Đồ án môn học GVHD: Th.S Tống Thị Minh Thu
Mục lục:
Chương I: TỔNG QUAN VỀ LÝ THUYẾT
1.1. Tổng quan về sản phẩm (PVC)
1.1.1. Sơ lược về l ịch sử phát triển của nhựa PVC
Lịch sử phát triển của PVC bắt đầu từ năm 1835 khi mà monome Vinyl
Clorua (VCM) đã được Justus Von Liebig tìm ra, đó là kết quả của phản ứng giữa
dicloetylen với KOH/rượu.
Từ khám phá của Liebig, năm 1838 Victo Regnauln đã tiến hành lại thí
nghiệm đó và khẳng định sự tin cậy của phát minh này.Nhưng mãi đến những năm
1937 thì PVC mới chính thức sản xuất trong công nghiệp.
Công nghiệp về chất dẻo nói chung và về PVC nói riêng phát triển mạnh ở
nhiều nước như: Nga, Anh, Đức, Pháp, Mỹ, Nhật…(bảng II.1). Còn ở nước ta nhựa
PVC được sản xuất đầu tiên ở nhà máy hóa chất Việt Trì, nhưng đến nay chỉ có
công ty TPC Vina là đang sản xuất ổn định và nhà máy Phú Mỹ đã đi vào hoạt đông
nhưng chất lượng sản phẩm không ổn định.
Bảng 1.1.1: Sản lượng PVC của một số nước (nghìn tấn).
Quốc gia 1980 1981 1982
SVTH: Nguyễn Xuân Minh Page 1
Lương Đình Nam
Đồ án môn học GVHD: Th.S Tống Thị Minh Thu
Đài Loan
Canada
Nhật
Mỹ
Pháp
Ý
Đức
450
-
1430

tăng do mức độ đầu tư vào các nước này tăng lên.
Nhu cầu về nhựa PVC theo bình quân đầu người ở các nước phát triển lại
thấp hơn so với các nước đang phát triển (chiếm 2/3 dân số thế giới). Từ năm 1991
– 1997 mức tăng bình quân về PVC hàng năm của các nước Châu Á - Thái Bình
Dương là 6,2%, trong khi mức tăng bình quân trên thế giới là 5,3%.
Nhu cầu tăng lớn nhất về PVC ở các nước Châu á - Thái Bình Dương là
Nhật: chiếm 34%, Indonexia: 14,6%, Thái Lan: 14,1%, Malaixia: 13,9%, Trung
Quốc: 12,3%.
SVTH: Nguyễn Xuân Minh Page 2
Lương Đình Nam
Đồ án môn học GVHD: Th.S Tống Thị Minh Thu
1.1.2.2. Tại Việt Nam.
Do nhu cầu PVC tính theo đầu người hiện nay ở Việt Nam so với nhiều nước
còn thấp, nên trong các năm tới tốc độ tăng trưởng trung bình hàng năm sẽ là 40%,
sau đó giảm xuống khoảng 17%, vào các năm tiếp theo.
Hiện nay nước ta đã có 2 Liên doanh sản xuất bột PVC một là: Công ty Liên
doanh giữa Tổng công ty Nhựa Việt Nam với Tổng công ty Hoá chất Việt Nam và
Công ty Thái Plastic – Chemical Public Ltd với công suất 80.000tấn/năm. Năm
2001 nhà máy hoạt động với công suất 100% năm 2002 công suất Nhà máy tăng len
100.000 tấn/năm.
Hai là: Công ty TNHH nhựa và hoá chất Phú Mỹ tại khu công nghiệp Cái
Mép là liên doanh giữa công ty xuất nhập khẩu tỉnh Bà Rịa- Vũng Tàu với tổng
công ty dầu khí Petronas của Malaysia có công suất là 100.000 tấn bột PVC/năm.
Trong năm 2000 cả nước ta tiêu thụ khoảng 150.000 tấn bột PVC, nhưng chỉ
đáp ứng được khoảng 40% nhu cầu còn phải nhập khẩu khoảng 60% từ các nước
trên thế giới. Ngoài việc sản xuất bột PVC hai Công ty Liên doanh trên còn sản xuất
PVC Compound với công suất 6000 tấn/năm, hai Công ty này đã sử dụng hết công
suất thiết kế, nhưng vẫn chưa đáp ứng hết nhu cầu các chủng loại PVC Compound
trong nước mà chỉ sản xuất chủ yếu các loại PVC làm phụ kiện còn các loại PVC
dùng cho các chi tiết đặc chủng vẫn phải nhập khẩu.

