年产10万吨聚氯乙烯生产工艺设计
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材料科学与工程学院
毕业设计
学生姓名
班级 / 学号
专业材料科学与工程
设计题目年产10万吨聚氯乙烯生产工艺设计方案指导教师
职称
2002年 2 月28日
设计总说明
聚氯乙烯（PVC）是一种热塑性合成树脂，有优良的电绝缘性，难以自燃，主要用于生产透明薄膜、塑料管件、各类板材等。其再加工产品在全球不同领域都有着非常广泛的应用。
根据设计任务书，本设计进行了年产10万吨聚氯乙烯（PVC）工艺的设计。在查阅、参考大量文献以及对以往部分车间设计的研究学习下，进行了科学的设计以及对相关物料的衡算。
本设计计划采用悬浮聚合法生产聚氯乙烯，原料为氯乙烯单体以及混合用有机过氧化物和偶氮类引发剂、明胶分散剂和去离子水。结合所选择的生产工艺方案和产品生产实际情况，进行了有关物料和热量平衡的计算。安排每日三班次，每班8小时的生产强度，设计可达到日产303吨年产达10万吨的聚氯乙烯生产车间。
本设计也充分考虑到工作人员的工作环境以及工作安全性，尽可能将车间规划为安全的，绿色的，在工作人员遵守车间操作规程的情况下，工作更加安全高效。
本设计由许春华副教授指导，在反应确定、生产流程安排等整个设计过程中提出了许多宝贵意见，使得设计能更高效地完成，在此学生表示衷心感谢。
鉴于知识和实际经验所限，设计难免存在欠缺，恳请批阅老师批评指正。
目录
1总论 (1)
概述 (1)
1.1.1 聚氯乙烯（PVC）概述与应用范围 (1)
1.1.2 聚氯乙烯（PVC）改性品种 (2)
1.1.3 聚氯乙烯（PVC）生产行业现状及发展前景 (4)
聚氯乙烯（PVC）产品的分类和命名 (5)
1.2.1 聚氯乙稀（PVC）产品分类 (5)
聚氯乙稀（PVC）产品命名 (5)
聚氯乙烯（PVC）生产方法[5] (6)
悬浮聚合法[6] (6)
乳液聚合法 (7)
本体聚合法 (8)
溶液聚合法 (8)
设计规模原料选择与产品规格 (8)
设计规模 (8)
主要原料规格及技术指标 (8)
产品规格 (9)
2工艺设计与计算 (11)
工艺原理 (11)
工艺条件影响因素 (12)
聚氯乙烯（PVC）聚合主要影响因素 (12)
工艺路线选择 (15)
工艺路线选择原则 (15)
悬浮法聚氯乙烯（PVC）工艺流程具体工艺路线 (15)
工艺流程示意图 (16)
工艺配方与工艺参数 (17)
工艺配方（质量份）： (17)
工艺参数： (17)
物料衡算 (18)
物料衡算的方法与步骤 (19)
物料衡算 (20)
热量衡算 (22)
热量衡算的意义和作用 (22)
热量衡算 (23)
3设备选型 (26)
选型原则 (26)
关键设备选择与计算 (26)
传热元件计算 (33)
搅拌器的选择 (34)
关键设备选用 (40)
其它设备选择 (42)
关键设备一览表 (43)
4车间布置设计 (45)
车间设备布置原则 (45)
车间设备平面布置原则 (45)
车间设备立面布置原则 (46)
车间操作人员安排 (46)
车间平面布局图 (47)
5 非工艺设计 (48)
环境保护 (48)
公用工程 (49)
供水 (49)
供电 (49)
供暖 (50)
通风 (50)
致谢 (51)
参考文献 (52)
1总论
概述
1.1.1 聚氯乙烯（PVC）概述与应用范围
聚氯乙烯简称PVC，是由氯乙烯在引发剂作用下聚合而成的热塑性树脂，是氯乙烯的均聚物。氯乙烯均（OVC）聚物和氯乙烯（PVC）共聚物统称为氯乙烯树脂。聚氯乙烯（PVC）为无定形结构的白色粉末，支化度较小。工业生产的聚氯乙烯（PVC）分子量一般在5万～12万范围内，具有较大的多分散性，分子量随聚合温度的降低而增加；聚氯乙烯（PVC）无固定熔点，80～85℃时开始软化，130℃时转变为粘弹态，160～180℃时则开始转变为粘流态。聚氯乙烯（PVC）有较好的机械性能，抗张强度60MPa左右，冲击强度5～10kJ/m2，有优异的介电性能但对光和热的稳定性差，在100℃以上或经长时间阳光曝晒，就会分解而产生氯化氢并进一步自动催化分解，引起变色其物理机械性能也迅速下降，在实际应用中必须加入稳定剂以提高对热和光的稳定性。
聚氯乙烯（PVC）非常坚硬，溶解性也很差，只能溶于环己酮、二氯乙烷和四氢呋喃等少数溶剂中，对有机和无机酸、碱、盐均稳定，化学稳定性随使用温度的升高而降低。聚氯乙烯（PVC）溶解在丙酮-二硫化碳或丙酮－苯混合溶剂中可用于干法纺丝或湿法纺丝而成纤维，称氯纶。
另外，聚氯乙烯（PVC）具有难燃、耐酸碱、抗微生物、耐磨并具有较好的保暖性和弹性。
聚氯乙烯（PVC）可通过模压成型、层合成型、注塑成型、挤塑成型、压延成型、吹塑中空成型等方法进行加工，所以聚氯乙烯（PVC）制品广泛用工业、农业、建筑业、电子电气、交通运输、电力、电讯通信业、包装业等各个领域。聚氯乙烯（PVC）的硬质制品甚至可代替金属制成各种工业行材，如门窗、管道、阀门绝缘板和防腐材料等，也可用做收音机、电话、电视机、蓄电池等外壳或
家具、玩具等。聚氯乙烯（PVC）轻质品则可制成薄膜，加工制作雨披、桌布、包装材料、农膜等，其再加工产品可以制成人造革、电线、电缆等的绝缘层[1]。
1.1.2 聚氯乙烯（PVC）改性品种
聚氯乙烯（PVC）性脆，热稳定性差，不易加工。为了改善其性能，增加品种，可进行改性，改性的品种有氯乙烯共聚物、聚氯乙烯共混物和氯化聚氯乙烯等。[2]
(1) 氯乙烯共聚物
氯乙烯可以和乙烯、丙烯、醋酸乙烯酯、偏二氯乙烯、丙烯腈和丙烯酸酯类等单体共聚，共聚物的产量占聚氯乙烯总产量的25%以下。
(A) 氯乙烯 - 醋酸乙烯酯共聚物
采用悬浮共聚法，一般生产醋酸乙烯酯含量3%～5%和13%～15%的两个品级，可用于制造塑料地板、涂料、薄膜、压塑制品、唱片及短纤维等。
(B) 氯乙烯 - 偏二氯乙烯共聚物
美国陶氏化学公司在30年代就研制成功了偏二氯乙烯含量在50%以上的氯乙烯共聚物，商品名莎纶B(Saran B)这种共聚物耐老化，耐臭氧，机械性能好，能溶于四氢呋喃、环己酮及氯苯等有机溶剂，溶液具有较好的粘合性与成膜性。用这种共聚物制得的薄膜无毒、透明，具有极低的透气性与透湿性，是极好的食品包装材料。这种共聚物也是一种优良的防腐蚀材料。由其制造的纤维称偏氯纶，可做渔网、座垫编织物和化工滤布等。
(C) 丙烯 - 氯乙烯或乙烯－氯乙烯共聚物
丙烯含量约10%的共聚物，用于吹塑成型和注射成型等。与氯乙烯-醋酸乙烯酯共聚物相比，加工温度较低、且与热分解温度间隔大，熔体流动性好，无毒，透明。乙烯-氯乙烯共聚物，也是用悬浮法在75℃和压力～96MPa下共聚而
成，乙烯含量为4%～43%，具有高耐冲击性，高透明度和优良的加工性能，无毒，可制透明度高的薄膜、容器等。
(D) 氯乙烯接枝共聚物
以乙烯－醋酸乙烯酯树脂为基材的氯乙烯接枝共聚物，具有优良的耐冲击性、耐气候性和耐热性，适于作室外用建筑材料。用聚丙烯酸酯与氯乙烯的接枝共聚物。在西欧，接枝共聚物已有逐步取代相应的共混物的趋势。
(2) 聚氯乙烯共混物
聚氯乙烯板材用其他树脂与PVC共混，是一种能多方面改进PVC性能的好方法。用机械共混法使PVC与乙烯-醋酸乙烯酯树脂共混，能起到长效的增塑作用，改善冲击强度、耐寒性及加工性。聚氯乙烯与丁腈橡胶，氯化聚乙烯或 ABS 树脂共混，也可以显著改善韧性，耐寒性和加工性。与甲基丙烯酸甲酯－丁二烯－苯乙烯共聚物（见聚苯乙烯）的共混物，不仅冲击强度高，而且可以得到透明制品。聚氯乙烯共混物的研究与生产，品种不断增加，使用范围不断扩大。
(3) 氯化聚氯乙烯
聚氯乙烯（PVC）经氯化而得的一种热塑性树脂，由溶液氯化法制得的，俗称过氯乙烯，简称CPVC，含氯量61～68%，氢原子没有全部被氯取代。白色或淡黄紫色粉末，溶解性比聚氯乙烯好，能溶于丙酮、氯苯、二氯乙烷和四氯乙烷，耐热性比聚氯乙烯高20～40℃，耐寒性比聚氯乙烯约低25℃，不易燃烧，耐气候、耐化学药品及耐水性均优，可以用挤出法生产管材,主要作热水上水管使用。氯化聚氯乙烯的溶液有良好的粘合性、成膜性和成纤性，可用于胶粘剂、清漆和纺丝。胶粘剂主要用于粘接聚氯乙烯（PVC）板及其制品。清漆的漆膜能耐腐蚀、柔软、耐磨且剥离强度高，用它纺成的丝称过氯纶，对酸、碱、盐皆稳定，适于作耐化学腐蚀的滤布、工作服、筛网、渔网和运输带等。
其生产方法有两种：
（A）溶液氯化法
将聚氯乙烯溶于氯苯或四氯乙烷，在衬铝或搪瓷的反应釜中，于光或自由基引发下，搅拌并通入氯气，在70℃下氯化，氯化过的氯化聚氯乙烯溶液经水析、水洗、过滤、干燥即得白色絮状颗粒成品。此法操作和设备均较简单，但氯化时间较长。
