聚氯乙烯氯乙烯合成工艺原理讲解
pvc 原理
pvc 原理PVC(聚氯乙烯)是一种常用的塑料材料,具有良好的物理性能和化学稳定性,广泛应用于建筑、制造业和日常用品等领域。
其原理基于聚合反应,下面将详细介绍PVC的制备过程以及相关原理。
PVC的制备过程可以分为两个主要步骤:氯乙烯生成和聚合反应。
首先,通过氯化工艺制备氯乙烯(C2H3Cl),这是PVC的基础单体。
氯化工艺通常使用氯化氢气和乙烯反应,生成氯乙烯。
氯乙烯生成后,需要对其进行聚合反应,构成高分子量的PVC。
聚合反应过程可以通过两种方法进行:自由基聚合和阴离子聚合。
其中,自由基聚合是应用最广泛的方法。
自由基聚合是通过引入自由基引发剂来触发聚合反应。
自由基引发剂在一定条件下分解,产生自由基,然后与氯乙烯发生反应,并将其连接成高分子链。
自由基聚合过程中,反应速度快,反应活性高,可以在较短的时间内制备大量的PVC。
另一种聚合方法是阴离子聚合,它通过向氯乙烯中加入阴离子引发剂来触发聚合反应。
阴离子引发剂与氯乙烯反应生成阴离子,在此基础上进行链延长,形成高分子PVC。
相较于自由基聚合,阴离子聚合速度较慢,但在制备特定性能要求的PVC时具有一定优势。
无论是自由基聚合还是阴离子聚合,制备出的PVC都可以通过加入适量的增塑剂和稳定剂来改善其性能,以满足不同的应用需求。
增塑剂可以提高PVC的柔韧性和抗冲击性,稳定剂可以提高PVC在高温条件下的稳定性。
总结起来,PVC的制备原理主要包括氯乙烯生成和聚合反应两个步骤。
聚合反应可以通过自由基聚合和阴离子聚合两种方法进行。
通过控制聚合条件以及添加增塑剂和稳定剂,可以制备出满足不同要求的PVC产品。
聚氯乙烯聚合原理
高聚物生产技术
Polymer production technology
聚氯乙烯生产技术
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项目二 聚氯乙烯生产技术
任务二:聚氯乙烯工艺路线探究
第1讲:聚氯乙烯聚合原理
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一、自由基聚合
1、聚氯乙烯的合成
早在1835年,法国人就发现了氯乙 烯,直到1912~1913年,德国化学家才 发展了聚氯乙烯的工业生产方法。1940 年美国的古得里奇公司创建了悬浮聚合, 从此以后,聚氯乙烯工业开始发展。聚氯 乙烯的聚合机理为自由基聚合。
聚合和自由基型共聚合。
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3、引发剂
自由基型合成聚氯乙烯所用的引发剂 主要有以下四种: 偶氮化合物,例如,偶氮二异丁腈
(AIBN)。 有机过氧化合物,例如,过氧化二苯甲
酰(BPO)。 无机过氧化合物,例如,过硫酸钾
(KSP)。 氧化还原体系引发剂,例如,过氧化氢
①向小分子的转移,主要有单体 、引发剂、溶剂。
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②高分子转移 向大分子分子的转移,主要有大分 子链状自由基和稳定大分子。 转移的结果是合成的大分子支链化 ,形成长短不一的支链。
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聚氯乙烯生产技术
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(3)链终止
链自由基失去活性形成稳定聚 合物的反应,可以分为偶合终止和 岐化终止。 双基偶合终止:
双基歧化终止:
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聚氯乙烯氯乙烯合成工艺原理讲解
合成工艺讲解课件1、合成工序的生产任务:本工序的主要任务是将盐酸工序送来的HCL和乙炔工序送来的C2H2经混合脱水、转化、清净、压缩、精馏过程生产出纯度为99.99%的氯乙烯单体供聚合使用;合成工序是烧碱和PVC的衔接工序,前为盐酸工序和乙炔工序,后供聚合,是PVC的工艺核心;2、氯乙烯C2H3Cl 分子量:62.5物理性质:在常温常压下氯乙烯是一种无色有乙醚香味的气体,其沸点为-13.9℃,凝固点为-159.7℃;爆炸性:氯乙烯易燃,与空气混合形成爆炸性混合物,爆炸范围4-21.7%体积比;毒性:氯乙烯对人有麻醉作用,对肝脏有影响,可使人中毒;当其浓度在0.1%以上时,开始有麻醉现象,表现为困倦,注意力不集中,随后出现视力模糊,走路不稳,在其浓度达20-40%时,可使人产生急性中毒,呼吸缓慢以致死亡,长期接触能引起消化系统疾病;空气中允许浓度为30mg/m33、乙炔:C2H2,分子量:26物理性质:在常温下纯乙炔为无色气体,工业乙炔因含有硫化氢、磷化氢等杂质,而具有特殊的刺激性的气味;沸点:-83.66℃凝固点:-85℃爆炸性:下列情况下可以爆炸:A:高温550℃加压>1.5表压或有某些物质存在时,如电石氧化铝、铜屑、氢氧化铁等;B:与空气混合在2.3-81%范围时,特别在含乙炔7-13%时;C:与氧混合在2.5-93%范围时,特别在含乙炔30%时;D:当乙炔和氯气混合时,在阳光下即能爆炸;E:与铜、汞、银接触生成相应的金属化合物时;空气中允许浓度为500mg/m3;4、氯化氢:HCl,分子量:36.46物理性质:是一种无色有刺激性气味的气体;沸点:-84.8℃,极易溶于水化学性质:性质活泼,除贵金属外能与大多数金属反应,生成金属氯化物,对各种植物纤维亦有强烈的腐蚀性;空气中允许浓度为15mg/m35、阻火器及乙炔砂封的工作原理;目前阻火器普遍使用的是金属丝网过滤器,筒体内部布置了较多的金属丝网,目的是吸收热量,因为金属是热的良导体,从而阻断了燃烧三要素之一:燃烧所需要的热量;燃烧三要素是可燃物、助燃物、燃烧所需的热量;由于吸收了大量的热量,使的即使存前两个因素都存在,但是由于热量不够,使得可燃物达不到燃烧自燃所需要的温度,自然就燃烧过程就无法继续进行,只能终止;简单的说阻火器的灭火原理是当火焰通过狭小孔隙时,由于冷却作用使热损失突然增大而中止燃烧;影响阻火器性能的因素为阻火层厚度及其孔隙或通道的大小;6、混合器结构及工作原理:示意图讲解,过氯的影响和现象,如何对其进行控制和检测,结合本厂的情况,及过氯后的处理;7、酸雾过滤器的结构和工作原理:示意图讲解8、混合脱水的工作原理:乙炔和氯化氢混合后,进行冷冻脱水时,其冷凝水则以40%的盐酸雾析出,混合气的含水取决于冷冻温度;温度控制在-14±0.5℃,可使混合气含水达到0.013%以下指标:0.06%;在混合气冷冻脱水过程中,冷凝的40%盐酸,除少量是以液膜状自石墨冷却器列管内壁流出外,大部分呈极细微的“酸雾”悬浮于混合气流中,形成“气溶胶”,采用浸渍3~5%憎水性有机硅树脂的5~10μm细玻璃纤维,发现“气溶胶”与垂直的玻璃纤维相碰撞后,大部分雾粒被截留,在借重力向下流动的过程中液滴逐渐增大,最后滴落下来并排出;9、混合脱水的目的:①原料气中存在的水分容易溶解HCL形成盐酸,严重腐蚀转化器;②水分的存在易使转化器的催化剂结块,降低催化剂的活性,还导致整个转化系统的阻力增加,气流分布不均匀,局部地方由于反应特别剧烈而过热,HgCl2的升华加剧,催化剂的活性迅速降低③水分的存在还容易发生副反应,C2H2+H2O-----CH3CHO乙醛在精制中不易除去,成为VC单体中的杂质,对聚合反应有一定的影响;10、原料气进入转化系统的要求:①HCL:纯度≥93%,游离氯<0.04%②乙炔:纯度>98.5%,含氧<1%,不含S、P.