6000t/a聚氯乙烯乙炔工段初步工艺设计

论文编号:HG013  字数:26743,页数:61  附CAD图

摘  要：本设计为年产6000吨聚氯乙烯乙炔工段的初步工艺设计，整个设计文件由设计说明书和设计图纸两部分组成。在设计说明书中，简单介绍了乙炔的性质和主要用途，也介绍了目前由电石生产乙炔的两种常见的生产方法——湿法乙炔和干法乙炔，并进行了比较，最后确定以湿法乙炔作为本设计的工艺生产方法。在设计过程中，根据设计任务书的要求，进行了较为详细的物料衡算和能量衡算，并对设备进行了工艺计算和选型，同时对整个聚氯乙烯生产过程中的安全注意事项及“三废”治理作了相关说明。绘制了相应的设计图纸，设计图纸包括乙炔生产工艺流程图、主要设备图的装配图、设备的平面布置图。
关键词：聚氯乙烯；乙炔；电石；生产工艺；

Primary for the Manufacturing Process for the acetylene Workshop Section of polyvinyl chloride 6,000 ton per year

Abstract: Design that the first step process design , entire design document for annual output of 6,000 tons of acetylene working procedure are composed of two parts designing specifications and design drawing sheet originally. Produce current situation, properties and main use having introduced acetylene in the middle designing specifications, the handicraft production method having also introduced that at present, two kinds common industry polymerization production method to produce acetylene, the wet process and the dried process having carried out comparison , ascertaining that finally with the wet process . In the design process, in accordance with the requirements of the mission design, a more detailed material balance and energy balance, and equipment for the calculation and selection process, the entire production of PVC in the process of attention to safety Issues and the "three wastes" Management made a note. Drawing the corresponding design drawings, design drawings, including acetylene production process map, the map of major equipment assembly, and the equipment layout plans.
Keyword: polyvinyl chloride ; acetylene; calcium carbide ; Productive technology

前    言
聚氯乙烯（PVC）是由氯乙烯单体（VC）均聚或与其他多种单体共聚而制得的合成树脂，聚氯乙烯再配以增塑剂、稳定剂、高分子改性剂、填料、偶联剂和加工助剂，经过提炼、塑化、成型加工成各种材料。
当前，PVC生产面临着严重的挑战。比如：生态环境的保护，潜在替代品的市场竞争，资源的进一步优化配置，能量的合理充分利用，生产过程的优化和高效率化，生产和使用效率的提高，应用技术和市场开拓等，都在不同程度上影响着PVC的进一步发展，在上述问题上仍有大量工作要做，对生态环境安全的配套助剂，环境保护技术（包括PVC废弃物的回收，再利用和处理）等方面，更需要花大力气加以研究。
本设计是以电石为原料，对年产能力为6000吨的PVC乙炔工段的初步设计，以株化集团PVC厂为理论资料，并收集有关的化工设计资料作参考，按毕业设计大纲和设计任务书的要求进行设计。
本设计的内容是在简要介绍乙炔性质及用途，在工艺方法选择的基础上，重点介绍了湿法电石生产乙炔的工艺过程。PVC产量为年产量6000吨，设计的主要内容有：1.乙炔及电石的性质、2.生产方案的比较与选择、3.物料衡算与热量衡算、4.主要设备的计算与选型、5.主要管道的计算及泵的选择、6.厂房布置、7.安全技术、8环境保护。设计图纸包括：1张带控制点的物料流程图；1张主要设备图；1张厂房平面布置图。
本次设计力求以理论为基础，贴近实际为目标，争取让设计更合理。但由于本人知识水平有限，设计经验不足，加上时间有限，资料收集不全面等因素，设计中难免有疏漏甚至错误，敬请老师批评指正。