（B）悬浮氯化法
将聚氯乙烯（PVC）悬浮于含二氯甲烷膨润剂的水或稀盐酸溶液中，在加压釜内通入氯气，于60℃下氯化，产物用乙醇沉淀出来。此法氯化时间短，但操作不易掌握，设备要求高，工业上较少采用。加工可分为各组分的混合、塑化及成型加工三个步骤。树脂与按配方添加的各种助剂配合时，可用捏和机或高速搅拌混合机均匀混合，再经挤出机塑化、切粒，即得到塑化好的粒料。这种粒料可以贮存待用或出售。粒料经挤出、吹塑、压延或注射成型加工为各种制品，也可以直接用混好的粉料（也称干混料）进行硬制品的加工。
1.1.3 聚氯乙烯（PVC）生产行业现状及发展前景
聚氯乙烯（PVC）广泛应用于工业、农业、建筑业、交通运输业、电力电讯、包装业等各个领域。2010年我国聚氯乙烯（PVC）生产能力约为1200万吨，产量为1100万吨，净进口量达近200万吨，消费年增长率在％左右。随着节水灌溉政策、建筑用化学建材、包装业、电子电气业、汽车业等下游行业对聚氯乙烯（PVC）的需求急速增长，未来几年我国对聚氯乙烯（PVC）(PVC)的需求依然会保持较高的增长速度。2011年全球PVC消费量约为3500万吨，预计到2015年我国聚氯乙烯（PVC）树脂的需求量将达到近1500万吨，2020年将达到2160万吨。
聚氯乙烯（PVC）产品的分类和命名
1.2.1 聚氯乙稀（PVC）产品分类
根据生产方法的不同，PVC可分为：通用型PVC树脂、高聚合度PVC 树脂、交联PVC树脂。通用型PVC树脂是由氯乙烯单体在引发剂的作用下聚合形成的；高聚合度PVC树脂是指在氯乙烯单体聚合体系中加入链增长剂聚合而成的树脂；交联PVC树脂是在氯乙烯单体聚合体系中加入含有双烯和多烯的交联剂聚合而成的树脂。
根据氯乙烯单体的获得方法来区分，可分为电石法、乙烯法和进口（EDC、VCM)单体法（习惯上把乙烯法和进口单体法统称为乙烯法）。
根据聚合方法，聚氯乙烯可分为四大类：悬浮法聚氯乙烯，乳液法聚氯乙烯、本体法聚氯乙烯、溶液法聚氯乙烯。悬浮法聚氯乙烯是目前产量最大的一个品种，约占PVC总产量的80%左右。四种聚氯乙烯的基本特性见表。[3]
表1-1 不同合成方法制得聚氯乙烯（PVC）产品特性比较
聚氯乙稀（PVC）产品命名
悬浮法聚氯乙烯按绝对黏度分六个型号：XS-1、XS-2……XS-6；XJ-1、XJ-2……、XJ-6。型号中各字母的意思：X-悬浮法；S-疏松型；J-紧密型；
国产悬浮法聚氯乙烯的特性请见表。[4]
表1-2国产悬浮法聚氯乙烯的特性
产品型号绝对黏度mPa·s平均聚合度
XS-1 / XJ-1 >≥1340
XS-2 / XJ-2～1110～1340
XS-3 / XJ-3～ 980～1110
XS-4 / XJ-4～ 850～980
XS-5 / XJ-5～ 720～850
XS-6 / XJ-6～ 590～720
聚氯乙烯（PVC）生产方法[5]
聚氯乙烯（PVC）是由氯乙烯单体通过自由基聚合而成，聚合度n一般在500--20000范围内，其分子结构式如下：
聚氯乙烯（PVC）按聚合方法分四大类：悬浮法聚氯乙烯（PVC），乳液法聚氯乙烯（PVC）、本体法聚氯乙烯（PVC）、溶液法聚氯乙烯（PVC）。本设计计划采用悬浮法生产聚乙烯。悬浮法(主要是水相悬浮法)生产的氯化聚氯乙烯（PVC）为非均质产品,溶解度相对于溶液法产品低,但热稳定性高,主要用于制造管材、管件、板材等[4]。
悬浮聚合法[6]
使单体呈微滴状悬浮分散于水相中，选用的油溶性引发剂则溶于单体中，聚合反应就在这些微滴中进行，聚合反应热及时被水吸收，为了保证这些微滴
在水中呈珠状分散，需要加入悬浮稳定剂，如明胶、聚乙烯醇、甲基纤维素、羟乙基纤维素等。引发剂多采用有机过氧化物和偶氮化合物，如过氧化二碳酸二异丙酯、过氧化二碳酸二环己酯、过氧化二碳酸二乙基己酯和偶氮二异庚腈、偶氮二异丁腈等。聚合是在带有搅拌器的聚合釜中进行的。聚合后，物料流入单体回收罐或汽提塔内回收单体。然后流入混合釜，水洗再离心脱水、干燥即得树脂成品。氯乙烯单体应尽可能从树脂中抽除。聚合时为保证获得规定的分子量和分子量分布范围的树脂并防止爆聚，必须控制好聚合过程的温度和压力。树脂的粒度和粒度分布则由搅拌速度和悬浮稳定剂的选择与用量控制。树脂的质量以粒度和粒度分布、分子量和分子量分布、表观密度、孔隙度、鱼眼、热稳定性、色泽、杂质含量及粉末自由流动性等性能来表征。聚合反应釜是主要设备，由钢制釜体内衬不锈钢或搪瓷制成，装有搅拌器和控制温度的传热夹套，或内冷排管、回流冷凝器等。为了降低生产成本，反应釜的容积已由几立方米、十几立方米逐渐向大型化发展，最大已达到200m。聚合釜经多次使用后要除垢。以聚乙烯醇和纤维素醚类等为悬浮稳定剂制得的聚氯乙烯（PVC）一般较疏松，孔隙多，表面积大，容易吸收增塑剂和塑化。
乳液聚合法
最早的工业生产聚氯乙烯（PVC）的一种方法。在乳液聚合中，除水和氯乙烯单体外，还要加入烷基磺酸钠等表面活性剂作乳化剂，使单体分散于水相中而成乳液状，以水溶性过硫酸钾或过硫酸铵为引发剂，还可以采用“氧化-还原”引发体系，聚合历程和悬浮法不同。也有加入聚乙烯醇作乳化稳定剂，十二烷基硫醇作调节剂，碳酸氢钠作缓冲剂的。聚合方法有间歇法、半连续法和连续法三种。聚合产物为乳胶状，乳液粒径～2μm,可以直接应用或经喷雾干燥成粉状树脂。乳液聚合法的聚合周期短，较易控制，得到的树脂分子量高，聚合度较均匀，适用于作聚氯乙烯糊，制人造革或浸渍制品。乳液法聚合的配方复杂，产品杂质含量较高。
本体聚合法
聚合装置比较特殊，主要由立式预聚合釜和带框式搅拌器的卧式聚合釜构成。聚合分两段进行，单体和引发剂先在预聚合釜中预聚1h，生成种子粒子，这时转化率达8%～10%，然后流入第二段聚合釜中，补加与预聚物等量的单体，继续聚合。待转化率达85%～90%，排出残余单体，再经粉碎、过筛即得成品。树脂的粒径与粒形由搅拌速度控制，反应热由单体回流冷凝带出。此法生产过程简单，产品质量好，生产成本也较低。
溶液聚合法
溶液聚合法与乳液聚合法基本类似，在溶液聚合中，单体溶解在一种有机溶剂（如 n-丁烷或环己烷）中引发聚合，随着反应的进行聚合物沉淀下来。溶液聚合反应专门用于生产特种氯乙烯与醋酸乙烯共聚物（通产醋酸乙烯含量在10-25%）。这种溶液聚合反应生产的共聚物纯净、均匀，具有独特的溶解性和成膜性。
在本设计中，采用传统悬浮聚合法生产聚氯乙烯。
设计规模原料选择与产品规格
设计规模
本设计规模为年产10万吨聚氯乙烯（PVC），年实际工作日为330天，日生产能力为303吨。
主要原料规格及技术指标
用于悬浮聚合的氯乙烯单体纯度在99%以上，其他杂质的含量见下表。
表1-3原、辅料规格
去离子水规格见下表。
表1-4去离子水的规格
序号项目数值
1导电率/
2pH值
3氧含量,％
4硬度0
,％0
5SiO
2
6SO
,％
3
7氯,％0
8蒸发残留物％0产品规格
产品及副产品规格见下表。
表1-5产品规格
序号纯度单体含量其它杂质H
O PH备注
2
精聚氯乙烯（PVC）≥99%≤≤≤优级品精聚氯乙烯（PVC）≥98%≤≤≤一等品精聚氯乙烯（PVC）≥97%≤≤≤合格品主要原料购买途径见下表。
表1-6主要原料购买途径
2工艺设计与计算
工艺原理
氯乙烯的聚合属于自由基型聚合反应。聚合时所采用的引发剂为油溶性的偶氮类、有机过氧化物类和氧化还原引发体系。其反应迅速并且同时会放出大量的反应热。链增长的方工为头尾相连。聚合反应过程存在着很大程度的增长链向单体的转移，是影响产物相对分子质量的主要因素，这种链转移会随温度的升高而加快。
聚氯乙烯（PVC）由氯乙烯单体通过自由基聚合而成，聚合度n一般在500--20000范围内，其分子结构式如下：
氯乙烯的悬浮聚合是生产聚氯乙烯（PVC）的主要方法，这种方法具有操作简单，生产成本低，产品质量好，经济效益好，用途广泛等特点，比较适于大规模的工业生产。
在树脂质量上，用悬浮聚合生产的聚氯乙烯（PVC）树脂的孔隙率提高了300%以上，经过适当处理后树脂中单体氯乙烯的残留量由原来的%降到%以下。
另外，由于清釜技术和残留单体回收技术的发展，减少了开釜次数，进而减少了氯乙烯单体的释放量；采用烧结，冷凝或吸收方法汽提品和处理废气，从而进一步减少了氯乙烯单体的消耗。
工艺条件影响因素
聚氯乙烯（PVC）聚合主要影响因素
（1）单体纯度
用于悬浮聚合的氯乙烯单体纯度应在%以上。所以生产原料对聚氯乙烯（PVC）质量很重要。氯乙烯中杂质的含量应尽可能低一些，其中脱盐水PH值最好近乎中性，在至之间，导率应小于2um/cm。乙炔参与聚合后,会形成不饱和键使产物热稳定性变坏，由于不饱和多氯化物存在，不但会降低聚合速率、降低产物聚合度还易产生支链，从而使产品性能变坏。
