悬浮聚合生产聚氯乙烯37页共37页
【doc】悬浮聚合法制备聚氯乙烯树脂
悬浮聚合法制备聚氯乙烯树脂乙;杜}呵曩矗,是,'青l聚氯乙烯专辑席j2--.'200()年悬浮聚合法制备聚氯乙烯树脂朝比奈研吉富英明弼业社)-7-jI)摘要采用悬浮聚合法制备堆积密度大,加工性能好的聚氯乙烯树脂把氯乙烯单体或氯乙烯为主要成分的聚合单体,水溶剂,悬浮分散剂厦聚合引发剂作为悬滓聚合成分的氯乙烯悬浮聚合方法.该悬浮分散荆最少有一种成分是用氧化铝水舍物处理氧化技的微粒子表面,再对其表面进行有机物包覆处理,是这一方法特征. 1专利申请范围1.1申请项l氯乙烯单体或氯乙烯为主要成分的聚合单体,水溶剂,悬浮分散剂及聚合引发剂做主要成分的聚氯乙烯树脂的悬浮聚合方法,该悬浮分散剂中至少有一种成分是表面用氧化铝的水合物处理,进而对其补面进行有机物物包覆处理的氧化钛微粒子,是以此为特征的制备聚氯乙烯树脂的悬浮聚合方法cl2申请项2上述的氧化钛微粒子表面用含氧化硅的氧化铝水合物处理.是以此为特征的申请项l中记载的制备聚氯乙烯树脂的悬浮聚合方法.1.3申请项3上述有机物的包覆处理是用含从脂肪族胺及烷醇胺中选出的至少1种胺类和羟基羧酸生成盐的有机物进行的,是以此为特征的申请项l记载的制备聚氯乙烯树脂的悬浮聚合方法.1.4申请项4上述有机物的包覆处理是通过含碳数lO-24的羧酸和二～四元醇反应而成的醇酯(反应后该醇的氡氧根至少剩下一个)与含碳l5～31的高级一元醇的混合物进行的,是以此为特征的申请项1记载的制备聚氯乙烯树脂的悬浮聚合方法.2发明详述2l发明所属的技术领域本发明是关于用悬浮聚合法使氯乙烯单体悬浮聚合制得堆积密度大,成型加工性能好的聚氯乙烯树脂的方法.2.2传统技术过去对以氯乙烯为主要成分的聚合体的聚合,一般用悬浮聚合的制备方法.但从得到的聚合体转化效率好,有利于成型加工考虑,越来越期望制得堆积密度大的聚氯乙烯树脂.因此,为了得到堆积密度大的聚氯乙烯树脂有各种各样的方案.如,使用特定的有机物的分散剂的方法;有些专利中还建议:复合部分皂化醋酸乙烯和羟丙基甲基纤维素的悬浮分散剂,但是得到的聚氯乙烯(系)树脂的堆积密度仅略有改善,但因树脂中含有鱼眼, 使成型加工性能变差.在有些专利中建议用添加滑石粉,炭黑,二氧化硅,水滑石等无机物的方法,但未得到明显改善聚氯乙烯树脂的堆积密度的效果.还有,虽说不是氯乙烯悬浮聚合方法,作为嵌段聚合方法,在特开平55—31884号公报中建议用添加氧化钛的方法,此法也不能大幅度地提高聚氯乙烯树脂的堆积密度.一.第7期璋箫信息23发明要解决的课题本发明为解决上述问题,建议用悬浮聚合方法制备堆积密度较大,成型加工性能好的聚氯乙烯树脂.24解决课题的方法本申请项1中记载的发明(以下称本发明)制备聚氯乙烯树脂的悬浮聚合方法是:以氯乙烯单体或氯乙烯为主要成分的聚合单体,承溶剂,悬浮分散剂及聚合引发剂作为悬浮聚合成分.该悬浮分散剂中至少1种成分是把氧化钛微粒子表面用氧化铝水合物处理,然后对其外表面进行有机物的包覆处理, 是其特征.本发明申请项2中记载的发明(以下称第2发明)制备聚氯乙烯树脂的悬浮聚合方法是上述氧化钛微粒子表面用含氧化硅的氧化铝水合物进行处理为特征的.本申请项3中记载的发明(以下称第3发明)制备聚氯乙烯树脂的悬浮聚合方法是在上述的有机物的包覆处理当中用含有从脂肪族胺及烷醇胺中选出的至少1种胺类和羟基羧酸的盐的有机物进行处理的.是本发明特征.本申请项4中记载的发明(以下称第4发明)制备聚氯乙烯树脂的悬浮聚合方法是在上述有机物的包覆处理过程中通过用含碳数为10～24的羧酸和二～四元醇反应构成的醇酯(反应后该醇的氢氧根至少残留一个) 和含碳数15～31的高级一元醇的混合物进行处理,是本发明特征.本发明中所说的聚氯乙烯树脂是指:氯乙烯均聚体及氯乙烯为主要成分的共聚体. 所谓以氯乙烯为主要成分的共聚体是指氯乙烯超过50%(质量分数,下同)和与氯乙烯能够共聚的混合单体(以下称氯乙烯系单体)的聚合体.在本发明中所谓可与氯乙烯共聚的单体:只要是能与氯乙烯进行聚合,就不做特殊规定.例如,醋酸乙烯,丙酸乙烯等烷基乙烯酯类,(甲基)丙烯酸甲酯,(甲基)丙烯酸乙酯,(甲基)丙烯酸辛酯等(甲基)丙烯酸的烷基酯类,乙烯,丙烯等一单烯烃类,无水马来酸,丙烯睛,偏氯乙烯,苯乙烯,马来酰亚胺类等.其中至少1种被使用本发明中所谓水介质是指:悬浮聚合氯乙烯时的水性介质,主要是指纯水,去离子水本发明中.所谓悬浮分散剂是指聚合时.具有把单体能均匀地,稳定地分散在水性介质中的机能,有时也具有保存乳化机能,增粘机能等各种分散机能.本发明中.悬浮分散剂中至少有1种成分是表面用氧化铝水合物进行处理,还需要对其外表面进行有机物的包覆处理的氧化钛微粒子,氧化钛基的悬浮分散剂可以单独使用,也可与其它的悬浮分散剂并用.氧化钛广泛用于填料,染料方面.不过因为氧化钛属于亲水性物质,对疏水性的合成树脂,涂料的分散性未必好,因此如特公昭40—4142号公报,特公昭46—18858号公报上所载:或用有机物对氧化钛表面进行处理, 或用无机物进行表面包覆处理,再用有机物进行表面处理,增加疏水性能,提高分散性的方法.本发明中把经过上述处理的氧化钛作为与以往完全不同的用途而用在制备聚氯乙烯树脂的悬浮聚合分散剂方面时,发现得到的聚氯乙烯树脂堆积密度大,具有优异的成型加工性能.氧化钛通常为未处理的粉末状,平均粒径最好是0.005～2,um,平均粒径为003～1 m时更好,平均粒径小于0.005m时,凝聚力过强,不能做悬浮分散剂用;平均粒径大于2m,悬浮分散剂效果变差,难以增大树脂的堆积密度.氧化钛的结晶形态无论是金红石型,还是锐钛矿型均可适用.在与部分皂化聚醋酸乙烯酯,纤维素等有机系的分散剂并用时,金红石型是较理想的;而作为分散剂单独使用时锐钛矿型的氧化钛比较合适.故氧化钛的分散性是与氧化钛的结晶形态有关,金红石l8聚氯乙烯专辑2000盖型离子性高,能与有机分散剂产生协同效应对在氧化钛微粒予表面上形成氧化铝化合物的方法没做特殊限定,可用常用的无机化学反应.例如,使硫酸铝,氯化铝,硝酸等水溶性铝盐溶解在氧化铁的悬浮液中,当添加氢氧化钠,氩氯化铘,胺等水溶性碱性物质时氧化钛将变成核剂,以包覆核表面的形式,氢氧化铝(氧化铝水台物)沉淀下来.1耐样,为了在氧化钛的微粒子表面上形成含氧化硅的氢氧化铝时,例如,向氧化钛的悬浮液中添加硫酸铝及水玻璃(硅酸钠)溶液,然后,用氨水等提高pH值后氢氧化铝, 硅酸铝等(氧化铝,氧化硅的水合物)沉淀到氧化钛馓粒子的表面上,水玻璃的作用是增大氧化钛表面和氢氧化铝的亲和性.像上述那样对氧化钛的无机物处理,在特公昭46—18858号公报上也有说明.向氧化钛的悬浮液中添加硫酸铝和水玻璃,用氨水提高pH值,然后过滤氧化钛.用脱盐水清洗后.再进行脱盐处理.并采用喷雾干燥的方法,得到氧化钛粒子.用上述方法获得的氧化钛粒子表面由氧化铝水台物或含氧化硅的氧化铝水合物所构成的包覆薄膜,在这种包覆膜中,即使含有钡,镁,锡,锌,铁,锰等少量其他金属氧化物,原则上也不会损害悬浮分散剂的性能.把上述的仅用氧化铝水合物或含氧化硅的氧化铝水合物处理(以下叫作无机物处理) 的氧化钛用作氯乙烯的悬浮聚台分散剂时,氯乙烯单体的油滴不稳定.聚台过程中,聚氯乙烯树脂结块较多.所以必须进行有机物包覆处理.有机包覆的目的是:把上述无机物处理过的氧化钛粒子表面.用有机物包覆后具有了疏水性.使之具有与氯乙烯单体适宜的亲和性.在单体油滴表面上均匀地分散包覆.使氯乙烯单体的分散粒子稳定.作为上述的有机物,要求有如局部带有亲水基的非水溶性疏水性有机物,其亲水基与氧化钛粒子表面的无机物处理膜的亲水基反应或互相作用,能牛产牢固键合力而紧密结台.如第3发明,上述有机物包覆处理,最好J=I{含有从脂肪嫉胺及烷醇胺中选出的至少1 种胺娄与羟基羧酸形成盐的有机物来进行.这种场台至于对无机物处理过的氧化钍进行处理的有机物,需采用脂肪旅胺和烷轻基胺中的1种或几种,使其与羟羧酸反应,因此得列的物质未必是由均匀的同一物质所构成,而是含有胺类和羟基羧酸反应而成的各种盐等(混合)有机物.另外,在对上述无机物处理过的氧化钛实施有机物包覆处理中. 不用脂肪族及烷醇胺中的至少1种胺类与羟基羧酸去台成.而是用市场上销售的这种类型的盐也可以.作为脂肪族胺有:脂肪族伯,仲,叔胺类.作为脂肪族伯胺类,有:甲基胺,乙基胺,丙基胺,异丙基胺,丁基胺,戊基胺,己胺,2一乙基丁基胺,庚胺,辛胺,壬胺,癸胺,从与羟基羧酸反应生成盐的悬浮分散效果来看,最好的是含碳数为l--i0的烷基胺.含碳数为2～5 更好.如果烷基碳数大,有机包覆处理的氧化钛的分散效果小,粒度分布加宽,聚氯乙烯树脂易结块.提高堆积密度也有困难.在脂肪族仲胺中,有:二甲基胺,甲基乙基胺,二乙基胺,二丙基胺,甲基丙基胺,二异丙基胺,二丁基胺,甲基丁基胺,二戊基胺等, 悬浮分散效果最好是含碳数为l～5的烷基胺.脂肪族叔胺类中有:三甲胺,三乙胺,三丙胺,三丁胺,三戊胺,悬浮分散效果最理想的是含碳数为l～5的烷基胺,脂肪族仲胺类,脂肪族叔胺类.如果烷基含碳数大,那么聚氯乙烯树脂的粒度分布均略有加宽倾向, 与脂肪族伯胺类相比,悬浮聚台稳定.作为烷醇胺,例如,单甲醇胺,单乙醇胺,单丙醇胺,单丁醇胺,单戊醇胺等烷基醇伯胺类;二甲醇胺,二乙醇胺,二丙醇胺,二丁醇胺,二戊醇胺等烷醇仲胺,三甲醇胺,三乙醇胺,三丙醇胺,.三丁醇胺,三戊醇胺,甲基二乙醇胺,乙基二丁醇胺,丁基二乙醇胺,三(羟甲第7期璋蕾信息l9基)胺基甲烷,=(羟乙基)胺基甲烷等叔胺类较适用作为羟基羧酸有:脂肪族羟基竣酸确1芳香族羟基羧酸都可使用,作为脂肪族羟基羧酸有:乙二醇酸,乳酸,羟基丙烯酸,.一羟基酪酸,丙=醇酸,羟基丙二酸,苹果酸,酒石酸,柠檬酸等,作为芳香族羟基羧酸有:水杨酸,羟基安息香酸,没食f酸,杏仁酸,托吕酸.用上述羟基羧酸和胺类反应生成的盐,进行有机物包覆处理时,在悬浮分散剂的性能方面脂肪族胺类,烷醇胺类性能好.芳香族胺类脂环叔胺类,其效果稍差.另外,同样有关羟基羧酸和胺类反应生成的盐,脂肪族羟基羧酸要比芳香族羟基羧酸的悬浮分散性能好.而芳香族羟基羧酸改善聚氯乙烯树脂的孔隙率效果稍差,却可在提高堆积密度方面卓有成效.