③混合气水分<0.06%.④预热器后的混合气温度>75℃;11、原料气摩尔比的控制及控制过高过低有什么影响HCl:C2H2为1.05-1.1:1;原因为:原料过量利于反应向右进行;①HCL比乙炔便宜;②乙炔过量会使触媒中毒失去活性;③分子比控制过大会造成HCL消耗增大,中和碱洗吸收负荷增重;还易造成过量的HCL和氯乙烯反应生成副产物二氯乙烷④分子比控制过小,会使乙炔反应不完全,乙炔的转化率降低;12、转化原理:乙炔和HCL反应原理乙炔气体和氯化氢气体按照1:1.03~1.10的比例混合后,通过氯化高汞触媒催化,在约180℃温度下反应生成粗氯乙烯;反应方程式如下:C2H2+HCl→C2H3Cl+29.8kcal/mol124.8kJ/molHCL与C2H2反应历程分为5个步骤①外扩散:乙炔和氯化氢向碳的外表面进行扩散;②内扩散:乙炔、氯化氢经碳的微孔通道向内表面扩散;③表面反应:乙炔、氯化氢在升汞催化剂活化中心反应发生加成反应生成氯乙烯;④内扩散:氯乙烯经碳的微孔通道向碳的外表面扩散;⑤外扩散:氯乙烯自碳外表面向气流扩散;13、影响氯乙烯合成反应的因素有那些①原料气纯度:合成反应对原料气有严格的要求,要求HCL:纯度≥93%,游离氯<0.04%乙炔:纯度>98.5%,含氧<1%,不含S、P.②触媒质量及转化器触媒的装填情况:触媒的含汞量要求8-12%,触媒水分要求<0.3%;③水分:HCL与C2H2混合气的水分要求<0.06%;④反应温度:最佳反应温度130-180℃;⑤空间流速:25-40Nm3C2H2/m3触媒h⑥HCL与乙炔的摩尔比:1.05-1.1:1;14、粗氯乙烯清净的原理:清净的目的:合成反应后的粗氯乙烯内含有大量氯化氢、未反应的乙炔、氮气;氢气、二氧化碳等气体,以及转化副反应生成的乙醛、二氯乙烷、二氯乙烯等;为了生产高纯度单体,应彻底将这些杂质除掉;泡沫塔吸收的原理:利用了HCL极易溶于水的原理水洗除去在水中溶解度大的氯化氢;这个过程在合成工序泡沫脱酸塔内进行,可回收氯化氢;并且利用盐酸脱析装置将回收的氯化氢再返回氯化氢总管循环利用,脱析后的稀酸返回泡沫塔做吸收液,形成闭路循环,有效解决了交通不便废酸不好外卖的问题,也降低了氯化氢单耗;碱洗是中和泡沫吸收后残留的少量氯化氢,以及粗氯乙烯中的二氧化碳气体杂质;碱洗吸收的原理:HCL+NaOH=Nacl+H2OCO2+2NaOH=Na2CO3+H2O2CO2+NaOH=NaHCO3NaHCO3+NaOH=Na2CO3+H2O15、影响泡沫塔的吸收效果的因素有那些①零号样HCL含量:粗氯乙烯中含的HCL的多少;②进入泡沫塔气相的温度③吸收剂稀酸的浓度、温度、流量④空间流速⑤泡沫塔内部状况;16、转化部分正常操作工艺控制要点:①乙炔流量;②分子比;③混合器温度④混合气水分混合脱水的温度⑤转化器的温度和转化率⑥中和塔碱洗塔碱样;⑦泡沫塔吸收情况的观测和调节;⑧各储罐池槽的液位情况;⑨检查各部位的密封情况;17、转化部分工艺管线材质要求第二节课件:1、盐酸脱析的工作原理:利用“氯化氢气体在水中的溶解度随温度的升高而急剧下降的”原理,故给盐酸加热溶解在水中的HCL便会挥发出来.HCL和H2O在一定的温度和压力下形成共沸混合物,也叫恒沸混合物;同一溶液的组成随压强而变.不能用普通的蒸馏方法来分离恒沸物.故在一定压力下HCL和H2O形成共沸混合物时的HCL浓度为脱析操作的极限平衡操作.实际操作中塔底连续排出稍高于恒沸物浓度的盐酸溶液;恒沸物的浓度取决于恒沸物上方的压力大小,压力越大,恒沸物的浓度越高;用蒸汽加热再沸器中的盐酸,产生的高温汽液混合物由脱吸塔下部进入脱吸塔内,开始上升,与塔顶喷淋而下的28-32%的盐酸充分接触,并进行热量和质量的交换,浓盐酸中的HCL气体被脱析出来,经冷却后,得到高纯度的HCL气体体积分数为99%以上;2、影响盐酸脱析效果的因素有哪些①浓酸浓度②塔出口压力③浓酸流量④蒸汽压力⑤塔顶温度⑥解析塔内部填料情况;3、盐酸脱析开车过程中的注意事项:简要介绍升温过程要缓慢,前期要对设备及管道用少量蒸汽暖管4、盐酸脱析设备材质的特殊性:简要介绍,石墨管和钢衬PTFE压缩岗位工艺流程简介1、压缩的目的:压缩的目的:在转化后对合成气进行加压的目的是为了提高氯乙烯的沸点,能够使精馏操作在常温下进行.如果在常压下进行精馏,必须将氯乙烯冷却至-13.9摄氏度以下,这样将会消耗较大冷量.2、压缩机的型号和能力1压缩机LG--148/6.5每小时8000NM3上海压缩机厂生产2压缩机LU400-7T每小时3000NM3柳州富达压缩机厂生产3压缩机LU450-7T每小时3300NM3柳州富达压缩机厂生产3、螺杆压缩机工作原理:1、吸气过程:伴随着转子的旋转,齿的一端逐渐脱离啮合形成齿间容积,且齿间容积随时间不断扩大,在其内部形成一定的真空,而此时该齿间的容积又仅与吸气口连通,因此空气便在压差作用下流入其中,在该齿间容积既将与吸气口断开时,容积达到最大,吸气过程结束,压缩过程既开始;进气过程2、封闭及输送过程:主副两转子在吸气结束时,其主副转子齿峰会与机壳闭封,此时空气在齿沟内闭封不再外流,即封闭过程;两转子继续转动,其齿峰与齿沟在吸气端吻合,吻合面逐渐向排气端移动,此即输送过程;3、压缩及喷油过程:在输送过程中,啮合面逐渐向排气端移动,亦即啮合面与排气口间的齿沟间渐渐减小,齿沟内之气体逐渐被压缩,压力提高,此即压缩过程;而压缩同时润滑油亦因压力差的作用而喷入压缩室内与室气混合;4、排气过程:当转子的啮合端面转到与机壳排气相通时,此时压缩气体之压力最高被压缩之气体开始排出,直至齿峰与齿沟的啮合面移至排气端面,此时两转子啮合面与机壳排气口这齿沟空间为零,即完成排气过程,在此同时转子啮合面与机壳进气口之间的齿沟长度又达到最长,其吸气过程又在进行;4、区别:①1机为干式压缩,23机为湿式压缩机;②1机为二级压缩,23机为一级压缩;5、压缩机启动必须为零负荷启动;6、气柜的作用:缓冲作用,储存气体的作用;精馏岗位工艺流程简介;1、精馏原理:3、高低塔的作用4、单体质量指标:单体纯度>99.99%乙炔<10ppm,高沸物<75ppm,H2O<250ppm,HCL<100ppm;5、惰性气体对精馏的影响:由于合成反应的原料气氯化氢气体由氢气和氯气合成制得,纯度一般只有90-96%,余下组分为氢气、二氧化碳、氧气、氮气等,这些不凝性气体含量虽低,却能在精馏系统的冷凝设备产生不良后果;惰性气体会在冷凝壁面上形成一层气膜,导致给热系数显着下降;含氧过高将会威胁安全生产,特别是转化率较差时,造成尾气放空中乙炔含量较高时,氧气在放空气相中被浓缩,危险会更大;另氧在精馏系统中能与氯乙烯单体反应生成氯乙烯过氧化物:尾气回收的任务:吸收一次尾排的VC,回收吸附使二次尾排含VCM达国家规定排放标准;老标准65ppm新标准30ppm1、吸附原理:吸附是指:当两种相态不同的物质接触时,其中密度较低物质的分子在密度较高的物质表面被富集的现象和过程;具有吸附作用的物质一般为密度相对较大的多孔固体被称为吸附剂,被吸附的物质一般为密度相对较小的气体或液体称为吸附质;吸附按其性质的不同可分为四大类,即:化学吸附、活性吸附、毛细管凝缩和物理吸附;VPTSA 