1、聚氯乙烯畢業論文焦作大學畢 業 論 文（設計）題 目： 聚氯乙烯畢業論文學 號：姓 名：年 級：院 部： 化工與環境工程學院專 業： 材料工程技術專業指導教師：完成日期： 2011 年 05 月 10 日聚氯乙烯畢業論文內容摘要本文講述了我國聚氯乙烯工業生產技術的發展進程和目前狀況， 包括原料路線、 工 藝設備、聚合方法等。本設計采用懸浮法生產聚氯乙烯，介紹了采用懸浮法生產 PVC 樹脂工聚合機理， 工藝過程中需要注意的問題， 包括質量影響因素， 工藝條件及合成 工藝中的各種助劑選擇， 對聚合工藝過程進行詳細的敘述。 并且從物料衡算、 熱量衡 算和設備計算和選型三個方面進行準確的工藝計算， 對

2、廠址進行了選擇， 采取了防火 防爆防雷等重要措施，對三廢的處理回收等進行了敘述，畫出了整個工藝的流程圖。關鍵詞 ：聚氯乙烯； 生產技術； 懸浮法； 乙炔法； 乙烯法；AbstractThis article narrated industry of our country PVC production technology the development and current status, Including raw materials, process equipment, polymerization method. This design uses the method of sus

3、pension PVC production, Introduces the production of PVC resin by suspension method and polymerization mechanism, Technology problems in the process, including quality influence factors, process conditions and the synthesis of various additives, on the polymerization process was described in detail.

4、 And from the material balance, heat balance calculation and the equipment selection and calculation three aspects to carry on accurate calculation of technology, on the site were selected, took fire and explosion, mine and other important measures for waste recycling, are recited, draw the process

5、flow diagram. Key words: PVC; production technology; suspension; acetylene; vinyl method;聚氯乙烯畢業論文目錄1 聚氯乙烯的概述 41.1 聚氯乙烯 41.1.1 聚氯乙烯的性質 41.1.2 聚氯乙烯的優點 41.1.3 聚氯乙烯的用途 41.1.4 聚氯乙烯工業的重要性 . 51.1.5 中國聚氯乙烯的發展 61.2 聚氯乙烯生產工藝 71.2.1 原料乙炔的制備 71.2.2 氯乙烯合成 81.2.2.1 氯乙烯的概述 81.2.2.2 生產原理 81.2.2.3 工藝條件 91.2.2.4 工藝流程

6、圖 9氯乙烯聚合 101.2.4 影響聚合及產品質量的因素 112 尾氣處理及三廢排放 123 總結 14參考文獻 15致 謝 16聚氯乙烯畢業論文1 聚氯乙烯的概述1.1 聚氯乙烯1.1.1 聚氯乙烯的性質PVC屬于無定形共聚物，密度 1.35 1.45g cm3 ，比熱容 1.045 1.465J g ，熱 導率 2.1KW m k ，折射率 D20 1.544 。85 以呈玻璃態。 85 175 呈粘彈態。 175 190時呈熔融態。 190 200 時呈粘流態。玻璃化轉化溫度在 80上下。100 以上時開始分解， 180以上時快速分解。 200 以上劇烈分解并變黑。 PVC在火焰上 能

7、燃燒，并降解釋放出 HCl ,CO , 苯等低分子化合物，離火自熄。 耐電擊穿，可用于 1 萬伏低壓電纜。 較耐老化，但在光照和氧的作用下會緩慢分解， 釋放鹽酸、形成羰基、 共軛鍵而變色。化學穩定性好，在酸、堿、鹽溶液中較為穩定。并且在室溫條件下耐 磨性超過硫化橡膠。1.1.2 聚氯乙烯的優點聚氯乙烯的突出優點是易燃性、 耐磨性、抗化學腐蝕性、 水汽低滲透性好。 此外， 綜合機械性能、制品透明性、電絕緣性、隔熱、消聲、消震性好。是性價比最為優越 的通用型材料。缺陷是熱穩定性、抗沖擊性較差，降低溫度時迅速變硬變脆。受沖擊 時極易脆裂。但 PVC極易改性，通過化學、物理方法可大大改善其性能。并且可