氧化钛的有机物包覆处理与无机物处理过程连续进行的较多,脂肪族胺类,烷醇胺类,羟基羧酸类的添加量相对未处理的氧化钛100份(质量份,下同)而言,反应前的各有机物的加入量总计是O.05～4份,最好是0.2～2份.有机物包覆处理的添加量,如太于4份,得到的氧化钛作为悬浮分散剂保护胶体性能变得过强,难以增大聚氯乙烯树脂的堆积密度;另外,如果小于0.5份,悬浮分散剂的鼓果变小,氯乙烯单体的液滴和聚氯乙烯树脂粒子易凝聚.另外,如第4发明的有机物包覆处理,采用由含碳数l0～24的羧酸和二～四元醇结合而成的醇酯(反应后该醇的氢氧根至少还有一个残留)再与含碳数为15--31的高级一元醇构成的混合物进行反应为好.这样,作为有机包覆剂,选定乙醇酯和高级醇,将这样的混台物在无机物处理过的氧化钛上进行包覆处理.羧酸的含碳数为lO～24,最好是12～l8.如小于lO,悬浮分散剂的效果较弱,聚合不稳定难以提高聚氯乙烯树脂堆积密度; 如_果台碳数大于24.悬浮分散剂效果便增大,保护胶体性能增强,堆积密度有变小的趋势,必须是二～四元醇.如果超过四无,就会降低与L述羧酸的反应性能,来反应物便会增加作为二～四元醇,如:二廿醇,三甘醇,聚乙烯醇等二元醇,丙三醇等三元醇,季戊叫醇等四元醇由含碳数为l0～24的羧酸同二,四元醇反应台成酯时,二～四元醇的氢氧根至少有1个羟基保留下来,构成醇酯醇酯至少有一个氢氧根保留下来的理由是为了确保醇酯和高级一元醇的相溶性.使两者的混台物与无机物处理过的氧化钛的表面之间有亲和性,如果投有剩余氢氧根,那么氧化钛的悬浮分散性能就变差,就难以提高聚氯乙烯树脂的堆积密度.高级一元醇要求含碳数为l5～3l,当与醇酯混合时,才能使悬浮分散性能提高,体现协同作用.若含碳数小于15,增强对醇酯的增塑作用,而保护胶体性能减弱.因此,悬浮分散效果降低;另外,如果含碳数太于3l,用有机物来包覆硅酸盐处理过的氧化钛就会很困难.与醇醋一起,对悬浮分散效果的协同效应变弱.氧化钛的处理方法没有特殊限定,常用的方法均可采用.如把规定粒径的未处理的氧化钛进行无机物处理后分散到水中,使之为泥浆状,然后另外使规定的羧酸与二～四元醇反应,生成酵酯,把这种酯加入到上述的氧化钛的泥浆中,进而添加高级一元醇,从常温至6O℃温度下,搅拌10rain至2h,完成氧化钛的包覆处理.在进行有机物包覆处理时,酵酯的处理量相对于未处理氧化钛100份,最好为0O1 ～2份,小于001份时.有机物的包覆不充分,悬浮分散剂的作用不够,而大于2份时, 氧化钛便不被包覆,会出现有机物互相凝聚'的情况.另外,高级一元酵的处理量(相对于未处理氧化钛的100份而言),最好为0.O1 ～2份.小于0.O1份对酵酯不能发挥增塑效聚氯乙烯专辑2000鼻果,聚氯乙烯树脂的孔隙率下降;若大于2 份,醇酯的保护胶体性能减弱,昕以降低了氧乙烯单体的聚合稳定性能.醇酯和高级.?元醇的混合比率对发挥两者的同作用很重要添加量比最好是30/ 70～95/5,5o/5o～9o/lo更好,如果醇酯的比率过高,因保护胶体性能过强,聚氯乙烯树脂的孔隙率下降;如果醇酯的比率过低,保护胶体性能变弱,氯乙烯单体的聚合稳定性变差, 聚氯乙烯树脂的堆积密度降低.在本发明中,经无机物处理,有机物包覆处理过的氧化钛的添加量相对于以氯乙烯为主要成分的聚合单体100份而言,最好是0.005～l0份,更好是001～4份.小于0005 份,氧化钛作为悬浮分散剂的效果难以发挥出来.难以制得高堆积密度的聚氯乙烯树脂;而如果大于10份,氧化钛相互间易于凝聚,沉淀到反应容器底部,结果聚合粒子易凝聚,得到的聚氯乙烯树脂的孔隙率趋于下降.在本发明中,作为可以适当地与上述氧化钛基型的悬浮分散剂并用的常用的悬浮分散剂种类,没有特殊限定.例如,部分皂化聚醋酸乙烯酯,甲基纤维素,乙基纤维素,羟乙基纤维素,羟丙基纤维素,羟丙基甲基纤维素等的纤维素衍生物,醋酸乙烯一马来酸酐共聚体,聚丙烯酸酯,聚环氧乙烷,明胶,淀粉等,这些也可同时并用.对部分皂化聚醋酸乙烯酯没作特殊限定,皂化度最好为40%--90%(摩尔分数,下同,特注除外),更理想是50%～85%.皂化度小于40%,油溶性增强,对氯乙烯单体的分散能力减弱,制得的聚氯乙烯树脂粗大粒子增多;而如果皂化度大于90%,保护胶体的性能增强,会在粒子表面上形成坚硬的表皮,凝胶特性恶化.部分皂化聚醋酸乙烯酯的平均分子质量最好为300～3000,450～2000更好.若平均分子质量小于300,单体的分散能力碱弱, 聚氯乙烯树脂易成为粗大粒子和团块状;如果大于3000,伴随聚氯乙烯树脂粒子的表层增厚,因多孔性(孔隙率)不足,成型加工性能降低部分皂化聚醋酸乙烯酯的添加嚣对氯乙烯单体而言.最好为(0～5)×10,再理想是【2～30)v10;若添加鼍少,圈单体的油滴成为不稳定状态,所以聚氯乙烯树脂易成为块状;如果大于5×10～,聚氯乙烯树脂粒子的表层增厚,成型加工性能恶化.纤维索衍生物的添加量对氧乙烯单体而言(0～3)×10较好,(1～10)×10更好.若添加量少,氯乙烯单体油滴变得不稳定,聚氯乙烯树脂易成为块状;如果大于3×10, 聚氯乙烯树脂粒子的表皮增厚,成型加工性能变差,被称作鱼眼的玻璃球状粒子增多. 本发明中,作为引发剂一般使用在氯乙烯聚合中常用的油溶性自由基引发剂,例如, 叔一丁基过氧化新癸酸酯,叔一己基过氧化新癸酸酯,叔一己基过氧化特戊酸酯,Ct一枯茗基过氧化新癸酸酯,叔一己基新己酸酯,2, 4,4一三甲基戊基一2一过氧化一2一新癸酸酯等过氧化酯化合物,二异丙基过氧化二碳酸酯,二一2一乙基己基过氧化二碳酸酯,二一2一乙氧乙基过氧化二碳酸酯,二甲氧基异丙基过氧化二碳酸酯等过碳酸酯化合物,癸酰基过氧化物,月桂酰基过氧化物,苯甲酰基过氧化物,异丙苯过氧化物,环己酮过氧化物,2,4一二氯苯甲酰过氧化物,对位盏烷过氧化物,3,5,5一三甲基己酰过氧化物,异丁基过氧化物等,,_偶氮二异丁腈,口,一偶氮(2,4一二甲基戊腈),,_偶氮二(4一甲氧基一2,4一二甲基戊腈)等偶氮化合物,至少要用其中1种,聚合引发剂的添加量对氯乙烯单体100份而言,最好为0.001～2 份,0.01～0.5份更好.本发明中对使用的聚合釜(耐高压釜)的形状,构造没有特殊限制,常用的聚合釜均可使用.另外,搅拌叶片有:法武都拉型,三叶后掠式叶片,桨叶片,涡轮叶片,扇形蜗轮片,布鲁梅金叶片等搅拌叶片,其中,法武都拉型或三叶后掠式叶片最好.而对叶片与挡板的第7期埠莆信息2l组台也役有限定.加人氯乙烯单体等的方法采用常用的方法,依聚台条件添加聚台凋节剂,链转移剂,防静电剂,交联剂,稳定剂,填料及防粘釜剂在把疏水性氯乙烯单体等分散到水介质中进行聚台时,如果把经卜述处理的氧化钛作为悬浮分散剂,此悬浮聚台可稳定进行到底,得到的聚氯乙烯树脂堆积密度大,成型加工性能优异,这已被确认[ij上述可知:包括氧化钛种类,粒度,形态,疏水化的程度,在从氯乙烯单体油滴的形成直至树脂粒子的过程中,为制得高堆积密度的聚氯乙烯树脂,能够选择出具有较好分散性能的分散剂.3实例为丁'更详细地说明本发明,洋实例,比较例3.1实例l氯化钛的表面处理在带有搅拌器的槽中,按表l所示的调配把化钛(平均粒径0.015n1,锐钛矿型)40kg分散到100L的水性介质中.制成浆料,另外再添加硫酸铝25kg,水玻璃l3kg,加热至约5O℃后;再加入柠檬酸三乙胺0.1kg和三丙基丙醛胺乳糖酶02kg后,搅拌lh,脱盐后进行清洗,喷雾干燥.表1实例l～6氧化钍表面处理情况注:崴份a,h的疆加量用对于轼化钛1∞份而言. 悬浮聚合氨乙烯单体向内容积为100L的聚合釜中(耐压釜)按表2所示的比例加入50kg去离子承,另外.对氯乙烯单体而言.加入部分皂化聚醋酸乙烯酯(皂化度72%,平均聚合度700)15×l0,经过处理后的氧化钛lX10～.叔一丁基过氧化新娶酸酯5×10一.随后.把聚合釜内抽气至5,32×10Pa后,再加入氯乙烯单体33kg,开始搅拌.聚合温度选定57℃.并保持到聚合终止.在聚合转化率达到95%时,终止反应,回收未反应单体后,把聚合物浆料放出,并脱水,干燥,用得到聚氯乙烯树脂按后面叙述的试验方法评定其多孔性,孔隙率,粒度分布,堆积密度,凝胶时问.同时,观察聚合釜的粘釜情况(结果如表2所示).32实例2～6,比较例l～3氧化钛粒子在表l,3所示的条件下,用与实例l同样的方法进行处理.随后在表2,4所示的条件下,使用氧化钛基的悬浮分散剂.悬浮聚合氯乙烯单体,按后面叙述的评价方法,把得到的聚氯乙烯树脂的性能进行多孔性,孔隙率,粒度分布,堆积密度,凝胶时间的评价.同时,观察聚合釜的状态(结果如表2,4所示).聚氯乙烯专辑20f)0鼻表2加入处理后的氧化钛制得pvc树脂的性能往:分敲剂的聚乙烯酵(PVA)使用完全与实例1同等级表3比较例1～3氧化钛的处理情况注:成分a,b的添加量用对氧化锰1017份而言.表4比较例1～3聚氯乙烯村脂的评价注}分散荆的聚乙烯醇(PV A)使用了与实例】同等级33实例7氧化锇微粒子的表面赴理在带有搅拌器的釜中,按表5所示的配方把40kg的氧化钛(平均粒径015m:锐矿型)分散到100L的水介质中,制成浆孝{,然后添加2.5kg硫酸铝,1,3kg的水玻璃,升温约至50℃,然后添加0.1kg丙三醇二硬脂酸酯(三元醇和含碳数为18的羧酸酯.残存一个氢氧根)和丙三醇单硬脂酸酯01kg(三元醇含碳数为18的羧酸酯,残留2个氢氡根),另外还有二十烷醇(含碳数为20的高级～元醇)0.06kg,进行适当的脱盐处理及清洗,用喷雾干燥器烘干.悬浮聚合氯乙烯单体向内容积为100L的聚合釜(耐压釜)中按表6所示的配方加入去离子水50kg,另外,相对于氯乙烯单体投入部分皂化聚醋酸乙烯(皂化度为72%,平均聚合度为700)1×10～,用上述调制而成的氧化钛4×10一,叔一丁基过氧化新癸酸酯5×1{1～,再把聚合釜内抽气至5.985kPa(45mmHg柱)后,加入33kg氯乙烯单体,并开动搅拌.聚合温度选定57℃并保持至聚合终止.当聚合转化率达95%时,终止反应,回收反应釜内未反应单体后,放出聚合物浆料.进行脱水,干燥,得到的聚氯乙烯树脂,按后而叙述的试验方法,进行多孔性,孔隙率,粒度分。
