PVC生产工艺
采用盐水作冷质,温升为5℃,考虑15%损失, 冷消耗量:
Q冷 1.15Q
Q冷 G T CP
循环水用量为 :
计算出物料在预热器、混合
器、吸收水冷却器、机前冷 却器、机后冷却器、全凝器 、尾凝器、成品冷凝器的显 热、潜热、需移除的热量和 冷消耗量。
结论
电石法生成乙炔气 乙炔与氯化氢原料配比为1:1.08反应生成氯乙烯单
CaC2 2H2O Ca OH 2 C2 H2
电石为固体物料,运
输方便,制得乙炔 浓度很高,只需简单 精制即可使用。故 碳化钙法应用比较 普遍,既可大规模 生产,也可少量发 生以用于焊接或切 割。
2.氯乙烯合成
生产方法:乙炔和氯化氢在氯化汞的催化作 用下合成氯乙烯。
反应原理: 主反应: CH CH HCl CH 2 CHCl 副反应: CH CH H 2O CH3 CHO
全凝器
用5℃冷冻盐水把经过压缩机的氯乙烯气体在
全凝器中冷却到25℃,顺流冷凝下来的氯乙 烯未凝气体进入尾气冷凝器。
用试差法计算出液化率e,得出全凝器物料平
衡数据。
尾气冷凝器
假设惰气全部随尾气排空,乙炔除被高沸塔 顶氯乙烯产品微量带走外,皆进入尾气,氯 乙烯和水在尾凝气中全部冷凝。
y 可用露点方程: k
C2 H2 : HCl 1:1.08
物料衡算
原料气混合:干燥乙炔来自乙炔工段,通过 砂封与来自氯化氢工段的干燥氯化氢在混合 器中混合。
n水 PH 2O P总 n 水 n 干
计算出乙炔遇冷器、氯化氢遇冷器中和混合 气脱去的:97.5%, 乙炔转化成二氯乙烷的转化率:1%。
i
1 0 来求出尾气中
i
氯乙烯的组成,从而算出尾气带走的氯乙烯 损失量
尾凝器进料有两股,即全凝气和低沸塔顶冷
凝未凝气 ,尾凝器出料为尾凝器凝液和排空 尾凝气,其物料平衡式:
V全 V低 V尾 L尾
由上式计算出尾凝器物料组成。
由低沸塔进料量和塔顶出气量可算出塔釜出
料量,得出低沸塔物料平衡组成。塔釜出料 被送到高沸塔。
本设计采用悬浮法聚氯乙烯聚合方法
采用悬浮法生产PVC技术的优点:
易于调节品种 生产过程易于控制 设备和运行费用低 易于大规模组织生产
设计参数
生产能力:10万t/a PVC 生产时间:8000h/年
收率:合成氯乙烯工段:94% 聚合工段:96%
单体产品规格:氯乙烯>99.9% 原料配比: 乙炔<0.001%
计算出转化器生成氯乙烯量、二氯乙烷量、乙 醛量,未转化乙炔量,未转化氯化氢量等。
净化水洗
采用泡沫吸收过剩的氯化氢气体是26%
的盐酸,被吸收下来的氯化氢回收率为 98%。
气相带去水量:
nH 2 o
n p
干
总
p p
o H 2o o H 2o
碱洗塔
采用10~15%的 NaOH 溶液洗涤氯乙烯气体, 可以认为HCl全部洗去。碱洗后氯乙烯的含水 量: o
n
H 2o
n p
干
总
p p
H 2o o H 2o
得出碱洗塔的组成,同理计算出机前冷却器出 口气体含水量、物料组成 。
压缩机
把所处理的气体按纯氯乙烯计,假设一段气体 出口温度45℃,假设二段出口温度为89℃。
k 11 p2 k 2 T 1( )
T
2
p
1
与假设相近,即二段出口温度为86℃。
年产10万吨PVC生产 氯乙烯车间工段设计
设计内容
聚氯乙烯工艺概述 氯乙烯合成工段工艺计算
总结
聚氯乙烯工艺概述
1.原料乙炔的制备
2.氯乙烯单体合成 3.氯乙烯聚合
原料乙炔制备
工业上有许多种生产乙炔的方法,按原料 来源可分为两大类:碳化钙法和烃类热裂 解。碳化钙法又名电石法,是最古老且迄 今仍在工业上普遍应用的乙炔生产方法。 它是使电石与水在乙炔发生器中作用而制 得乙炔:
工艺流程图
图1—1 氯乙烯合成工艺流程 1—混合器; 2—转化器;3—水洗塔;4—碱洗塔;5—碱液槽;6—气柜; 7—预冷器;8—冷凝器;9—尾气冷凝器;10—粗馏塔;11—精馏塔; 12—成品冷凝器;13—氯乙烯贮槽;14—受槽;15—蒸出釜
3.氯乙烯聚合
聚氯乙烯按聚合方法分四大类: 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
进行物料平衡计算,得出高沸塔物料平衡组
成。
能量衡算
衡算内容:
热量横算
冷冻机制冷能力核算
热量计算
计算出乙烯、氯化氢和混合气的显热、潜热 和溶解热:
Q Q显 Q潜
Q显 GiCpi T
Q潜 G△Hr
最后计算出气体在预冷器中需移除的热量:
Q Q显 Q水 Q溶
冷冻机制冷能力核算
体
悬浮法聚合成聚氯乙烯
此方案原料利用率最高,耗能最少,转化率最高,
产量最大。
谢谢各位老师!