聚氯乙烯工艺流程全分析.docx
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聚氯乙烯工艺流程全分析
聚氯乙烯工艺流程全分析
实习人员:
实习地点:
四平市某 PVC 生产化工厂
实习目的:
全面了解聚氯乙烯(PVC)的生产工艺流程
实习岗位:
分析工
实习内容:
(如下)
实习体会:
(如下)
实习内容目录
一 、摘
要.............................
............3
二 、关键
词.............................
.................3
三 、各工段工艺叙
述.............................
.......4
1 、氯化氢
2 、乙炔
3 、氯乙烯
4 、聚合
5 、干燥
四 、各工段工艺指
标.............................
........8
五 、各工段全分
析.............................
............9
1 、氯化氢纯度的测定
2 、微量乙炔含量的测定
3 、氮气中氧气的测定
4 、次氯酸钠中有效氯的测定
六、实习体
会.............................
............10
七、致
谢.............................
............11
八、参考文
献.............................
............12
摘要
聚氯乙烯:
全名为 Polyvinylchlorid,主要成份为聚氯乙烯,它是
当今世界上深受喜爱、颇为流行并且也被广泛应用的一种合成材料,
它的全球使用量在各种合成材料中高居第二。
在生产聚氯乙烯的各个
工段中,生产指标要严格控制,否则会发生安全事故和生产的聚氯乙烯
不纯,不能出厂,导致一定的经济损失,比如测量氯化氢的纯度(如不合
格可调节氢气和氯化氢的比例),转化工段要测量乙炔和氯乙烯的含量,
尾气的测定(测量乙炔和氯乙烯的含量) 。
所以为了充分利用原料,降
低成本,提高生产效率,减少污染,保证各个工艺的正常进行,我们
必须对各个流程进行分析。
关键词:
聚氯乙烯气相色谱
各工段工艺叙述
一、氯化氢的工艺流程叙述及方框图
叙述:
氢气经过大阻火器,再经炉前小阻火器进入合成炉灯头,两
者均由阀门控制,进入合成炉底部的灯头进行燃烧生成氯化氢气体,
炉体内的合成气经过夹套水冷却后,再经炉外冷却水冷却至 220 度
以下,再进入石墨冷却器冷却至 45 度以下,当氯气纯度合格后送入氯
乙烯工段
方框图:
氢气+氯气—→合成炉—→块孔石墨冷却器—→列管石墨冷
却器—→除雾气—→送至氯乙烯工序
二、乙炔的工艺流程叙述及方框图:
叙述:
桶装或袋装电石经过破碎机破碎后,由皮带机送到电石大贮
斗内,再从电石大贮斗放入加料斗,经计量后借电石吊斗、电动葫
芦、电磁振动器连续加入乙炔发生器。
电石水解产生的粗乙炔气由
乙炔发生器顶部逸出,经喷淋预冷器、正水封进入冷却塔和乙炔气
柜。
来自发生器经冷却后的乙炔气,进入乙炔压缩机加压,然后经
清净塔除去粗乙炔气中的 PH3、H2S 等杂质,再经中和塔、冷凝器等
除去酸和水分。
精制后的精乙炔气送往氯乙烯合成转化工序。
方框图:
电石—→电石仓—→两个贮斗—→发生器—→碱洗塔—→
冷却塔—→水环压缩机—→水分离器→清净一塔—→清净二塔—→
中和塔—→冷却器—→旋风分离器—→送至氯乙烯工序
三、氯乙烯的工艺流程叙述及方框图:
叙述:
来自乙炔工段的乙炔气经乙炔砂封与来自绿化氢工段的氯化氢
气体以 1:
1.05~1.1 配比进入混合器,混合后的气体经两组石墨冷却
器冷却后进入除雾器进一步脱水,脱水后的混合气进入预热器,开
温后的混合气体进入装有绿化汞触媒的一组转化器进行第一次转化,
经过初步转化的混合气体再进入二组转化器,反应后的粗氯乙烯进
入脱汞罐脱汞后进入除沫冷却器降温,降温后进入制酸塔,回收气
体中的氯化氢进入水洗塔,然后进入碱洗塔,然后经除沫器,一部
分进入气柜一部分进入压缩机,压缩后的气体进入全凝器,没有冷
却的气体进入尾气回收系统达标后排放。
全凝器和尾气冷凝器冷凝下来的氯乙烯液体进入粗单体贮槽,除水
后氯乙烯液体进入低沸塔,塔釜再沸器用热水加热塔顶,用 0 度水
降温冷却除去低沸物的粗氯乙烯液体进入高沸塔,塔釜再沸器用热
水加热塔顶,用 0 度水冷却气态氯乙烯进入成品冷凝器,用 0 度水
冷凝成液体氯乙烯,成品氯乙烯进入单体贮槽贮存再送聚合工段。
方框图:
HCL—→HCL 缓冲罐—→HCL 预冷器+乙炔沙封—→混合器—
→石墨冷却器—→多孔过滤器—→预热器—→转化器→除汞器—→
冷却器—→水洗组合塔—→碱洗塔—→汽水分离器—→机前冷却器
—→单压机—→机后冷却器—→全凝器——→水分离器—→低塔加
料槽—→低沸塔—→高沸塔—→成品冷却器—→单体贮槽
四、聚合工艺流程叙述及助剂
叙述:
配料用的水由纯水车间送来加入高纯水贮槽,由高纯水泵送到
单体计量槽,准确计量氯乙烯单体,由氯乙烯工段送到单体计量槽,
称量好的各种助剂加入釜中进行一段时间冷搅,结束后启动热水泵,
把热水送入釜夹套和内冷管中,当釜温升到反应温度停热水泵,用
循环水将反应热移出,聚合反应持续进行,当反应压力下降到
0.1~0.15MPa 即可联系出料。
助剂:
分散剂引发剂缓冲剂消泡剂终止剂
五、干燥包装工艺叙述及方框图:
叙述:
聚合后的浆料经过过滤器进入沉析槽,然后由浆料泵送至供料
槽,浆料通过供料槽出来,再经过滤器由供料泵打至螺旋板换热器,
经换热由浆料温度开至 80 度左右进入气提塔,气提塔底部出来的浆
料由热料泵送至小沉析槽,再经方箱过滤器由打料泵送至离心机,
离心机脱水后进入气流干燥塔。
来自大气经过风室过滤后的空气,由鼓风机送至预热器经蒸汽加热
到 130---135 度,进入气流干燥塔与离心后的浆料接触,使颗粒表
面的水分汽化,夹带树脂的气流切线进入旋风干燥器,经干燥的树
脂与气流一起进入一组旋风分离器,大部分树脂被分离出来进入振
动筛,过筛后进入料仓进行包装。
方框图:
聚合釜-→料浆排放槽-→料浆槽-→料浆贮槽-→ 料浆进料
泵-→节能器-→气提塔-→出料泵-→节能器-→干燥器-→离心料浆
槽-→ 进料泵-→离心机-→上下搅拢-→气液干燥铜-→旋风干燥床
-→一级旋风分离器-→①二级旋风分离器-→抽风机②旋振筛-→中
间料仓-→大料仓-→自动包装线-→外卖
各工段工艺指标
氯化氢的工艺指标:
1.合成炉的温度<600 度
2.块孔石墨冷却器入口温度<160 度
3.氢气纯度>98%含氧<0.4%
4.氯气纯度 93%
5.氯化氢纯度>94%
6.游离氯<0.005%
7.氯化氢含水<0.15%
乙炔工艺指标:
1.发生温度 85 度正负 2 度
2.发生压力 6.7—9.3MPa
3.循环碱液浓度 NAOH10--15%NA2CO3<5%
4.次氯酸钠 PH:
7—8
5.乙炔纯度>98.5%
6.乙炔含水<0.15%
各工段全分析
1、氯化氢纯度的测定
(1) 原理:
利用氯化氢易溶于水的性质,碘化钾水溶液吸收,由体积减
少量可得出氯化氢纯度.