PVC sẽ chuyển dần từ sáng đến vàng, da cam, đỏ, nâu, và đen. Sự xuất hiện màu
được giải thích là do sự hình thành các nối đôi cách:
Và kèm theo đó là sự giảm dần khả năng hòa tan của PVC. Điều này được
giải thích là do sự tạo liên kết ngang giữa các phân tử PVC:
Khi phân huỷ PVC ở nhiệt độ cao, ngoài HCl còn có các sản phẩm phụ thấp
phân tử nhưng không có VCM.
Phụ thuộc vào thành phần và mục đích của nhựa mà có thể tiến hành gia công
nhựa PVC ở 140 ÷ 175
0
C. Trong điều kiện này có thể xảy ra sự phân huỷ một phần
Polyme tạo ra HCl và tạo ra mạch Polyme có nối đôi, đôi khi tạo ra cầu nối giữa các
phân tử. Để tăng độ ổn định nhiệt của PVC, người ta thêm vào chất ổn định có tác
dụng làm chậm hoặc kiềm hãm sự phân huỷ.
Theo cấu tạo thì chất ổn định được chia ra làm 3 loại: chất ổn định hữu cơ, vô
cơ và cơ kim. Trong đó chất ổn định vô cơ và cơ kim là quan trọng hơn cả vì ngoài
tác dụng ổn định nhiệt chúng còn ngăn ngừa PVC khỏi bị phân huỷ trong điều kiện
gia công ở nhiệt độ cao. Ngoài ra chúng còn có khả năng bảo vệ các tính chất của
vật liệu trong thời gian dài khi sử dụng.
SVTH: Nguyễn Xuân Minh Page 4
Lương Đình Nam
CH2 C+H CH2 C+H CH2 C+H
Cl- Cl- Cl-
Đồ án môn học GVHD: Th.S Tống Thị Minh Thu
Hệ số giãn nở phụ thuộc vào loại liên kết giữa các nhóm nguyên tử hoặc phân
tử. Hệ số này càng lớn khi cường độ liên kết càng yếu.
Bảng 1.1.3.2: Độ dẫn nhiệt của một số vật liệu:
Vật liệu
Hệ số giãn nở
(10
-6