聚氯乙烯的悬浮聚合法生产工艺流程
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【毕业论文】聚氯乙烯悬浮聚合工艺流程设计
摘要聚氯乙烯是世界上最价廉和应用最广的塑料，用来大规模生产电缆绝缘层、设备零件、管材、层合材料和纤维制品。
聚氯乙烯树脂的需求量巨大。
工业上，聚氯乙烯是采用悬浮或乳液聚合技术通过自由基聚合反应来生产的。
本设计的目标是年产18000吨的聚氯乙烯悬浮生产装置。
遵循技术先进、工艺可靠、经济合理、系统最优的原则完成本设计。
本设计的主要内容包括：对聚氯乙烯的国内外研究状况、应用领域和应用现状、生产概况、市场需求和应用前景的综述；详细介绍工艺流程；对聚合全系统的物料进行衡算；聚合釜选型和工艺尺寸计算；搅拌设备的选型和功率计算以及对聚合反应器釜进行热量衡算。
关键词：聚氯乙烯，悬浮聚合，工艺设计，工艺流程，聚合反应器AbstractPolyvinyl chloride is one of the cheapest and most widely used plastics globally. It is used for large-scale production of cable insulation, equipment parts, pipes, laminated materials and fiber manufacture. The demand for polyvinyl chloride resin is vast.Polyvinyl chloride is industrially produced by free-radical polymerization using the suspension or bulk technique. The major object of present design is a production plant for PVC with annual output 15000 ton, using suspension technique. According to the principles of advanced technology, credible technics, reasonable economics and optimized system, present design is completed.The main work of present design include : summerization on status of research on polyvinyl chloride at home and abroad, field and current status of application, the situation of production , the demand for market and applying in the future ;detailed description of technological process ; the total material balance of polymerization system ;the selection and design of polymerization reactor; the selection of stirring devices and the calculation of power thereof; and the heat balance of the polymerization reactor .Key words：Polyvinyl chloride, suspension polymerization, technological design，process flow, polymerization reactor目录摘 要 (III)目 录 (IV)第一章 前 言 (7)1.1选题背景 (7)1.2研究意义 (7)第二章 聚氯乙烯历史世界及供需和消费 (8)2.1 聚氯乙烯的发展历史 (8)2.2 世界聚氯乙烯供需 (8)2.3 中国聚氯乙烯供需 (8)2.4 聚氯乙烯树脂消费结构 (9)第三章 聚氯乙烯的典型聚合工艺 (10)3.1 典型聚合工艺概述： (10)3.1.1悬浮聚合 (10)3.1.2本体聚合 (11)3.1.3乳液聚合 (11)3.1.4微悬浮聚合 (12)3.1.5溶液聚合 (12)3.2典型聚合工艺技术特性比较 (12)第四章 悬浮聚合生产工艺与过程及其影响因素 (13)4.1聚氯乙烯悬浮聚合的生产技术 (13)4.1.1氯乙烯悬浮聚合生产工艺技术过程 (13)4.2氯乙烯悬浮聚合生产工艺技术进展 (15)4.2.1国内生产工艺技术进展 (15)4.2.2国外生产技术进展 (17)4.3悬浮法聚合工艺和设备 (20)4.3.1搪瓷釜 (20)4.4轴封与搅拌装置 (24)4.4.1 轴封 (24)4.4.2 搅拌装置 (26)4.5工艺流程 (28)4.6防粘釜技术 (32)4.7悬浮法防粘釜剂的进展 (34)4.7.1国外SPVC生产用涂布剂的进展 (34)4.8分散剂 (35)4.8.1分散剂的用途和影响 (35)4.8.2国外分散剂应用进展 (36)4.9 其它助剂 (37)第五章 聚氯乙烯聚合釜技术进展 (39)5.1 新型釜的介绍 (39)第六章 聚氯乙烯聚合装置设计 (41)6.1设计任务书 (41)6.1.1设计任务 (41)6.1.2设计条件 (42)6.1.3配方 (42)6.1.4生产时间分配 (42)6.2设计过程 (43)6.2.1已知量的计算 (43)6.2.2聚合釜物料衡算 (43)6.2.3聚合釜的设计 (44)6.2.4搅拌设计 (49)6.2.5 釜重的计算 (54)6.2.6 热量衡算 (56)第七章 结论 (60)参 考 文 献 (61)致 谢 (63)声明 (65)附录1 工艺流程概述附录2 工艺流程图附录3 聚合设备图第一章 前 言1.1选题背景聚氯乙烯( PVC) 是五大通用合成树脂之一,是木材、钢铁、玻璃、纸张等传统材料的良好代用品,因此在塑料工业中具有举足轻重的地位。
悬浮聚合法年产30万吨聚氯乙烯车间工艺设计_毕业设计说明书 精品
毕业设计说明书悬浮聚合法年产30万吨聚氯乙烯车间工艺设计学生姓名：学号：学院：专业：指导教师：2012年6月14日悬浮聚合法年产30万吨聚氯乙烯车间工艺设计摘要本文概述了聚氯乙烯的性质、应用、发展状况、工艺进展以及聚合过程中的影响因素，在此基础上确定了聚氯乙烯悬浮聚合的生产工艺路线和相关参数。
然后在物料衡算、热量衡算的基础上进行了设备选型、车间布置和经济核算。
文中还对防火防爆防雷和三废的处理回收等方案进行了简单的阐述。
最后绘制了带控制点的工艺流程图、主体设备图和车间布置图。
关键词：聚氯乙烯，悬浮聚合，反应釜，工艺设计The process design for PVC workshop of suspensionpolymerization with annual output of 300000 tonsAbstractThe properties, application, development and the technology progress of PVC were summaried in this paper. After the influence factors of synthesis process discussed, the production of acetic anhydride process route and related parameters are determined, and the material balance and heat balance of main equipments were calculated. Based on this, the equipments selection, workshop layout and economic accounting were accomplished. In addition, the protection of fire, lightning, poison and "three wastes" treatment recovery plan were simply discussed. Finally the process flow chart with control point, the figure of main equipments and workshop layout were drawed.Keywords:PVC；suspension polymerization；agitated reactor；process design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)1 绪论1.1 聚氯乙烯简介聚氯乙烯(Poly Vinyl Chloride)简称PVC，下同。
聚氯乙烯悬浮聚合工艺设计课程设计说明书
18500吨/年聚氯乙烯悬浮聚合工艺设计摘要本文讲述了我国聚氯乙烯工业生产技术的发展进程和目前状况，包括原料路线、工艺设备、聚合方法等。
本设计采用悬浮法生产聚氯乙烯，介绍了采用悬浮法生产PVC树脂工聚合机理，工艺过程中需要注意的问题，包括质量影响因素，工艺条件及合成工艺中的各种助剂选择，对聚合工艺过程进行详细的叙述。
并且从物料衡算、热量衡算和设备计算和选型三个方面进行准确的工艺计算，对厂址进行了选择，采取了防火防爆防雷等重要措施，对三废的处理回收等进行了叙述，画出了整个工艺的流程图。