从氯乙烯尾气提浓氯乙烯装置中的吸附主要为物理吸附物理吸附是指依靠吸附剂与吸附质分子间的分子力包括范德华力和电磁力进行的吸附;其特点是:吸附过程中没有化学反应,吸附过程进行的极快,参与吸附的各相物质间的动态平衡在瞬间即可完成,并且这种吸附是完全可逆的;2、吸附过程吸附塔的工作过程依次如下:1)吸附过程来至界外的原料气通过压力调节阀PV-101和预热器E101,再经程控阀XV101A~C,自塔底进入吸附塔T101A~C中正处于吸附状态的某一台吸附塔,吸附剂将其中的氯乙烯和乙炔组份吸附,符合排放标准的尾气经程控阀XV102A~C,再依次通过尾气缓冲罐V102和调节阀PV-102送出界外直接排空;2)逆放过程这是在吸附过程完成后,吸附塔内的压力大约为0.2MPaG,逆着吸附方向将塔内较高压力气体通过程控阀门XV104A~C和逆放器缓冲罐经调节阀PV104后,再经增压鼓风机送去一段转化,从而将吸附塔内的压力降到0.02MPaG左右;在这一过程中有部分被吸附的杂质从吸附剂中解吸出来;3真空解吸过程在这一过程中,逆着吸附方向用真空泵对吸附塔进行抽真空,将吸附塔内的压力由0.02MPa.G 降低到-0.09MpaG,使吸附剂中的氯乙烯和乙炔得以完全解吸;抽真空是通过程控阀XV105A~C进行;抽真空的解吸气经冷却塔、过滤器、真空泵与前面逆放解吸气一起送去一段转化;4尾气最终升压过程在真空解吸过程完成后,为了使吸附塔可以平稳地切换至下一次吸附的过程中不发生压力波动,需要用其他吸附塔的排空气将吸附塔压力升至吸附压力大约为0.2MpaG;该过程不仅使吸附塔升压,为下次吸附作准备,同时也使吸附剂内微量氯乙烯和乙炔向吸附塔入口端移动,保证下一次吸附分离时尾气中氯乙烯和乙炔含量低于国家排放标准;3、影响吸附的因素有哪些吸附温度吸附压力吸附时间原料气VC浓,组成。
聚氯乙烯合成原理
聚氯乙烯合成原理
聚氯乙烯(PVC)是一种常见的人造塑料材料,其合成原理主要包含以下三个方面:
1. 原料制备
聚氯乙烯的合成需要以氯乙烯(VC)为原料,而氯乙烯的生产则通常采用乙烯氯化法。
首先,乙烯在催化剂(如三氯化铁)存在下进行氯化反应,生成二氯乙烷(DC)和少量三氯乙烷(TC)。
然后,二氯乙烷在热裂解反应中转化为氯乙烯(VC)和氢气。
2. 聚合反应
聚氯乙烯的聚合反应通常采用自由基聚合机理,通过引发剂引发聚合反应,产生自由基并进而引发单体聚合。
具体聚合方法有悬浮聚合法、乳液聚合法和本体聚合法等。
3. 产物分离
聚氯乙烯合成后需要进行分离和纯化,以去除其中的未反应单体、催化剂和助剂等杂质。
常用的分离方法包括汽提法和醇洗法。
汽提法是通过在减压条件下将聚氯乙烯树脂中的低分子物质蒸馏出来,醇洗法则是用醇类溶剂对聚氯乙烯树脂进行洗涤,以去除其中的低分子物质。
氯乙烯生产工艺介绍
氯乙烯生产工艺介绍氯乙烯是一种重要的有机化学原料,广泛用于聚氯乙烯(PVC)的生产。
下面介绍氯乙烯的生产工艺。
氯乙烯的生产通常采用乙烯与氯气的催化氯化反应。
具体工艺流程如下:首先,将经过净化的乙烯和氯气按一定摩尔比例输入反应器,同时加入适量的反应促进剂。
这些反应促进剂通常是氯代烷烃或二元酸盐等化合物,能够促进乙烯与氯气的反应,并抑制不良的副反应。
其次,反应器内设有适当的加热和冷却装置,以控制反应温度。
反应温度一般在150-250摄氏度之间。
在反应过程中,乙烯和氯气通过催化剂的作用发生氯化反应,生成氯乙烯和氯化氢。
然后,反应混合物通过冷却装置将温度降低至20摄氏度以下,使氯乙烯凝结并从液相分离出来。
分离出的液态氯乙烯可以通过蒸馏和提纯等方法进行进一步处理。
最后,反应副产物氯化氢通过吸收装置吸收和处理,以避免对环境的污染。
吸收装置通常采用碱液(如水溶性钠氢碳酸)来对氯化氢进行吸收,并生成对环境无害的氯化钠。
整个氯乙烯生产工艺中的关键环节是反应催化剂的选择和使用。
催化剂需要具有高活性和高选择性,能够促进乙烯与氯气的氯化反应,同时抑制不良的副反应。
常用的催化剂有铜盐、铁盐和氯化铝等。
此外,工艺中还需要注意安全问题。
氯乙烯是一种具有毒性和高燃烧性的物质,对工人的生命和健康构成一定的威胁。
因此,在生产过程中需要严格控制反应温度和压力,保证设备和操作的安全性。
综上所述,氯乙烯的生产工艺主要包括乙烯与氯气的催化氯化反应、冷却和凝析、分离和提纯以及氯化氢的吸收和处理等环节。
工艺的主要挑战是催化剂的选择和使用,以及安全控制。
通过科学合理的工艺设计和严格的操作管理,可以实现高效、安全、环保的氯乙烯生产。
氯乙烯合成聚氯乙烯的化学方程式
氯乙烯合成聚氯乙烯的化学方程式聚氯乙烯(PVC)是一种非常有用的聚合物,广泛用于包装、管道、电线等领域。
它是由氯乙烯合成的,在合成过程中,需要进行一系列的化学反应。
本文将详细阐述氯乙烯合成聚氯乙烯的化学方程式。
第一步,氯乙烯的制备。
氯乙烯的制备过程一般采用氯化乙烯。
在加热的情况下,氯乙烯会从氯化乙烯中分离出来,之后再通过分离纯化。
第二步,氯乙烯的聚合。
聚合反应是PVC制备的核心步骤。
在加入催化剂的情况下,氯乙烯分子开始连接形成长链分子。
这个过程中每个氯乙烯分子将会失去一个氢原子,形成一个共价键,链接在一起,形成线性聚合物,同时会产生HCl气体作为副产品。
化学方程式为:CH2=CHCl → [-CH2-CHCl-]n第三步,氯化。
氯乙烯聚合后得到的产品通常是不稳定的。
为了使产品能够更加稳定、坚硬,需要进行氯化反应。
在氯化过程中,氢原子将被氯原子所取代。
此过程会加强PVC的分子链之间的化学键。
化学方程式为:[-CH2-CHCl-]n + nCl2 → [-CH2-CCl2-]n + nHCl第四步,塑化。
为了使聚合物得以塑性化,也就是为了使PVC产品能够轻松地成型和加工,我们需要通过添加塑化剂来降低PVC分子链之间的分子间化学键的强度。
塑化操作可以通过热力操作来实现。
我们可以加热PVC并同时混合塑化剂,然后再将其放入冷却设备中进行冷却,这样PVC就可以具备非常强的塑性了。
化学方程式为:[-CH2-CCl2-]n + Plastizer → (-CH2-CCl2-)n-R总结:以上四个步骤是制备PVC的核心步骤。
PVC是一种非常有用的材料,广泛应用于各种应用中,如包装、建筑、装修、用途等等。
这些用途基本上都需要添加适当的添加剂来满足特定需求。
PVC对环境也具有不可忽视的影响,因此对PVC的生产、使用、回收等层面认真分析,探索合理使用PVC的方式是必要的。
