年产5000吨聚四氟乙烯生产车间工艺设计

广西工学院

毕业设计说明书

课题名称

英文名称

系别

专业

班级

学号

姓名

指导教师

年月日

广西工学院

毕业设计(论文)任务书

I

课题名称

系别

专业

班级

学号

姓名

指导教师(签字)

教研室主任(签字)

系主任(签字)

年月日

设计课题：

年产5000吨聚四氟乙烯生产车间工艺设计

主要内容及表现形式：

生产方法及工艺生产路线的确定；

II

工艺流程设计；

工艺计算；

主要设备的工艺计算及设备选型；

车间布置设计；

绘图：绘制带控制点的工艺流程图；车间平、立面布置图；主要设备图。

撰写说明书。

基本要求：

论证设计方案；掌握设计的方法及原则；掌握工艺计算的方法和原则；掌握化工绘图的要求和标准，所绘制的图中既有手工图，又有计算机绘图；掌握投资与成本估算、价格估算和经济评价的基本内容和主要方法；对水、电、汽等公用工程有所了解；能提出对环保、安全措施的要求；初步掌握撰写设计说明书的基本内容和要求，说明书字迹工整，最好打字；并附有一份3000字符的有关外文文献及译文。

四、完成期限

第1～3周：查阅资料文献，选择生产方法，确定工艺路线，写出开题报告；

第4～11周：工艺设计计算及绘图；

第12～13周：说明书撰写；

第14周：答辩。

摘要

本设计的目的是，设计由四氟乙烯聚合生产聚四氟乙烯的车间生产工艺。设计中，

III

简述了由四氟乙烯聚合生产聚四氟乙烯的基本流程，通过选定合适的车间生产工艺参数、反应条件，按照一定的产品质量标准以及生产技术指标对反应过程所涉及到的各种物质进行物料和能量的衡算，并在此基础上对生产中所涉及的各种生产设备的参数进行计算和设备选型。本设计的反应流程为，以液态四氟乙烯为原料，首先通过气化设备使其汽化，然后通过预热器预热到100℃，之后便以1.15m/s的初速度进入固定床反应器中进行聚合反应，从固定床反应器中出来后的气固混合物，利用旋风分离器分离出产品，原料气回流入固定床反应器。产品经过流化床干燥器干燥、降温得到供包装出售的乙烯成品。反应温度为100℃，单程转化率为3.6%，总转化率100%。

关键字：四氟乙烯，聚合，固定床反应器，车间设计

Abstract

The purpose of this design is the design produced by the polymerization

IV

of tetra fluoroethylene PTFE workshop production process. Design, outlined by the production of Teflon PTFE basic process of polymerization, a suitable workshop production by the selected process parameters, reaction conditions, according to certain standards of product quality and production technical indicators on the reaction process involved various substances for material and energy balance, and on this basis, involved in the production of various production equipment and the equipment selection parameters were calculated. The design of the reaction process is, as raw material in liquid tetra fluoroethylene, first through the gasification equipment to vaporize, and then through the pre-heater heated to 100 ℃, after they have to 1.15m / s initial velocity into a fixed-bed reactor in the polymerization reaction, out from the fixed bed reactor after the gas-solid mixture, the use of cyclone separation of the product, raw gas back into the fixed bed reactor. Product after drying fluidized bed dryer, cooling be for sale vinyl packaging products. Reaction temperature is 100 ℃, the conversion rate of 3.6% one-way, the total conversion rate of 100%.

Keywords: PTFE, polymerization， reactor, plant design

V

目录

摘要 .................................................................................................I II Abstract ..............................................................................................I V 1 绪论 .. (1)

1.1 概述 (1)

1.1.1 聚四氟乙烯性质 (1)

1.1.2 聚四氟乙烯用途及应用前景 (2)

1.1.3 世界聚四氟乙烯发展概况 (4)

1.1.4 我国聚四氟乙烯发展前景 (5)

1.2 设计任务和内容 (8)

1.3 生产方法和工艺流程的设计原则 (8)

1.4 计算机在车间设计的应用 (9)

2 生产方案及流程的确定 (10)

2.1 工业中生产聚四氟乙烯的常用方法 (10)

2.1.1 引发剂引发混合液聚合 (10)

2.1.2 热引发本体聚合 (12)

2.2 生产方法的特点 (12)

2.2.1 引发剂引发混合液聚合 (12)

2.2.2 热引发本体聚合 (13)

2.3 生产设备初探 (13)

2.3.1 常用的反应器 (13)

2.3.2 换热器 (15)

2.4 本设计的生产方法及流程 (16)

2.4.1 生产聚四氟乙烯工艺流程示意图 (17)

2.4.2 生产工艺流程 (17)

2.4.3 生产工艺流程的特点 (18)

3 物料衡算 (18)

3.1 蒸发器及附属换热器 (20)

3.2 蒸汽动力压缩机 (21)

3.3 干燥物料衡算 (21)

3.4 物料衡算汇总表 (22)

4 能量衡算 (22)

4.1 能量衡算说明 (22)

4.2 蒸发器热量衡算 (23)

4.2.1 蒸发热量衡算说明 (23)

VI