聚氯乙烯生產(chǎn)技術(shù)

前言

該教材主要內(nèi)容有聚氯乙烯概述、氯乙烯單體的生產(chǎn)、高分子化學(xué)基礎(chǔ)、氯乙烯的聚合、氯乙烯懸浮聚合仿真生產(chǎn)操作以及氯乙烯共聚和聚氯乙烯改性等。其中氯乙烯單體的生產(chǎn)主要講述電石乙炔法路線，乙烯氧氯化法只作簡單介紹。氯乙烯的聚合主要講述氯乙烯的懸浮聚合、乳液聚合方法，微懸浮聚合只作簡單介紹。氯乙烯共聚和聚氯乙烯改性部分可安排學(xué)生自學(xué)。全書基本按照電石乙炔法PVC的生產(chǎn)流程展開敘述，涉及相關(guān)的工藝原理和知識（如高分子化學(xué)知識等）、生產(chǎn)操作規(guī)程以及生產(chǎn)現(xiàn)場照片，以求理論與實(shí)踐緊密結(jié)合，達(dá)到舉一反三的學(xué)習(xí)效果。全書采用任務(wù)驅(qū)動模式進(jìn)行編寫。全書共分7個(gè)項(xiàng)目，每個(gè)項(xiàng)目下有若干個(gè)學(xué)習(xí)與工作任務(wù)，便于教師組織教學(xué)和學(xué)生自學(xué)。項(xiàng)目后面附有與本項(xiàng)目內(nèi)容有關(guān)的閱讀材料，望能開拓學(xué)生視野。在編寫本書時(shí)，參閱了相關(guān)的參考書籍、科技論文和生產(chǎn)操作規(guī)程，在此謹(jǐn)對上述參考文獻(xiàn)的作者表示誠摯的感謝。本書可作為高職院?；ゎ悓I(yè)教材，也可供從事PVC生產(chǎn)的人員參考。本書由李志松、王少青主編，易衛(wèi)國、周國娥、陳岳、戴開瑛副主編。項(xiàng)目2、項(xiàng)目3、項(xiàng)目4、項(xiàng)目5由李志松編寫，項(xiàng)目1、項(xiàng)目6、項(xiàng)目7由王少青、易衛(wèi)國、周國娥、陳岳、戴開瑛、童孟良、吳衛(wèi)、佘媛媛、鐘紅梅編寫。項(xiàng)目6由北京東方仿真軟件技術(shù)有限公司提供資料，在此表示感謝。全書由李志松統(tǒng)稿，黃鈴主審。由于編者水平有限，書中疏漏和不妥之處在所難免，衷心希望各位讀者批評指正，編者在此表示感謝。編者2011年8月

內(nèi)容概要

本書主要介紹聚氯乙烯的生產(chǎn)技術(shù)，涉及相關(guān)的工藝原理、基礎(chǔ)知識、生產(chǎn)設(shè)備和生產(chǎn)操作規(guī)程。內(nèi)容包括聚氯乙烯概述、氯乙烯單體的生產(chǎn)、高分子化學(xué)基礎(chǔ)、氯乙烯的聚合、氯乙烯懸浮聚合仿真生產(chǎn)操作以及氯乙烯共聚和聚氯乙烯改性等。其中氯乙烯單體的生產(chǎn)主要講述電石乙炔法路線，乙烯氧氯化法只作簡單介紹。氯乙烯的聚合主要講述氯乙烯的懸浮聚合、乳液聚合。
 本書可作為高職高專院?；ゎ悓I(yè)教材，也可供從事聚氯乙烯生產(chǎn)的技術(shù)人員參考。