pvc生产原理
pvc生产原理
PVC(聚氯乙烯)是一种重要的合成塑料,其生产原理是通过聚合反应将氯乙烯(VC)单体分子连接成长链聚合物。
以下是PVC的生产过程:
1. 氯乙烯制备:氯乙烯是从石油基础化工产品经过裂解或氯化生产的。
主要方法有乙炔法、乙烷氯化法和氯化乙炔法。
其中乙炔法是常用的制备氯乙烯的方法。
2. 聚合反应:将氯乙烯单体加入反应釜中,同时加入过氧化物类或乙酰过氧乙酸类的引发剂,引发剂在加热条件下会分解产生自由基。
自由基与氯乙烯发生链引发反应,将氯乙烯单体分子连接起来形成线性聚合物。
3. PVC颗粒化:聚合反应后的PVC以悬浮液的形式存在于反应体系中。
通过加入棕榈油、硬脂酸等表面活性剂,使聚合物颗粒分散均匀,避免颗粒间的聚集。
4. 脱水和干燥:将悬浮液通过过滤或离心分离,去除大部分的反应剩余物和溶剂。
然后将湿润的PVC颗粒置于干燥室中进行烘干,以去除残余的溶剂和水分。
5. 熔融加工:将烘干后的PVC颗粒通过塑料挤出机或注塑机进行熔融加工,使其变为可塑性良好的热塑性塑料。
在熔融状态下,可以通过挤出或注塑成型,制备出各种形状的PVC制品。
PVC生产的关键在于聚合反应,通过控制反应条件、化学添加剂的选择和控制,可以获得具有不同性能和用途的PVC产品。
聚氯乙烯氯乙烯合成工艺原理讲解
合成工艺讲解课件1、合成工序的生产任务:本工序的主要任务是将盐酸工序送来的HCL和乙炔工序送来的C2H2经混合脱水、转化、清净、压缩、精馏过程生产出纯度为99.99%的氯乙烯单体供聚合使用。
合成工序是烧碱和PVC的衔接工序,前为盐酸工序和乙炔工序,后供聚合,是PVC 的工艺核心。
2、氯乙烯C2H3Cl 分子量:62.5物理性质:在常温常压下氯乙烯是一种无色有乙醚香味的气体,其沸点为-13.9℃,凝固点为-159.7℃。
爆炸性:氯乙烯易燃,与空气混合形成爆炸性混合物,爆炸范围4-21.7%(体积比)。
毒性:氯乙烯对人有麻醉作用,对肝脏有影响,可使人中毒。
当其浓度在0.1%以上时,开始有麻醉现象,表现为困倦,注意力不集中,随后出现视力模糊,走路不稳,在其浓度达20-40%时,可使人产生急性中毒,呼吸缓慢以致死亡,长期接触能引起消化系统疾病。
空气中允许浓度为30mg/m33、乙炔:C2H2,分子量:26物理性质:在常温下纯乙炔为无色气体,工业乙炔因含有硫化氢、磷化氢等杂质,而具有特殊的刺激性的气味。
沸点:-83.66℃凝固点:-85℃爆炸性:下列情况下可以爆炸:A:高温(550℃)加压(>1.5表压)或有某些物质存在时,如电石氧化铝、铜屑、氢氧化铁等。
B:与空气混合在2.3-81%范围时,特别在含乙炔7-13%时。
C:与氧混合在2.5-93%范围时,特别在含乙炔30%时。
D:当乙炔和氯气混合时,在阳光下即能爆炸。
E:与铜、汞、银接触生成相应的金属化合物时。
空气中允许浓度为500mg/m3。
4、氯化氢:HCl,分子量:36.46物理性质:是一种无色有刺激性气味的气体。
沸点:-84.8℃,极易溶于水化学性质:性质活泼,除贵金属外能与大多数金属反应,生成金属氯化物,对各种植物纤维亦有强烈的腐蚀性。
空气中允许浓度为15mg/m35、阻火器及乙炔砂封的工作原理。
目前阻火器普遍使用的是金属丝网过滤器,筒体内部布置了较多的金属丝网,目的是吸收热量,因为金属是热的良导体,从而阻断了燃烧三要素之一:燃烧所需要的热量。
聚氯乙烯讲解
聚氯乙烯讲解什么是聚氯乙烯?聚氯乙烯(Polyvinyl Chloride,简称PVC)是一种重要的合成塑料,由氯乙烯单体通过聚合反应得到。
聚氯乙烯具有广泛的应用领域,因其良好的物理性质和低成本而成为全球最常见的塑料之一。
聚氯乙烯的制备过程聚氯乙烯的制备过程主要包括以下几个步骤:1.氯乙烯制备:氯乙烯是聚氯乙烯的单体,通常通过乙烯与氯气在催化剂的作用下反应制得。
2.聚合反应:将氯乙烯单体加入聚合反应釜中,加入聚合催化剂,并在一定的反应条件下进行聚合反应。
聚合反应可分为自由基聚合和阴离子聚合两种方式。
3.稳定处理:聚氯乙烯的分子链容易发生断裂,稳定处理可以有效增加聚氯乙烯的耐热性和耐候性。
4.冷却和颗粒化:将聚合得到的聚氯乙烯糊料冷却并颗粒化,制得聚氯乙烯颗粒。
5.制品加工:聚氯乙烯颗粒可以通过挤出、注塑、吹塑等加工方法制成各种形状和尺寸的制品。
聚氯乙烯的特性和优点聚氯乙烯具有以下特性和优点:•耐腐蚀性:聚氯乙烯对酸、碱、盐等多种化学物质都具有良好的耐腐蚀性,适用于制作耐腐蚀设备和管道。
•耐热性:聚氯乙烯的耐热性较差,熔点较低,但可以通过添加热稳定剂来改善其耐热性。
•电气绝缘性:聚氯乙烯是一种优良的电绝缘材料,广泛应用于电线电缆、电器配件等领域。
•可塑性:聚氯乙烯具有良好的可塑性,可以通过加热软化后塑形成各种形状的制品。
•低成本:聚氯乙烯的原料可广泛获取,制备工艺简单且成本较低,是一种经济实惠的塑料材料。
聚氯乙烯的应用领域聚氯乙烯广泛应用于以下领域:1.建筑行业:聚氯乙烯可以制作线管、地板、窗框、隔墙板等建筑材料。
2.医疗行业:聚氯乙烯可以制作输液管、医疗器械、医用手套等医疗器械和用品。
3.包装行业:聚氯乙烯可以制作塑料袋、瓶盖、塑料膜等各种包装材料。
4.汽车行业:聚氯乙烯可以制作汽车内饰件、导向管、电线套管等汽车零部件。
5.电子行业:聚氯乙烯可以制作电线电缆、插座、开关等电子元器件和配件。
6.农业行业:聚氯乙烯可以制作农膜、灌溉管道等农业用品。
氯乙烯的生产方法生产原理
氯乙烯的生产方法生产原理氯乙烯(化学式C2H3Cl)是一种无色有刺激性气味的有机化合物,广泛应用于聚氯乙烯(PVC)的制备以及橡胶、树脂、涂料等产业中。
氯乙烯的生产主要通过烯烃卤化反应和氯乙烯裂解反应两种方法进行。
下面将分别介绍这两种生产方法的步骤和原理。
烯烃卤化反应是一种将乙烯与氯气反应生成氯乙烯的方法。
其主要步骤如下:1.原料准备:将高纯度的乙烯和氯气按照一定的比例混合。
乙烯通常由乙烷或石油乙烷在催化剂的存在下加热裂解得到。
2.混合和催化剂:将乙烯和氯气混合后,加入催化剂。
常用的催化剂包括锌、氯化铁、过氧化物等。
3.氯乙烯生成反应:将混合物加热,使其达到反应温度。
反应温度通常为300-600摄氏度。
在催化剂的存在下,乙烯与氯气发生反应生成氯乙烯。
反应方程式如下:C2H4+Cl2→C2H3Cl4.氯乙烯分离和提纯:反应结束后,将产物冷却,使氯乙烯液化。
再经过一系列的分离和提纯步骤,如蒸馏、精质除、酸碱中和等步骤,将氯乙烯提纯。
氯乙烯裂解反应是一种将1,2-二氯乙烷裂解生成氯乙烯的方法。
其主要步骤如下:1.原料准备:将1,2-二氯乙烷和一定比例的热能提供剂混合。
1,2-二氯乙烷通常由氯乙烯和氯气反应得到。
2.加热:将混合物通过加热使其升温,进入裂解反应温度。
裂解反应温度通常为400-600摄氏度。
热能提供剂在此过程中起到提供热能的作用,使1,2-二氯乙烷发生裂解。
3.氯乙烯生成反应:在高温下,1,2-二氯乙烷经过裂解反应生成氯乙烯和氯化氢。