关键词：聚氯乙烯，生产技术，悬浮法，防粘釜技术Design of 16500 tons / year PVC suspension polymerizationprocessABSTRACTThis article tells the story of China's PVC industry production technology of the development process and current situation, including raw material route, process equipment, polymerization methods and so on. The design and production of PVC by suspension method, the paper introduces the production of PVC by suspension method resin polymerization mechanism, need to be aware of the problems in the process of technology, including the quality influencing factors, technical condition and various additives in the synthesis process selection, description of how the polymerization process in detail. And from material balance, heat balance, and equipment selection three aspects to carry on the accurate calculation and process calculation, on the site selection, adopted the lightning protection and other important measures for fire and explosion prevention, the treatment to three wastes recycling and so on has carried on the narration.KEY WORDS: polyvinyl chloride，the production technology，the suspension method，anti-sticking reactor technology目录前言 (1)第1章总论 (2)1.1 国pvc发展状况及发展趋势 (2)1.2 聚合工艺 (3)1.2.1 单体合成工艺路线 (3)1.2.2 聚合工艺实践方法 (4)1.2.3 原料的选择 (5)1.2.4 原料的配比 (6)1.2.5 设计所用物料的物理性质 (7)1.2.6 主要工艺参数 (8)1.2.7 聚合反应过程工艺流程叙述 (10)第2章工艺计算 (13)2.1 物料衡算 (13)2.1.1 年投料的物料衡算 (13)2.1.2 车间的物料衡算 (14)2.1.3 釡数及投料系数的确定 (14)2.1.4热量衡算 (16)2.1.4循环冷却水用量 (17)第3章设备工艺设计 (19)3.1机械设备选项的原则 (19)3.1.1 满足工艺要求 (19)3.1.2 设备成熟可靠 (19)3.1.3 尽量采用国设备 (19)3.1.4 100立方米反应釜 (19)3.2 汽提塔 (20)3.3 混料槽 (20)3.4 离心机 (20)3.5 干燥器 (21)结论 (22)辞 (23)参考文献 (24)前言聚氯乙烯（PVC）是由氯乙烯单体（VCM）均聚或与其他多种单体共聚而制得的合成树脂，聚氯乙烯再配以增塑剂、稳定剂、高分子改性剂、填料、偶联剂和加工助剂，经过提炼、塑化、成型加工成各种材料。
悬浮法生产聚氯乙烯流程设计
3000吨/年聚氯乙烯悬浮聚合工艺设计摘要本设计为年产3000吨聚氯乙烯聚合工艺设计，整个设计文件由设计说明书和设计图纸两部分组成。
在设计说明书中，简单介绍了聚氯乙烯的生产现状、发展趋势、性能和主要用途，着重介绍以悬浮聚合法作为聚合的工艺生产方法。
在设计过程中，根据设计任务书的要求，进行了较为详细的物料衡算和热量衡算和聚合釜计算，对设备进行了工艺计算和选型，同时对整个装置进行了简单的技术经济评价。
绘制了相应的设计图纸，设计图纸包括工艺流程图、聚合釜装配图。
关键词：聚氯乙烯，悬浮聚合工艺，干燥，单体，生产工艺AbstractThe design for the 3,000 tons of PVC polymerization process design throughout the design file is composed by two parts of the design specification and design drawings. In the design manual, a brief introduction of PVC production status, development trends, performance, and the main purposes highlighted by suspension polymerization as the polymerization process production methods. In the design process, according to the requirements of the design task book to conduct a more detailed material balance and heat balance and the the polymerizer calculation process calculation and selection of equipment, a simple techno-economic evaluation of the entire device . Drawing of the design drawings, design drawings including process flow diagram of the polymerization reactor assembly drawing.Keywords: PVC ,suspension polymerization process, dry, monomer ,production process目录前言 (1)第1章产品及原料说明 (2)1.1 产品性质及质量标准 (2)1.1.1 名称及其结构 (2)1.1.2 产品性能 (2)1.1.3产品质量标准 (3)1.2 单体氯乙烯（VCM）的性质 (5)1.3聚氯乙烯配方 (6)第2章聚氯乙烯生产工艺流程设计 (7)2.1 聚氯乙烯生产工艺流程简述 (7)2.2 聚氯乙烯生产工艺流程操作步骤 (7)2.2.1 聚合单元 (7)2.2.2 汽提、干燥工序 (8)2.2.3 VC回收工序 (8)第3章物料衡算 (10)3.1 车间物料衡算 (10)3.1.1主要工艺参数 (10)3.1.2 生产任务的计算 (10)3.1.3投入单体的计算 (11)3.2 聚合釜的物料衡算 (12)3.2.2 聚合釜的生产计算 (12)第4章热量衡算 (14)4.1 聚合釜热量衡算 (14)4.1.1 参数设定 (14)4.1.2 混合热和搅拌热的考虑 (15)4.2 回流冷凝器热负荷的考虑 (15)4.3 物料带入聚合釜的热量 (15)4.4 聚合反应放出的热量 (16)4.5 物料带出聚合釜的热量 (16)4.6 反应过程需要加入的热量 (16)4.7 加热水的用量: (16)4.8 冷却水的用量： (16)4.9传热面积 (17)第5章设备工艺设计 (19)5.1 聚合釜的设计 (19)5.1.1 生产周期或生产批数 (19)5.1.2 根据年产量确定每批进料量 (19)5.1.3 选择反应器装料系数 (19)5.1.4 计算反应器体积 (19)5.1.5 聚合釜壁厚的计算 (20)5.2 汽提塔 (20)5.3 混料槽 (20)5.4 离心机 (21)5.5 干燥器 (21)参考文献 (22)前言聚氯乙烯（PVC）是由氯乙烯单体（VCM）均聚或与其他多种单体共聚而制得的合成树脂，聚氯乙烯再配以增塑剂、稳定剂、高分子改性剂、填料、偶联剂和加工助剂，经过提炼、塑化、成型加工成各种材料。
氯乙烯悬浮法聚合生产聚氯乙烯工艺流程解析
反应过程中转化的程度。转化率越高，则说明该物质参加反应的越多。 主要用于比较那些相同反应过程或物理加工过程的设备或装置性能
一般情况下，进入反应体系中的每一种物质都难以全部参加反应，所 的优劣。在分析对比催化反应器的生产强度时，常要看在单位时间内，
以转化率常小于 100％。有的反应过程，原料在反应器中的转化率很 单位体积催化剂所获得的产品量，亦即催化剂的生产强度，有时也称
温度和聚合压力。原料中的杂质主要是在合成、提纯、储存和运输过程
配置搅拌装置在氯乙烯悬浮聚合中搅拌可以使釜内的物料在轴
中带入的。氯乙烯悬浮聚合基本上都使用不溶于水而溶于单体的引发 向、径向流动并混合均匀，且各部分温度分布也比较均匀；搅拌叶旋转
剂，多采用有机过氧化物和偶氮类引发剂，引发剂对聚合反应及产品 产生的剪切力，可使单体形成微小的液滴，使其均匀地分散并悬浮于
关键词：溶剂；沸点；浸出温度；浸出效果；关系
1 浸出温度与浸出效果的关系
实际上没有达到 80%以上的馏份，而且低沸点高达 70℃，按原浸
油脂浸出是因为油脂可溶解于特定的溶剂中，根据这个特 出温度 55℃进行生产，结果浸出效果不佳，粕中残油增高。通过溶
性，利用油料中的油脂在特定溶剂中进行对流和分子的扩散，这 剂分析测定，我们将浸出温度提高到 63℃，同时相应提高了浸出
[1] 张丹．谈化工生产过程的常用指标[J]．化工生产，2007.