8、通過 分子鏈交聯或引入功能基團等手段賦予新的功能 1 。1.1.3 聚氯乙烯的用途PVC一般軟制品：利用擠出機可以擠成軟管、電纜、電線等；利用注射成型 機配合各種模具，可制成塑料涼鞋、鞋底、拖鞋、玩具、汽車配件等。PVC薄膜： PVC與添加劑混合、塑化后，利用三輥或四輥壓延機制成規定厚 度的透明或著色薄膜，用這種方法加工薄膜，成為壓延薄膜。也可以通過剪裁， 熱合加工包裝袋、雨衣、桌布、窗簾、充氣玩具等。寬幅的透明薄膜可以供溫 室、塑料大棚及地膜之用。經雙向拉伸的薄膜，所受熱收縮的特性，可用于收 縮包裝。PVC涂層制品：有襯底的人造革是將 PVC糊涂敷于布上或紙上， 然后在 100 以上塑化而成

9、。也可以先將PVC與助劑壓延成薄膜，再與襯底壓合而成。無襯底的人造革則是直接由壓延機壓延成一定厚度的軟制薄片，再壓上花紋即可。 人造革可以用來制作皮箱、皮包、沙發及汽車的坐墊等，還有地板革，用作建 筑物的鋪地材料。聚氯乙烯畢業論文PVC泡沫制品：軟質 PVC混煉時，加入適量的發泡劑做成片材，經發泡成型 為泡沫塑料，可作泡沫拖鞋、涼鞋、鞋墊、及防震緩沖包裝材料。也可用擠出 機基礎成低發泡硬 PVC板材和異型材，可替代木材試用，是一種新型的建筑才 材料。PVC透明片材： PVC中加沖擊改性劑和有機錫穩定劑，經混合、塑化、壓延 而成為透明的片材。利用熱成型可以做成薄壁透明容器或用于真空吸塑包裝， 是

10、優良的包裝材料和裝飾材料。PVC硬板和板材： PVC中加入穩定劑、潤滑劑和填料，經混煉后，用擠出機 可擠出各種口徑的硬管、異型管、波紋管，用作下水管、飲水管、電線套管或 樓梯扶手。將壓延好的薄片重疊熱壓，可制成各種厚度的硬質板材。板材可以 切割成所需的形狀，然后利用PVC焊條用熱空氣焊接成各種耐化學腐蝕的貯槽、風道及容器等。PVC的其它用途：門窗有硬質異型材料組裝而成。在有些國家已與木門窗鋁 窗等共同占據門窗的市場；仿木材料、代鋼建材、中空容器等 21.1.4 聚氯乙烯工業的重要性聚氯乙烯 PVC 是世界上實現工業化時間最早，應用范圍最廣范的通用型熱 塑性塑料。在三四十年代開始實際應用以來，其

11、產量一直穩居塑料工業之首， 后來由于聚氯乙烯發展速度更快， 1996 年才退居第二位。 在美國 1990 年底密度 聚氯乙烯的產量超過了PVC， 1992 年高密度聚氯乙烯的產量及銷售量已以 PVC大致相當，他們交替位于第二或第三之間。在日本PVC產量和消費量居第二位。在中國 PVC塑料制品產量一直位居第一， PVC樹脂產量從 1988 年開始退居第二， 消費量低于聚乙烯和聚丙烯而名列第三位。盡管如此聚氯乙烯在其綜合性能、 品種的多樣性、用途的廣泛性、性能價格比及資源利用和對生態環境的影像方 面，優于任何一種塑料。 60 多年來 PVC工業一直保持著最富活力的技術革新和 持續穩定的發展狀態 3

