化工专业毕业设计

山 东 师 范 大 学

本科毕业设计

论文（设计）题目：年产30000吨PVC装置产品

精制工序工艺设计

学 号： 200601030071 姓 名：靳淑云 学科专业：化学工程与工艺 指导教师： 刘名礼

山东师范大学教务处制 2010年 5 月 25 日

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毕业论文（设计）内容介绍 论文（设计） 年产30000吨PVC装置产品精制工序工艺设计 题 目 选题时间 关 键 词 2010-01-10 完成时间 2010-5-25 论文设计 字数 23505 30000吨/年，PVC，精馏，高沸塔 论文（设计）题目的来源、理论和实践意义： 设计题目来源： 济宁中银电化厂进行了为期三周的生产实习。 设计的理论来自于大学期间对化工原理、分离工程、化学反应工程、化工热力学、化工仪表、化工设备等专业课的学习，以及《化学工程手册》、《石油化工数据手册》、《基本有机化学工程》等工具书。 实践意义：此次毕业设计有着特殊的重要性，首先：是对本人大学四年来学习的一次综合检验，是一次大型的将自己所学与现实的应用的一次结合，对以后的工作学习都有重要的指导意义。再次：通过毕业设计小组的合作，进一步加强了团队合作精神， 对以后的工作学习有重要的意义。 论文（设计）的主要内容及创新点： 根据（参考）济宁中银电化厂的PVC生产流程设计了PVC精馏工序的流程， 根据所给工艺条件，进行相关设备的物料衡算和热量衡算和设备设计； 根据所计算的结果进行设备的选型和相关尺寸的计算； 进行高沸塔其它附属设备的选择和计算。 创新点：设计中添加了自控部分，自己的改进建议，并综合考虑了环保问题；流程图中物料代号及设备选型都采用了新标准。 附：论文（设计） 本人签名： 靳淑云 2010 年5 月 25日

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目 录

前言?????????????????????????????????5 摘要?????????????????????????????????6 第一章 设计任务书????????????????????????????7 一 设计任务书?????????????????????????????7 二 设计规模????????????????????????????? 7 三 设计基础数据???????????????????????????7 四 产品性质及用途??????????????????????????8 五 原料规格及来源??????????????????????????11 第二章 氯乙烯的生产方法及工艺流程???????????????? 12 一 各种生产方法评述及生产方法的选择?????????????????12 二 电石乙炔法合成VC的反应机理及物化数据??????????????13 三 生产工艺条件的选择及主要设备形式的选择??????????????14 四 工艺流程说明??????????????????????????16 五 生产控制表????????????????????????????17 第三章 物料衡算??????????????????????????17 一 气柜 ??????????????????????????????18 二 机前冷凝器????????????????????????????19 三 压缩机????????????????????????????? 20 四 全凝器 ?????????????????????????22 五 低沸系统 ?????????????????????????24 六 高沸塔?????????????????????????????26 七 产量核算????????????????????????????27 第四章 热量衡算???????????????????????????27 一 进料、塔釜、塔顶温度的计算????????????????????28 二 全塔相对挥发度?????????????????????????32 三 最小回流比求取????????????????????? ???33 四 最小理论板数求取???????????????????? ???33 五 高沸塔热量衡算 ????????????????????????35 第五章 高沸塔设计的基础数据???????????????????37

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一 操作温度?????????????????????????????37 二 操作压力??????????????????????????? 38 三 气液相组成???????????????????????????38 四 密度的计算????????????????????????????38 五 表面张力的计算????????????????????????? 40 六 粘度的计算??????????????????????????? 41 七 流量计算???????????????????????????? 42 第六章 设备工艺尺寸的计算???????????????????? 44 一 塔径的计算?????????????????????????? 44 二 塔高的计算?????????????????????????? 45 三 板式塔形式的选取 ? ????????????????? 47 四 溢流装置?????????????????????????? 48 五 塔板布置及浮阀数目与排列 ? ????????????????? 50 第七章 塔板流体力学验算?????????????????????53 一、气相通过浮阀塔的压强降???????????????????? 53 二、 液泛???????????????????????????? 54 三、雾沫夹带核算????????????????????????? 55 四、塔板负荷性能图???????????????????????? 56 第八章 塔的其它附属设备的选择??????????????????60 第九章 改进与建议???????????????????????? 64 第十章 环境保护?????????????????????????65 后记????????????????????????????? ??68 参考文献?? ?????????????????? ???????? 69

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前 言

2009年4月，在老师的带领下，我们在济宁中银电化厂完成了毕业实习。通过实习，我们熟悉并掌握了关于聚氯乙烯（PVC）的生产方法和生产工艺，并初步了解了pvc的发展和用途，将以前所学的专业知识应用于实践。实习结束后，在老师的指导下，通过网络、书籍等途径，我搜集了大量相关资料，并进行了认真的整理与组织工作。为本说明书的设计准备了丰富的一手资料。

在参阅了大量文献的基础上，根据设计步骤及程序，编制了本说明书。本说明书由三大部分组成。第一部分是概述，包括PVC的发展概况、在国民经济中的地位和作用、未来工业展望，厂址的选择，生产方法的评述和选择，工艺配方的确定和主要设备的选型，原料和产品的主要物化性质、技术规格和用途，PVC工艺流程叙述。第二部分是工艺计算，包括物料衡算、热量衡算和设备的计算和选型。第三部分为自控部分，对流程设备改进建议，以及环境保护措施的介绍。

本说明书主要依据济宁中银电化厂PVC生产车间的工艺流程，相关数据也从该厂取得，附带的工艺流程图也是依据该厂的工艺流程图。

在设计过程中，得到了刘名礼等老师的热心帮助和指导，在此谨表感谢。同时，感谢济宁中银电化厂为我们的毕业实习提供了大力的帮助。

虽然笔者在本课题的设计过程中，进行了大量而认真的筛选、组织和整理工作，但是由于笔者的知识有限，加上时间仓促，书中难免有缺点错误，敬请老师及时提出、指正，不胜感激。

编者

2010年5月25日

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