2 生产能力与生产强度
[2] 李缣．评价化工生产效果的重要性[J]．化学应用，2009.
氯乙烯悬浮法聚合生产聚氯乙烯工艺流程解析
胡延召
（齐化集团有限公司，黑龙江 齐齐哈尔 161000） 摘 要：聚合是在引发剂作用下的自由基聚合，聚合反应的基本过程包括链引发链增长、链终止。根据工艺条件、反应特点及产物 中欲分离的各种物料特性、分离目的，按流程配置的原则和方法进行配置。现对氯乙烯悬浮法聚合生产聚氯乙烯工艺流程进行解析。 关键词：反应原理；工艺条件；流程配置
悬浮法生产聚氯乙烯流程设计
悬浮法生产聚氯乙烯流程设计3000吨/年聚氯乙烯悬浮聚合工艺设计摘要本设计为年产3000吨聚氯乙烯聚合工艺设计，整个设计文件由设计说明书和设计图纸两部分组成。
在设计说明书中，简单介绍了聚氯乙烯的生产现状、发展趋势、性能和主要用途，着重介绍以悬浮聚合法作为聚合的工艺生产方法。
在设计过程中，根据设计任务书的要求，进行了较为详细的物料衡算和热量衡算和聚合釜计算，对设备进行了工艺计算和选型，同时对整个装置进行了简单的技术经济评价。
绘制了相应的设计图纸，设计图纸包括工艺流程图、聚合釜装配图。
关键词：聚氯乙烯，悬浮聚合工艺，干燥，单体，生产工艺AbstractThe design for the 3,000 tons of PVC polymerization process design throughout the design file is composed by two parts of the design specification and design drawings. In the design manual, a brief introduction of PVC production status, development trends, performance, and the main purposes highlighted by suspension polymerization as the polymerization process production methods. In the design process, according to the requirements of the design task book to conduct a more detailed material balance and heat balance and the the polymerizer calculation process calculation and selection of equipment, a simple techno-economic evaluation of the entire device . Drawing of the design drawings, design drawings including process flow diagram of the polymerization reactor assembly drawing.Keywords: PVC ,suspension polymerization process, dry, monomer ,production process目录前言 (1)第1章产品及原料说明 (2)1.1 产品性质及质量标准 (2)1.1.1 名称及其结构 (2)1.1.2 产品性能 (2)1.1.3产品质量标准 (3)1.2 单体氯乙烯（VCM）的性质 (6)1.3聚氯乙烯配方 (8)第2章聚氯乙烯生产工艺流程设计 (10)2.1 聚氯乙烯生产工艺流程简述 (10)2.2 聚氯乙烯生产工艺流程操作步骤 (10)2.2.1 聚合单元 (10)2.2.2 汽提、干燥工序 (11)2.2.3 VC回收工序 (11)第3章物料衡算 (14)3.1 车间物料衡算 (14)3.1.1主要工艺参数 (14)3.1.2 生产任务的计算 (14)3.1.3投入单体的计算 (15)3.2 聚合釜的物料衡算 (16)3.2.2 聚合釜的生产计算 (17)第4章热量衡算 (19)4.1 聚合釜热量衡算 (19)4.1.1 参数设定 (19)4.1.2 混合热和搅拌热的考虑 (21)4.2 回流冷凝器热负荷的考虑 (21)4.3 物料带入聚合釜的热量 (21)4.4 聚合反应放出的热量 (21)4.5 物料带出聚合釜的热量 (21)4.6 反应过程需要加入的热量 (21)4.7 加热水的用量: (22)4.8 冷却水的用量： (22)4.9传热面积 (23)第5章设备工艺设计 (26)5.1 聚合釜的设计 (26)5.1.1 生产周期或生产批数 (26)5.1.2 根据年产量确定每批进料量 (26)5.1.3 选择反应器装料系数 (26)5.1.4 计算反应器体积 (26)5.1.5 聚合釜壁厚的计算 (27)5.2 汽提塔 (27)5.3 混料槽 (27)5.4 离心机 (28)5.5 干燥器 (28)参考文献 (29)前言聚氯乙烯（PVC）是由氯乙烯单体（VCM）均聚或与其他多种单体共聚而制得的合成树脂，聚氯乙烯再配以增塑剂、稳定剂、高分子改性剂、填料、偶联剂和加工助剂，经过提炼、塑化、成型加工成各种材料。
年产3万吨悬浮聚合法生产聚氯乙烯工艺流_程设计
高分子合成工艺学设计说明书年产3万吨悬浮聚合法生产聚氯乙烯工艺流程设计摘要本文讲述了我国聚氯乙烯工业生产技术的开展进程和目前状况，包括原料路线、工艺设备、聚合方法等。
本设计采用悬浮法生产聚氯乙烯，介绍了采用悬浮法生产PVC树脂工聚合机理，工艺过程中需要注意的问题，包括质量影响因素，工艺条件及合成工艺中的各种助剂选择，对聚合工艺过程进行详细的表达。
并且从物料衡算、热量衡算和设备计算和选型三个方面进行准确的工艺计算，对厂址进行了选择，采取了防火防爆防雷等重要措施，对三废的处理回收等进行了表达，画出了整个工艺的流程图。
关键词：聚氯乙烯；生产技术；悬浮法；防粘釜技术ABSTRACTThis article tells the story of China's PVC industry production technology of the development process and current situation, including raw material route, process equipment, polymerization methods and so on. The design and production of PVC by suspension method, the paper introduces the production of PVC by suspension method resin polymerization mechanism, need to be aware of the problems in the process of technology, including the quality influencing factors, technical condition and various additives in the synthesis process selection, description of how the polymerization process in detail. And from material balance, heat balance, and equipment selection three aspects to carry on the accurate calculation and process calculation, on the site selection, adopted the lightning protection and other important measures for fire and explosion prevention, the treatment to three wastes recycling and so on has carried on the narration.Key words：polyvinyl chloride；the production technology；the suspension method；anti-sticking reactor technology目录摘要 (I)ABSTRACT (II)1 总论 (1)1.1 国内pvc开展状况及开展趋势 (1)1.2 单体合成工艺路线 (3)乙炔路线 (3)乙烯路线 (3)1 .3 聚合工艺实践方法 (4)1.3.1 悬浮聚合生产工艺 (4)1. 4 最正确的配方、后处理设备的选择 (4)配方的选择 (4)后处理设备侧择 (5)1.5 防粘釜技术 (6)原料及产品性能 (7)聚合机理 (8)自由基聚合机理 (8)链反响动力学机理 (8)成粒机理与颗粒形态 (10)影响聚合及产品质量的因素 (10)工艺流程表达 (10)1.9.1 加料系统 (10)1.9.2 聚合系统 (12)1.9.3 回收系统 (13)1.9.4 枯燥系统 (13)厂址的选择 (14)2 工艺计算 (14)2. 1 物料衡算 (14)聚合釜 (14)混料槽 (17)汽提塔 (18)离心机 (20)沸腾床 (21)包装 (22)热量衡算 (22)聚合釜 (22)沸腾床的热量计算 (27)2.3 设备的计算及选型 (33)聚合釜 (33)2 混料槽 (34)2 汽提塔 (34)2 离心机 (34)2 内热式沸腾床的计算 (35)2 泵、鼓风机、过滤器 (39)3 非工艺局部 (40)3.1 电石渣的处 (41)3.2 电石渣上清液的处理 (41)3.3 热水的综合利用 (41)3.4 转化水洗塔水的回收利用 (41)参考文献 (42)致谢 (43)1 总论聚氯乙烯〔PVC〕是五大热塑性合成树脂之一，塑料制品是最早实现工业化的品种之一。
悬浮法聚氯乙烯生产艺概述
编写：陈荣俊悬浮法聚氯乙烯生产工艺概述及反应机理 原理及总说明本聚合生产装置在绝氧状态下，依次通过釜内设的相应进料口，用水冲洗釜壁并排出之；借助蒸汽将0.22m³防粘釜剂均匀喷涂于釜壁，用水冲洗并排除之，加入缓冲剂以纯度100wt%计为3.92kg；加体积比为1:1.02的氯乙烯和温度为85-95℃的热水，装填系数为0.8-0.9；加分散剂并判断分散效果；确定分散体系稳定，即可加入复合引发剂；加链转移剂巯基乙醇折100％为0-4kg；聚合开始10分钟后，以1000kg/h的流量向釜内注入低于反应温度的水，聚合反应温度为49-64℃；达到转化率80％（约5小时）时，加终止剂终止反应；向浆料槽泄料，并在浆料槽中回收未反应的氯乙烯单体；浆料经汽提、脱水、干燥即得产品。
氯乙烯聚合工序主要由助剂配制、氯乙烯供料与回收、软水供给、聚合、汽提、出料、干燥及包装组成。