12、 。PVC是相當重要的大宗塑料，它的綜合性能好，改性品種多用途最為廣泛。 原料來源豐富、消耗石油少，價格低廉、經濟效益好而且能耗低，作為鋼鐵、 有色金屬、木材、玻璃、紙張等傳統材料的替代產品，有利于資源優化配置和 節省社會能源 4 。由于容易改性和提高性能， PVC已由通用性材料打入工程材料、 功能材料和強性材料，為 PVC工業注入了新的活力。 PVC用途的廣泛性、堿氯產 品的關聯性、生產技術的密集性。使 PVC 工業與建筑、汽車、電子機械及石油 化工等國名經濟的支柱產業，氯堿工業等基礎原料工業高新產業緊密相連。在 美國 70 年代初做過統計指出 PVC和它有關的原材料、 機械及最終產品綜合產

13、值 約占當時美國國民生產總值的10%以上。中國在 80 年代末也對華東地區做過調聚氯乙烯畢業論文查每萬噸氯堿可創造 5-7 億元工業產值，每億元產值直接影響到下游產業的15-20 億元產值。 PVC加工業是中國塑料工業中企業數最多的行業，其生產程度 之高，應用覆蓋面之廣，技術推動性之大是非常明顯的。PVC工業的發展可以帶動和促進國民經濟許多行業的技術進步與發展，可以改善人們衣食住行條件， 提高人民生活水平。1.1.5 中國聚氯乙烯的發展聚氯乙烯（ PVC）是五大熱塑性合成樹脂之一， 塑料制品是最早實現工業化的品種 之一。可通過模壓、層合、注塑、擠塑、壓延、吹塑中空等方式進行加工，而且具有 較好

14、的機械性能、 耐化學腐蝕性和難燃性等特點， 以其低廉的價格和非常突出的性能 而廣泛地用于生產板材、門窗、管道和閥門等硬制品，也用于生產人造革、薄膜、電 線電纜等軟制品。 近年來， 盡管在發達國家受到來自環保等多方面的壓力， 但世界對 的總需求量仍出現穩定的增長態勢。1998年我國 PVC產量和表觀需求量分別為 160萬噸和 317萬噸。在世界上產量 僅次于美國（ 639 萬噸）、日本（ 263 萬噸）居第三位。 2000 年前后，計劃新建和擴 建 PVC能力至少為 88萬噸/ 年，估計此期間大量沒有競爭能力的電石法小廠將閑置， 所以總產能有可能達 220 萬噸/ 年水平，其中乙烯法將達 134

15、.6 萬噸/ 年，從目前占 31%上升到 61%。項目有萬縣市 6 萬噸/ 年本體法 PVC裝置，天津渤海公司同韓國樂喜 公司、美國西方化學公司合資的 10 萬噸/年 PVC裝置， （其中引進的 8 萬噸/年乙烯 法 VCM裝置于 1997年建成、 投產） ，上海天原化工廠同伊滕忠商事、 旭硝子公司合資 的 24萬噸/年 VCM和 20萬噸/年 PVC裝置，泰國正大集團在寧波的 12萬噸/年 PVC 裝置，遼河集團與樂喜金星公司合資的 8萬噸/年 PVC裝置，上海氯堿化學公司已使 VCM產能增大到 30萬噸/年，計劃到 40 萬噸/年，這意味 PVC產能將由目前的 22萬 噸/年增加到 36萬

16、噸/年，北京化工二廠將增加 PVC能力 7.6 萬噸/年，齊魯公司將增 加 PVC能力 10萬噸/年，廣州化工廠 8萬噸/ 年乙烯法 VCM/PVC項目已通過評審。我國聚氯乙烯 （PVC）工業起步于 50 年代，僅次于酚醛樹脂是最早工業化生產的熱 塑性樹脂， 第一個 PVC裝置于 1958年在錦西化工廠建成投產， 生產能力為 3000 噸 年1 。此后全國各地的 PVC裝置相繼建成投產，到目前為止，我國有 PVC樹脂生產企 業 80 余家，遍布全國 29 個省、市、自治區，總生產能力達 220 萬噸年。PVC由氯乙烯 （VCM）聚合而成，工業生產一般采用 4 種聚合方式：懸浮聚合、本 體聚合、