（2）引发剂
反应中引发剂多采用有机过氧化物和偶氮类引发剂，其中有机过氧化物指的是过氧化二碳酸酯、过氧化酯类。它们既可以单独使用，也可以两种或两种以上引发活性不同的引发剂复合使用，引发剂复合使用的效果比单独使用更好，可另反应速度更均匀，操作更加稳定，产品质量好，同时加强了反映的安全性。
引发剂的用量可以采用下式进行估算后，再通过少量实验进行微量调整，其计算公式如下：
I（％）=N
r M×10-4/[1-expt
1/2
)
式中：
I：工业上引发剂用量（质量分数），％；
Nr：引发剂理论消耗量，等于（1加减慢）mol/t pvc)；用AIBN时,取；用DCPD、EHP等过氧化二碳酯时，取；
M：引发剂的相对分子质量；
t：聚合时间/h；
t1/2：引发剂分解半衰期/h。
工业生产中聚合的时间一般控制在5～10h，应用选择t
1/2
为2～3h的引发
剂。如果采用复合型引发剂，最好是一种引发剂的t
1/2
为4～6h。
（3）分散剂
工业常用分散剂主要有明胶、聚乙烯醇、羟丙基甲基纤维素、甲基纤维素和苯乙烯-顺丁烯二酸酐等。
工业上常以纤维素类（如羟丙基甲基纤维素、甲基纤维素等）和醇解度75％～90％的聚乙烯醇作为主分散剂，以非离子山梨糖醇（如一月桂酸酯、一硬脂酸酯、三硬脂酸酯等）作为辅助分散剂，也可两者进行复合使用。
（4）水质与水量
氯乙烯的悬浮聚合应使用去离子水，其规格要求如（表-去离子的规格）所示。尤其水中的氯离子、铁和氧等的含量应严格控制，其中氯离子若超过一定含量会造成树脂颗粒形成不均；水中的铁会降低树脂的热稳定性，并可能组织反应继续进行。
其水的用量与树脂的内部结构有关，紧密型树脂（以吸胶为分散剂）单体与水的质量比为1：～1：；疏松型树脂（以聚乙烯醇为分散剂）单体与水的质量比为1：1～1：。
（5）系统中的氧
由于氧对聚合有缓聚和阻聚作用，在单体自由基存在下，氧能与单体作用
生成过氧化高聚物[-CH
2-CHCL-O-O-]
n
，此物质易水解行成酸类物质破坏悬浮液
和产品的稳定性，因此从聚合角度以及安全角度考虑，应将各种原料中的氧和系统中的氧完全清除干净。
（6）其他助剂
（A） pH调节剂
氯乙烯悬浮聚合时pH值应控制在7～8，即在偏碱性的条件下进行聚合。这样可确保引发剂有良好的分解速率，；另分散剂更稳定，防止因产物裂解产生
HCL从而造成悬浮液的不稳定，进而造成黏釜、清釜和传热困难，最终影响产品质量。因此需要加入水溶性碳酸盐、磷酸盐、醋酸钠等物质作为缓冲来调节pH值。
（B）防黏釜剂
在氯乙烯的悬浮聚合中，存在黏釜现象，不但影响聚合的传热，也影响最终产品的质量，而且人工清釜劳动强度大，会影响到工人健康，所以应采用一定措施防止黏釜现象的产生。在此采用加入防黏釜剂的形式解决上述问题。常用的防黏釜剂是可以在水相中加入水相阻聚剂如次甲基蓝、硫化钠等；或在釜民壁、搅拌器等设备上均匀喷涂一定量的水浴黑、亚硝基P盐或多元酚的缩合物等。若依然发现有黏釜现象，可采用高压（～）水冲洗法清洗。
（C）泡沫抑制（消泡剂）
消泡剂在此选用邻苯二甲酸二丁酯或（未）饱和的C
6～C
20
羧酸甘油酯。
（7）聚合温度与压力
（A）聚合温度
氯乙烯悬浮聚合的温度高低决定了聚合产物相对分子质量的大小，因此必须严格控制聚合的温度。在实际生产中，一般应控制温度在正常温度的正负℃范围内，并且要确保温度控制平稳，采取适当降温处理手段，防止出现异常现象。在此采用大流量低温差循环方式。
（B）聚合压力
在反应温度下，氯乙烯有一定的蒸汽压力，只有在聚合末期，大最单体聚合后，其蒸气压力才会有一定程度的下降[6]。
工艺路线选择
工艺路线选择原则
工艺路线的选择即生产方法的选择。许多轻化工产品生产的一个特点就是生产方法的多样化。所以应对不同的工艺路线逐个进行分析研究，通过比较分析找出一条符合实际的最优工艺路线，确定后即可进行工艺流程的设计。工艺流程设计的应注意其可靠性、先进性以及可操作性三点。
在此本设计计划采用乳液悬浮法在引发剂作用下发生加成反应制取聚氯乙烯（PVC）。
悬浮法聚氯乙烯（PVC）工艺流程具体工艺路线
(1) 聚合
悬浮聚合的过程是先利用水泵将去离子水打入聚合釜中并启动搅拌器,然后依次将分散剂、引发剂及其他助剂溶液加入聚合釜，再在聚合釜夹套内通入蒸汽和热水，当聚合釜内温度升高至聚合所需温度（50～58℃）后，改为通冷却水，控制聚合温度不超过反应温度的正负℃。而当转化率达60～70％，会有自加速现象发生，此时反应加快，剧烈放热，此时应大量通入冷却水，待釜内压力达最高～时,即可使聚合物膨胀泄压出料,。因为聚氯乙烯（PVC）粒的疏松程度与泄压膨胀的压力有关，因此要根据不同要求控制泄压时的压力。
少量未聚合的氯乙烯单体则通过泡沫捕集器排入氯乙烯气柜，再次循环使用。而氯乙烯气体中带出的少量树脂在可在泡沫捕集器中捕集下来，流至沉降池作为次品处理。[7]
(2) 碱处理
将聚合物悬浮溶液送至碱处理釜，使用浓度为36％～42％的NaOH溶液进行处理,其加入量为悬浮液的%～%左右,用蒸汽直接加热至70～80℃并维持～,
然后利用氮气进行吹气降温至65℃以下时,再进行过滤和洗涤。
采取碱处理的目的是破坏残存的引发剂、分散剂、低聚物等挥发性物质，使其转化为能溶于热水的物质，以便于水洗清除。
(3) 树脂的干燥方法
聚氯乙烯（PVC）树脂的干燥方法采用二段干燥法，即结合使用气流干燥管与沸腾床干燥器，其中气流干燥管用来脱除树脂上的表面非结合水，沸腾床干燥器用来脱除树脂内部结合水。由于物料再次停留时间很长，存在投资较大、热效率较差、费用较高等缺点，国内外工业生产往往会进行较大的改进，例如赫司特公司就采用MST旋风干燥器，其具有停留时间适用、热效率利用高等特点。
(4) 脱水与成品
产物先在卧式刮刀自动离心机或螺旋沉降式离心机中进行过滤，再使用70～80℃热水洗涤两次。经脱水后的树脂含有一定量的水，此时再经螺旋输送器送入气流干燥管，以140～150℃热风进行第一段干燥，出口树脂的含水量将小于4%；再通入沸腾床干燥器中以120℃热风进行第二段干燥，得到含水量小于%的聚氯乙烯（PVC）树脂。再经筛分、包装后入库。
工艺流程示意图
年产万吨聚氯乙烯生产工艺设计
设计课题 年产10万吨聚氯乙烯生产工艺设计方案 2014年 10 月16日
设计说明 聚氯乙烯（PVC）是一种热塑性合成树脂，有优良的电绝缘性，难以自燃，主要用于生产透明薄膜、塑料管件、各类板材等。其再加工产品在全球不同领域都有着非常广泛的应用。 根据设计任务书，本设计进行了年产10万吨聚氯乙烯（PVC）工艺的设计。在查阅、参考大量文献以及对以往部分车间设计的研究学习下，进行了科学的设计以及对相关物料的衡算。 本设计计划采用悬浮聚合法生产聚氯乙烯，原料为氯乙烯单体以及混合用有机过氧化物和偶氮类引发剂、明胶分散剂和去离子水。结合所选择的生产工艺方案和产品生产实际情况，进行了有关物料和热量平衡的计算。安排每日三班次，每班8小时的生产强度，设计可达到日产303吨年产达10万吨的聚氯乙烯生产车间。 本设计也充分考虑到工作人员的工作环境以及工作安全性，尽可能将车间规划为安全的，绿色的，在工作人员遵守车间操作规程的情况下，工作更加安全高效。 本设计由许春华副教授指导，在反应确定、生产流程安排等整个设计过程中提出了许多宝贵意见，使得设计能更高效地完成，在此表示衷心感谢。 鉴于知识和实际经验所限，设计难免存在欠缺，恳请批评指正。