書籍目錄

項(xiàng)目1聚氯乙烯概述
　1.1PVC的物化性質(zhì)
　1.2PVC的分類與應(yīng)用
　　1.2.1PVC的分類
　　1.2.2緊密型與疏松型樹脂在產(chǎn)品性能及加工應(yīng)用上的差別
　　1.2.3PVC的應(yīng)用
　　1.2.4PVC樹脂國家標(biāo)準(zhǔn)
　　1.2.5PVC樹脂的包裝與貯運(yùn)
　1.3PVC發(fā)展概況
　　1.3.1PVC發(fā)展簡史
　　1.3.2PVC工業(yè)的技術(shù)進(jìn)步
　　1.3.3我國PVC發(fā)展方向與市場預(yù)測
　　閱讀材料我國電石法聚氯乙烯的發(fā)展與挑戰(zhàn)
　　思考題
項(xiàng)目2電石乙炔法生產(chǎn)氯乙烯
　2.1乙炔發(fā)生工序
　　2.1.1電石水解反應(yīng)原理
　　2.1.2濕式乙炔發(fā)生工藝流程
　　2.1.3主要設(shè)備
　　2.1.4影響乙炔發(fā)生的因素
　　2.1.5電石渣
　　2.1.6乙炔發(fā)生系統(tǒng)的生產(chǎn)操作
　　2.1.7乙炔發(fā)生工序的生產(chǎn)安全與防護(hù)
　2.2乙炔清凈
　　2.2.1乙炔清凈原理
　　2.2.2乙炔清凈工藝流程
　　2.2.3乙炔清凈主要設(shè)備
　　2.2.4乙炔清凈生產(chǎn)操作
　　2.2.5乙炔清凈工序的生產(chǎn)安全與防護(hù)
　2.3氯化氫的生產(chǎn)
　　2.3.1合成法生產(chǎn)氯化氫
　　2.3.2鹽酸脫吸法生產(chǎn)氯化氫
　　2.3.3副產(chǎn)氯化氫的鹽酸脫吸法
　　2.3.4氯化氫生產(chǎn)的主要設(shè)備
　　2.3.5氯化氫生產(chǎn)操作
　　2.3.6氯化氫生產(chǎn)安全防護(hù)
　2.4粗氯乙烯的合成
　　2.4.1混合冷凍脫水和合成系統(tǒng)工藝流程
　　2.4.2混合冷凍脫水原理
　　2.4.3氯乙烯合成反應(yīng)原理
　　2.4.4催化劑
　　2.4.5氯乙烯合成工藝條件
　　2.4.6氯乙烯合成反應(yīng)主要設(shè)備
　　2.4.7混合冷凍脫水與合成系統(tǒng)生產(chǎn)操作
　2.5粗氯乙烯凈化與壓縮系統(tǒng)
　　2.5.1粗氯乙烯的凈化工藝原理
　　2.5.2粗氯乙烯凈化與壓縮工藝流程
　　2.5.3主要設(shè)備
　　2.5.4氯乙烯凈化與壓縮系統(tǒng)的生產(chǎn)操作
　2.6氯乙烯精餾
　　2.6.1氯乙烯精餾工藝流程
　　2.6.2影響精餾的因素
　　2.6.3氯乙烯部分質(zhì)量指標(biāo)
　　2.6.4精餾設(shè)備
　　2.6.5氯乙烯精餾系統(tǒng)生產(chǎn)操作
　　2.6.6氯乙烯精餾系統(tǒng)尾氣的吸附回收
　　2.6.7高沸物及其處理
　　2.6.8氯乙烯精餾系統(tǒng)生產(chǎn)安全與防護(hù)
　　閱讀材料電石法PVC“三廢”治理措施綜述
　　電石法氯乙烯生產(chǎn)工藝的技術(shù)改進(jìn)
　　思考題
項(xiàng)目3乙烯平衡氧氯化法生產(chǎn)氯乙烯
　3.1乙烯平衡氧氯化法生產(chǎn)氯乙烯工藝流程框圖
　3.2直接氯化單元
　3.3乙烯氧氯化單元
　　3.3.1乙烯氧氯化反應(yīng)機(jī)理
　　3.3.2乙烯氧氯化催化劑
　　3.3.3影響氧氯化反應(yīng)的因素
　　3.3.4氧氯化流化床反應(yīng)器
　　3.3.5氧氯化反應(yīng)比較典型的工藝技術(shù)
　3.4二氯乙烷精餾單元
　3.5二氯乙烷裂解單元
　　3.5.1裂解原理
　　3.5.2裂解工藝與工藝條件
　　3.5.3裂解爐清炭和燒焦
　3.6氯乙烯精制單元
　3.7廢水、廢氣處理和殘液焚燒單元
　　閱讀材料電石乙炔法PVC與乙烯法PVC的比較
