6000t/a聚氯乙烯乙炔工段初步工藝設計

論文編號:HG013  字數:26743,頁數:61  附CAD圖

摘  要：本設計為年產6000噸聚氯乙烯乙炔工段的初步工藝設計，整個設計文件由設計說明書和設計圖紙兩部分組成。在設計說明書中，簡單介紹了乙炔的性質和主要用途，也介紹了目前由電石生產乙炔的兩種常見的生產方法——濕法乙炔和干法乙炔，并進行了比較，最后確定以濕法乙炔作為本設計的工藝生產方法。在設計過程中，根據設計任務書的要求，進行了較為詳細的物料衡算和能量衡算，并對設備進行了工藝計算和選型，同時對整個聚氯乙烯生產過程中的安全注意事項及“三廢”治理作了相關說明。繪制了相應的設計圖紙，設計圖紙包括乙炔生產工藝流程圖、主要設備圖的裝配圖、設備的平面布置圖。
關鍵詞：聚氯乙烯；乙炔；電石；生產工藝；

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）是由氯乙烯單體（VC）均聚或與其他多種單體共聚而制得的合成樹脂，聚氯乙烯再配以增塑劑、穩定劑、高分子改性劑、填料、偶聯劑和加工助劑，經過提煉、塑化、成型加工成各種材料。
當前，PVC生產面臨著嚴重的挑戰。比如：生態環境的保護，潛在替代品的市場競爭，資源的進一步優化配置，能量的合理充分利用，生產過程的優化和高效率化，生產和使用效率的提高，應用技術和市場開拓等，都在不同程度上影響著PVC的進一步發展，在上述問題上仍有大量工作要做，對生態環境安全的配套助劑，環境保護技術（包括PVC廢棄物的回收，再利用和處理）等方面，更需要花大力氣加以研究。
本設計是以電石為原料，對年產能力為6000噸的PVC乙炔工段的初步設計，以株化集團PVC廠為理論資料，并收集有關的化工設計資料作參考，按畢業設計大綱和設計任務書的要求進行設計。
本設計的內容是在簡要介紹乙炔性質及用途，在工藝方法選擇的基礎上，重點介紹了濕法電石生產乙炔的工藝過程。PVC產量為年產量6000噸，設計的主要內容有：1.乙炔及電石的性質、2.生產方案的比較與選擇、3.物料衡算與熱量衡算、4.主要設備的計算與選型、5.主要管道的計算及泵的選擇、6.廠房布置、7.安全技術、8環境保護。設計圖紙包括：1張帶控制點的物料流程圖；1張主要設備圖；1張廠房平面布置圖。
本次設計力求以理論為基礎，貼近實際為目標，爭取讓設計更合理。但由于本人知識水平有限，設計經驗不足，加上時間有限，資料收集不全面等因素，設計中難免有疏漏甚至錯誤，敬請老師批評指正。

