物料衡算
该反应中物流变量有3个，加一个反应速率变量，共有4 个变量，有2种组分，赋值年产量PVC1000吨，转化率 为90%，自由度分析为:4-2-2=0。 本次设计目标为年产量1000吨的PVC片材，查阅资料 知，可假定物料自然消耗率为0.1%，产品合格率为94%， 回收率为90%。每年生产296天，二班轮流全天24小时 生产。物料衡算如下
年产1000吨的PVC生产工艺设计
指导老师：AAA 设 计 者：BBBB 报告时间：2018年11月26日
目
录
•PVC的简介
•工艺流程 •物料衡算
•设备选择
PVC的简介
聚氯乙烯(Polyvinyl Chloride, 简称PVC)是五大通用合成树脂之一，世界产 量和消费量仅次于聚乙烯和聚丙烯，列第三位。世界聚氯乙烯树脂消费以硬 制品为主，占总消费量的59.31%，软制品占33.08%，其它占7.61%。聚氯 乙烯的生产是通过氯乙烯单体聚合而成。 近年来，我国PVC表观消费量以年均10％—15％的速度增长，PVC在各领 域的应用比例正在不断变化，软制品消费比例逐年下降，而异型材、管材、 板材等主要用作建筑材料的硬制品的消费比例不断提高。此外，包装、农业、 汽车、医疗、日常生活用品等领域对PVC的需求量也将不断增长。
设备选择

搅拌装置的设计
根据搅拌物料的性质、搅拌要求选用平直叶桨式搅拌器，由于料液层比较高， 为了将物料搅拌均匀，故本设计采用三层两叶平桨。
离心机的选择
在实际工业生产存在有进料泵、回流泵、塔底泵、循环泵、产品泵等不同泵种， 其中石油化工泵的选择应满足其工艺所需的流量、扬程、压力、温度、气蚀余 量等工艺参数指标，满足介质特性要求以及现场安装要求。
1—纯水贮槽；2—纯水计量 泵；3—纯水计量槽；4—纯 水入料泵；5—氯乙烯单体计 量槽；6—加料小罐；7— PVA贮槽；8—HPMC贮槽； 9—PVA循环泵；10—HPMC 循环泵；11—PVA计量罐； 12—HPMC计量罐；13—分 散剂入料泵；14—夹套水循 环泵；15—聚合釜；16—出 料槽；17—泡沫捕集器； 18—洗涤塔；19—洗涤塔受 水槽；20—喷淋水循环泵； 21—回收单体过滤器；22— 压缩机；23—气水分离器； 24—一段冷凝器；25—二段 冷凝器；26—中间槽；27— 回收单体贮槽。
谢 谢
国内近几年产能及价格图表
工艺流程
聚氯乙烯是由氯乙烯通过自由基聚合而成的。有悬浮聚合法、乳液聚合法和 本体聚合法，以悬浮聚合法为主，约占PVC总产量的80％左右。 悬浮聚合法 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。
每小时车间处理物料量 M5=1063.83/296/24h≈0.15t 年40t 新料量 M7=M2-M6=1064.89－58.40=1006.49t
设备选择
聚合釜的选择
制备高分子化合物的主要设备。一般是立式圆柱形高压釜，带有夹套，以便通 入蒸汽或冷水来加热或冷却。用于乳液聚合的，内有不锈钢的水平桨式搅拌器， 由电动机通过传动装置和减速器传动。釜的外壁常用碳钢制成，内衬不锈钢， 也有衬搪瓷的。聚合时可以间歇生产，也可以多釜串联连续生产。
物料衡算
年需要物料量 M1=合格产品量/合格率=1000/0.94≈1063.83t 年车间进料量 M2= M1/（1－物料自然消耗率）=1063.83t /（1-0.1%）≈1064.89t 年自然消耗量 M3=M2-M1=1064.89－1063.83=1.06t 年废品量
M4=M1－合格产品量=1063.83－1000=63.83t
对于连续反应釜:
在55℃下，水的密度是985.65kg/m³ ，PVC 密度是1400kg/m³ ， VCM进料9.264×105kg/B ，脱盐水进料 8.769×105/B, 可知每批的最大体积V=1629m³ 反应釜实际个数：nt=V/(Vt×α) Vt为 135m³ ,α为0.8 nt=1629/(135×0.8)=15.08≈16 为确保维修不影响生产，多设一台备用机， 所以本次设计采用2个搅拌式聚合釜