sản phẩm. Nguyên nhân của việc dùng chất hóa dẻo là do PVC là Polyme mạch
cứng, ở nhiệt độ lớn hơn nhiệt độ hóa thuỷ tinh mới có đàn hồi.
Cơ chế hóa dẻo có thể được giải thích như sau: PVC là Polyme phân cực,
PVC cứng và ít bị biến dạng là do lực liên kết nội tại giữa các phân tử:
Khi đun nóng làm chuyển động của các phân tử tăng lên nên làm suy yếu dần
lực liên kết giữa các phân tử và làm mềm Polyme. Ở nhiệt độ thường, chất hóa dẻo
hòa tan có hạn nhưng ở nhiệt độ cao thì nó trộn dễ với Polyme vì lúc đó nó dễ xen
vào giữa các mạch đại phân tử và làm suy yếu lực liên kết giữa chúng.
PVC có khả năng trộn hợp tốt với các polyeste mạch thẳng, các nhựa ankyt,
cao su nitryl, nhựa epoxy, nhựa phenol focmandehyt…
1.1.4. Phân loại và ứng dụng của PVC.
1.1.4.1. PVC cứng.
PVC cứng không hóa dẻo là nguyên liệu nhiệt dẻo, cứng được sử dụng để chế
tạo màng, tấm, ống, vật phẩm ép…
SVTH: Nguyễn Xuân Minh Page 5
Lương Đình Nam
Đồ án môn học GVHD: Th.S Tống Thị Minh Thu
PVC cứng là loại vật liệu rắn có tỷ trọng thấp, độ bền tương đối cao.Tính điện môi
tốt, bền hóa học.
So sánh một số tính chất cơ học thì PVC cứng hơn hẳn các loại chất dẻo khác như
PE, PS, phenol plast…và có thể sử dụng làm vật liệu xây dựng. Một trong những
tính chất quý giá của PVC cứng là chịu được tác dụng của khí và chất lỏng ăn mòn
hóa học cao.
a. Ứng dụng để làm ống:
Từ bột và hạt PVC có thể chế tạo ống và các vật phẩm khác ở trên máy đùn.Khác
với chế tạo màng và tấm, ở đây bột phải có độ chảy lớn và ổn định ở nhiệt độ cao.
Hiện nay ở Việt Nam việc sản xuất ống rất quan trọng đối với các công ty gia công
nhựa PVC bởi vì nó sử dụng hơn 75% lượng nhựa PVC tiêu thụ.
b. Ứng dụng để làm màng:
Quá trình sản xuất màng từ PVC cứng bao gồm các công đọan: trộn các cấu

Platikat có nhiều tính chất quý như: khả năng cách điện cao, chịu khí quyển,
không thấm ẩm, chịu dầu và Benzen, không cháy, đàn hồi cao.
Có thể cán màng PVC hoặc cán màng PVC với vải, giấy…để làm phao tắm,
đệm, bóng gối…
PVC hóa dẻo dùng để bọc dây cáp, chống gỉ, dùng làm các dụng cụ bảo vệ khi làm
việc với phóng xạ.
1.1.4.4. Bột nhão.
Môi trường phân tán (chất hóa dẻo) cần có tác dụng solvat hoá hạt Polyme nhưng
không hòa tan nó. Sự phân tán rất nhỏ Polyme trong các chất lỏng khan nước gọi là
pat.Thành phần của pat gồm: Polyme nhũ tương, chất hóa dẻo, chất ổn định, chất
độn, chất pha loãng và bột màu.
Các chất lỏng không hòa tan nhựa ở nhiệt độ thường nhưng làm Polyme bị
trương nhiều khi đun nóng, kết quả là khối nữa lỏng đó phân bố đều khắp bề mặt và
biến thành màng mỏng sít.
Pat PVC chủ yếu dùng để sản xuất da nhân tạo, áo quần, giầy dép, găng tay…
bằng các phương pháp cán, ép, hoặc phủ hay nhúng trên vải.
1.1.4.5. PVC bọt và PVC xốp.
PVC là nguyên liệu chính để sản xuất các chất dẻo xốp và chất dẻo bọt, có cấu tạo
bền, đàn hồi. Theo cấu tạo của lổ có thể chia ra làm 2 nhóm:
- Nhóm có lỗ cách nhau (chất dẻo bọt).
- Nhóm có lỗ thông nhau (chất dẻo xốp).
PVC bọt có thể sản xuất bằng phương pháp ép gồm 3 giai đoạn: trộn Polyme
với chất tạo khí và các cấu tử khác, ép hỗn hợp, tạo bọt sản phẩm.
SVTH: Nguyễn Xuân Minh Page 7
Lương Đình Nam
Đồ án môn học GVHD: Th.S Tống Thị Minh Thu
Tạo bọt loại chất dẻo bọt cứng được tiến hành trong môi trường hơi bảo hoà ở nhiệt
độ 100 ÷ 102
0
C.Loại bọt mềm (đàn hồi) được tiến hành trong nước nóng ở 85 ÷