(2)试剂和溶液:
0.2 %碘化钾水溶液
(3)仪器:
100Ml 气体量管铁架蝶形架3L 细口瓶
(4)测定方法:
将干燥的 100Ml 气体量管接在氯化氢取样器上,同时
打开上下端考克通气约一分钟后,关闭上下端考克,在将上
端考克扭转使其连接盛有 0.2 %碘化钾水溶液的细口瓶相
通,溶液被吸收进气体量管读取刻度值即为氯化氢纯度.
2、微量乙炔含量的测定
把被测样的球胆与饱和盐水细口下口瓶 A 进口接好,打开考
克使被测气体进入饱和盐水瓶中,准确排出盐水 500Ml 为止,
关闭考克取下球胆,把盐水排出盐水的下口瓶 B 放到盐水瓶
A 上方位置,再扭转考克使其与包式吸收注相通,让盐水缓慢
倒回将样品气体压入吸收注中,反应完关闭考克,看其颜色同
标准色阶相同时得出乙炔含量.
3、氮气含氧的测定
将样品球胆与奥式气体分析器的进样口连接好,扭转三通考
克,将水准瓶缓慢下移使样品气体通过横梁进入水套量管,当液面到
达 0 位时再扭转三通考克使其与排空口连接,同时缓慢举起水准瓶液
面达到 100 时停止排气,再进气,排气,反复 3 遍,把置换好的气体取
100Ml,关闭三通考克,打开通向焦性没食子酸钾溶液的考克,缓慢上
下移动水准瓶次数,关考克,读其水套量管刻度后,再打开吸收瓶考克
上下移动水准瓶次数关考克,直到体积不变为止,记下刻度 H(Ml)
氮气含氧 =H(Ml)
4、次氯酸钠中有效氯的测定
用量筒量取 25 Ml 次氯酸钠溶液于锥形瓶中,加 5Ml 碘化钾溶液,
5Ml 冰乙酸,用硫代硫酸钠滴定.到淡黄色后加 2 滴酚酞,继续滴定至
无色,记录体积 V.
1
2
3
4
碘化钾(Ml)
5.00
冰乙酸(Ml)
5.00
次氯酸钠(Ml)
25.00
硫代硫酸钠
(Ml)
7.85
7.79
7.88
7.80
有效氯%
0.1099
0.1090
0.1103
0.1092
平均有效氯%
0.1096
相对极差%
0.11
V • 0.014 = 有效氯含量
六、实习体会:
在实验的操作研究过程中,我们获得了不少书本上
学不到的实际经验,得到了锻炼,也体会到了分工协作的重要性,
在实验过程中,根据各人的特长分工,充分发挥了各成员的水平,
同时在分工的同时,还强调相互之间的协作,在实验室中每一个成
员都通过不同的思路和观察发现问题,通过沟通和研究,老师的指
导逐一解决问题,通过这种在工作中不断的沟通,极大的推进了实
验进程,并且使大家在不断的交流中,提高自己的业务水平,同时
也增进了相互之间的了解和友谊,同时有机会向老师学习更多的解
决问题的方法和思路,扩大了我们的视野和提高了我们思考问题、
解决问题的能力,此外,我们在次知识领域有了一个较大的提高,
在治学态度上有了长足的进步,在这里我们体会并学习到一种求实、
创新、进取的学习和工作精神。
这些将对我们以后的学习有着很大
的帮助,这才是我们这次实验活动的最大收获。
七、致谢
本论文的研究工作是在老师的指导和关怀下完成的。
在我遇到
问题和困难时,是老师给予了鼓励和帮助,使我最终完成课题任务,
老师治学严谨,学识渊博,使我不仅接受了全新的思想观念,领会
了基本的思想方式,掌握了通用的研究方法,而且还明白了许多待
人处世的道理,在此向老师表示由衷的感谢。
八、参考文献
1、《分析化学》( FENXIHVAXUE )研究简报。
1996 年第四期。
2、马全民,陈观铨 分析化学,1992,20(9):
1061
3、《分析化学》2002 年 3 月 30 卷 3 期
4、《安全科学技术百科全书》(中国劳动社会保障出版社,2003
年 6 月出版)
5、《聚氯乙烯生产分析》北京化工研究所,北京化工二厂工人同志
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- 关 键 词:
- 聚氯乙烯 工艺流程 分析