目录 1总论 .................................................... 1.1 概述.................................................................................................................................. 1.1.1 聚氯乙烯（PVC）概述与应用范围......................................................................... 1.1.2 聚氯乙烯（PVC）改性品种..................................................................................... 1.1.3 聚氯乙烯（PVC）生产行业现状及发展前景......................................................... 1.2 聚氯乙烯（PVC）产品的分类和命名............................................................................ 1.2.1 聚氯乙稀（PVC）产品分类..................................................................................... 1.2.2 聚氯乙稀（PVC）产品命名..................................................................................... 1.3 聚氯乙烯（PVC）生产方法[5]......................................................................................... 1.3.1 悬浮聚合法[6] ............................................................................................................ 1.3.2 乳液聚合法............................................................................................................... 1.3.3 本体聚合法............................................................................................................... 1.3.4 溶液聚合法............................................................................................................... 1.4 设计规模原料选择与产品规格 ...................................................................................... 1.4.1设计规模.................................................................................................................... 1.4.2主要原料规格及技术指标 ........................................................................................ 1.4.3产品规格.................................................................................................................... 2工艺设计与计算 .......................................... 2.1 工艺原理.......................................................................................................................... 2.2 工艺条件影响因素 .......................................................................................................... 2.2.1 聚氯乙烯（PVC）聚合主要影响因素................................................................... 2.3 工艺路线选择.................................................................................................................. 2.3.1 工艺路线选择原则................................................................................................... 2.3.2 悬浮法聚氯乙烯（PVC）工艺流程具体工艺路线................................................. 2.3.3 工艺流程示意图..................................................................................................... 2.4 工艺配方与工艺参数 ...................................................................................................... 2.4.1 工艺配方（质量份）： ........................................................................................... 2.4.2 工艺参数：............................................................................................................... 2.5 物料衡算........................................................................................................................ 2.5.2 物料衡算的方法与步骤 ........................................................................................... 2.5.3 物料衡算...................................................................................................................
汽车齿轮的生产工艺设计书
汽车齿轮的生产工艺设计书 第一章绪论 当下人们对汽车高速、安全、舒适、节能、环保等性能要求日趋严格，传动系统向小型化、轻量化、高功率化的趋势发展，要求提高齿轮寿命、传动精度和降低成本。因此，使得汽车齿轮承受的负荷越来越大，对汽车齿轮钢质量的要求也越来越高。 随着社会汽车保有量及生产量的不断扩大，汽车齿轮钢用量也在增加。中国汽车保有量在2011年8月增加983万辆，首次突破1亿辆，占机动车总量的45.88%。年新产汽车用齿轮钢量约54.2万t。汽车齿轮钢属结构钢，其中以合金结构钢为主，尽管开发和引进了各种类型的齿轮钢，但20SiMnVB 具有较高的淬透性，十分适合应用于汽车齿轮的生产。 汽车齿轮工作时受到周期性变载荷（扭转或弯曲力）及冲击载荷的作用，且零件与零件表面之间有相对摩擦，并有高的接触应力。这些零件对材料的机械性能要求：1）材料具有高的屈服强度和高的弯曲疲劳性能；2）材料表面具有高的接触疲劳强度和高的耐磨性。 含碳量为0.4%及以上的结构钢不能满足要求，因其经热处理后尽管硬度很高，但韧性太低，达不到内韧外硬的要求，故用低碳结构钢进行渗碳，使零件从表面到中心具有从高碳（0.8%---1.1%）到低碳（0.10%---0.25%）连续过度的化学成分。使零件表层具有高强度、高耐磨性，零件心部具有适当的强度和较好的韧性，使零件满足在其在机械性能上的要求。对于一般零件，渗碳层的含碳量限制为0.8%---1.1%；渗碳层的深度控制在0.6---2.0mm之内。 齿轮传动装置按密封形式可分为开式、半开式及闭式3种；按使用工况可分为低速、高速及轻载、中载、重载；按齿轮齿面硬度不同，又分为硬齿面齿轮（齿面硬度HRC>55,如经整体或渗碳淬火、表面淬火或氮化处理）、中硬齿面齿轮（齿面硬度55>HRC>38，HB>350，如齿轮经过整体淬火或表面淬
Pvc生产工艺设计以和流程