rồi cho chất khởi đầu vào. Phương pháp này tiến hành ở nhiệt độ thấp (35 ÷ 40
0
C).
SVTH: Nguyễn Xuân Minh Page 8
Lương Đình Nam
Đồ án môn học GVHD: Th.S Tống Thị Minh Thu
1.1.5.3. Phương pháp trùng hợp nhũ tương.
Thành phần hỗn hợp phản ứng gồm:
- Monome.
- Nước: làm môi trường phân tán để tạo nhũ tương chứa khoảng 30 ÷ 60%
monome.
- Chất nhũ hóa: để tăng cường sự tạo nhũ và làm ổn định nhũ tương của hệ
thống, chất nhũ hóa là các loại xà phòng của axit béo với hàm lượng 0,1÷ 0,2 %.
- Chất ổn định nhũ tương.
- Chất khơi mào.
Ở đây chất khởi đầu tan trong nước vì thế phản ứng trùng hợp xảy ra ở khu
vực tiếp xúc giữa VCM và nước. Polyme tạo thành ở trạng thái nhũ tương trong
nước nên cần phải tách Polyme ra khỏi nhũ tương.
Chất khởi đầu thường dùng là H
2
O
2
, persunfat kim loại kiềm.
Chất nhũ hóa là các loại xà phòng axit béo, trietanol amin dùng với hàm
lượng 0,1÷ 0,5% trọng lượng nước. Lượng chất nhũ hoá tăng thì độ phân tán hạt
Polyme tăng làm thay đổi vận tốc phản ứng và trọng lượng phân tử của polyme.
Đối với trùng hợp nhũ tương VCM không những dùng hợp chất Peroxit đơn
giản mà còn dùng hệ oxy hoá khử bảo đảm vận tốc trùng hợp lớn hơn (như hệ
persunfat amoni với hydrosunfit hoặc với NaHSO
4

mào tan trong giọt monome nên quá trình trùng hợp xảy ra trong giọt monome (có
thể xem trùng hợp huyền phù là trùng hợp khối trong giọt).
Ưu điểm của phương pháp này là: nhiệt độ phản ứng thấp, Polyme thu được
có kích thước hạt lớn và đồng đều hơn, độ tinh khiết cao hơn so với Polyme thu
được từ phương pháp nhũ tương. Do hạt to nên dễ tách ra khỏi nước bằng ly tâm
hoặc lọc.
Từ các ưu nhược điểm của 4 phương pháp trùng hợp VCM để tạo thành nhựa
PVC trên, ta nhận thấy phương pháp trùng hợp VCM trong huyền phù là ưu việt
hơn cả, đặc biệt là thời gian tiến hành trùng hợp ngắn, hiệu suất trùng hợp tương đối
cao (86 ÷ 89%). Chính vì thế mà xu hướng phổ biến hiện nay trên thế giới là chọn
mô hình sản xuất PVC huyền phù.
Lựa chọn phương pháp sản xuất
Phương pháp trùng hợp dung dịch để sản xuất PVC ít được sử dụng do đòi
hỏi một lượng dung môi lớn và có độ tinh khiết cao với phương pháp trùng hợp
khối thì sản lượng khoảng 8% so với tổng sản lượng PVC. Theo phương pháp này
sản phẩm có độ sạch cao, dây chuyền sản xuất đơn giản.không cần bộ phân lọc rửa,
do đó kinh tế hơn. Tuy nhiên sản phẩm tạo ở dạng khối khó gia công, ngoài ra nó
còn ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm.Nên ít được sử dụng.
SVTH: Nguyễn Xuân Minh Page 10
Lương Đình Nam
Đồ án môn học GVHD: Th.S Tống Thị Minh Thu
Hai phương pháp trùng hợp nhũ tương và trùng hợp huyền phù vẫn được xây
dựng rộng rãi (nhưng phương pháp huyền phù vẫn được sử dụng nhiều hơn) do có
ưu điểm đáng kể như sản phẩm tạo ra ở dạng hạt, để gia công, vận tốc trùng hợp
cao, nhiệt độ phản ứng thấp và đặc biệt không xảy ra hiện tượng quá nhiệt cục bộ.
Tuy nhiên nhược điểm là sản phẩm dễ bị nhiễm bẩn bởi chất ổn định và chất
nhũ hoá do đó có công đoạn rửa và sấy trong dây chuyền sản xuất.
Bảng 1.1.5: Bảng so sánh các phương pháp trùng hợp gốc
Phương pháp
tổng hợp

