摘要：中国的聚氯乙烯工业兴起于20世纪50年代，不断的成长壮大，产量稳步增长，技术日益进步，氯乙烯工业的发展不但增强了我国的综合国力，更从实际中丰富了人们的生活。本设计阐述了PVC在国内外的发展概况、在国民经济中的地位和作用及未来工业展望，生产方法的评述和选择及PVC生产的基本工艺流程。并重点对30000/年PVC生产的精馏阶段进行相关的工艺计算，其中主要包括物料衡算、热量衡算和设备的计算和选型，设备计算选择了高沸塔的相关计算。文章最后对自控部分、工厂关于聚氯乙烯车间的环境保护做了简要介绍。
关键词：30000吨/年 聚氯乙烯（PVC） 精馏 高沸塔
Abstract ：China's polyvinyl-chloride industry emerged in the 1950s, which maitans unceasing growth , not only strengthened our country's comprehensive status, but aslo has enriched people's life from actual. This design elaborated the development of PVC in the domestic and foreign, the status and the function in the national economy and the future industry predict that the production method narration and the choice, raw material and the product main transformation nature, the technical norms and the use, and PVC production basic technical process。It emphatically carries on the related process design to 30000 ton/year PVC production's selective evaporation stage, which has consummated the design theory.It mainly includes the material balance, the thermal graduated arm to calculate that with equipment's computation and the shaping. Ihe equipment computation has chosen the related computation of the high boiling point tower. The article has made a brief introduction of the automatic control and the environmental protection of the polyvinyl-chloride workshop's. Key words: 30000t/year polyvinyl chloride (PVC) selective evaporation high boiling point tower
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第一章 设计任务书
一、设计任务书
1．设计项目：氯乙烯车间 2．产品名称：氯乙烯 3．产品规格：纯度为99.9％ 4．年生产能力：30000 PVC
二、设计规模：
本组的设计规模是年产30000吨PVC。
三、设计基础数据
1、生产能力：30000t PVC/年（以100%PVC计） 2、年工作日：300天（以7200小时/年计） 3、自碱洗塔来物料流率： 组分 VC EDC N2 C2H2 H2O 总计 Kg/h 4720 90 120 20 80 5030 4、VC损失：合成、分离工段的跑、冒、滴、漏损失：9kgVC/TPVC(从压缩工段扣除)；聚合工段分离、干燥损失：20kgVC/TPVC; 5、气柜T=25 OC（298.15 K）