目    錄
中英文摘要  ………………………………………………………………………………………1
前言  ………………………………………………………………………………………………2   
1 緒論  ……………………………………………………………………………………………3                   
1.1產品名稱及性質…………………………………………………………………3
1.2產品特性……………………………………………………………………………3
1.2.1物理性質   ……………………………………………………………………………3
1.2.2化學性質 ………………………………………………………………………………8
1.3 原料特性…………………………………………………………………………………8
1.3.1電石 ……………………………………………………………………………………8
1.3.2液氯……………………………………………………………………………………12
1.4 產品的主要用途……………………………………………………………………13 
1.4.1化學工業………………………………………………………………………………13
1.4.2金屬加工業……………………………………………………………………………13
1.4.3其它工業………………………………………………………………………………13
1.5 產品的包裝、貯運方法 ………………………………………………………………13
1.5.1包裝……………………………………………………………………………………13
1.5.2輸送……………………………………………………………………………………13
1.5.3儲存……………………………………………………………………………………13
2 工藝方案選擇與流程…………………………………………………………………………14
2.1工藝方案的選擇 ………………………………………………………………………14   
2.1.1濕法乙炔發生…………………………………………………………………………14
2.1.2干法乙炔發生…………………………………………………………………………14
2.1.3濕法和干法乙炔發生的比較…………………………………………………………14
2.2濕法乙炔生產原理及工藝流程…………………………………………………………15
2.2.1乙炔發生………………………………………………………………………………15
2.2.2乙炔氣的壓縮…………………………………………………………………………17
2.2.3乙炔清凈………………………………………………………………………………17
2.2.4生產流程說明…………………………………………………………………………18
2.2.5濕法乙炔生產工藝流程簡圖…………………………………………………………20
3  生產工藝計算 ………………………………………………………………………………20
3.1生產數據…………………………………………………………………………………20
3.1.1生產規�！�……………………………………………………………………………20
3.1.2生產時間………………………………………………………………………………20
3.1.3相關控制指標…………………………………………………………………………20
3.2工藝計算…………………………………………………………………………………22
3.2.1物料衡算
3.2.2熱量衡算………………………………………………………………………………29
4  主要設備的選型及計算 ……………………………………………………………………31
4.1中和塔設計………………………………………………………………………………31
4.1.1計算塔徑……………………………………………………………………………32
4.1.2計算填料層的壓降…………………………………………………………………33
4.1.3計算氣相傳質單元數………………………………………………………………33
4.1.4求氣相總傳質單元高度……………………………………………………………34
4.1.5填料層高度…………………………………………………………………………34
4.1.6持液量計算…………………………………………………………………………34
4.1.7支承板選擇…………………………………………………………………………35
4.1.8液體分布器（蓮蓬式噴灑器）……………………………………………………35
4.1.9中和塔數據一覽表…………………………………………………………………36
4.2其他設備選型……………………………………………………………………………36
4.2.1發生器………………………………………………………………………………36
4.2.2混合式冷卻塔………………………………………………………………………36
4.2.3清凈塔………………………………………………………………………………39
4.2.4冷凝器………………………………………………………………………………42
4.2.5氣液分離器…………………………………………………………………………43
4.2.6NaClO貯槽的設計…………………………………………………………………43
4.2.7廢NaClO貯槽的設計………………………………………………………………43
4.2.8廢NaOH貯槽的設計………………………………………………………………43
4.2.9廢水貯槽的設計……………………………………………………………………44
4.2.10NaClO高位槽的設計………………………………………………………………44
4.2.11濃堿高位槽的設計…………………………………………………………………44
4.2.12稀堿高位槽的設計 ………………………………………………………………44
4.2.13NaOH貯槽的設計…………………………………………………………………45
4.2.14水環壓縮機的選型 ………………………………………………………………45
4.2.15乙炔氣柜的設計 …………………………………………………………………45
4.2.16緩沖器的設計 ……………………………………………………………………45
4.2.17水封 ………………………………………………………………………………45
4.2.18乙炔工段設備一覽表 ……………………………………………………………46
5  工藝管道的計算及泵的選擇 ………………………………………………………………46
5.1堿循環泵的選型：………………………………………………………………………46
5.2NaClO循環泵的選型……………………………………………………………………47
5.3清凈泵的選型……………………………………………………………………………47
5.4廢水回收泵的選型……………………………………………………………………47
5.5水洗泵的選型…………………………………………………………………………47
5.6主物料管的計算與選型………………………………………………………………48
5.7 NaClO進料管的計算與選型…………………………………………………………48
5.8NaOH進料管的計算與選型 …………………………………………………………48
5.9發生器水進料管的計算與選型………………………………………………………49
5.10廢NaOH出料管的計算與選型 ……………………………………………………49
5.11廢 NaClO出料管的計算與選型……………………………………………………49
5.12 管道及泵型號匯總表………………………………………………………………49
6  廠址選擇及車間布置………………………………………………………………………50
6.1廠址選擇的依據及原則………………………………………………………………50
6.2 車間布置要考慮的問題………………………………………………………………51
6.3 廠房布置………………………………………………………………………………51
6.3.1 廠房平面布置 ……………………………………………………………………51
6.3.2 設備布置的安全距離 ……………………………………………………………51
6.4 車間內輔助室和生活室布置…………………………………………………………51
7  安全防火設計 ………………………………………………………………………………52
7.1 綜合安全防護 …………………………………………………………………………52
7.2 防毒 ……………………………………………………………………………………54
7.3中毒后應采取急救措施，有以下四個要領 …………………………………………54
7.4安全防護:………………………………………………………………………………54
7.5乙炔工段防火安全管理要求 …………………………………………………………55
8  環境保護 ……………………………………………………………………………………55
8.1 廢渣的治理 ……………………………………………………………………………55
8.2廢水處理 ………………………………………………………………………………55
8.3廢氣治理 ………………………………………………………………………………55
參考文獻  ………………………………………………………………………………………56
結束語  …………………………………………………………………………………………57