-Có hiệu quả kinh tế cao
Có nhiều tạp chất.
Trùng hợp
huyền phù
-Sự trao đổi nhiệt xảy ra dễ dàng
-Tốc độ phản ứng đồng đều trong toàn hệ
-Polyme thu được có độ đa phân nhỏ, các
tiểu phân polyme(hạt) lớn hơn nhiều so với
trùng hợp nhũ tương.
-Khó phân tách sản
phẩm.
Chương II: TỔNG QUAN VỀ NGUYÊN VẬT LIỆU CHO QUÁ TRÌNH SẢN
XUẤT PVC
Nguyên liệu chính để sản xuất PVC là VCM, ngoài ra còn tùy theo phương
pháp sản xuất mà còn có các chất khác như: chất nhũ hóa, chất ổn định huyền phù,
chất khơi mào, chất ổn định nhiệt…
2.1 Vinyl Clorua (VCM)
Công thức phân tử: C
2
H
3
Cl
Công thức cấu tạo:
Khối lượng phân tử: 62,5
• Tính chất vật lý:
Ở điều kiện thường VCM là một chất khí không màu.
VCM dễ hóa lỏng, tan ít trong nước. Tan trong rượu và tan trong các dung
môi hữu cơ khác như: Axeton, hydrocacbon thơm hay mạch thẳng.
VCM không ăn mòn ở nhiệt độ thường trong điều kiện khô. Khi tiếp xúc với
nước sẽ sinh ra một lượng nhỏ HCl có thể gây ra ăn mòn sắt và thép.

C: 0,18 cp.
Chiết suất:
4046,1n
20
D
=
398,1n
40
D
=
Nhiệt dung riêng: 0,4 kcal/kg độ.
Nhiệt hóa hơi: 75,2 kcal/k độ.
Độ dẫn nhiệt: 0,116 kcal/mđộ.
Độ tan trong nước: 25,7 mg/100 ml ở 20
0
C.
VCM tạo hỗn hợp nổ với không khí ở giới hạn 3,6÷26,4% thể tích.
• Tính chất hoá học:
VCM là hợp chất phân cực do trong phân tử có nối đôi và gốc -Cl. Khi thực
hiện phản ứng cộng Cl
2
vào VCM ta thu được 1,1,2-tricloetan. Khi tricloetan khử
HCl dưới tác nhân kiềm hay phân huỷ nhiệt ta thu được VinylidenClorua:
CH
2
= CHCl CH
2
Cl - CHCl
2
CH

- Hydroperoxyt: H
2
O
2
.
- Benzoyl peroxyt: (C
6
H
5
COO)
2
.
- Axetyl peroxyt: (CH
3
COO)
2
.
- Persunfat: M
2
S
2
O
8
.Trong đó M là Na, K, NH
4
.
- Ozonic của metylmetacrylat:
- Tert_butylhydroperoxyt: (CH
3
)

O C COOCH
3
O O
C2H5 O
CH3 CH2 CH CH2 O C O
3 2
Đồ án môn học GVHD: Th.S Tống Thị Minh Thu
- Diazo_aminobenzen: C
6
H
5
- NH - N = N - NH - C
6
H
5
Trong đó peroxyt vẫn là loại được sử dụng nhiều nhất. Hiện nay, trên thế giơí người
ta có xu hướng nghiên cứu và sử dụng các chất khơi mào có thời gian bán rã bé.
Điều này có ý nghĩa rất quan trọng vì nó làm giảm được thời gian của một chu kỳ
phản ứng và do đó làm tăng hiệu suất sử dụng thiết bị cũng như làm giảm chi phí
sản xuất đi rất nhiều.
Thông thường người ta sử dụng hỗn hợp các chất khơi mào trong đó 1 chất có thời
gian bán rã ngắn ở nhiệt độ phản ứng còn các chất còn lại có thời gian bán rã lâu
hơn. Mục đích là để duy trì sự đồng đều về số lượng của các gốc tự do trong toàn bộ
quá trình phản ứng, và do đó làm cho quá trình phản ứng diễn ra êm dịu hơn, tránh
được hiện tượng nhiệt cục bộ phát sinh và khả năng lấy nhiệt phản ứng ra cũng dễ
dàng hơn.
Các chất khơi mào được sử dụng trong đề tài này có tên thương mại là: Cat-19
và Cat-29.
•
Cat-19:

•
Cat-29:
Công thức phân tử: C
19
H
30
O
3
Công thức cấu tạo:
Tên gọi: Cumyl peroxyneodecanoat
Khối lượng phân tử: 306
Sử dụng ở dạng nhũ tương trắng (peroxyt 50%, nước và chất nhũ hóa 50%).
Khối lượng riêng: d
15
= 0,936 kg/cm
3
.
D
20
= 0,927 kg/cm
3
.
Có mùi tương tự như hydrocacbon.
Khi phân huỷ sẽ tạo ra khí CO
2
, CO.
Phản ứng oxy hóa khử xảy ra khi tiếp xúc với kim loại như: sắt…
Cat-29 gây kích thích da và niêm mạc khi tiếp xúc.
Điều kiện bảo quản: tránh ánh nắng mặt trời và các tạp chất ngoại lai. Bảo
quản trong kho lạnh ở nhiệt độ thấp hơn -15

OH/nước. Nếu để yên thì dung dịch đậm đặc bị gel hoá nhưng khi đun nóng
đến 75
0
C thì tan trở lại.
Ngoài nước ra thì còn có những dung môi của PVA khi đun nóng là: Glycol
béo, Glyxerin, Mono etanolamin, Phenol…
Ưu điểm đặc biệt của PVA là chịu được rất tốt các loại dầu, chất béo, hydrocacbon
và phần lớn các dung môi hữu cơ khác. Dung dịch PVA hầu như không chịu tác
dụng của vi khuẩn vì thế khi bảo quản lâu nó vẫn không thay đổi.
Trong đề tài này tôi chọn loại AG-1 và AG-2 để làm chất ổn định huyền phù.Cả hai
loại đều là PVA nhưng khác nhau về số nhóm -OH trong mạch đại phân tử.
AG-1 có số nhóm -OH trong mạch đại phân tử thấp hơn so với AG-2 (n ≈700), mục
đích đưa vào nhằm làm giảm độ fish eye (các hạt PVC không còn độ xốp), điều này
được rút ra từ những nghiên cứu của nhà cung cấp.AG-1 được sử dụng ở dạng dung
dịch 7%.
SVTH: Nguyễn Xuân Minh Page 17
Lương Đình Nam
Đồ án môn học GVHD: Th.S Tống Thị Minh Thu
AG-2 có số nhóm -OH trong mạch đại phân tử cao hơn so với AG-1 (n≈2000), mục
đích của nó là để tạo hệ huyền phù đồng đều và do đó sẽ tạo ra được nhựa có kích
thước đồng nhất. AG-2 được sử dụng dưới dạng dung dịch 5%.
2.4 Chất ngắt mạch phản ứng.
Mục đích khi đưa AD - 3 vào trong quá trình phản ứng là để ngừng phản
ứng.AD - 3 tấn công vào các mạch PVC đang phát triển và ngắt mạch phản ứng, cơ
chế sẽ nói rỏ ở phần sau.
Tên gọi: 2,2-diphenyl propan
2,2-di-p - hydroxyphenyl propan
Diphenylol propan.
Công thức phân tử: HOC
6