目    录
中英文摘要  ………………………………………………………………………………………1
前言  ………………………………………………………………………………………………2   
1 绪论  ……………………………………………………………………………………………3                   
1.1产品名称及性质…………………………………………………………………3
1.2产品特性……………………………………………………………………………3
1.2.1物理性质   ……………………………………………………………………………3
1.2.2化学性质 ………………………………………………………………………………8
1.3 原料特性…………………………………………………………………………………8
1.3.1电石 ……………………………………………………………………………………8
1.3.2液氯……………………………………………………………………………………12
1.4 产品的主要用途……………………………………………………………………13 
1.4.1化学工业………………………………………………………………………………13
1.4.2金属加工业……………………………………………………………………………13
1.4.3其它工业………………………………………………………………………………13
1.5 产品的包装、贮运方法 ………………………………………………………………13
1.5.1包装……………………………………………………………………………………13
1.5.2输送……………………………………………………………………………………13
1.5.3储存……………………………………………………………………………………13
2 工艺方案选择与流程…………………………………………………………………………14
2.1工艺方案的选择 ………………………………………………………………………14   
2.1.1湿法乙炔发生…………………………………………………………………………14
2.1.2干法乙炔发生…………………………………………………………………………14
2.1.3湿法和干法乙炔发生的比较…………………………………………………………14
2.2湿法乙炔生产原理及工艺流程…………………………………………………………15
2.2.1乙炔发生………………………………………………………………………………15
2.2.2乙炔气的压缩…………………………………………………………………………17
2.2.3乙炔清净………………………………………………………………………………17
2.2.4生产流程说明…………………………………………………………………………18
2.2.5湿法乙炔生产工艺流程简图…………………………………………………………20
3  生产工艺计算 ………………………………………………………………………………20
3.1生产数据…………………………………………………………………………………20
3.1.1生产规模………………………………………………………………………………20
3.1.2生产时间………………………………………………………………………………20
3.1.3相关控制指标…………………………………………………………………………20
3.2工艺计算…………………………………………………………………………………22
3.2.1物料衡算
3.2.2热量衡算………………………………………………………………………………29
4  主要设备的选型及计算 ……………………………………………………………………31
4.1中和塔设计………………………………………………………………………………31
4.1.1计算塔径……………………………………………………………………………32
4.1.2计算填料层的压降…………………………………………………………………33
4.1.3计算气相传质单元数………………………………………………………………33
4.1.4求气相总传质单元高度……………………………………………………………34
4.1.5填料层高度…………………………………………………………………………34
4.1.6持液量计算…………………………………………………………………………34
4.1.7支承板选择…………………………………………………………………………35
4.1.8液体分布器（莲蓬式喷洒器）……………………………………………………35
4.1.9中和塔数据一览表…………………………………………………………………36
4.2其他设备选型……………………………………………………………………………36
4.2.1发生器………………………………………………………………………………36
4.2.2混合式冷却塔………………………………………………………………………36
4.2.3清净塔………………………………………………………………………………39
4.2.4冷凝器………………………………………………………………………………42
4.2.5气液分离器…………………………………………………………………………43
4.2.6NaClO贮槽的设计…………………………………………………………………43
4.2.7废NaClO贮槽的设计………………………………………………………………43
4.2.8废NaOH贮槽的设计………………………………………………………………43
4.2.9废水贮槽的设计……………………………………………………………………44
4.2.10NaClO高位槽的设计………………………………………………………………44
4.2.11浓碱高位槽的设计…………………………………………………………………44
4.2.12稀碱高位槽的设计 ………………………………………………………………44
4.2.13NaOH贮槽的设计…………………………………………………………………45
4.2.14水环压缩机的选型 ………………………………………………………………45
4.2.15乙炔气柜的设计 …………………………………………………………………45
4.2.16缓冲器的设计 ……………………………………………………………………45
4.2.17水封 ………………………………………………………………………………45
4.2.18乙炔工段设备一览表 ……………………………………………………………46
5  工艺管道的计算及泵的选择 ………………………………………………………………46
5.1碱循环泵的选型：………………………………………………………………………46
5.2NaClO循环泵的选型……………………………………………………………………47
5.3清净泵的选型……………………………………………………………………………47
5.4废水回收泵的选型……………………………………………………………………47
5.5水洗泵的选型…………………………………………………………………………47
5.6主物料管的计算与选型………………………………………………………………48
5.7 NaClO进料管的计算与选型…………………………………………………………48
5.8NaOH进料管的计算与选型 …………………………………………………………48
5.9发生器水进料管的计算与选型………………………………………………………49
5.10废NaOH出料管的计算与选型 ……………………………………………………49
5.11废 NaClO出料管的计算与选型……………………………………………………49
5.12 管道及泵型号汇总表………………………………………………………………49
6  厂址选择及车间布置………………………………………………………………………50
6.1厂址选择的依据及原则………………………………………………………………50
6.2 车间布置要考虑的问题………………………………………………………………51
6.3 厂房布置………………………………………………………………………………51
6.3.1 厂房平面布置 ……………………………………………………………………51
6.3.2 设备布置的安全距离 ……………………………………………………………51
6.4 车间内辅助室和生活室布置…………………………………………………………51
7  安全防火设计 ………………………………………………………………………………52
7.1 综合安全防护 …………………………………………………………………………52
7.2 防毒 ……………………………………………………………………………………54
7.3中毒后应采取急救措施，有以下四个要领 …………………………………………54
7.4安全防护:………………………………………………………………………………54
7.5乙炔工段防火安全管理要求 …………………………………………………………55
8  环境保护 ……………………………………………………………………………………55
8.1 废渣的治理 ……………………………………………………………………………55
8.2废水处理 ………………………………………………………………………………55
8.3废气治理 ………………………………………………………………………………55
参考文献  ………………………………………………………………………………………56
结束语  …………………………………………………………………………………………57

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