Pvc生产工艺以及流程 其中SG-1型用生产高级电绝缘材料，SG-2型用于生产电绝缘材料、一般软制品和薄膜，SG-3型用于生产电绝缘材料、农用薄膜、日用塑料制品,SG-4型用于生产工业与民用微膜、软管、高强度管材，SG-5型用于生产透明制品、型材、硬管、装饰材料、生活日用品等，SG-6型用于生产透明片、硬板、焊条,SG-7型、SG-8型用于生产透明片、硬质注塑管件。依据的质量标准为GB/T5761-1993。 聚氯乙烯树脂质量标准GB/T5761-1993
电石制乙烯，乙烯制pvc（某塑料），烧碱吸收氯碱工业的尾气 聚氯乙烯简称PVC，是我国重要的有机合成材料，广泛用于工业、建筑、农业、日用生活、包装、电力、公用事业等领域。我国是全球最大的PVC生产和消费国。 根据生产方法的不同，PVC可分为通用型PVC树脂、高聚合度PVC树脂、交联PVC树脂。根据氯乙烯单体的获得方法来区分，可分为电石法、乙烯法和进口(EDC、VCM)单体法，习惯上把乙烯法和进口单体法统称为乙烯法。我国国内聚氯乙烯总产能的75%采用以煤化工为基础的电石法装置。中国电石法聚氯乙烯装置的总能力已经占全球聚氯乙烯装置总能力的25%甚至更高。 电石法以煤炭为上游原料，烟煤在隔绝空气的条件下，经过高温干馏生成焦炭。焦炭和石灰石（CaCO3）反应生成电石（CaC2），电石遇水，就生成了乙炔。乙炔和氯化氢发生加成反应就生成氯乙烯，氯乙烯聚合生成聚氯乙烯。 PVC生产过程中的关键一步是原盐水解生成氯气和烧碱（NaOH）。氯气进一步制成次氯酸钠、聚氯乙烯、甲烷氯化物等氯产品，其作用自不待言。烧碱在工业生产中也有广泛的应用，使用最多的部门是化学药品的制造，其次是造纸、炼铝、炼钨、人造丝、人造棉和肥皂制造业等等。鉴于氯和烧碱在这些行业中的巨大作用，工业上就将与这两种化学品相关的产业称作烧碱产业。 烧碱项目出来的产品主要是：氯气、氢气和烧碱，烧碱是主要出售的产品，而氯气和氢气则不好出售，所以需要PVC来平衡，正好PVC生产需要氯气和氢气来生产氯化氢气体，所以……HCl需要烧碱项目提供，所以要上烧碱项目，离子膜法是当前生产烧碱最先进最流行的方法，是因果关系 企业要考虑化工产品的平衡，前面的产品后面要有消耗的，聚氯乙烯生产需要消耗氯气，而较之其他的像氯化石蜡项目等量要大，而且利润上要差好多。烧碱项目产生的氯气就是被PVC消耗掉，烧碱只是单独的一个产品，有的做液碱销售，也有的要蒸发成固碱 PVC的生产主要有两种制备工艺，一是电石法，主要生产原料是电石、煤炭和原盐；二是乙烯法，主要原料是石油。国际市场上PVC的生产主要以乙烯法为主，而国内受富煤、贫油、少气的资源禀赋限制，则主要以电石法为主，截至到2007年12月，电石法约占我国PVC总产能的70％以上。 在PVC生产成本这部分，影响价格的主要因素应该考虑煤炭、焦炭、电力、电石、原油、乙烯、VCM等价格成本，另外，原盐的价格也会通过氯的价值传导对PVC 的价格进行一定程度的影响。 原盐的主要消费领域就是氯碱产品的生产。原盐电解后产生的氯部分用于生产PVC 和其他氯产品，钠部分用于生产纯碱和烧碱。 根据应用范围不同，PVC可分为：通用型PVC树脂、高聚合度PVC树脂、交联PVC 树脂。 根据氯乙烯单体的聚合方法，聚氯乙烯的获得又有悬浮法、乳液法、本体法和溶液法
生产工艺设计作业指导书模板
志涛生产作业指导书 1.材料搭配加工要求 1、实木面框拼接料宽度≤80MM，长度超过1米的拉档和玻璃门框不允许使用独根材料； 2、拼板应无明显色差，无明显胶线； 3、砂光后无跳痕、无焦黑痕、无蓝斑、无横茬；平整光滑； 4、板材厚度公差+0.2MM，不得有大头小身； 5、有虫孔的木料不可使用； 6、面框配料加工厚度尺寸+0.5~+0.2MM；组框后需铣型边的面框料宽度尺寸放3MM 加工余量，面框深度尺寸+0.5~0.2MM； 7、人造板封边的配料厚度尺寸为人造板厚度尺寸+0.6~0.2MM； 8、直边牙板厚度、宽度尺寸为+0.4MM，曲边牙板宽度放2MM加工余量，与脚耳相配的牙板宽度为+0.2MM； 9、需铣型、仿型、车型无方身的脚配料放3MM加工余量； 10、零件必须方、正、平、直； 11、显木纹油漆产品胶拼部件颜色必须相近，木纹必须对称； 12、显木纹油漆产品所有零件不许有明显木材缺陷，外表部件无腐朽、变色、死节、开裂、过大黑线等缺陷，内部零件可允许存在不影响外观的轻微缺陷，但必须修补合格后下发； 13、不显木纹油漆产品用材要求； （1）不影响产品结构强度和外观的木材缺陷可以使用,但死节直径不大于20MM，不存在贯通裂缝;
（2）雕刻、型边、企口等外表部位不应有死节、髓芯、开裂等缺陷； 14、平面中含有圆弧面线条的部件，圆弧面应凹进1MM，以免砂平圆弧面。 2.木皮拼接及胶贴加工要求 1、木皮含水率控制在8-10%； 2、所有薄片厚度公差控制在+0.05MM~-0.05MM； 3、拼花、拼缝不大于0.2MM； 4、面板薄片材质要求： （1）无腐朽、死节、变色、蓝斑、开裂、鱼鳞斑等缺陷； （2）无横向连贯木纹、节子； （3）同一板面纹理相近、弦向、径向纹按要求拼接； （4）树瘤切片必须遵循对称、花纹一致原则，除非不易辨别之花纹可混用在同一面板上； （5）镶嵌，插入拼接时斜拼，同一面板镶嵌，插入尺寸、颜色需一致； 5、芯板除端部外，允许有变色、不脱落死节。芯板拼缝不大于0.5MM，无叠芯现象； 6、不可见之部位或面板背板材质允许一定缺陷，但不允许大的空洞，也可纵向接，但不可同缝； 7、门板、抽头等有对称要求的要对称拼接； 8、表面平整、光滑，无透光现象； 9、不允许叠芯； 10、45度拼角偏离不大于1MM； 11、胶贴木片不得有脱胶、鼓泡、离芯、迭芯、透胶现象； 12、胶贴表面不得有胶块、凹痕、异物、排骨印；
聚苯乙烯塑料的生产工艺
聚苯乙烯塑料的生产工艺 聚苯乙烯[1](PS)是一种无色透明的热塑性树脂。PS 具有良好的光学性能及电气性能，容易加工成型，着色性能好。由于它具有良好的性能，因此，现在已经成为世界上应用最广的热塑性树脂，是通用塑料的五大品种之一。PS 注射成型是PS 制品的主要加工方法。PS 是由苯乙烯单体加聚反应得到的无定形聚合物。苯乙烯的聚合方很多，主要有本体聚合、悬浮聚合和乳液聚合等。文章以PS GP-525 制造工艺马为例，对成型技术进行了研究。 1 PS 塑料成型特性分析 1.1 工艺特性 (1)熔点不明显：聚苯乙烯为无定形聚合物，熔融温度范围较宽，且热稳定性较好，约在95 ℃左右开始软化，在190 ℃成为熔体，在270 ℃以上开始出现分解。 (2)比热较低：加热流动和冷却固化速度快，熔体粘度适中，且流动性好，塑化效率较高，易于成型；在模具冷却硬化也比较快，故模塑周期短。 (3)受温度和压力影响较大：成型温度和压力的增加，对聚苯乙烯熔体的流动性有明显增长，其中温度比压力的影响更大，在成型过程中，可以通过改变温度和压力，来调节熔体流动性。 (4)吸水性较低：聚苯乙烯的吸水性＜0.05 %，成型中所允许的水分含量通常为0.1 %，因此一般无需进行预干燥处理。 (5)收缩率较低：聚苯乙烯的收缩率一般在0.4 %左右，制品成型稳定性好。 1.2 注塑机工作原理及结构[2] (1)注塑机工作原理：注塑机的工作原理与打针用的注射器相似，它是借助螺杆(或柱塞)的推力，将已塑化好的熔融状态(即粘流态)的塑料注射入闭合好的模腔内，经固化定型后取得制品的工艺过程。注射成型是一个循环的过程，每一周期主要包括：定量加料—熔融塑化—施压注射—充模冷却—启模取件。取出件后又再闭模，然后再进行下一个循环。 (2)注塑机结构，如图1 所示。 图1 注塑机结构图 Fig.1 Structure of injection machine 1.3 制品与模具的设计 (1)制品的壁厚：制品的壁厚应根据树脂情况进行选择。为减少制品的内应力，有利于物料的均匀收缩，在考虑制品的壁厚时，应注意壁厚的均匀性，要求相差不要太大，并避免缺口、尖角的存在，转角、厚薄连接处等部位采取圆弧进行过渡。
PVC型材配方设计与加工工艺