P=0.005MPa(表压)
6、 压缩工段工艺条件：
（1）机前冷凝器：t入=25 OC（298.15K）
t出=10 OC（283.15K）
（2）一段压缩： P入=0.004MPa(表压)
P出=0.15MPa(表压)
t入= 10OC（283.15K）
中间冷却 t出= 30OC（303.15K）
二段压缩： P入=1.5at(表压)
P出=0.52MPa(表压)
t入= 30OC（303.15K）
机后冷却至 t出= 40OC（313.15K）
7、全凝器： t出=13OC（288.15K）
P出=0.51MPa(表压) 8、水分离器内除水80%（w%）
9、尾气冷凝器：t出=-30OC（243.15K）
P出=0.50MPa(表压)
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10、 低沸塔工艺条件：
（1）塔顶馏出液中：VC<50%（W%） （2）塔低出料含乙炔量：0.0001 %（W%） （3）操作压力：0.5MPa(表压) （4）放空尾气中VC含量12%（w%） 11、 高沸塔工艺条件：
（1）塔顶气体EDC浓度：0.08%（W%） （2）塔釜物料中VC浓度：20%（W%） （3）操作压力：0.25MPa（表压）
（4）釜加热水温度：t入=90OC（363.15K）
t出=75OC（348.15K）
12、聚合工段：聚合率85%（W%），未聚合VC回收率90%（W%）
13、所有设备计算：全凝器、尾气冷凝器、低沸塔、高沸塔。对所设计设备作能量衡算和设备工艺计算。 四、产品性质及用途 （一）产品性质
聚氯乙烯
英文名称：Polyvinyl chloride polymer 简写： PVC
结构简式：[―CH2―CHCl―]n 外观： 白色粉末
分子量： 40600～111600 密度： 1.35～1.45 g/mL 表观密度：0.40～0.65 g/mL
比热容： (0～100℃)：1.045～1.463J/(g·℃) 热导率： 0.1626W/(m·K)
20折射率： nD=1.544
颗粒直径：紧密（XJ）型 30～100μm
疏松（SG）型 60～150μm 糊树脂 1.2 ～2 μm
软化点： 75～85℃
热分解点: ﹥100℃开始降解出氯化氢
溶解性： 不溶于水、汽油、酒精、氯乙烯。溶于酮类、脂类和氯烃类溶剂。
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毒性： 无毒无臭
化学性质：稳定;不易被酸、碱腐蚀。本色为微黄色半透明状，有光泽。透明度胜
于聚乙烯、聚苯烯，差于聚苯乙烯，随助剂用量不同，分为软、硬聚氯乙烯，软制品柔而韧，手感粘，硬制品的硬度高于低密度聚乙烯，而低于聚丙烯，在屈折处会出现白化现象。聚氯乙稀具有阻燃（阻燃值为40以上）、耐化学药品性高（耐浓盐酸、浓度为90％的硫酸、浓度为60％的硝酸和浓度20％的氢氧化钠）、机械强度及电绝缘性良好的优点。但其耐热性较差，软化点为80℃，于130℃开始分解变色，并析出HCI。工业聚氯乙烯树脂主要是非晶态结构，所以聚氯乙烯没有明显的溶点，约在80℃左右开始软化，热扭变温度（ 1.82MPa负荷下）为70-71 ℃，加压下150℃开始流动，并开始缓慢放出氯化氢，致使聚氯乙烯变色（由黄变红、棕、甚至于黑色）。
危 害：聚氯乙烯是经常使用的一种塑料，是由聚氯乙烯树脂、增塑剂和防老剂
组成的树脂，本身并无毒性。但所添加的增塑剂、防老剂等主要辅料有毒性，日用聚氯乙烯塑料中的增塑剂，主要使用对（邻）苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二辛酯等，这些化学品都有毒性，聚氯乙烯的防老剂硬脂酸铅盐也是有毒的。含铅盐防老剂的聚氯乙烯(PVC)制品和乙醇、乙醚及其他溶剂接触会析出铅。含铅盐的聚氯乙烯用作食品包装与油条、炸糕、炸鱼、熟肉类制品、蛋糕点心类食品相遇，就会使铅分子扩散到油脂中去，所以不能使用聚氯乙烯塑料袋盛装食品，尤其不能盛装含油类的食品。另外，聚氯乙烯塑料制品在较高温度下，如50度左右就会慢慢地分解出氯化氢气体，此气体对人体有害，因此聚氯乙烯制品不宜作为食品的包装物。