反应方程式如下:C2H4Cl2→C2H3Cl+HCl4.氯乙烯分离和提纯:反应结束后,将产物冷却,使氯乙烯液化。
再经过一系列的分离和提纯步骤,如蒸馏、精质除、酸碱中和等步骤,将氯乙烯提纯。
总的来说,氯乙烯的生产主要分为烯烃卤化反应和氯乙烯裂解反应两种方法。
这两种方法通过将乙烯或1,2-二氯乙烷与氯气反应,生成氯乙烯。
然后通过分离和提纯等步骤,将氯乙烯提纯,以供后续的应用。
聚氯乙烯树脂生产工艺
聚氯乙烯树脂生产工艺聚氯乙烯(Polyvinyl Chloride,PVC)是一种由氯乙烯(Vinyl Chloride,VC)聚合而成的合成树脂,广泛应用于建筑材料、电线电缆、家具等领域。
下面简单介绍聚氯乙烯树脂的生产工艺。
聚氯乙烯树脂的生产工艺主要包括三个步骤:氯乙烯的聚合、树脂化和制备成型。
第一步,氯乙烯的聚合。
聚氯乙烯的聚合一般采用乳液聚合法。
首先,在反应釜中加入乳化剂、发生剂和增塑剂,然后加入氯乙烯,通过搅拌和加热使乳液发生聚合反应。
聚合反应需要控制反应温度和反应时间,以确保聚合产物的质量和收率。
第二步,树脂化。
聚合后的乳液经过过滤、脱溶剂等处理,去除其中的杂质,得到含有PVC颗粒的树脂块。
然后将树脂块送入下一步的制备成型工序。
第三步,制备成型。
制备成型一般包括塑化和成型两个步骤。
首先,将树脂块放入高速搅拌机中,加入增塑剂和其他辅助剂,通过高速搅拌使树脂块塑化成为形似胶状的物料。
然后,将塑化物料送入挤出机,在挤出机的作用下,将物料挤出成为所需形状的制品,如管道、板材等。
在聚氯乙烯树脂的生产过程中,还需要注意以下几点:1. 选择合适的原料。
氯乙烯的纯度和含杂物的含量会影响聚合反应的效果和树脂的质量,因此需要选择高纯度的氯乙烯作为原料。
2. 控制反应条件。
反应温度和反应时间需要根据具体情况进行调控,以控制聚合的程度和产物的质量。
3. 严格控制工艺参数。
制备成型过程中,需要根据物料的性质和制品的要求,合理调整挤出机的温度、转速等参数,以确保制品的质量。
4. 进行质量检测。
树脂的质量检测包括密度、拉伸强度、抗冲击性等指标,需要通过相应的测试方法和设备进行检测,以确保树脂达到标准要求。
以上就是聚氯乙烯树脂生产工艺的简要介绍,希望对您有所帮助。
聚氯乙烯的聚合原理
聚氯乙烯的聚合一、聚氯乙烯悬浮聚合原理聚氯乙烯工业化生产方法有四种:悬浮法、乳液法、本体法、微悬浮法。
悬浮聚合:通过强力搅拌并在分散剂的作用下,把单体分散成无数的小液珠悬浮于水中由油溶性引起剂引起而进行的聚合反应。
溶有引起剂的单体以液滴状悬浮于水中进行自由基聚合的方法称为悬浮聚合法。
整体看水为连续相,单体为分散相。
聚合在每一个小液滴内进行,反应机理与本体聚合相同,可看做小液珠本体聚合。
悬浮聚合体系普通由单体、引起剂、水,分散剂四个基本组分组成。
悬浮聚合体系是热力学不稳定体系,需借搅拌和分散剂维持稳定。
在搅拌剪切作用下,溶有引起剂的单体分散成小液滴,悬浮于水中引起聚合。
不溶于水的单体在强力搅拌作用下,被粉碎分散成小液滴,它是不稳定的,随着反应的进行,分散的液滴又可能凝结成块,为防止粘结,体系中必须加入分散剂。
悬浮聚合产物的颗粒粒径普通在0.05~0.2mm。
其形状、大小随搅拌强度和分散剂的性质而定。
悬浮聚合法的典型生产工艺过程是将单体、水、引起剂、分散剂等加入反应釜中,加热,并采取适当的手段使之保持在一定温度下进行聚合反应,反应结束后回收未反应单体,离心脱水、干燥得产品。
悬浮聚合所使用的单体或者单体混合物应为液体,要求单体纯度≥99.9%。
表1.氯乙烯单体的指标,% 水,ppm 铁,ppm 乙醛,ppm 低沸物,ppm 高沸物,ppm 纯度≥99.9 ≤300 ≤5≤10≤10≤500在工业生产中,引起剂、份子量调节剂分别加入到反应釜中。
引起剂用量为单体量的0.1% ~ 1%。
悬浮聚合目前大都为自由基聚合,但在工业上应用很广。
如聚氯乙烯的生产75%采用悬浮聚合过程,聚合釜也渐趋大型化;聚苯乙烯及苯乙烯共聚物主要也采用悬浮聚合法生产;其他还有聚醋酸乙烯、聚丙烯酸酯类、氟树脂等。
聚合在带有夹套的搪瓷釜或者不锈钢釜内进行,间歇操作。
大型釜除依靠夹套传热外,还配有内冷管或者(和)釜顶冷凝器,并设法提高传热系数。
PVC工艺原理解析
PVC工艺原理解析PVC(聚氯乙烯)是一种常用的塑料材料,广泛应用于建筑、电子、汽车等领域。
本文将解析PVC的工艺原理,介绍它的生产过程和特点。
PVC的生产过程PVC的生产主要分为聚合、塑化和成型三个步骤。
1. 聚合:PVC的聚合是指将氯乙烯单体通过热聚合反应,使其形成大分子链。
这一步骤需要添加聚合助剂和催化剂,控制反应温度和时间,促进分子链的形成。
2. 塑化:聚合后的PVC还是固态,无法成型。
因此需要将其塑化成可流动的状态,便于后续加工。
一般使用塑化剂(如酯类化合物)将PVC加热到塑化温度,使其变软。
3. 成型:塑化后的PVC可以通过挤出、注塑、压延等成型方法制造成不同形状的制品。
挤出是将塑化的PVC挤出模具,形成连续的管状或片状制品;注塑是将塑化的PVC注入模具,形成各种形状的制品;压延是将塑化的PVC通过辊压,使其变薄并成型。
PVC的特点PVC具有以下特点,使其成为广泛应用的塑料材料之一:1. 耐化学腐蚀性:PVC具有较好的耐化学腐蚀性,能够抵抗大多数酸碱、油脂和溶剂的侵蚀。
2. 电绝缘性能:PVC是一种良好的电绝缘材料,广泛应用于电线电缆等领域。
3. 可塑性:PVC具有较好的可塑性,可以通过加热和加压等加工手段制作成各种形状的制品。
4. 耐候性:PVC具有一定的耐候性,能够在户外环境中长时间保持良好的性能。
5. 环保性:PVC在生产和使用过程中产生的废弃物可以进行回收利用,对环境造成较小的影响。
总结起来,PVC的工艺原理主要包括聚合、塑化和成型三个步骤。
其特点包括耐化学腐蚀性、良好的电绝缘性能、较好的可塑性、一定的耐候性以及环保性。
这些特点使得PVC成为一种被广泛应用的塑料材料。
> 注意:以上内容仅供参考,具体的PVC工艺原理和特点可能因生产工艺和用途不同而有所差异。
氯乙烯生产工艺介绍
氯乙烯生产工艺介绍氯乙烯是一种广泛应用于塑料工业的有机化工产品,其主要用途是生产聚氯乙烯(PVC)塑料,被广泛应用于建筑、电子、汽车等行业。
以下是氯乙烯的生产工艺介绍。
一、氯乙烯的制备方法氯乙烯的制备主要有两种方法:氯化乙烯法和吸收法。
氯化乙烯法是指通过气相氯化法将乙烯与氯气反应生成氯乙烯。
该方法是目前主要的生产方法,具有投资低、能耗低、生产周期短等优点。
具体步骤如下:1.将乙烯和氯气混合后送入氯化塔,加热至300~500℃。
2.在氯化塔中发生氯化乙烯反应,生成氯乙烯。
3.通过减压脱氯来分离氯乙烯和未反应的乙烯、氯气和副产物。
4.进一步通过含氧化剂的氧化反应,将残余的乙烯和氯气转化为次氯酸乙烯,再经过加热、水洗、脱水和分离等步骤,最终得到纯度较高的氯乙烯。
吸收法是指将裂解氯乙烯废气中的氯化氢吸收并与乙烯反应生成氯乙烯。
该方法主要用于废气的处理和资源化利用,具有环保性好、能耗低等优点。