17、乳液聚合（禽微懸浮聚合 ） 、溶液聚合。其中懸浮法 PVC（SPVC樹） 脂產量最高， 占 80，其次是乳液法 PVC（EPVC，） 本體法 PVC（MPVC。） VCM懸浮聚合是以水為介質， 加入 VCM、分散劑、引發劑、pH值調節劑等， 在攪拌和一定溫度條件下進行聚合反應；聚氯乙烯畢業論文VCM本體聚合僅在 VCM和引發劑存在下進行，無分散劑、表面活性劑等助劑； VCM乳 液聚合在 VCM、引發劑、乳化劑、 H2O以及其他助劑存在下進行 而 VCM溶液聚合是在 VCM、；引發劉和溶劑存在下進行， 這種方法有溶劑回收和殘留污染問題， 并且生產成 本高， 該方法已逐漸被懸浮法聚合或乳液法聚合代

18、。 目前，生產 PVC樹脂主要采用懸 浮法，少量采用乳液法及本體法。現在，國內引進 PVC生產技術及設備的項目有二十項左右， 其中生產能力最大的 兩套設備是上海氯堿股份有限公司和齊魯石化總公司的年產20 萬噸懸浮法 PVC樹脂裝置，采用日本信越公司技術。北京化工二廠、錦西化工廠、福州化工二廠引進美國 BF 古德里奇公司懸浮法 PVC樹脂生產技術，生產高型號樹脂，其它還有引進美國 西方化學公司的高型號樹脂和釜式汽提技術及設備， 法國阿托公司、前德國布納公司、 日本吉昂公司、 日本鐘淵公司、 日本三菱公司的糊樹脂生產裝置和技術、 法國本體聚 合技術和設備等， 這些技術和設備的引進， 使我國 PVC

19、樹脂的生產技術和水平有了很 大提高，產品品種有所增加，帶動了我國 PVC工業的發展。我國 PVC樹脂的消費主要分為兩大類，一是軟制品，約占總消費量的 37.o ， 主要包括電線電纜、各種用途的膜 （ 根據厚度不同可分為壓延膜、防水卷材、可折疊 門等） 、鋪地材料、織物涂層、人造革、各類軟管、手套、玩具、塑料鞋以及一些專 用涂料和密封件等。二是硬制品，約占總消費量的 53.0 ，主要包括各種型材、管 材、板材、硬片和瓶等。預計今后幾年我國 PVC樹脂的需求量將以年均約 6.4 的速 度增長，到 2011 年總消費量將達到約 1250萬噸，其中硬制品的年均增長速度將達到 約 7.0 ，而在硬制品中

20、異型材和管材的發展速度增長最快，年均增長率將達到約10.1 。未來我國 PVC樹脂消費將繼續以硬制品為主的方向發展。中國聚氯乙烯工業有著廣闊的發展前景 , 中國地大物博、人口眾多 , 為聚氯乙烯產 品提供了廣大的市場。 在進入 21世紀以后 ,我們要學習和借鑒國外的先進技術和發展 模式, 結合我國的具體情況 , 發展我國的聚氯乙烯工業。我們要發揮全行業的力量 , 克 服前進過程中的各種困難 , 一定能夠在較短的時間內趕上世界聚氯乙烯工業的先進水 平。1.2 聚氯乙烯生產工藝1.2.1 原料乙炔的制備HCCH 純品為無色略帶芳香氣味的氣體，工業品（俗稱電石氣）則具輕微大蒜聚氯乙烯畢業論文臭。常壓

21、下不能液化，升華點 -83.8 ，易燃、易爆，是有機合成工業的重要原料， 也是有特定用途的優質高熱值燃料。生產方法工業上有許多種生產乙炔的方法， 按原料來源可分為兩大類： 碳化鈣法 和烴類熱裂解法。 碳化鈣法又名電石法， 是最古老且迄今仍在工業上普遍應用的乙炔 生產方法。它是使電石與水在乙炔發生器中作用而制得乙炔：CaC2 2H2O Ca（OH）2 C2H2電石（含碳化鈣 80）可得乙炔約 3101 （常溫、常壓）。電石為固體物料 , 運輸方便，制得乙炔濃度很高 ,只需簡單精制即可使用。 故碳化 鈣法應用比較普遍， 既可大規模生產， 也可少量發生以用于焊接或切割。 但生產電石 能耗太高，發展受