　　思考題
項(xiàng)目4高分子化學(xué)基礎(chǔ)
　4.1高分子的基本概念
　　4.1.1結(jié)構(gòu)單元、重復(fù)單元、鏈節(jié)、聚合度、分子量
　　4.1.2聚合物的分類
　　4.1.3高分子的結(jié)構(gòu)
　　4.1.4聚合反應(yīng)的分類
　　4.1.5聚合物的分子量、分子量分布
　4.2自由基聚合
　　4.2.1連鎖聚合的單體
　　4.2.2自由基聚合機(jī)理
　　4.2.3鏈引發(fā)反應(yīng)
　　4.2.4聚合速率
　　4.2.5分子量和鏈轉(zhuǎn)移反應(yīng)
　　4.2.6阻聚和緩聚
　4.3連鎖聚合反應(yīng)的工業(yè)實(shí)施方法
　　4.3.1本體聚合
　　4.3.2溶液聚合
　　4.3.3懸浮聚合
　　4.3.4乳液聚合
　　4.3.5微懸浮聚合
　　閱讀材料高分子化學(xué)反應(yīng)的特點(diǎn)與類型
　　思考題
項(xiàng)目5氯乙烯聚合
　5.1氯乙烯懸浮聚合
　　5.1.1氯乙烯懸浮聚合工藝
　　5.1.2氯乙烯聚合反應(yīng)機(jī)理
　　5.1.3氯乙烯懸浮聚合成粒機(jī)理
　　5.1.4影響氯乙烯懸浮聚合的因素
　　5.1.5聚合釜
　　5.1.6VC單體自壓和真空回收系統(tǒng)
　　5.1.7PVC樹脂漿料汽提系統(tǒng)
　　5.1.8PVC樹脂漿料的離心分離系統(tǒng)
　　5.1.9PVC樹脂干燥系統(tǒng)
　　5.1.10聚氯乙烯生產(chǎn)操作
　　5.1.11氯乙烯懸浮聚合生產(chǎn)安全與防護(hù)
　5.2氯乙烯乳液聚合
　　5.2.1氯乙烯乳液聚合工藝流程
　　5.2.2氯乙烯乳液聚合主要原料
　　5.2.3氯乙烯乳液聚合主要設(shè)備
　　5.2.4乳液聚合產(chǎn)生“雪花膏”的原因
　5.3氯乙烯種子乳液聚合
　　5.3.1氯乙烯種子乳液聚合工藝
　　5.3.2氯乙烯種子乳液聚合主要原材料
　　5.3.3氯乙烯種子乳液聚合生產(chǎn)操作
　5.4氯乙烯連續(xù)乳液聚合
　　5.4.1氯乙烯連續(xù)乳液聚合工藝
　　5.4.2實(shí)現(xiàn)連續(xù)聚合的關(guān)鍵條件
　　5.4.3氯乙烯連續(xù)乳液聚合過程中異?，F(xiàn)象及處理
　5.5氯乙烯微懸浮聚合
　　5.5.1微懸浮聚合工藝簡介
　　5.5.2氯乙烯微懸浮聚合工藝流程簡介
　　閱讀材料懸浮法聚氯乙烯質(zhì)量指標(biāo)控制方法
　　思考題
項(xiàng)目6氯乙烯懸浮聚合仿真生產(chǎn)
　6.1工藝流程說明
　　6.1.1生產(chǎn)方法
　　6.1.2工藝流程簡介
　6.2原料簡介
　　6.2.1主要原料
　　6.2.2輔助原料
　6.3設(shè)備簡介
　6.4儀表及工藝卡片
　　6.4.1儀表
　　6.4.2工藝卡片
　6.5復(fù)雜控制說明
　6.6重點(diǎn)設(shè)備的說明
　6.7操作規(guī)程
　6.8仿真系統(tǒng)操作界面
項(xiàng)目7氯乙烯共聚及聚氯乙烯改性
　7.1共聚PVC樹脂
　　7.1.1氯乙烯/乙酸乙烯酯共聚物(VC/VAC)
　　7.1.2氯乙烯／偏二氯乙烯共聚物(VC／VDC)
　　7.1.3氯乙烯／丙烯酸酯共聚物(VC／AC)
　　7.1.4氯乙烯／烯烴共聚物
　7.2PVC共混改性
　　7.2.1PVC與ACR樹脂共混
　　7.2.2PVC與CPE共混
　　7.2.3PVC與NBR共混
　7.3PVC其他改性
　　7.3.1PVC交聯(lián)
　　7.3.2氯化PVC(CPVC)
　　7.3.3PVC填充
閱讀材料PVC相關(guān)物質(zhì)英文縮寫
參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

