家,高速增长的消费市场引发了的生产投资热潮。
特别是年以来,受国家加大基础建设投资扩大内需启动居民住房消费市场等宏观政策影响,市场对管材型材和化学建材等硬制品存在着强劲的需求,极大地推动树脂工业及其加工业的发展。
年人均消费量左右,年达到左右,而发达国家年人均消费量则接近,国内消费市场发展潜力巨大。
从年开系统内物料与外界交换热量之和传入热量为正,传出热量为负由于物料温度变化,系统与外界交换的热量升温为正,降温为负由于物料发生各种变化,系统与外界的交换的热量吸热为正,放热为负由于设备温度改变,系统与外界交换的热量设备升温为正,设备降温为设备向外界环境散失的热量操作温度高于环境温度为正,操作温度低于环境温度为负,。
根据热量守恒定律,得其中∆∆∆固体和液体热容可以采用柯普定律计算式中基团的比热容,分子中同元素的原子数化合物的分子量,氯乙烯的聚合热为查手册得氯乙烯的比热水的比热聚氯乙稀的比热混合热和搅拌热的考虑由于溶质的量很少,混合热可忽略不计。
搅拌设备中的物料为低黏度流体,搅拌热也可忽略不计。
回流冷凝器热负荷的考虑由于反应中严格控制反应温度恒定,冷凝器中的回流量极少,所以对冷凝器热负荷不予考虑。
物料带入聚合釜的热量以的批物料为基准,设进料温度为,助剂所用的量特别少,相对于整体反应可以忽略不计,则物料带入聚合釜的热量为聚合反应放出的热量以批物料为基准,则聚合反应放出的热量为物料带出聚合釜的热量以批物料为基准,物料流出的温度为,则物料升温所需要的热量为反应过程需要加入的热量根据热量衡算进入系统的热量出系统的热量,则反应过程所需加入的热量为设热损失为∆加热水的用量根据式得热水进口温度为,出口温度为。
注数据是参照株化集团资料数据水冷却水的用量根据式得冷却水进口温度为,出口温度为。
水表整套装置的热量衡算表传入热量传出热量物料带入聚合釜的热量聚合反应放出的热量物料带出的热量反应过程需要加入的热量损失热量加热水用量冷却水用量六主要设备的设计与选型石墨冷却器的选型已知条件总热负荷冷冻盐水流量进口温度出口温度混合气进口温度出口温度计算两流体的平均温度差两流体的最初温差冷流体温升两流体的温升热流体的温降而查文献得查文献,列管式换热器中的总传热系数的经验值设故取台石墨冷却器,每台查文献,浮头列管式石墨换热器系列参数组合,参考查文献,选用换热管长度为,公称直径,公称压力,管程为的型设备型号式中,列管式换热设备换热管型号公称面积为故可行石墨预热器的选型已知条件总热负荷循环水流量进口温度出口温度混合气进口温度出口温度计算两流体的平均温度差而查文献得查文献,列管式换热器中的总传热系数的经验植设查文献,浮头列管式石墨换热器系列参数组合,参考文献,选用换热管长度为,公称直径,公称压力,管程为的型设备型号式中,列管式换热设备换热管型号公称面积为故可行转化器的设计已知条件氯乙烯合成反应器通常采用气固相固定床列管式反应器,常称作转化器。
转化器的主要作用是装载催化剂,进行合成反应和移走反应放热,因此要求转化器保证传热良好,能及时移走反应热,并且使反应气体分布均匀,以避免局部过热。
转化器为个圆柱形列管式设备,上下为锥形盖,外壳由钢板焊接而成。
内有列管,用胀管法固定于两端花板上,管内装催化剂,管间的两块隔板将整个圆柱部分隔为三层,每层均有冷却水进出口用以通冷却水,带走反应热。
上盖设有气体分配板,使气体均匀分配下盖内衬瓷砖,以防盐酸腐蚀。
下盖内自下而上充以瓷环活性炭作为填料,支撑列管内的催化剂,防止催化剂粉尘进入管道。
空速为催化剂时,转化率最大反应温度新触媒,旧触媒含量水分含量小于松装粒度粒度大于采用经验设计法空间速度,原料混合气进料流量,催化剂床层体积,空间流速,,表转化器进料表进料质量物质的量≡计算混合气的体积流量选管子,管子内径为,管长为,催化剂填充高度为根分为个转化器,则每个用根管子循环水需要带走的热为取,需实际实际﹥需要能满足要求壳体大于用钢板卷焊而成,壳体内径取决于传热管数,排列方式和管心距式中管心距,换热管外径横过管束中心线的管数,该值与管子排列有关本设计采用正三角排列,则圆整到参考文献,为了满足及时转移反应放出的热,从而保证反应温度不超过最高限额,采用把转化器换热分为三层,三层同时进行散热。
手孔反应最高压力为选用平焊法兰手孔公称压力,公称直径,采用Ⅱ类材料,垫片采用石棉橡胶板其标记为手孔聚合釜的设计釜体的设计半连续操作生产周期或生产批数根据年产量确定每批进料量选择反应器装料系数取反应液体积,反应器实际体积,计算反应器体积氯乙烯密度水密度助剂的体积忽略不计据株化的资料,反应器的体积可取或此设计中取反应器台数,个。
取整个对液液相类型选取估算筒体的内径为带入数据可得圆整取筒体内径为,据标准椭圆,可得,查附表可得内表面积再查附表得每米高筒体容积,表面积筒体高度圆整可得于是复核结果基本符合给定的范围。
釜体实际高度聚合釜壁厚的计算计算厚度由公式得式中计算压力,取设计温度为查得在的取腐蚀余量,钢板厚度负偏差,则圆整后取。
复验,故能取,该聚合釜体可用厚的钢板制造。
因为内压要比外压大,所以按强度计算内筒的壁厚定能满足外压稳定的要求。
因此,本设计中未做外压的设计。
校核水压实验强度式中查得则而由所以水压实验强度足够。
夹套的设计夹套直径和高度的确定对于筒体的内径,夹套内径查文献得封头体积,表面积由下式确定高度圆整,得夹套的材料和壁厚选用为夹套材料,设计温度为,查得许用应力设计压力为,由公式得取腐蚀余量,钢板厚度负偏差,则圆整后取。
复验,故最后取。
该夹套可用厚的钢板制造。
校核水压实验强度湖南科技大学毕业设计论文题目悬浮法生产的工艺设计作者学院化学化工专业材料化学学号指导教师湖南科