22、到限制。碳化鈣法乙炔濃度為 9698.5% ，含有硫化物、磷化氫、砷化氫、氨和乙炔衍生 物等雜質，此等物質能使催化劑中毒或腐蝕金屬， 在作為化工原料使用前常用稀硫酸、 次氯酸鈉溶液 （氯通入稀氫氧化鈉溶液） 分別洗滌凈化。少量的乙炔也可用干法凈化， 采用重鉻酸鹽凈化劑、三氯化鐵凈化劑均可達到凈化要求。烴類熱裂解法是從天然氣、 輕油、 原油等烴類經高溫裂解都可得到乙炔。 從乙炔 與低碳烷烴的生成自由焓與溫度的關系曲線可見在高溫 （ 9301230 ）下始能從烴類 制得乙炔；其次，從反應 CaC2 + 2H2O Ca（OH）2+ C2H2377kJ 可見生成乙炔需要大 量熱能；另外 ,從熱力學觀點

23、看 , 所有不飽和烴中乙炔在高溫下最容易分解成碳和氫。 這就要求工業上必須迅速給物料供熱以達到高溫 （930） ，原料或反應產物在高溫反 應區停留時間要非常短， 乙炔分壓要低， 裂解氣需急冷。 工業上已開發了很多種生產 方法。其主要區別是高溫熱能的產生與傳導方式不同， 可大致分為直接傳熱的外熱法、 部分原料燃燒的自供熱法、 通過熱載體間接傳熱的外熱法。 目前，工業生產使用的方 法主要是電弧法和部分氧化法。1.2.2 氯乙烯合成氯乙烯的概述外觀與性狀 : 無色、有醚樣氣味的氣體。熔點（ ）-159.8 ，沸點（ ）：-13.4 ， 相對密度： 0.91 ，相對蒸汽密度： 2.15 ，飽和蒸汽壓

24、KPa :346.53 （ 25 ），臨界 溫度（ ）： 142，臨界壓力 MPa :5.60, 辛醇 水分配 系數的對數值： 1.38 ，引 燃溫度 ：415，溶解性：微溶于水，溶于乙醇、乙醚、丙酮等多數有機溶劑。 主要用途：用作塑料原料及用于有機合成，也用作冷凍劑等。目前世界上用于 制造聚氯乙烯樹脂的乙烯單體量約占氯乙烯總產量的96%，氯乙烯的聚合物廣泛用于工業、農業、建筑以及人們的日常生活。1.2.2.2 生產原理生產方法：乙炔和氯化氫在氯化汞的催化作用下合成氯乙烯。聚氯乙烯畢業論文反應原理：主反應： CH CH HCl CH2 CHCl副反應： CH CH H2O CH3 CHO1.2

25、.2.3 工藝條件（1）反應溫度：反應溫度對氯乙烯的合成影響很大。 溫度升高， 反應速度加快， 乙炔轉化率提高。反應溫度過高，副反應增加，同時由于溫度過高會破壞催化劑的活性結晶表面， 使氯化汞升華加劇。 高溫還會使乙炔聚合成樹枝狀聚合物沉積在催化劑表面從而遮蓋 催化劑的活性中心是催化劑活性下降。 因此，在工業生產中反應溫度一般采用催化劑 的活性溫度范圍 403K-453K。（2）反應壓力根據反應原理可知， 該反應系統為一個氣體分子數減少的反應系統， 加壓操作會 提高轉化率， 但加壓對設備材料要求也相應提高； 若系統出現負壓反應物料易燃、 易 爆一旦漏入空氣將引起爆炸。常壓下轉化率已相當高，因此