氯乙烯悬浮聚合反应是自由基型链锁聚合反应，即在聚合釜内加入一定量的氯乙烯和去离子水，在引发剂、悬浮剂及其他助剂作用下，借助较强的搅拌作用，在一定的温度和压力下进行聚合反应。
该反应过程分链引发、链增长、链转移、链终止阶段。
悬浮法PVC生产工艺由以下单元组成。
共分六个单元：Ｂ单元：无离子水和氯乙烯（vcm）的贮存与加料。
Ｃ单元：助剂的配制和助剂的贮存与加料加料；Ｄ单元：聚合釜涂壁和废水汽提；Ｅ单元：聚合；Ｆ单元：ＶＣＭ回收；Ｇ单元：ＰＶＣ浆液汽提。
本工艺说明按上述六个单元，分十七个工艺系统进行详细说明。
并对工艺理论，产品质量工艺控制，涂釜剂的应用及工艺标准进行阐述。
目录聚合安全技术…………………………………………………………工艺说明………………………………………………………………单元B：氯乙烯和水的储存与加料一、新鲜ＶＣＭ的贮存系统………………………………………二、回收ＶＣＭ的贮存系统…………………………………………三、无离子水系统……………………………………………………1、前言…………………………………………………………………2、冷无离子水系统……………………………………………………3、热无离子水系统……………………………………………………5、注水泵………………………………………………………………6、冲洗水泵……………………………………………………………7、冲洗水加压泵………………………………………………………四、聚合加料系统………………………………………………………1、前言…………………………………………………………………2、水加料系统…………………………………………………………3、单体加料系统………………………………………………………4、校正罐………………………………………………………………单元c：助剂的配制和贮存与加料五、缓冲剂系统…………………………………………………………1、前言…………………………………………………………………2、缓冲剂的配制与贮存………………………………………………3、缓冲剂循环系统……………………………………………………4、缓冲剂加料系统……………………………………………………六、分散剂系统…………………………………………………………1、前言…………………………………………………………………2、分散剂的配制与贮存………………………………………………3、ＰＶＡ的配制与贮存……………………………………………4、分散剂加料系统……………………………………………………七、引发剂系统…………………………………………………………1、前言…………………………………………………………………2、引发剂分散液的配制………………………………………………3、引发剂贮罐…………………………………………………………4、引发剂加料系统…………………………………………………单元D：涂壁系统、废水汽提八、聚合釜涂壁系统………………………………………………1、前言………………………………………………………………2、涂料的配制与贮存………………………………………………3、涂料溶液的使用…………………………………………………九、废水汽提系统…………………………………………………1、前言………………………………………………………………2、废水汽提系统…………………………………………………3、废水汽提塔的正常控制…………………………………………单元E：聚合十、聚合系统…………………………………………………………1、前言………………………………………………………………2、夹套冷却和挡板冷却……………………………………………3、聚合釜注入水……………………………………………………4、搅拌器密封节流套筒水冲洗……………………………………5、紧急事故终止剂加料……………………………………………6、反应监视…………………………………………………………7、压力测定和聚合手动卸压………………………………………十一、ＡＴＳＣ终止剂系统…………………………………………1、前言………………………………………………………………2、ＡＴＳＣ终止剂的配制与使用…………………………………3、ＡＴＳＣ终止剂加料……………………………………………十二、浆液输送系统…………………………………………………1、前言………………………………………………………………2、聚合釜出料………………………………………………………单元G：PVC浆料汽提十三、浆液汽提系统…………………………………………………1、前言………………………………………………………………2、汽提塔供料槽操作………………………………………………3、浆液汽提塔操作…………………………………………………4、汽提塔的物理过程说明…………………………………………单元F：氯乙烯回收十四、单体回收系统…………………………………………………1、前言………………………………………………………………2、聚合釜间歇回收…………………………………………………3、正常回收方法……………………………………………………4、回收压缩机操作…………………………………………………5、回收冷凝器系统…………………………………………………十五、空气抽真空系统………………………………………………1、前言………………………………………………………………2、聚合釜抽真空……………………………………………………3、设备抽真空………………………………………………………十六、蒸汽置换与抽真空系统………………………………………1、前言………………………………………………………………2、蒸汽置换系统……………………………………………………十七、壬基苯酚阻聚剂系统…………………………………………1、前言………………………………………………………………2、壬基苯酚的使用及贮存的物理性能……………………………3、将壬基苯酚加入回收系统………………………………………反应机理一、悬浮聚合………………………………………………………1、化学反应…………………………………………………………2聚合转化率…………………………………………………………3聚合放热量…………………………………………………………4、聚合釜……………………………………………………………二、悬浮聚合添加剂…………………………………………………a、缓冲剂……………………………………………………………b、分散剂……………………………………………………………c、铁螯合剂…………………………………………………………d、引发剂……………………………………………………………e、终止剂……………………………………………………………f、涂釜剂……………………………………………………………g、阻聚剂……………………………………………………………h、烧碱………………………………………………………………i、酸…………………………………………………………………三、悬浮聚合产品质量的工艺控制…………………………………1、产品质量规格……………………………………………………2、产品质量工艺控制………………………………………………A、前言………………………………………………………………B、分子量的工艺控制………………………………………………C、水份的工艺控制…………………………………………………D、颗粒度的工艺控制………………………………………………E、孔隙率的工艺控制………………………………………………F、视比重的工艺控制………………………………………………G、树脂中残留ＶＣＭ的工艺控制…………………………………H、黑树脂的工艺控制………………………………………………I、“鱼眼”的工艺控制……………………………………………J、树脂干流动性的工艺控制………………………………………聚合安全技术一、引发剂是在一定温度下容易分解的物质，应在低温下(一15℃以下)储存，冷库中的引发剂要定期检查，以免分解造成火灾或爆炸事故。
【毕业论文】聚氯乙烯悬浮聚合工艺流程设计
摘要聚氯乙烯是世界上最价廉和应用最广的塑料，用来大规模生产电缆绝缘层、设备零件、管材、层合材料和纤维制品。
聚氯乙烯树脂的需求量巨大。
工业上，聚氯乙烯是采用悬浮或乳液聚合技术通过自由基聚合反应来生产的。
本设计的目标是年产18000吨的聚氯乙烯悬浮生产装置。
遵循技术先进、工艺可靠、经济合理、系统最优的原则完成本设计。
本设计的主要内容包括：对聚氯乙烯的国内外研究状况、应用领域和应用现状、生产概况、市场需求和应用前景的综述；详细介绍工艺流程；对聚合全系统的物料进行衡算；聚合釜选型和工艺尺寸计算；搅拌设备的选型和功率计算以及对聚合反应器釜进行热量衡算。
关键词：聚氯乙烯，悬浮聚合，工艺设计，工艺流程，聚合反应器AbstractPolyvinyl chloride is one of the cheapest and most widely used plastics globally. It is used for large-scale production of cable insulation, equipment parts, pipes, laminated materials and fiber manufacture. The demand for polyvinyl chloride resin is vast.Polyvinyl chloride is industrially produced by free-radical polymerization using the suspension or bulk technique. The major object of present design is a production plant for PVC with annual output 15000 ton, using suspension technique. According to the principles of advanced technology, credible technics, reasonable economics and optimized system, present design is completed.The main work of present design include : summerization on status of research on polyvinyl chloride at home and abroad, field and current status of application, the situation of production , the demand for market and applying in the future ;detailed description of technological process ; the total material balance of polymerization system ;the