型材配方设计与加工工艺 PVC型材配方设计与加工工艺 配方的设计原理和各类配方的特点 PVC塑料型材配方主要由PVC树脂和助剂组成的，其中助剂按功能又分为：热稳定剂、润滑，剂、加工改性剂、冲击改性剂、填充剂、耐老化剂、着色剂等。在设计PVC配方之前，首先应了解PVC树脂和各种助剂的性能。 原料与助剂 PVC树脂 生产PVC塑料型材的树脂是聚氯乙烯树脂(PVC)，聚氯乙烯是由氯乙烯单体聚合而成的聚合物，产量仅次于PE，居第二位。 PVC树脂由于聚合中的分散剂的不同可分为疏松型(XS)和紧密型(Ⅺ)两种。疏松型粒径为0．1—0．2mm，表面不规则，多孔，呈棉花球状，易吸收增塑剂，紧密型粒径为0．1mm以下，表面规则，实心，呈乒乓球状，不易吸收增塑剂，目前使用疏松型的较多。 PVC又可分为普通级(有毒PVC)和卫生级’ (无毒PVC)。卫生级要求氯乙烯(VC)含量低于lOXl0-6，可用于食品及医学。合成工艺不同，PVC又可分为悬浮法PVC和乳液法PVC。根据国家标准GB／T5761-93《悬浮法通用型聚氯乙烯树脂检验标准》规定，悬浮法PVC分为PVC-SGl到PVC-SG8Jk种树脂，其中数字越小，聚合度越大，分子量也越大，强度越高，但熔融流动越困难，加工也越困难。具体选择时，做软制品时，一般使用PVC-SGl、PVC-SG2、PVC-SG3型，需要加人大量增塑剂。例如聚氯乙烯膜使用SG-2树脂，加入50~80份的增塑剂。而加工硬制品时，一般不加或很少量加入增塑剂，所以用PVC-SG4、VC-SG5、PVC-SG6、PVC-SG7、PVC-SG8型。如PVC硬管材使用SG-4树脂、塑料门窗型材使用SG-5树脂，硬质透明片使用SG-6树脂、硬质发泡型材使用SG-7、SG-8树脂。而乳液法PVC糊主要用于人造革、壁纸及地板革和蘸塑制品等。一些PVC树脂厂家出厂的PVC树脂按聚合度(聚合度是单元链节的个数，聚合度乘以链节分子量等于聚合物分子量)分类，如山东齐鲁石化总厂生产的PVC树脂，出厂的产品为SK-700；SK-800；SK—1000；SK—1100；SK-1200等。其SG-5树脂对应的聚合度为1000—1100。PVC树脂的物化性能见第四篇。
年生产12000吨二硝基苯工艺设计书
年产12000吨二硝基苯工艺设计书 1.1设计的目的，意义及要求 设计的目的及意义 化工课程设计是高等工业学校各专业教学计划的重要组成部分，是学生在毕业前进行的、全面运用所学的专业知识的综合训练，是培养学生综合素质和解决工程实际问题能力的一个重要的实践性教学环节。该过程是学生在校期间所学知识、理论及各种能力的综合应用与升华,是创新潜能得到激发的过程，是对各专业教学目标、教学过程、教学管理和教学效果的全面检验。 化工课程设计教学环节的教学目的是对学生从事科学研究的基本训练，是在教师指导下，通过毕业论文的教学过程，培养学生探求未知、探求真理的科学精神，以及优良的科学品质与科学素养，培养学生开展科学研究的方法。使学生了解本学科的发展动态和最新科学技术，检验学生综合运用基础理论、基本知识和基本技能，解决科学与技术领域有关问题的能力，检验科研基本训练的实际效果。 工程设计是工程师工作实践中最富创造性的容。设计能力不同于理论分析能力、表达能力和动手能力，它是一种如何将思维形式的知识转化为客观上尚未存在而可以实现的物质实体的创造能力，即不仅是认识客观、表现客观而且是创造客观的能力。因此设计能力的培养对工科学生尤为重要。 具体来讲化工课程设计有如下目的、意义： (1）通过课程设计的训练，使学生进一步巩固加深所学的基础理论、基本技能和专业知识，使之系统化、综合化。 (2）在课程设计中着重培养学生独立工作、独立思考并运用已学的知识解决实际工程技术问题的能力，结合课题的需要更应注意培养学生独立的获取新知识的能力。 (3）通过化工课程设计加强对学生计算、绘图、实验方法、数据处理、编辑设计文件、使用规化手册等最基本的工作实践能力的培养。 (4）通过化工课程设计的训练，使学生树立起具有符合国情和生产实际的正确的设计思 想和观点；树立起严谨、负责、实事、刻苦钻研、勇于探索并具有创新意识及与
聚苯乙烯的生产技术
聚苯乙烯的生产技术 2009-07-21 苯乙烯系树脂是苯乙烯单体经均聚或与其他单体共聚而得的一系列树脂。1998年世界77％的苯乙烯用于生产各类苯乙烯系列树脂，日本这一比例为83％。商品化苯乙烯聚合物主要包括通用聚苯乙烯(GPPS)、抗冲聚苯乙烯(IPS)、发泡聚苯乙烯(EPS树脂)、丙烯睛一丁二烯一苯乙烯共聚物(ABS)、苯乙烯一丙烯睛(SAN)共聚物等。几种重要的商品化苯乙烯聚合物基本上都是以自由基链式聚合机理经本体、溶液、悬浮或乳液工艺制造的，其中稀释剂本体法工艺最为常用，虽然某些苯乙烯类树脂用悬浮法工艺(EPS树脂)和乳液法工艺(ABS 树脂)生产，但由于经济及其他一些原因，在可能的情况下尽可能采用连续本体工艺是一个发展趋势。 采用自由基聚合反应生产的聚苯乙烯(PS)是玻璃化温度为105℃的无规聚合物，PS均聚物是无定型的脆性材料，具有优异的透明性和可加工性，可制成形状复杂的制品。IPS是通过苯乙烯在聚丁二烯橡胶或丁苯共聚物存在下进行聚合而形成的一种高分子共混物(橡胶粒子分散在PS基质中)。 苯乙烯与丙烯腈、α－甲基苯乙烯、马来酸酐进行共聚，得到的聚合物具有较高的热性能和机械性能。苯乙烯与甲基丙烯酸酯共聚可以提高透明性和耐磨性。苯乙烯与丙烯腈、丁二烯的三聚物(ABS树脂)具有优良的热性能、机械性能和抗冲击性能等综合性能。苯乙烯共聚物是通用树脂和工程树脂之间的一个桥梁，主要用于汽车、电子电器和器械部件以及家用器具等领域，在这些应用领域与尼龙(PA)、聚碳酸酯(PC)以及聚丙烯(PP)和聚氯乙烯(PVC)竞争。 工业上聚苯乙烯的生产主要采用两种生产工艺：本体法及悬浮法。本体法是最主要的生产方法，目前世界上85％以上的Ps和IPS是采用连续本体法工艺生产的。连续本体法生产装置一般有一条或几条生产线，生产能力为(20～160)kt/a。通过改进反应器设计、相对分子质量和橡胶粒径控制和脱挥技术，可以使本体法工艺生产线的规模更大、效率更高。目前已有单线能力90～138kt/a的大型本体法生产装置投入工业运转，但一般来说单反应器能力30～50kt/a。 悬浮法是第二种聚苯乙烯基本生产工艺，悬浮法工艺的装置规模一般小于本体法工艺，间歇操作、牌号切换时清洗时间很短。对于某些高耐热和高相对分子质量牌号的产品只能用间歇悬浮聚合工艺生产，但在相同的生产能力下采用连续本体法的工厂固定资产投资及生产成本比悬浮法低，因此对于大多数PS牌号来说用本体法生产更为经济。目前悬浮法一般已经被本体法代替，主要用于生产EPS。 苯乙烯既可作给电子体，又可作受电子体，其聚合过程可有4种不同的机理：自由基聚合、负离子聚合、正离子聚合及配位聚合。苯乙烯聚合的几种机理有其各自的特点：自由基引发、增长和终止过程是同时发生的，因此可以得到较宽的分子量分布(Mw／Mn>2)，多种终止途径使其端基具有多样性，而且聚合物分子量对反应物进料的要求不高；负离子聚合机理的链引发、增长和终止是相继发生的，聚合物分子量分布较窄(Mw ／Mn＜1.1＝，控制链终止步骤可以控制聚合物链的端基结构，但是要求聚合反应中的进料必须净化；由于苯乙烯基碳正离子不稳定使分子链很快终止，因此正离子聚合机理很难生产高分子质量的聚合物，而且正离子聚合反应的进料也必须进行净化；Ziegler-Natta配位聚合中使用的金属化合物能够使聚合反应按立构有规的方式进行。因此能够生产高熔点高结晶性有规立构PS，但聚合反应中进料必须进行净化。工业生产中主要采用自由基聚合，其原因一是对进料单体的要求不高，二是引发剂对聚合物性能的影响很小，从而不必从聚合物中将残留的引发剂脱除。
工艺设计说明书-格式
设计说明书一般格式 一、设计题目（要求：简明扼要，紧扣主题） ××××××××××项目（主题目） 例如：高压法聚乙烯生产工艺设计 ————设计生产能力100万T/a 二、工艺设计的一般项目及内容 1. ×××××××工艺设计说明书（工艺设计的总情况说明，必做部分，也是学生重点掌握的内容和工作程序。在工业设计过程中往往与可行性研究报告一起作为申报项目的资料。也为工业生产装置的初步设计提供基础资料。一般包括以下10个方面的问题） 1.1概述 1.1.1 项目的来源（原因说明，如国家级项目？省级项目？市级项目？国 外引进项目？技改项目？新上项目？新产品项目？节能项目？环保项目？ 对于学生来讲，可有自选项目？老师科研项目？校企联合项目？学校或老师指定项目？）； 1.1.2 ×××××项目的国内外生产（技术）工艺现状（就本项目或产品 或技术的国内外工艺现状，以正式发表的技术或公开的资料为依据，至少要有3个不同的国家或研究院所或企业的现状说明，并比较其优劣性）； 1.1.3 本工艺技术的特点（较详细的说明本工艺、技术的优缺点，重点在 优点。包括理论原理、技术成熟程度、设备情况、工艺过程、安全问题、环保问题、经济效益、与其他技术工艺相比所具有的优点以及发展前景等）； 1.1.4 项目承担单位概述（对于实际工程项目应包括三个方面：一是该技 术工艺研究单位或技术转让单位的情况；二是承担设计单位的情况；三是项目建设单位的情况。对于学生来讲可简述学校的情况或选择一个实际单位或虚拟单位）； 1.1.5 其它需要说明的问题（是指在整个设计过程中可能遇到或用到的有