26、，工業上采用常壓操作， 絕對壓力為 0.12-0.15MPa ，用來流程阻力。（3）空間速度 在氯乙烯合成中，反應氣體的體積習慣上指乙炔氣體的體積，其單位為m3 乙炔/（ m3催化劑 .h） 。空間速度越大通入的反應氣量越多，生產能力越大，深度加工副產 物越少，高沸點物越少；但空間速度增大，反應氣體與催化劑接觸時間就縮短，乙炔 轉化率減小。空間速度過大，氣體通入量過多，反應激烈，氣體分布不均勻，局部容 易過熱，是催化劑升華加劇活性下降壽命縮短。根據實踐空速一般取30-60h-1。（ 4） 反應物配比 從反應機理可以看出， 當乙炔過量時， 催化劑中的氯化汞會被乙炔還原成氯化亞 汞和金屬汞，是催化

27、劑失活；同時副產物二氯乙烯等，造成產品分離困難。另外由于 乙炔不容易除去， 微量的乙炔還會影響氯乙烯的聚合。 因此，生產中常采用氯化氫過 量，以保證乙炔完全反應，避免乙炔過量造成催化劑中毒。另一方面，氯化氫較乙炔 價格低廉， 并且過量部分可以很容易地用水洗或堿洗除掉。 同時氯化氫不能過量太多 會造成吸收率降低，二氯乙烷產量增加，增加堿的消耗量，增加了產品的成本。（5） 催化劑目前工業生產催化劑是以活性炭為載體，吸附 8%-12%左右的氯化汞制備而成。 這里的含汞量是指氯化汞 8-12 份和活性炭 100 份而言。作為活性組分的氯化汞含量 越高，乙炔的轉化率越高。但是氯化汞含量過高時在反應溫度下

28、極易升華而降低活性， 且冷凝后會堵塞管道影響正常生產， 另外氯化汞含量過高反應激烈， 溫度不容易控制， 易發生局部過熱。 為抑制氯化汞升華可加入適量氯化鋇。 研究表明， 純的氯化汞對合聚氯乙烯畢業論文成反應并無催化作用，純的活性炭也只有較低的催化活性。工藝流程圖圖 1-1 氯乙烯合成工藝流程1混合器； 2 轉化器； 3水洗塔； 4堿洗塔； 5堿液槽； 6氣柜；7預冷器； 8冷凝器； 9尾氣冷凝器； 10粗餾塔； 11精餾塔； 12成品冷凝器； 13氯乙烯貯槽； 14受槽； 15蒸出釜工藝流程概述： 原料氣混合，干燥乙炔來自乙炔工段，通過砂封與來自氯化氫工段的干燥氯 化氫在混合器中混合。 氯乙烯

29、合成，由混合器中出來的混合氣體進入用氯化汞作觸媒的轉化器中進 行反應成氯乙烯，反應后的氣體中還含有未反應的氯化氫，乙炔和生成乙醛， 1.1- 二氯乙烷、順 （反） 二氯乙烯等化合物。 氯乙烯精制，反應后的氣體進入水洗塔，用水洗法去氯化氫，再入堿洗塔， 用 10%的氫氧化鈉洗去殘余的氯化氫及二氧化碳， 堿洗后的反應氣與聚合回收的未反 應氣體一起進入氣柜。 然后進入預冷器， 使其中所含一部分水冷凝分離， 氣體進入壓 縮機后加壓（表壓）到 0.5Mpa 再進入另一預冷器，又使部分水冷凝。以后經全凝器 將部分氯乙烯及 1.1- 二氯乙烷等冷凝成液體，進入精餾塔，塔頂分出乙炔與氯乙烯 氣體與全凝器中未冷

30、凝的氣體一起進入尾氣冷凝器不凝氣體排空， 凝液回入粗餾塔上 部。在粗餾塔底的氯乙烯及 1.1- 二氯乙烷等混合物進入高沸點蒸餾塔，塔頂得成品 氯乙烯經成品冷凝器冷凝后進入貯槽。塔底為 1.1- 二氯乙烷等高沸點物，經殘液管 槽入蒸出釜，間歇處理回收溶解的氯乙烯送去氣柜，高沸物送回收裝置。1.2.3 氯乙烯聚合聚氯乙烯按聚合方法分四大類： 懸浮法聚氯乙烯， 乳液法聚氯乙烯、 本體法聚10聚氯乙烯畢業論文氯乙烯、溶液法聚氯乙烯 5 。本設計懸浮法聚氯乙烯聚合方法。懸浮法聚氯乙烯是目前產量最大的一個品種。 按樹脂結構又分疏松型和緊密型兩 種。緊密型聚氯乙烯樹脂的粒子為表面光滑、 無孔的實心球狀結構。