selection and design of polymerization reactor; the selection of stirring devices and the calculation of power thereof; and the heat balance of the polymerization reactor .Key words：Polyvinyl chloride, suspension polymerization, technological design，process flow, polymerization reactor目录摘 要 (III)目 录 (IV)第一章 前 言 (7)1.1选题背景 (7)1.2研究意义 (7)第二章 聚氯乙烯历史世界及供需和消费 (8)2.1 聚氯乙烯的发展历史 (8)2.2 世界聚氯乙烯供需 (8)2.3 中国聚氯乙烯供需 (8)2.4 聚氯乙烯树脂消费结构 (9)第三章 聚氯乙烯的典型聚合工艺 (10)3.1 典型聚合工艺概述： (10)3.1.1悬浮聚合 (10)3.1.2本体聚合 (11)3.1.3乳液聚合 (11)3.1.4微悬浮聚合 (12)3.1.5溶液聚合 (12)3.2典型聚合工艺技术特性比较 (12)第四章 悬浮聚合生产工艺与过程及其影响因素 (13)4.1聚氯乙烯悬浮聚合的生产技术 (13)4.1.1氯乙烯悬浮聚合生产工艺技术过程 (13)4.2氯乙烯悬浮聚合生产工艺技术进展 (15)4.2.1国内生产工艺技术进展 (15)4.2.2国外生产技术进展 (17)4.3悬浮法聚合工艺和设备 (20)4.3.1搪瓷釜 (20)4.4轴封与搅拌装置 (24)4.4.1 轴封 (24)4.4.2 搅拌装置 (26)4.5工艺流程 (28)4.6防粘釜技术 (32)4.7悬浮法防粘釜剂的进展 (34)4.7.1国外SPVC生产用涂布剂的进展 (34)4.8分散剂 (35)4.8.1分散剂的用途和影响 (35)4.8.2国外分散剂应用进展 (36)4.9 其它助剂 (37)第五章 聚氯乙烯聚合釜技术进展 (39)5.1 新型釜的介绍 (39)第六章 聚氯乙烯聚合装置设计 (41)6.1设计任务书 (41)6.1.1设计任务 (41)6.1.2设计条件 (42)6.1.3配方 (42)6.1.4生产时间分配 (42)6.2设计过程 (43)6.2.1已知量的计算 (43)6.2.2聚合釜物料衡算 (43)6.2.3聚合釜的设计 (44)6.2.4搅拌设计 (49)6.2.5 釜重的计算 (54)6.2.6 热量衡算 (56)第七章 结论 (60)参 考 文 献 (61)致 谢 (63)声明 (65)附录1 工艺流程概述附录2 工艺流程图附录3 聚合设备图第一章 前 言1.1选题背景聚氯乙烯( PVC) 是五大通用合成树脂之一,是木材、钢铁、玻璃、纸张等传统材料的良好代用品,因此在塑料工业中具有举足轻重的地位。
悬浮法PVC
工艺说明――悬浮法聚氯乙烯――总说明本生产装置的聚合部分是以氯乙烯单体（ＶＣＭ）为原料，采用悬浮法生产技术，生产聚氯乙烯（ＰＶＣ）树脂，年生产能力四万吨。
后处理部分的干燥和包装由国内配套。
引进聚合部分由原料配制开始，到干燥的离心机给料泵出口为止，共分六个单元：Ｂ单元：包括无离子水脱氧在内的ＶＣＭ和水的贮存与加料。
Ｃ单元：溶液的配制和辅料加料；Ｄ单元：聚合釜涂壁和废水汽提；Ｅ单元：聚合；Ｆ单元：ＶＣＭ回收；Ｇ单元：ＰＶＣ浆液汽提。
本工艺说明按上述六个单元，分十七个工艺系统进行详细说明。
并对工艺理论，产品质量工艺控制，涂釜剂的应用及工艺标准进行阐述。
本工艺说明由Ｂ．Ｆ．Ｇ提供，不涉及国内配套的干燥和包装。
目录１．工艺说明┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄6１．１新鲜ＶＣＭ的贮存系统┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄6１．１．１前言 (6)１．１．２新鲜ＶＣＭ的贮存 (6)１．２．回收ＶＣＭ的贮存系统 (6)１．２．１前言 (6)１．２．２回收ＶＣＭ的贮存系统 (6)１．３无离子水系统 (7)１．３．１前言 (7)１．３．２冷无离子水系统 (8)１．３．３热无离子水系统 (8)１．３．４无离子水的混合与加料 (8)１．３．５注水泵 (8)１．３．６冲洗水泵 (9)１．３．７冲洗水加压泵 (9)１．３．８无离子水脱氧器 (10)１．４缓冲剂系统 (10)１．４．１前言 (10)１．４．２缓冲剂的配制与贮存 (10)１．４．３缓冲剂循环系统 (10)１．４．４缓冲剂加料系统 (10)１．５．分散剂系统 (11)１．５．１前言 (11)１．５．２分散剂的配制与贮存 (11)１．５．３ＰＶＡ的配制与贮存 (12)１．５．４特殊分散剂的贮存和使用 (12)１．５．５分散剂加料系统 (12)１．５．６特殊分散剂加料 (13)１．６引发剂系统 (13)１．６．１前言 (13)１．６．２引发剂分散液的配制 (14)１．６．３引发剂贮罐 (14)１．６．４引发剂加料系统 (14)１．７聚合釜涂壁系统 (14)１．７．１前言 (14)１．７．２涂料的配制与贮存 (15)１．７．３涂料溶液的使用 (15)１．８聚合加料系统 (15)１．８．１前言 (15)１．８．２水加料系统 (16)１．８．３单体加料系统 (17)１．９聚合系统 (17)１．９．１前言 (17)１．９．２夹套冷却和挡板冷却 (18)１．９．３聚合釜注入水 (18)１．９．４搅拌器密封节流套筒水冲洗 (18)１．９．５紧急事故终止剂加料 (19)１．９．６反应监视 (19)１．９．７压力测定和聚合手动卸压 (20)１．１０ＡＴＳＣ终止剂系统 (20)１．１０．１前言 (20)１．１０．２ＡＴＳＣ终止剂的配制与使用 (20)１．１０．３ＡＴＳＣ终止剂加料 (21)１．１１浆液输送系统 (21)１．１１．１前言 (21)１．１１．２聚合釜出料 (22)１．１２浆液汽提系统 (22)１．１２．１前言 (22)１．１２．２汽提塔供料槽操作 (22)１．１２．３浆液汽提塔操作 (23)１．１２．４汽提塔的物理过程说明 (24)１．１３单体回收系统 (25)１．１３．１前言 (25)１．１３．２聚合釜间歇回收 (25)１．１３．３正常回收方法 (25)１．１３．４回收压缩机操作 (26)１．１３．５回收冷凝器系统 (27)１．１４空气抽真空系统 (27)１．１４．１前言 (27)１．１４．２聚合釜抽真空 (28)１．１４．３设备抽真空 (28)１．１５蒸汽置换与抽真空系统 (28)１．１５．１前言 (28)１．１５．２蒸汽置换系统 (28)１．１６壬基苯酚阻聚剂系统 (29)１．１６．１前言 (29)１．１６．２壬基苯酚的使用及贮存的物理性能 (29)１．１６．３将壬基苯酚加入回收系统 (30)１．１７废水汽提系统 (30)１．１７．１前言 (30)１．１７．２废水汽提系统 (30)１．１７．３废水汽提塔的正常控制 (31)２工艺理论２．１聚合 (31)２．１．２聚合转化率 (31)２．１．３聚合放热量 (32)２．２聚合釜 (32)２．３聚合添加剂 (32)２．３．１缓冲剂 (32)２．３．２分散剂 (32)２．３．３铁螯合剂 (32)２．３．４引发剂 (32)２．３．５终止剂 (33)２．３．６涂釜剂 (33)２．３．７阻聚剂 (33)２．３．８烧碱 (33)２．３．９酸 (33)３产品质量的工艺控制 (33)３．１产品质量规格 (33)３．２产品质量工艺控制 (34)３．２．１前言 (34)３．２．２分子量的工艺控制 (34)３．２．３水份的工艺控制 (34)３．２．４颗粒度的工艺控制 (34)３．２．５孔隙率的工艺控制 (35)３．２．６视比重的工艺控制 (36)３．２．７树脂中残留ＶＣＭ的工艺控制 (36)３．２．８黑树脂的工艺控制 (36)３．２．９“鱼眼”的工艺控制 (36)３．２．１０树脂干流动性的工艺控制 (36)４涂釜剂的应用 (36)４．１涂釜液的配制 (36)４．２涂釜液的喷涂 (37)４．３蒸汽涂釜的程序 (37)４．４釜壁涂层的程序 (38)４．５釜壁涂层液的检验程序（醇溶液） (38)４．６代号１０Ｃ涂釜液的１０Ｃ含固量的检测程序（水溶液） (38)１．工艺说明１．１新鲜ＶＣＭ的贮存系统１．１．１前言本装置所用的新鲜ＶＣＭ是由ＶＣＭ车间管道输送来的。
悬浮聚合法年产30万吨聚氯乙烯车间工艺设计
毕业设计说明书悬浮聚合法年产30万吨聚氯乙烯车间工艺设计学生姓名：_______________ 学号：________________学院：_________________________________________专业：_________________________________________指导教师：______________________________________2012年6月14日悬浮聚合法年产30万吨聚氯乙烯车间工艺设计摘要本文概述了聚氯乙烯的性质、应用、发展状况、工艺进展以及聚合过程中的影响因素，在此基础上确定了聚氯乙烯悬浮聚合的生产工艺路线和相关参数。
然后在物料衡算、热量衡算的基础上进行了设备选型、车间布置和经济核算。
文中还对防火防爆防雷和三废的处理回收等方案进行了简单的阐述。
最后绘制了带控制点的工艺流程图、主体设备图和车间布置图。