关情况。如项目承担单位的地理环境、气候环境、资源优势、技术优势、产业优势、公用工程优势以及供应和销售优势等。） 1.2 生产规模及产品质量要求 1.2.1 生产规模（即设计规模。一般可以是产品的产出规模；也可以是原料的需用规模。如：20万吨/年离子膜烧碱生产工艺设计《20万吨烧碱产品》；500万吨/年原油常减压生产工艺设计《原料石油为500万吨》；）； 1.2.2 产品质量要求（即生产的产品质量标准，一般也包括副产品的质量标准。原则上，有高标准不得采用低标准。如首选国家标准，再有部颁标准、行业标准、地方标准、企业标准。也可选择国际通用标准或国外先进标准。没有标准不得生产，如需先制订企业标准等。学生设计可假象一个标准，但依据必须充分）； 1.2.3 副产品的种类、质量指标（说明副产品的种类及其数量或吨位。质量要求与产品相同）； 1.2.4 其它需要说明的问题（是指在整个设计过程中可能遇到或用到的有关情况。如产品或副产品的国内外质量现状、技术要求、环保要求、ISO质量体系要求、欧洲Rosh体系要求等。）； 1.3 工艺设计依据 1.3.1 本工艺设计的文件依据（各种上报文件、上级批文、资金担保文件、 土地使用或征用文件、专利依据、技术转让或成果证明等资料。）； 1.3.2 ×××××的技术依据（技术理论原理、工艺原理、技术可行性、 主要技术指标或技术条件等。如对于有机合成方面可从反应机理、催化剂技术、反应设备、自动控制等方面说明）； 1.3.3 原材料来源（质量指标）及经济技术指标（主要包括原材料的质量 要求，可按照产品质量标准说明；经济技术指标是指原材料消耗、收率、转化率、产率、经济效益分析等）； 1.3.4 承担单位的基础条件说明（即项目承担单位在生产装置、加工工程、技术条件、人员条件、公用工程等与生产技术有关的基础条件说明）； 1.3.5 其他未尽事宜的说明（是指在整个工艺设计过程中可能遇到或用到 的有关情况。如产品或副产品的国内外生产工艺现状、工艺技术要求、环保工艺要求等。）； 1.4××××××生产制度及开工时数的说明
聚氯乙烯的生产工艺
第一章概述 第一节聚氯乙烯简述 氯乙烯的聚合物。英文缩写PVC。聚氯乙烯是仅次于聚乙烯的第二大塑料品种。玻璃化温度80～85℃，密度1.35～1.45克/厘米3，使用温度-15～60℃。PVC具有优良的耐酸碱、耐磨、耐燃及绝缘性能，与大多数增塑剂的混合性好，因此可大幅度改变材料的力学性能。加工性能优良，价格便宜，但对光、热稳定性差，100℃以上或光照下性能迅速下降。 聚氯乙烯用自由基加成聚合制备，方法有悬浮、本体、乳液和溶液等，其中以悬浮法为主，以过氧化物等引发，加分散剂后可得到疏松树脂颗粒，加工性能好。聚合温度高，链转移速率高，产物分子量小，一般应稳定在±0.5℃以内。溶液聚合产物直接用作涂料胶粘剂，乳液聚合产物也可直接应用，或喷雾干燥为固体。 聚氯乙烯(PVC)是五大通用塑料之一，其产量仅次于聚乙烯居第二位。PVC以其具有的阻燃、绝缘、耐磨损等优良的综合性能赢得了广阔市场，广泛应用于轻工、建材、农业、日常生活、包装、电力、公用事业等部门，尤其在建筑塑料、农用塑料、塑料包装材料、日用塑料等领域占有重要地位。 聚氯乙烯(PVC)用途广泛，并是最早用于工业化生产的塑料管道材料，至今仍是管道生产的主导材料。PVC的强度高、造价低、可回收利用、性能受环境影响小、安全卫生，可用于压力和重力管道，也可用于塑料包装、制品等领域，其低廉的价格和突出的均衡性能，已经在工业和消费用途方面成为十分理想的材料。 聚氯乙烯是由液态的氯乙烯单体经悬浮，乳液，本体或溶液法工艺聚合而成，其中悬浮工艺在世界PVC生产装置中大约占百分之九十的比例。在世界PVC总产量中均聚物也占大约百分之九十的比例。PVC是应用最广泛的热塑性树脂，可以制造强度和硬度制品。硬质品目前占PVC总消费量的百分之六十五左右，今后PVC消费量进一步增长的机会主要是在硬质制品应用领域。目前PVC在建筑领域中的消费量占总消费量的一半以上。 第二节国内生产及应用状况
新生产工艺管理流程图与文字说明
生产工艺管理流程 生产技术部接到产品开发需求后，进行产品开发策划并起草设计开发任务书，经公司领导审批后，业务部门根据产品设计开发任务书准备纸、油墨、印版、烫金等生产材料及生产工艺设备的准备工作，材料、设备准备完成后，安排在印刷车间进行上机打样；打样过程中，由生产技术部组织业务、品质、车间等部门对打样结果进行评审，打样评审通过后，由生产技术部进行送样、签样工作（送中烟技术中心材料部），若签样不合格，需重新进行打样准备；签样完成后，生产技术部根据打样情况形成临时技术标准，品质部形成检验标准，印刷车间根据临时技术标准进生试机生产，生产产品由生产技术部送烟厂进行上机包装测试（若包装测试不通过，生产技术部需重新调整临时技术标准重新试机生产），包装测试通过后，生产技术部根据试机生产时情况形成技术标准。当月生产需求时，生产技术部按生产组织程序进行组织生产，并同时下达技术标准，印刷车间根据生产技术标准，进行工艺首检，确认各项工艺指标正确无误，进行材料及设备的准备工作，各项工作准备完成后按技术标准要求进行工艺控制，生产技术部对整个生产运行过程进行监督，当工艺运行不符合要求时，通知生产技术部进行工艺调整。生产结束后，进入剥盒、选盒工序，经过挑选的烟标合格的按成品入库程序进行入库，不合格的产品按不合格程序进行处理。
产品工艺管理流程图 业务部生产技术部印刷车间品质部输出记录 接到设计 更改需求 段 阶 } 改 更 计 设 { 发 开 吕 产 不通过 不通过 通过 接到设计 开发需求 产品开发策划 打样准备 送样、签样 通过 不通过 形成技术标 准（临时） 审批不通过 上机打样 形成检验标准 设计开发项目组成立 通知 产品开发任务书 段 阶 制 控 艺 工 产 生 送客户包装测试■试生产 ■ 形成技术标准 ＜接到生 产需求 组织生产 下达工艺标准工艺首检 材料准备设备准备 工艺监督过程质量监督 工艺改进不通过运行判定 成品质量监督 是合格 成品入库 结束 不合格 控制程序 过程检验记录 工艺检查记录表， 匚工艺记录表 工艺运行控制 剥盒、选盒 烟用材料试验评价 报告 印刷作业指导书 生产工作单 换版通知单 生产操作记录表 工艺更改通知单 成品检验记录
聚氯乙烯生产工艺说明
第一部分氯乙烯的制备 工艺流程: 乙炔工段送来的精制乙炔气（纯度≥98.5%），经乙炔沙封后，与氯化氢工段送来的氯化氢（纯度≥93%，不含游离氯）在混合器以一定比例（1：1.05）混合后进入一级石墨冷却器，用－35℃冷冻盐水冷却至（2±4）℃,再经二级石墨冷却器用－35℃冷冻盐水间接冷却至（－14±2）℃左右，在这两级石墨设备内各依重力作用除去大部分冷凝液滴后依次进入一级酸雾过滤器、二级酸雾过滤器，由氟硅油玻璃棉过滤捕集除去少量粒径很小的酸雾，排出40%的盐酸送氯化氢脱吸或作为副产品包装销售。得到含水分≤0.06%的混合气依次进入石墨预热器，蒸气预热器预热至70～80℃温度送入串联的两段装有氯化高汞触媒的转化器，可分别由数台并联操作，反应生成粗氯乙烯，第一段转化器出口气体中尚有20%～30%的乙炔未转化，在进入第二段转化器继续反应，使其出口处的乙炔含量控制在3%以下。第二段转化器装填的是活性高的新催化剂，第一段转化器装填的则是活性较低的催化剂，即由第二段更换下来的旧催化剂。合成反应热，通过转化列管间的循环热水移支去。精氯乙烯经过装有活性炭填料的除汞器填料塔的稀酸及解吸后的稀酸吸收混合气中的大部分氯化氢气体，制得氯化氢含量为28%～30%的盐酸送氯化氢脱吸或作为副产品包装销售；经过吸收后的粗氯乙烯气体进入二级填料水洗塔二次清洗，水洗后含有极微量的氯化氢酸雾、二氧化碳及惰性气体，进入碱洗塔用8%～20%的NAOH溶液洗涤，净化后的气体经汽水分离器部分脱水后送入压缩工序。生产间的波动则由设置的氯乙烯气柜来实现缓冲。工艺原理: 混合气脱水:利用氯化氢吸湿性质，预先吸收乙炔气中的绝大部分水，生成40%左右的盐酸，降低混合气中的水分，利用冷冻方法混合脱水，是利用盐酸冰点低，盐酸上水蒸气分压低的原理，阄混合气体冷冻脱酸，以降低混合气体中水蒸气分压来降低气相中水含量，达到进一步降低混合气中的水分至所必需的工艺指标。在混合气冷冻脱水过程中，冷凝的40%的盐酸，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（≤2μm）的“酸雾”悬浮于混合气流中，形成“气溶胶”，该“气溶胶”无法依靠重力自然沉降，要采用浸渍3%～5%憎水性
聚氯乙烯反应釜的设计