31、 疏松型聚氯乙烯 樹脂粒子表面粗糙，疏松、多孔的不規則結構。它與緊密型相比，具有流動性好，吸 油性好、易塑化等優點。 采用懸浮法 PVC生產技術易于調節品種， 生產過程易于控制， 設備和運行費用低， 易于大規模組織生產而得到廣泛的應用， 成為諸多生產工藝中最 主要的生產方法。工藝特點：懸浮聚合法生產聚氯乙烯樹脂的一般工藝過程是在清理后的聚合釜中 加入水和懸浮劑、抗氧劑 ,然后加入氯乙烯單體 ,在去離子水中攪拌 , 將單體分散成小 液滴, 這些小液滴由保護膠加以穩定 ,并加入可溶于單體的引發劑或引發劑乳液 , 保持 反應過程中的反應速度平穩 ,然后升溫聚合 ,一般聚合溫度在 45 70之間。使用

32、低溫 聚合時（如4245 ）, 可生產高分子質量的聚氯乙烯樹脂；使用高溫聚合時（一般在6271 ）可生產出低分子質量 （或超低分子質量 ）的聚氯乙烯樹脂。近年來 , 為了提高 聚合速度和生產效率 ,國外還成功研究兩步懸浮聚合工藝 , 一般是第一步聚合度控制 在 600左右 , 在第二步聚合前加入部分新單體繼續聚合。采用兩步法聚合的優點是 顯著縮短了聚合周期 , 生產出的樹脂具有良好的凝膠性能、模塑性能和機械強度。現 在懸浮法聚氯乙烯品種日益廣泛 ,應用領域越來越廣 , 除了通用型的樹脂外 ,特殊用途 的專用樹脂的開發越來越引起 PVC廠家的關注 , 球形樹脂、高表觀密度建材專用樹脂、 消光樹脂

33、、超高 （ 或超低） 分子質量樹脂等已成為開發的熱點。1.2.4 影響聚合及產品質量的因素 攪拌：在懸浮聚合過程中 , 攪拌對聚氯乙烯樹脂顆粒形態的影響主要表現在影響 PVC樹脂的粒徑及分布、孔隙率等 , 但攪拌的作用與分散劑的性質互相影響、互相補 充。增加攪拌度將使懸浮分散體系內液滴變細 ,PVC樹脂平均粒子變小 , 但攪拌強度過 大,又將促使體系內液滴碰撞聚并 ,使 PVC樹脂的平均粒徑變大。 PVC樹脂平均粒徑與 攪拌轉速的關系曲線呈馬鞍形。隨著攪拌轉速的增加 , 能使聚氯乙烯樹脂的初級直徑 變小,孔隙率增加 ,吸油率增大。 分散劑：在攪拌特性固定的條件下 ,分散劑種類、 性質和用量則成

34、為控制樹脂顆粒 性的關鍵因素。在聚合過程中 , 分散劑影樹脂顆粒的宏觀微觀兩層次的成粒。就宏觀 而言, 要求分散劑應具有降低單體和的界面張力 , 以利于 VCM的分散和保護滴或顆粒 減少聚并。單一分散劑較難同時滿足上兩方面要求 , 為制得顆粒規整、粒度分布中 既疏松表觀密度又適合的聚氯乙烯脂 , 往往將兩種和兩種以上分散劑復合用。其中一 分散劑以降低界面張力、提高散能力為主 , 另一則保證有足夠的保能力。有時為了滿11聚氯乙烯畢業論文足特殊性能要求 ,在此礎上再添加油溶性輔助分散劑或表面活劑 , 調節分散劑在 VCM 中的分配系數 , 使散劑的作用深入到顆粒的微觀層次。 聚合溫度：在 VC 懸