关键词：聚氯乙烯，悬浮聚合，反应釜，工艺设计The process design for PVC workshop of suspensionpolymerization with annual output of 300000 tonsAbstractThe properties, applicati on, developme nt and the tech no logy progressof PVC were summaried in this pap er. After the in flue nee factors of syn thesis process discussed, the product ion of acetic an hydride process route and related parameters are determ in ed, and the material bala nee and heat balanee of main equipments were calculated. Based on this, the equipments selection, workshop layout and economic accounting were accomplished. In additi on, the protect ion of fire, light ning, pois on and "three wastes" treatment recovery plan were simply discussed. Finally the process flow chart with control point, the figure of main equipments and workshop layout were drawed.Keywords: PVC; suspension polymerization agitated reacto; process design目录1 绪论1 1.1 聚氯乙烯简介11.2聚氯乙烯的发展状况11.3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51.4.1 本体聚合生产工艺51.4.2 乳液聚合生产工艺51.4.3 悬浮聚合生产工艺51.5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61.5.2 间歇式操作71.6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71.6.2 乙炔的影响，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，7 1.6.3 高沸物的影响81.6.4聚合体系中氧的影响81.6.5聚合体系中铁的影响81.6.6 分散剂的影响81.6.7 引发剂的影响91.6.8 涂釜剂的影响91.6.9 调节剂的影响91.6.10 聚合温度的影响91.6.11 无机添加剂的影响92本设计的工艺流程和相关参数的设定112.1本设计拟采用的方法112.1.1 生产方法112.1.2 反应机理112.2本设计拟采用的工艺条件112.2.1 聚合釜的选择112.2.2氯乙烯单体回收冷凝系统132.2.3 气提系统14224 离心系统142.2.5 PVC 树脂的干燥系统152.3 工况温度的选择152.4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162.4.2 主要工艺参数162.4.3 工艺流程图173 物料衡算183.1 有关设计参数设定183.2 本工艺的配方183.3 聚合釜的物料衡算183.3.1 物料平衡图193.3.2反应前后各物质的质量计算193.3.3 物料衡算表193.4 混料槽的物料衡算203.4.1 物料平衡图203.4.2混料前后各物质的质量计算213.4.3 物料衡算表213.5 汽提塔的物料衡算213.5.1 物料平衡图213.5.2汽提前后各物质的质量计算223.5.3 物料衡算表233.6离心部分的物料衡算23 361 物料平衡图243.6.2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,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,263.9筛分部分的物料衡算26 3.9.1 物料平衡图263.9.2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273.10.2连续操作过程物料衡算274 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34441气流干燥部分的相关数据,,,,,,,,,,,,,,,,,,,35 442 执量衡算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39 452 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575.9.2原料氯乙烯计量罐设计59 6厂址选择及车间布置设计606.1厂址选择的依据和原则,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,60 62 车间厂房布置1 1 / /y -4 1 1 ，J J J J J J J J J J J J J J J J J J J J J J J J J60 6.2.1车间厂房布置的原则,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,606.2.2 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,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,636.4 本设计的车间布置,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,657 技术经济* —1 |y | J J J J J J J J J J J J J J J J J J J J J J J J J J J J67 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,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,677.3・2成^本估^算，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，687.3.3 收入、税收和利润,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,70 7 3 4 经济评价* ■~I—* ly 1 * \ \/ \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75 821 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,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,758 4 废渣防治768 4 1 废渣危害76■■ ■ *— 1 JzzL / 1__J |—|842 废渣防治措施,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,76 9 纟结^论77•*^"1~1 * 1—JJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJ参考文献,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,78至致谢81 Y/44 j j j j j j j j j j j j j j j j j j j j j j j j j j j j j j jXXXX2012届毕业设计说明书1 绪论1.1聚氯乙烯简介聚氯乙烯(Poly Vinyl Chloride)简称PVC,下同。
悬浮聚合型聚氯乙烯树脂的研究进展
悬浮聚合型聚氯乙烯树脂的研究进展摘要：本文综述了悬浮聚合型聚氯乙烯（PVC）树脂的研究进展。
悬浮聚合是一种重要的PVC生产方法，其在工业中具有广泛应用。
本文首先介绍了悬浮聚合法的原理及其在PVC制备中的作用。
接着，详细探讨了悬浮聚合过程中影响PVC颗粒形态、尺寸和性能的关键因素，包括反应温度、引发体系、悬浮剂种类等。
此外，还讨论了近年来在悬浮聚合型PVC树脂领域的创新研究，涵盖了环保型悬浮剂的应用、高效能催化剂的开发等。
总体而言，本文系统梳理了悬浮聚合型PVC树脂的研究现状与未来发展趋势。
关键词：悬浮聚合型聚氯乙烯、PVC制备、颗粒形态、悬浮剂、催化剂。
引言：随着工业技术的不断发展，悬浮聚合型聚氯乙烯（PVC）树脂作为一种重要的合成材料备受关注。
其在制备过程中的颗粒形态、尺寸和性能直接影响着应用领域的拓展。
本文将带您深入探索悬浮聚合法在PVC制备中的关键作用，解析影响因素，同时展望近年来涌现的创新研究。
从环保到高效能催化剂，我们将为您呈现悬浮聚合型PVC树脂领域的前沿动态，为理解其研究现状与未来走向搭建桥梁。
一悬浮聚合法在聚氯乙烯制备中的关键原理悬浮聚合法作为一种重要的聚氯乙烯（PVC）制备方法，在工业生产中广泛应用，其关键原理在于通过在水中悬浮聚合物前体，实现高分散度和颗粒形态的控制。
该方法的主要步骤包括氯乙烯单体的悬浮、引发体系的激活、PVC颗粒的生长与形成。
1、氯乙烯单体的悬浮是悬浮聚合法的核心步骤之一。
在该过程中，氯乙烯单体被悬浮于水中，并通过机械搅拌或气体通入等方式使其保持悬浮状态。
这样的操作使得氯乙烯单体与引发剂、助剂等分散均匀，为后续反应创造了有利条件。
2、引发体系的激活是实现悬浮聚合的关键步骤。
引发体系在反应中产生自由基，促使氯乙烯单体发生聚合反应。
常用的引发剂包括过硫酸铵、过氧化苯甲酰等。
这些引发剂在适当的条件下分解，释放出自由基，引发氯乙烯单体的开环聚合，最终形成PVC聚合物。
悬浮聚合生产聚氯乙烯介绍
悬浮聚合生产聚氯乙烯介绍首先，悬浮聚合是将乙烯和氯气通过一系列的反应和处理装置，转化为聚氯乙烯颗粒的过程。
在反应器中，乙烯和氯气在催化剂的作用下进行聚合反应，生成聚氯乙烯颗粒。
反应器中温度、压力和搅拌速度等参数都需要控制得当，以保证聚合反应的顺利进行。
其次，粉碎是将聚氯乙烯树脂颗粒进行分散和破碎，以获得适当的颗粒大小。
粉碎时，聚氯乙烯树脂颗粒通过一系列的分散器和破碎机进行处理，最终得到所需的颗粒大小。
再次，塑化是将粉碎后的聚氯乙烯树脂颗粒进行熔融和塑化的过程。
在塑化机中，聚氯乙烯树脂颗粒通过加热和搅拌，变为黏稠的熔融物质。
塑化过程中需要控制温度和搅拌速度，以保持熔融物质的均匀性和流动性。
最后，再粉碎是将塑化后的聚氯乙烯熔融物质进行冷却和固化，并通过破碎机将其变为颗粒状。
再粉碎过程中，熔融物质通过冷却器和破碎机，迅速冷却和破碎，最终得到聚氯乙烯颗粒。
除了以上的工艺步骤，悬浮聚合生产聚氯乙烯还需要涉及到催化剂的选择、添加剂的控制和废气处理等问题。
催化剂的选择直接影响聚合反应的效率和聚氯乙烯的质量；添加剂的控制可以改变聚氯乙烯的性能，如增加塑化剂可以使聚氯乙烯变软；废气处理是因为在生产过程中会产生一些有害气体，需要通过废气处理设备进行处理，以保证环境安全。
悬浮聚合生产聚氯乙烯的方法具有以下优点：首先，该方法的成本相对较低，能够产生高性能的聚氯乙烯树脂；其次，该方法生产的聚氯乙烯树脂具有良好的综合性能，如机械强度高、耐候性好、电绝缘性好等；再次，该方法可以根据产品需求进行调整，生产出不同性能的聚氯乙烯树脂。
然而，悬浮聚合生产聚氯乙烯也存在一些问题。
首先，废水和废气的处理是一个困扰行业的环保难题。
废水处理需要考虑高含氯化合物的处理和回收；废气处理则需要考虑高浓度的氯气和有机物的处理和净化。
其次，聚合过程中会产生一些副产物和废弃物，如塑化剂、添加剂和颗粒状物质等，需要进行妥善处理和利用。
总之，悬浮聚合生产聚氯乙烯是一种重要的生产方法，能够实现高效、低成本、高质量的聚氯乙烯树脂生产。