版權(quán)頁：插圖：因此，工業(yè)生產(chǎn)中盡可能將合成反應(yīng)溫度控制在100～180℃范圍內(nèi)。最佳的反應(yīng)溫度在130～150℃之間。反應(yīng)溫度的確定與催化劑的活性有關(guān)，新舊催化劑對應(yīng)不同的反應(yīng)溫度，隨著催化劑使用壽命的延長和活性的降低，反應(yīng)溫度要逐步提高。對于固定床反應(yīng)器，在反應(yīng)器內(nèi)填充催化劑的列管中，溫度存在著徑向和軸向的分布。2.4.5.2反應(yīng)壓力在反應(yīng)溫度范圍內(nèi)，由乙炔和氯化氫合成氯乙烯反應(yīng)的平衡常數(shù)K。很大，在熱力學(xué)上可以認(rèn)為該反應(yīng)是一個(gè)不可逆反應(yīng)，即反應(yīng)趨于完成，該反應(yīng)在操作溫度范圍及常壓下平衡轉(zhuǎn)化率已經(jīng)超過99%。因此壓力的改變對平衡組成的影響不大，但提高壓力可提高反應(yīng)速率。生產(chǎn)中一般采用微正壓操作。絕對壓力為0.12～0. 15MPa，能克服管道流程阻力即可。2.4.5.3空間速度空間速度（或空間流速），簡稱空速，是指單位時(shí)間內(nèi)通過單位體積催化劑的氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的體積（習(xí)慣上以乙炔氣體量來表示），其單位為m3乙炔／（m3催化劑.h）（標(biāo)準(zhǔn)狀況）。乙炔的空間速度對氯乙烯的產(chǎn)率有影響。當(dāng)空間速度增加到一定量時(shí)，氣體與催化劑接觸時(shí)間（平均停留時(shí)間）減少，乙炔轉(zhuǎn)化率隨之降低，但大量氣體參與反應(yīng)使催化劑反應(yīng)帶的溫度上升，高沸點(diǎn)副產(chǎn)物量開始增多；反之，當(dāng)空間速度減小時(shí)，乙炔轉(zhuǎn)化率提高，再減小到一定量時(shí)，高沸點(diǎn)副產(chǎn)物量也隨之增多，生產(chǎn)能力隨之減小。在實(shí)際生產(chǎn)過程中，比較恰當(dāng)?shù)囊胰部臻g速度為25～35m3乙炔／（m3催化劑.h）（標(biāo)準(zhǔn)狀況），在這一空間速度范圍內(nèi)，既能保證乙炔有較高的轉(zhuǎn)化率，又能保證高沸點(diǎn)副產(chǎn)物的含量較少。當(dāng)催化劑中HgCl2含量較高、催化劑活性較高時(shí)，空間速度可以高一些；對同一催化劑，當(dāng)溫度控制高時(shí)，空間速度可以高一些。

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