摘要 随着国内聚氯乙烯行业的竞争越来越激烈，小规模聚氯乙烯生产设备将越来越表现出不经济性。考虑到今后国内新建聚氯乙烯生产设备规模至少将在20万t/a 以上，60m3聚氯乙烯反应釜及其成套工艺技术具有很大的推广前景。由于引进国外60m3以上聚氯乙烯反应釜及其成套工艺技术的设备和技术费用相当昂贵，在今后较长一段时期内，国产化60m3聚氯乙烯反应釜及其成套工艺技术将是企业的理想选择。因此，60m3聚氯乙烯反应釜的设计和成套工艺技术的开发，将极大的推动国内PVC行业的技术进步和长远发展。本次毕业设计是设计一个60m3聚氯乙烯反应釜，考虑到了筒体所受的内压和外压，进行了罐体和夹套内压强度计算，对罐体进行了外压强度校核，另外还设计了搅拌装置与传动装置，并对其进行了强度和刚度校核。 关键词：聚氯乙烯; 反应釜；设计 Abstract With the domestic PVC industry more competitive, PVC production equipment for small-scale will become more and more non-economic. Tacking into account the future of domestic new PVC production equipment will be at least more than 200,000t/a, 60m3PVC reactor and packaged process have a great spread. The equipment investments and construction investments for bring in the 60m3 PVC reactor and packaged process is so expensive that the companies should choose the 60m3 PVC reactor and packaged process that we have in the near future. So, the design of the 60m3PVC reactor and the study of packaged process have great historical significance and far-reaching impact in the history of domestic PVC production, will greatly promote the development of domestic PVC industry.This graduation design is to design a 60m3PVC reactor.This design considered the cylinder body from the internal pressure and the external pressure，Tank and jacket were calculated compressive strength，and the tank strength of the external pressure was checked.In addition, I also designed a mixing device and transmission device and checked its strength and stiffness. Key words: PVC; reactor; design
生产加工工艺设计流程及加工工艺设计要求
生产工艺主讲人：吴书法 生产加工工艺流程及加工工艺要求 一，工艺流程表 制造工艺流程表
注：从原材料入库到成品入库，根据产品标准书的标准要求规定，全程记录及管理。 二，下料工艺 我们公司下料分别使用：①数控激光机下料②剪板机下料③数控转塔冲下料④普通冲床下料⑤芬宝生产线下料⑥火焰切割机下料⑦联合冲剪机下料 今天重点的讲一下：①②
1两台激光下料机。型号分别为：HLF-1530-SM、HLF-2040-SM 2 操作步骤 2.1 开机 2.1.1 打开总电源开关 2.1.2 打开空气压缩机气源阀门，开始供气 2.1.3 打开稳压电源 2.1.4 打开机床电源 2.1.5 打开冷干机电源，待指针指在绿色区间内，再打开冷干机气阀 2.1.6 打开切割辅助气体（气体压力参照氧气、氮气的消耗附图） 2.1.7 待数控系统开机完成，松开机床操作面板上的急停按钮，执行机床回零操作 2.1.8 打开激光器电源开关，（夏天等待30分钟）打开水冷机，待水温在“低温21℃，高温31℃”，再打开机床操作面板上的“激光开关”按钮，等待按钮上方LED灯由闪烁变为常亮。开机完成。 2.2 常规操作步骤 2.2.1 在【JOG】状态下，按下【REF.POINT】，再按回零键，执行回零操作 2.2.2 在2.1生效的情况下，按下“标定”键，执行割嘴清洁和标定程序。 2.2.3 根据相应的板材，调节焦距位置、选择合适大小的割嘴，然后调整割嘴中心。 2.2.4 打开导向红光，用手轮或控制面板，将切割头移动到板材上方起点位置，关闭导向红光，关闭防护门。 2.2.5 打开所用切割程序，确定无误后一次点击“AUTO”,“RESET”，“CYCLE START"。 2.2.6 切割结束将 Z 轴抬高再交换工作台，取出工件摆放整齐，做好标识。
可发性聚苯乙烯EPS的生产工艺修订版
可发性聚苯乙烯E P S的生产工艺修订版 IBMT standardization office【IBMT5AB-IBMT08-IBMT2C-ZZT18】
论文题目： 《可发性聚苯乙烯（EPS）的生产工艺》摘要主要介绍了国内EPS的生产工艺一步法和两步法，并具体对一步法加以着重介绍。 要介绍了国内的生产状况及其用途，指出EPS市场潜力巨大。 关键词可发性聚苯乙烯（EPS）生产工艺回收和环保 1.前言 可发性聚苯乙烯(EPS)具有质轻、价廉、导热率低、吸水性小、电绝缘性能好、隔音、防震、防潮、成型工艺简单等优点，因而被广泛地用作建筑、交通运输等行业的保温绝热、隔音、抗震材料、用作电器、仪表、玻璃制品、电子产品等的缓冲包装材料和食品包装。 自50年代由德国BASF公司开发EPS珠粒生产工艺后，泡沫塑料由于成型工艺及设备简易可行，并可制成各种形状、不同密度的产品，因而发展迅速。现在EPS已成为苯乙烯树脂三大产品(GPPS、HIPS、EPS)中重要的品种之一。国内EPS消费结构，主要是包装和建材，大体比例为包装50%，建材45%，其它5%。随着近年来声像市场，家电市场和快速食品市场的迅猛发展，EPS需求量日益加大。仅据1992年轻工部统计，EPS用于包装方面的需求量就达6.0万t，其中电器包装3.5万t，快餐盒2.5万t。 另外，在建材行业，近年来推出的新型墙体材料，钢板增强EPS板不仅质轻，而且大大减少了建筑的投资，节省能源，施工方便、高效，并能改善居住环境，提高住宅房屋的
档次。这种材料大有取代传统建材的趋势。业内人士介绍，我国EPS的年需求量将以20%的速度递增，市场潜力十分巨大。 国内的EPS消费主要集中在江、浙等沿海一带，绝大部分用于包装。由于国家大力发展中西部地区的政策，西北地区的EPS用量也随着电子产业、第三产业、建筑业的蓬勃发展，用于包装及建材的EPS需求量也越来越大，但西北地区目前尚无生产EPS的装置，主要原因是前几年苯乙烯价格的波动及其产量的限制，使很多厂家望而却步，故所用的EPS 均需从外地调运。 2.EPS生产主要工艺概况 国外从70年代开始，EPS生产工艺由两步法转向一步法，我国一直延用传统的两步法工艺。两步法工艺能耗高，但由于过程简单、控制容易，因而为一些中小型厂家广泛采用，因此也会长时间地存在下去，通过多年摸索与研究，国产两步法生产也得到改进和完善，在节能降耗方面取得了显着的成绩。如将不符合规格的EPS料返回重新溶解、聚合，不但改善了聚合条件，也使能耗大幅度降低。 90年代初，我国也先后引进英国Shell公司一步法生产工艺，并在上海高桥化工厂和金陵石化公司塑料厂投产，通过多年实践与探索，对工艺和配方进行一系列的改进，所用悬浮剂和各种助剂已实现国产化，使该生产技术日趋完善和成熟。 EPS一般采用悬浮聚合。悬浮聚合法是将苯乙烯单体在强烈的机械搅拌下分散为油状液滴，并借助于悬浮剂的分散作用悬浮于水中，在引发剂的作用下，聚合为珠状固体。国外从70年代开始，EPS生产工艺由二步法转向一步法。80年代以前国内一直用传统的二步法工艺。90年代初先后引进英国Shell公司一步法生产工艺在上海高桥化工厂和金陵石化公司塑料厂投产，通过多年实践与探索，对其工艺和配方进行了一系列的改进，所用