具体步骤如下:1.将氯乙烯裂解产生的废气通过喷淋塔进行吸收,使氯化氢和乙烯反应生成氯乙烯。
2.废气中残余的乙烯和氯化氢通过减压脱氯塔分离,其中乙烯回收重复使用,氯化氢则用于其他反应。
3.进一步通过加压加热、脱水和分离等步骤,最终得到纯度较高的氯乙烯。
二、氯乙烯的后处理1.脱气:将生产的氯乙烯通过脱气塔去除其中的余氯,使其纯度进一步提高。
2.分离:将脱气后的氯乙烯进行分离,得到纯净的氯乙烯产品。
3.储存和运输:将纯净的氯乙烯储存于贮槽中,通过管道或槽车进行运输。
三、氯乙烯生产工艺的优化与改进1.节能减排:通过控制反应条件、改进废气处理设备等措施,减少能耗并降低废气排放量,提高生产的环保性。
2.优化产能:通过改进反应设备和工艺条件,提高产能,实现规模经济效益。
3.改进催化剂:研发更高效的催化剂,提高反应的转化率和选择性。
4.氯乙烯废气资源化利用:通过吸收法等方法将废气中的氯化氢回收利用,可能的再利用包括氯化乙烯生成的氯乙烯、氯化氢气体以及氯化氢和乙烯反应生成的氯乙烯等。
聚氯乙烯的生产工艺流程图及原理--要图-
分三个工段
乙炔的制作:桶装或袋装电石经过破碎机破碎后,由皮带机送到电石大贮斗内,再从电石大贮斗放入加料斗,经计量后借电石吊斗、电动葫芦、电磁振动器连续加入乙炔发生器。
电石水解产生的粗乙炔气由乙炔发生器顶部逸出,经喷淋预冷器、正水封进入冷却塔和乙炔气柜。
来自发生器经冷却后的乙炔气,进入乙炔压缩机加压,然后经清净塔除去粗乙炔气中的PH3、H2S等杂质,再经中和塔、冷凝器等除去酸和水分。
精制后的精乙炔气送往氯乙烯合成转化工序。
氯乙烯的合成:HCL—→HCL缓冲罐—→HCL预冷器+乙炔沙封—→混合器—→石墨冷却器—→多孔过滤器—→预热器—→转化器→除汞器—→冷却器—→水洗组合塔—→碱洗塔—→汽水分离器—→机前冷却器—→单压机—→机后冷却器—→全凝器——→水分离器—→低塔加料槽—→低沸塔—→高沸塔—→成品冷却器—→单体贮槽
3 聚合
C2H3CL+H2O+引发剂+其他—→聚合釜—→料浆排放槽—→料浆槽—→料浆贮槽—→ 料浆进料泵—→节能器—→气提塔—→出料泵—→节能器—→干燥器—→离心料浆槽—→ 进料泵—→离心机—→上下搅拢—→气液干燥铜—→旋风干燥床—→一级旋风分离器—→①二级旋风分离器—→抽风机②旋振筛—→中间料仓—→大料仓—→自动包装线—→外卖
我刚从化工厂实习回来,里面的工艺流程就是这个
氯乙烯聚合生产的工艺流程<图>是什么。
聚氯乙烯工艺原理
聚氯乙烯工艺原理聚氯乙烯(Polyvinyl chloride,PVC)是一种重要的合成塑料,广泛应用于建筑、电气、汽车、医疗、包装等领域。
聚氯乙烯的工艺原理包括聚合反应、各级脱除与精馏、除色、回流、真空干燥、造粒等过程。
聚合反应是聚氯乙烯的基本工艺步骤之一,该过程可通过两种方法实现:乙烯法和氯乙烯法。
乙烯法是将乙烯与氯气在催化剂的作用下直接聚合而成,氯乙烯法则是将乙烯与氯在氯乙烯作为溶媒存在时聚合。
在乙烯法中,首先将高纯度的乙烯气体与氯气在催化剂的作用下进行聚合。
聚合反应需要在一定温度和压力条件下进行,一般情况下温度为50-70摄氏度,压力为1-10兆帕。
催化剂的选择对聚合反应的影响非常大,常用的催化剂有过渡金属氯化物和有机锡化合物等。
在氯乙烯法中,首先将乙烯与氯气在氯乙烯中聚合,得到含有催化剂、聚合产物和非聚合物等组分的反应物。
接下来,需要经过多级脱除与精馏的过程,将催化剂和非聚合物去除,得到高纯度的聚合产物。
脱除与精馏是一个关键的过程,用来去除反应物中的杂质。
多级脱除与精馏设备常见的包括塔式精馏列、冷却塔和密闭精馏装置等。
通过不同的操作条件,可以将杂质分离并去除,得到更纯净的聚合产物。
除色是对聚合产物进行处理,去除颜色上的杂质。
通常使用活性炭和过氧化氢等化学品进行除色处理。
回流是指将除去杂质的聚合产物回流到聚合器中,继续进行聚合反应。
这样可以使化学反应有效进行,增加产物的纯度和收率。
真空干燥是聚氯乙烯生产中的一道重要步骤。
其主要目的是去除生产过程中残留的水分,以提高产品的质量。
通过在高温下施加适当的真空条件,使聚氯乙烯中的水分蒸发,提高产品的干燥程度。
造粒过程是将聚氯乙烯经过剪切或挤压处理而成的颗粒状物料,方便后续的加工和使用。
这样的聚合物颗粒可以通过热压、注塑、挤出等方法制成各种形状和规格的制品。
总结起来,聚氯乙烯的工艺原理包括聚合反应、脱除与精馏、除色、回流、真空干燥和造粒等过程。
每个步骤的目的是为了提高产品的纯度和质量,以满足不同领域对聚氯乙烯的需求。
电石法聚氯乙烯生产工艺
电石法聚氯乙烯生产工艺简介聚氯乙烯(PVC)是一种重要的合成树脂,有着广泛的应用,例如用于制造管道、地板、电线电缆、隔热材料和交通工具内饰等。
电石法是一种主要的 PVC 生产工艺,本文将详细介绍这种工艺及其原理。
工艺流程电石法聚氯乙烯生产工艺主要分为以下几个步骤:1.制备电石电石是一种灰色固体,主要由氢氧化钙(Ca(OH)2)和电石石灰石(CaC2)组成。
制备电石的过程很简单:将石灰石与焦炭一同送入电炉内,经过高温反应生成电石。
反应方程式为:CaC2 + 2 C → 2 CaO + 4 CO电石的主要成分是乙炔气体,每吨电石可生产出约 400-450 立方米的乙炔气体。
2.合成氯乙烯将电石生成的乙炔气体和氯气送入氯化反应器内,通过氯化反应生成氯乙烯。
氯乙烯通过冷凝后被收集。
反应方程式为:C2H2 + Cl2 → C2HCl + HClC2HCl + Cl2 → C2H2Cl2C2H2Cl2 → C2H3Cl + HCl3.合成聚氯乙烯聚合反应是将单体化合物组装成高分子化合物的过程。
将氯乙烯作为单体加入聚合反应器,并在催化剂(如过氧化物等)的作用下进行聚合反应生成聚合物。
该反应由于产生大量的热,需要冷却。
反应方程式为:n(CH2=CHCl) → [-CH2-CHCl-]n4.精炼和成型聚合得到的 PVC 是一种奶白色固体。
在后续的操作中,需要对 PVC 进行精炼和成型。
精炼可以通过调整聚合得到的 PVC 分子量、添加剂和填料等方式进行。
成型是指将 PVC 粉末通过加热和挤出等方法形成不同形状的制品。
工艺原理电石法聚氯乙烯生产工艺的基本原理为单体聚合,即将单体分子组装成高分子化合物的过程。
本工艺主要有三个反应,分别是制备电石、合成氯乙烯和聚合合成 PVC。
下面分别介绍这三个反应的原理。
制备电石电石是一种灰色固体,主要用于制备乙炔气体。
电石的制备过程是通过将石灰石和焦炭放入电炉中进行高温反应得到的。
反应式为:CaC2 + 2 C → 2 CaO + 4 CO在这个反应过程中,焦炭用作还原剂,而石灰石则是氧化剂。
聚氯乙烯的生产工艺
聚氯乙烯的生产工艺聚氯乙烯(Polyvinyl Chloride,PVC)是一种常见的塑料材料,主要由氯乙烯(VCM)单体经过聚合反应而得。
以下是一种常见的聚氯乙烯生产工艺的简要介绍。
聚氯乙烯的生产工艺通常分为三个主要步骤:氯乙烯的制备、聚合反应和后处理。
第一步是氯乙烯的制备。
氯乙烯是通过乙烯和氯气的反应制备而得。
乙烯首先被压缩,然后与氯气混合。