Tác dụng ổn định nhiệt của AD - 5 chủ yếu là ở trong quá trình xử lý sản phẩm
sau này (quá trình thu hồi, sấy…ở nhiệt độ 100 ÷ 110
0
C), còn trong quá trình
phản ứng nhiệt độ chỉ có 57,5 ÷ 58
0
C thì không ảnh hưởng gì đáng kể đến mạch
PVC.
SVTH: Nguyễn Xuân Minh Page 18
Lương Đình Nam
C ( CH3 )3
HO CH2 CH2 COOC18H37
C ( CH3)3
Đồ án môn học GVHD: Th.S Tống Thị Minh Thu
Công thức phân tử: C
35
H
50
O
3
Công thức cấu tạo:
Tên gọi: Octadecyl 3-(3,5 di-t-buytl-4 - hydroxyphenyl) propionat.
Trọng lượng phân tử: 418.
• Tính chất vật lý:
Màu sắc: sử dụng ở dạng nhũ tương trắng.
Nhiệt độ nóng chảy: 49 ÷ 54
0
C.
Nhiệt độ sôi: 100
0

C
− Điểm bắt cháy: 129
o
C
− Điểm bùng cháy: 160
o
C
− Trọng lượng riêng: d = 1,048
Khả năng hoà tan: Tan được trong metanol, hydrocacbon clo hoá.
2.8 Chất dập tắt phản ứng.
Chất này được sử dụng với mục đích ngăn không cho phản ứng tiếp tục xảy
ra trong trường hợp có sự cố, áp suất bên trong thiết bị phản ứng tăng lên đột ngột
mà ta không kiểm soát được quá trình, khi đó dễ phát sinh nguy cơ cháy nổ. Ở đây
ta sử dụng hợp chất có tên thương mại là: Inhibitor-3(INH-3):
Tên gọi: α-metyl styren
Công thức: C
6
H
5
- C(CH
3
)=CH
2
• Tính chất vật lý:
− Màu sắc: Dung dịch không màu
− Trọng lượng riêng: d = 0,9062 ở 25
o
C
− Độ nhớt: 0,94 cp ở 20
o

− Điểm nóng chảy: -13
o
C
− Điểm sôi: 179,2
o
C
− Điểm bắt cháy: 116
o
C
− Trọng lượng riêng: d = 1,113 ở 20
o
C
− Tính tan: Tan trong nước
Chương III: Phân tích lựa chọn quy trình công nghệ sản xuất.
3.1 Phân tích lựa chọn dây chuyền công nghệ.
3.1.1. Bản chất quá trình.
Là phương pháp trùng hợp huyền phù khi cho VCM lỏng phân tán trong môi
trường nước có chất khởi đầu tan trong monomer. Bằng cách chọn chất kích hoạt
hoặc hỗn hợp chất kích hoạt có thể điều chỉnh được vận tốc trùng hợp, và trong
nhiều trường hợp có thể nâng cao được độ chịu nhiệt và ánh sáng. Để tăng độ bền
của huyền phù thì ta sử dụng các chất ổn định huyền phù là các polyme tan trong
nước như Polyvinyl alcol, keo Gelatin. Kích thước hạt polyme thu được trong trùng
hợp huyền phù phụ thuộc vào khả năng khuấy trộn và chất ổn định đem dùng.
Cơ chế phản ứng trùng hợp nhựa PVC: phản ứng trùng hợp PVC xảy ra theo
cơ chế gốc tự do gồm 3 giai đoạn:
3.1.1.1. Giai đoạn khơi mào tạo ra các gốc hoạt tính.
Có thể khơi mào bằng cách dùng nhiệt hoặc ánh sáng, hoặc dùng chất khơi
mào như: Ter-butyl peroxyneodecanoat, Di-2-etylhexyl peroxidecarbonat, Peroxyt
benzoic…hay hợp chất Azo, Diazo. Ở giai đoạn đầu chất khơi mào phân hủy dưới
tác dụng của nhiệt hay ánh sáng tạo ra các gốc tự do:

Quá trình đòi hỏi sự khuấy trộn nên cần sử dụng thiết bị khuấy trộn.
Cần sử dụng thiết bị khuấy trộn
Có 2 loại thiết bị được sử dụng nhiều nhất :
• Thiết bị khuấy trộn liện tục:
Các chất tham gia phản ứng được đưa liên tục vào thiết bị và sản
phẩm cũng được lấy ra liên tục. Sau thời gian khởi động thì nhiệt độ, áp
suất, lưu lượng và nồng độ các chất tham gia phản ứng không thay đổi theo thời
gian, thiết bị làm việc ở trạng thái ổn định .
• Thiết bị làm việc gián đoạn:
Thiết bị phản ứng làm việc theo từng mẻ, nghĩa là các thành phần tham gia phản
ứng và các chất phụ gia (dung môi, chất trơ) hoặc các chất xúc tác
được đưa tất cả vào thiết bị ngay từ thời điểm đầu. Sau thời gian nhất
định, khi phản ứng đã đạt được độ chuyển hóa yêu cầu, người ta cho
dừng thiết bị và tháo sản phẩm ra.
SVTH: Nguyễn Xuân Minh Page 23
Lương Đình Nam
Đồ án môn học GVHD: Th.S Tống Thị Minh Thu
Bảng 3.2.2.1: bảng so sánh công nghệ khuấy trộn liên tục và gián đoạn
Công nghệ Ưu điểm Nhược điểm
Khuấy trộn
liên tục
• Có khả năng cơ giới hóa và tự
động hóa cao
• Năng suất cao do không tốn
thời gian nạp liệu và tháo sản
phẩm
• Chất lượng sản phẩm ổn định
do tính ổn định của quá trình
• Chi phí đầu tư cao.
• Tính linh động thấp, ít có khả

Thiết bị chính trong dây chuyền sản xuất PVC là thiết bị trùng hợp. Cấu tạo
từ thân hình trụ, đáy và nắp hình elip, có vỏ bọc để gia nhiệt bằng hơi nước bão hòa
hoặc làm lạnh bằng nước lạnh.
Nồi được trang bị cánh khuấy chân vịt để khuấy trộn hỗn hợp phản ứng với
vận tốc 500 vòng/phút. Trên nắp có cửa làm vệ sinh, các đầu ống dẫn, kính quan
sát, đầu ống lắp nhiệt kế và áp kế. Dưới đáy nồi có lắp van tháo sản phẩm. Bền
ngoài cùng của nồi có lớp vỏ bọc cách nhiệt (bảo ôn) bằng bông thủy tinh. Nồi được
đỡ bằng 4 tai hàn vào thân nồi. Vật liệu chế tạo thân nồi và các chi tiết bằng thép
không gỉ loại 0X21H6M2T.
3.1.2.2. Thiết bị phụ.
a. Bồn chứa nguyên liệu VCM.
Nguyên liệu được sản xuất ở Malaysia nén ở dạng lỏng và vận chuyển đến
Việt Nam bằng tàu biển, nhập bằng đường thủy qua cảng Thị Vải. Sau đó được tồn
chứa vào 2 thiết bị hình cầu OSBL-A/B hai bồn này tồn chứa VCM để bơm vào lò
phản ứng nhờ bơm.
Dung tích của mỗi thiết bị là 2800 m
3
, đường kính 17,5 m. Tuy nhiên trong
quá trình tồn chứa, chỉ chứa trong khoảng 80 - 85 % để phần không gian trên cho
quá trình gi.n nở khi nhiệt độ tăng, mục đích để tránh trường hợp nhiệt độ môi
trường cao dẫn tới áp suất trong thiết bị tăng cao gây nguy hiểm. Do chứa nguyên
liệu ở áp suất cao nên lựa chọn bồn h.nh cầu. VCM tan rất ít trong nước, dễ hoà tan
trong các dung môi hữu cơ.
Hai bồn chứa này có thể chịu được áp suất 10bar, 100°C. Tuy nhiên bồn chỉ
hoạt động ở 5bar, 35°C.
b. Thiết bị chứa dung dịch huyền phù PVC (Recover Tank, Slurry Tank A).
• Thiết bị Recover Tank.
- Đường kính: 5200 mm
- Dung tích 300 m3
Sản phẩm của lò phản ứng gồm PVC tồn tại dưới dạng huyền phù trong