35、浮聚合中不存在鏈轉移劑時 ,聚氯乙烯的分子量幾乎取決于聚合溫度 , 按照 生產樹脂牌號的要求 ,聚合溫度一般在 4565范圍內選擇。在較高溫度下聚合 ,樹脂粒徑增長減 慢 ,最終平均粒徑減小。聚合溫度對聚氯乙烯樹脂顆粒形態的影響主要表現在溫度對PVC 樹脂的孔隙率有影響。 聚合溫度低 ,形成的樹脂結構較疏松； 高溫下聚合由于初級粒子熔合成團以及初級 粒子聚集體的緊密堆砌排列 ,從而制得的 PVC 樹脂孔隙率較低 ,這是因為隨著聚合溫度的升高 ,初 級粒子變少 ,熔結程度加深 ,粒子呈球形 ,而聚合溫較低時 ,則容易形成不規則的聚結體 ,從而使孔隙 率增加。通過以上的理論了解更加深了對聚合反應的

36、理解。2 尾氣處理及三廢排放通過試驗， 在對原有工藝進行深入研究的基礎上， 大膽對原工藝進行了簡化， 新的 工藝流程為： 尾氣常壓吸附正壓蒸汽脫吸內循環降溫備用。 該工藝流程 （見 圖 1 ）主要由五部分組成：吸附器：采用了環式吸附器的組合結構，吸附劑采用活 性炭纖維；脫吸回收系統：包括冷凝器及吸附槽等；內循環吸附降溫系統；微 壓回送系統；自動控制系統。由圖 1 可以看出，新工藝流程的運行程序為： 3個吸附器共用 1 套管路系統，運 行時相互切換， 3 個吸附器依次進入吸附狀態，即當吸附器 1吸附飽和后，切換到吸 附器 2吸附，然后到吸附器 3 吸附；脫吸工序也是依次進行的。運行時，含氯乙烯的

37、 廢氣由吸附器下部進入， 穿過活性炭纖維， 其中的氯乙烯被活性炭吸附下來， 經過第 一次吸附的氣體通過循環系統進行再次吸附， 進一步凈化， 同時使床層降溫。 凈化后 的氣體由吸附器頂部排出， 脫吸水蒸氣由吸附器頂部進入， 穿過活性炭纖維， 將被吸 附濃縮的氯乙烯脫吸出來并帶出吸附器進入冷凝器， 經過冷凝， 水蒸氣冷凝氣流入分 離槽。 由于氯乙烯不溶于水， 冷凝水可以直接排放。 脫吸下來的氯乙烯氣體通過微壓 回送裝置直接送至生產系統。 吸附器完成脫吸并降溫后經過切換繼續進行吸附。 此循 環連續運行。12聚氯乙烯畢業論文圖1三廢一覽表名稱來源主要成分處理方法廢水離心母液 沖釜水 汽提冷凝液水 微量

38、CN 水 微量 PVC 水排放 回收利用 排放廢氣汽提尾氣 送料尾氣VC、微量水、空氣、 微量回收利用 排放廢渣塑化片 掃地料 其他PVCPVCPVC回收利用 回收利用 回收利用13聚氯乙烯畢業論文3 總結畢業設計使我對 PVC 生產氯乙烯工藝有了進一步的了解，聚氯乙烯與我們的生 活息息相關，現代人的生活處處填滿了聚氯乙烯的影子，包裝袋、雨衣、桌布、窗 簾、充氣玩具等隨處可見，聚氯乙烯已經成人們生活的一部分。PVC 生產氯乙烯工藝主要分為三個工段：原料乙炔的制備，氯乙烯單體合成， 氯乙烯聚合成聚氯乙烯。 第一步原料乙炔的制備采用電石法， 又名碳化鈣法， 是最古 老且迄今仍在工業上普遍應用的乙炔生產方法。 它是使電石與