混合后的气体通过加热反应器,在催化剂的作用下发生氯乙烯的氯化反应。
氯化反应通常在高温下进行,反应物通过冷却和净化来去除不需要的杂质。
第二步是聚合反应。
氯乙烯单体通过加热和聚合催化剂的作用下进行聚合反应。
聚合催化剂可以是有机过氧化物或过氧化物与有机碳氯化物的混合物。
聚合过程通常在高温和高压的条件下进行。
氯乙烯单体在聚合反应中会逐渐连接形成长链的聚合物分子,最终形成聚合氯乙烯。
第三步是后处理。
聚合氯乙烯通常需要进行稳定剂的添加和挤出、成型等后续处理。
稳定剂的添加是为了防止聚合氯乙烯在高温下分解并降解。
稳定剂可以是有机锡化合物、硬脂酸盐和有机锑化合物等。
添加稳定剂后,聚合氯乙烯可以通过挤出和成型等工艺进行塑料制品的生产。
聚氯乙烯的生产工艺中还有其他一些辅助工艺,例如聚合反应中的搅拌、冷却和分离等步骤。
此外,压缩机、反应器、冷却器、过滤器和挤出机等设备也是聚氯乙烯生产线中常见的设备。
总体而言,聚氯乙烯的生产工艺具有以下优点:生产过程相对简单,原材料易得且成本低廉,制备的塑料材料耐腐蚀性好,可用于制作各种不同的塑料制品。
然而,聚氯乙烯的生产和使用过程中也存在环境问题,例如氯气对环境的污染和聚氯乙烯制品的回收和再利用等挑战。
以上是一种常见的聚氯乙烯生产工艺的简要介绍。
随着科技的进步和环境意识的增强,聚氯乙烯的生产和使用正朝着更加环保和可持续的方向发展。
氯乙烯本体聚合制备聚氯乙烯的合成工艺
3.5 氯乙烯本体聚合制备聚氯乙烯的合成工艺3.5.1 概述氯乙烯聚合为聚氯乙烯的反应属于自由基连锁机理。
由于生成的聚氯乙烯不能溶于单体氯乙烯而沉淀析出,氯乙烯的本体聚合属于非均相聚合。
生成的聚氯乙烯产品为具有不同孔隙率的粉状固体。
世界上大规模生产PVC的方法有三种,悬浮聚合法占75%,乳液聚合法占15%,本体聚合法占10%。
我国悬浮聚合法占94%,其余为乳液聚合法。
本体聚合法仅在个别厂家计划生产。
氯乙烯本体聚合的优点有聚合体系无需介质水,免去干燥工序;设备利用率高,生产成本低;产品热稳定性、透明性均优于悬浮聚合产品;产品吸收增塑剂速度快,成型加工流动性好。
但是氯乙烯本体聚合工艺也有一些缺点:聚合釜溶剂较小,目前最大为 50 M3 ,而悬浮聚合釜溶剂为 230 M3 ,产能有限;聚合工艺技术没有悬浮法成熟,本体聚合方法正处于发展之中。
表3-5-1本体聚合和悬浮聚合本体法生产的聚氯乙烯产品主要用途:管材管件、建筑及装饰材料、包装材料及薄膜、电子电器及电线电缆、交通运输材料、医用器材及制品等。
3.5.2 聚合体系各组分及其作用一、单体氯乙烯氯乙烯的沸点为-14℃,加压或冷却可液化,工业上贮运为液态;氯乙烯作为vc本体聚合的主要原料,对其纯度的要求相当高,一般大于99.9%,微量的杂质的存在对聚合过程和产品树脂的颗粒特性有着显著的影响。
氯乙烯有较强的致肝癌毒性,树脂中残留单体应5ppm 以下。
存放氯乙烯液体的贮槽装料系数不得超过85%。
二、引发剂氯乙烯本体聚合所用的引发剂多为有机过氧化物,一般为过氧化二碳酸二(2-乙基己酯)(PDEH或EHP)、过氧化乙酰基环己烷磺酰(ACSP)、过氧化十二酰(LPO)和丁基过氧化酸酯(TBPND)等,也可用将两种以上引发剂复合使用。
三、添加剂为了提高产品性能、保证产品质量和生产安全,在聚合过程中需加入少量添加剂。
一般为有机或无机化学品。
①增稠剂一般是巴豆酸,乙酸乙基酯共聚物等,用来调节产品的黏度、孔隙度和疏松度,以便于提高初级粒子的粘度使之在凝聚过程中生成更为紧密的树脂颗粒。
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合成工艺讲解课件1、合成工序的生产任务:本工序的主要任务是将盐酸工序送来的HCL和乙炔工序送来的C2H2经混合脱水、转化、清净、压缩、精馏过程生产出纯度为99.99%的氯乙烯单体供聚合使用。
合成工序是烧碱和PVC的衔接工序,前为盐酸工序和乙炔工序,后供聚合,是PVC的工艺核心。
2、氯乙烯C2H3Cl 分子量:62.5物理性质:在常温常压下氯乙烯是一种无色有乙醚香味的气体,其沸点为-13.9℃,凝固点为-159.7℃。
爆炸性: 氯乙烯易燃,与空气混合形成爆炸性混合物,爆炸范围4-21.7%(体积比)。
毒性:氯乙烯对人有麻醉作用,对肝脏有影响,可使人中毒。
当其浓度在0.1%以上时,开始有麻醉现象,表现为困倦,注意力不集中,随后出现视力模糊,走路不稳,在其浓度达20-40%时,可使人产生急性中毒,呼吸缓慢以致死亡,长期接触能引起消化系统疾病。
空气中允许浓度为30mg/m33、乙炔:C2H2 ,分子量:26物理性质:在常温下纯乙炔为无色气体,工业乙炔因含有硫化氢、磷化氢等杂质,而具有特殊的刺激性的气味。
沸点:-83.66℃凝固点:-85℃爆炸性:下列情况下可以爆炸:A:高温(550℃)加压(>1.5表压)或有某些物质存在时,如电石氧化铝、铜屑、氢氧化铁等。
B:与空气混合在2.3-81%范围时,特别在含乙炔7-13%时。
C:与氧混合在2.5-93%范围时,特别在含乙炔30%时。
D:当乙炔和氯气混合时,在阳光下即能爆炸。
E:与铜、汞、银接触生成相应的金属化合物时。
空气中允许浓度为500mg/m3。
4、氯化氢:HCl,分子量:36.46物理性质:是一种无色有刺激性气味的气体。
沸点:-84.8℃,极易溶于水化学性质:性质活泼,除贵金属外能与大多数金属反应,生成金属氯化物,对各种植物纤维亦有强烈的腐蚀性。
空气中允许浓度为15mg/m35、阻火器及乙炔砂封的工作原理。
目前阻火器普遍使用的是金属丝网过滤器,筒体内部布置了较多的金属丝网,目的是吸收热量,因为金属是热的良导体,从而阻断了燃烧三要素之一:燃烧所需要的热量。
燃烧三要素是可燃物、助燃物、燃烧所需的热量。
由于吸收了大量的热量,使的即使存前两个因素都存在,但是由于热量不够,使得可燃物达不到燃烧(自燃)所需要的温度,自然就燃烧过程就无法继续进行,只能终止。
简单的说阻火器的灭火原理是当火焰通过狭小孔隙时,由于冷却作用使热损失突然增大而中止燃烧。
影响阻火器性能的因素为阻火层厚度及其孔隙或通道的大小。
6、混合器结构及工作原理:示意图讲解,过氯的影响和现象,如何对其进行控制和检测,结合本厂的情况,及过氯后的处理。
7、酸雾过滤器的结构和工作原理:示意图讲解8、混合脱水的工作原理:乙炔和氯化氢混合后,进行冷冻脱水时,其冷凝水则以40%的盐酸雾析出,混合气的含水取决于冷冻温度。
温度控制在-14±0.5 ℃,可使混合气含水达到0.013%以下(指标:0.06%)。
在混合气冷冻脱水过程中,冷凝的40%盐酸,除少量是以液膜状自石墨冷却器列管内壁流出外,大部分呈极细微的“酸雾”悬浮于混合气流中,形成“气溶胶”,采用浸渍3~5%憎水性有机硅树脂的5~10μm细玻璃纤维,发现“气溶胶”与垂直的玻璃纤维相碰撞后,大部分雾粒被截留,在借重力向下流动的过程中液滴逐渐增大,最后滴落下来并排出。
9、混合脱水的目的:①原料气中存在的水分容易溶解HCL形成盐酸,严重腐蚀转化器。