污 染：常规的PVC等材料的电线电缆是相当严重的污染源。在制造、使用及废
弃处理时，都会产生大量的二恶英、卤氢酸、铅等有害物质；PVC材料燃烧时会发生很大的浓烟，并产生有害的HCL气体；而且大部分PVC材料中含有Pb（铅）、Cd（镉）等（用作电缆稳定剂）多种有害重金属，会对人体健康造成一定的危害；焚烧或掩埋后，会造成对土壤和水源的污染。
氯乙烯
英文名称：chloroethylene 分子式： C2H3Cl 分子量: 62.50
色味态： 无色、有醚样气味的气体 熔点(℃)：-159.8 沸点(℃)：-13.4
相对密度(水=1)：0.91
相对蒸气密度(空气=1)：2.15 饱和蒸气压(kPa)：346.53(25℃) 临界温度(℃)： 142
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临界压力(MPa)： 5.60 引燃温度(℃)： 415 爆炸上限%(V/V)： 31.0 爆炸下限%(V/V)： 3.6
溶解性：微溶于水，溶于乙醇、乙醚、丙酮等多数有机溶剂。 主要用途：用作塑料原料及用于有机合成，也用作冷冻剂等。
健康危害：氯乙烯可以产生急性中毒，急性毒性表现为麻醉作用；长期接触可引起氯乙
烯病。轻度中毒时病人出现眩晕、胸闷、嗜睡步态蹒跚等；严重中毒可发生昏迷、抽搐，甚至造成死亡。皮肤接触氯乙烯液体可致红斑、水肿或坏死。 慢性中毒时表现为神经衰弱综合征、肝肿大、肝功能异常、消化功能障碍、雷诺氏现象及肢端溶骨症。皮肤可出现干燥、皲裂、脱屑、湿疹等。 本品为致癌物，可致肝血管肉瘤。
环境危害：氯乙烯在环境中能参与光化学烟雾反应。 燃爆危险：本品易燃，为致癌物。
危险特性：易燃，与空气混合能形成爆炸性混合物。遇热源和明火有燃烧爆炸的危险。
燃烧或无抑制剂时可发生剧烈聚合。其蒸气比空气重，能在较低处扩散到相当远的地方，遇火源会着火回燃。有害燃烧产物：一氧化碳、二氧化碳、氯化氢。灭火方法：切断气源。若不能切断气源，则不允许熄灭泄漏处的火焰。喷水冷却容器，可能的话将容器从火场移至空旷处。灭火剂：雾状水、泡沫、二氧化碳。
（二）产品用途 聚氯乙烯
聚氯乙烯是用途最广泛的通用塑料之一。聚氯乙稀具有原料丰富（石油、石灰石、焦炭、食盐和天然气）、制造工艺成熟、价格低廉、用途广泛等突出特点，现已成为世界上仅次于聚乙烯树脂的第二大通用树脂，占世界合成树脂总消费量的29%。聚氯乙烯容易加工，可通过模压、层合、注塑、挤塑、压延、吹塑中空等方式进行加工。聚氯乙烯主要用于生产人造革、薄膜、电线护套等塑料软制品，也可生产板材、门窗、管道和阀门等塑料硬制品。
PVC具有很好的隔水性，所以被广泛用于制造水管，浴帘；此外PVC具有阻燃性能，因为在燃烧时，PVC会释放出抑制燃烧的氯原子。聚氯乙稀具有阻燃（阻燃值为40以上）、耐化学药品性高（耐浓盐酸、浓度为90％的硫酸、浓度为60％的硝酸和浓度20％的氢氧化钠）、机械强度及电绝缘性良好的优点。但其耐热性较差，软化点为80℃，于130℃开始分解变色，并析出HCI。
工业聚氯乙烯树脂主要是非晶态结构，但也包含一些结晶区域（约５％），所以聚氯乙烯没有明显的溶点，约在80℃左右开始软化，热扭变温度（ 1.82MPa负荷下）为70-71 ℃，在加压下150℃开始流动，并开始缓慢放出氯化氢，致使聚氯乙烯变色（由黄变红、棕、甚至于黑色）。工业聚氯乙烯重均相对分子质量在4.8-4.8万范围内，相应的数均相对分子质量为2-1.95万。而绝大多数工业树脂的重均相对分子质量在10-20万，数均相对分子质量在4.55-6.4万.硬质聚氯乙烯（未加增塑剂）具有良好的机械强度、耐候性和耐燃性，可以单独用做结构材料，应用于化工上制造管道、板材及注塑制品。硬质聚氯乙烯可以用增强材料
1.化工设备：管道、贮槽、反应器及反应器衬里、烟囱、鼓风机、泵及阀门。 2.建 筑：墙纸、地板、建筑板材、门窗以及防水卷材。
3.电子电器：电线电缆绝缘层、电线套管、电池套管、槽线盒等。
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