②水分的存在易使转化器的催化剂结块,降低催化剂的活性,还导致整个转化系统的阻力增加,气流分布不均匀,局部地方由于反应特别剧烈而过热,HgCl2的升华加剧,催化剂的活性迅速降低③水分的存在还容易发生副反应,C2H2+H2O-----CH3CHO乙醛在精制中不易除去,成为VC单体中的杂质,对聚合反应有一定的影响。
10、原料气进入转化系统的要求:①HCL:纯度≥93%,游离氯<0.04%②乙炔:纯度>98.5%,含氧<1%,不含S、P.③混合气水分<0.06%.④预热器后的混合气温度>75℃。
11、原料气摩尔比的控制及控制过高过低有什么影响?HCl:C2H2为1.05-1.1:1。
原因为:原料过量利于反应向右进行。
①HCL比乙炔便宜。
②乙炔过量会使触媒中毒失去活性。
③分子比控制过大会造成HCL消耗增大,中和碱洗吸收负荷增重。
还易造成过量的HCL和氯乙烯反应生成副产物二氯乙烷④分子比控制过小,会使乙炔反应不完全,乙炔的转化率降低。
12、转化原理:乙炔和HCL反应原理乙炔气体和氯化氢气体按照1:1.03~1.10的比例混合后,通过氯化高汞触媒催化,在约180℃温度下反应生成粗氯乙烯。
反应方程式C2H2 + HCl →C2H3Cl+29.8 kcal/mol(124.8kJ/mol)HCL与C2H2反应历程分为5个步骤①外扩散:乙炔和氯化氢向碳的外表面进行扩散。
②内扩散:乙炔、氯化氢经碳的微孔通道向内表面扩散。
③表面反应:乙炔、氯化氢在升汞催化剂活化中心反应发生加成反应生成氯乙烯。
④内扩散:氯乙烯经碳的微孔通道向碳的外表面扩散。
⑤外扩散:氯乙烯自碳外表面向气流扩散。
13、影响氯乙烯合成反应的因素有那些?①原料气纯度:合成反应对原料气有严格的要求,要求HCL:纯度≥93%,游离氯<0.04%乙炔:纯度>98.5%,含氧<1%,不含S、P.②触媒质量及转化器触媒的装填情况:触媒的含汞量要求8-12%,触媒水分要求<0.3%。
③水分:HCL与C2H2混合气的水分要求<0.06%。
④反应温度:最佳反应温度130-180℃。
⑤空间流速:25-40Nm3C2H2/m3触媒h⑥HCL与乙炔的摩尔比:1.05-1.1:1。
14、粗氯乙烯清净的原理:清净的目的:合成反应后的粗氯乙烯内含有大量氯化氢、未反应的乙炔、氮气。
氢气、二氧化碳等气体,以及转化副反应生成的乙醛、二氯乙烷、二氯乙烯等。
为了生产高纯度单体,应彻底将这些杂质除泡沫塔吸收的原理:利用了HCL极易溶于水的原理水洗除去在水中溶解度大的氯化氢。
这个过程在合成工序泡沫脱酸塔内进行,可回收氯化氢。
并且利用盐酸脱析装置将回收的氯化氢再返回氯化氢总管循环利用,脱析后的稀酸返回泡沫塔做吸收液,形成闭路循环,有效解决了交通不便废酸不好外卖的问题,也降低了氯化氢单耗。
碱洗是中和泡沫吸收后残留的少量氯化氢,以及粗氯乙烯中的二氧化碳气体杂质。
碱洗吸收的原理:HCL+NaOH=Nacl+H2OCO2+2NaOH=Na2CO3+H2O2CO2+NaOH=NaHCO3NaHCO3+NaOH=Na2CO3+H2O15、影响泡沫塔的吸收效果的因素有那些?①零号样HCL含量:粗氯乙烯中含的HCL 的多少。
②进入泡沫塔气相的温度③吸收剂稀酸的浓度、温度、流量④空间流速⑤泡沫塔内部状况。
16、转化部分正常操作工艺控制要点:①乙炔流量。
②分子比。
③混合器温度④混合气水分(混合脱水的温度)⑤转化器的温度和转化率⑥中和塔碱洗塔碱样。
⑦泡沫塔吸收情况的观测和调节。
⑧各储罐池槽的液位情况。
⑨检查各部位的密封情况。
17、转化部分工艺管线材质要求第二节课件:1、盐酸脱析的工作原理:利用“氯化氢气体在水中的溶解度随温度的升高而急剧下降的”原理,故给盐酸加热溶解在水中的HCL便会挥发出来.HCL和H2O在一定的温度和压力下形成共沸混合物,也叫恒沸混合物。
同一溶液的组成随压强而变.不能用普通的蒸馏方法来分离恒沸物.故在一定压力下HCL和H2O形成共沸混合物时的HCL浓度为脱析操作的极限平衡操作.实际操作中塔底连续排出稍高于恒沸物浓度的盐酸溶液。
恒沸物的浓度取决于恒沸物上方的压力大小,压力越大,恒沸物的浓度越高。
用蒸汽加热再沸器中的盐酸,产生的高温汽液混合物由脱吸塔下部进入脱吸塔内,开始上升,与塔顶喷淋而下的28-32%的盐酸充分接触,并进行热量和质量的交换,浓盐酸中的HCL气体被脱析出来,经冷却后,得到高纯度的HCL气体(体积分数为99%以上)。
2、影响盐酸脱析效果的因素有哪些?①浓酸浓度②塔出口压力③浓酸流量④蒸汽压力⑤塔顶温度⑥解析塔内部填料情况。
3、盐酸脱析开车过程中的注意事项:简要介绍升温过程要缓慢,前期要对设备及管道用少量蒸汽暖管4、盐酸脱析设备材质的特殊性:简要介绍,石墨管和钢衬PTFE压缩岗位工艺流程简介1、压缩的目的:压缩的目的:在转化后对合成气进行加压的目的是为了提高氯乙烯的沸点,能够使精馏操作在常温下进行.如果在常压下进行精馏,必须将氯乙烯冷却至-13.9摄氏度以下,这样将会消耗较大冷量.2、压缩机的型号和能力1#压缩机LG--148/6.5每小时8000NM3上海压缩机厂生产2#压缩机LU400-7T每小时3000NM3柳州富达压缩机厂生产3#压缩机LU450-7T每小时3300NM3柳州富达压缩机厂生产3、螺杆压缩机工作原理:(1)、吸气过程:伴随着转子的旋转,齿的一端逐渐脱离啮合形成齿间容积,且齿间容积随时间不断扩大,在其内部形成一定的真空,而此时该齿间的容积又仅与吸气口连通,因此空气便在压差作用下流入其中,在该齿间容积既将与吸气口断开时,容积达到最大,吸气过程结束,压缩过程既开始。
[进气过程](2)、封闭及输送过程:主副两转子在吸气结束时,其主副转子齿峰会与机壳闭封,此时空气在齿沟内闭封不再外流,即[封闭过程]。
两转子继续转动,其齿峰与齿沟在吸气端吻合,吻合面逐渐向排气端移动,此即[输送过程]。
(3)、压缩及喷油过程:在输送过程中,啮合面逐渐向排气端移动,亦即啮合面与排气口间的齿沟间渐渐减小,齿沟内之气体逐渐被压缩,压力提高,此即[压缩过程]。
而压缩同时润滑油亦因压力差的作用而喷入压缩室内与室气混合。
(4)、排气过程:当转子的啮合端面转到与机壳排气相通时,(此时压缩气体之压力最高)被压缩之气体开始排出,直至齿峰与齿沟的啮合面移至排气端面,此时两转子啮合面与机壳排气口这齿沟空间为零,即完成(排气过程),在此同时转子啮合面与机壳进气口之间的齿沟长度又达到最长,其吸气过程又在进行。
4、区别:①1#机为干式压缩,2#3#机为湿式压缩机。
②1#机为二级压缩,2#3#机为一级压缩。
5、压缩机启动必须为零负荷启动。
6、气柜的作用:缓冲作用,储存气体的作用。
精馏岗位工艺流程简介。
1、精馏原理:3、高低塔的作用?4、单体质量指标:单体纯度>99.99% 乙炔<10ppm,高沸物<75ppm,H2O<250ppm,HCL<100ppm。
5、惰性气体对精馏的影响:由于合成反应的原料气氯化氢气体由氢气和氯气合成制得,纯度一般只有90-96%,余下组分为氢气、二氧化碳、氧气、氮气等,这些不凝性气体含量虽低,却能在精馏系统的冷凝设备产生不良后果。