Download miễn phí Đồ án Thiết kế phân xưởng sản xuất PVC công suất 1000 tấn/năm
MỤC LỤC
Trang
PHẦN I: TỔNG QUAN 0
MỞ ĐẦU 0
CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU CHUNG 1
1. Quá trình phát triển nhựa PVC 1
II. Sự phát triển công nghiệp PVC ở Việt Nam 3
CHƯƠNG II: NGUYÊN LIỆU VINYLCLORUA(VC). 6
1. Nguyên liệu 6
1.1. Tính chất lý học 6
1.2. Tính chất hoá học 7
2. Các phương pháp sản xuất Vinyl clorua 9
2.1. Sản xuất VC đi từ điclo etan 9
2.2. Công nghệ tổng hợp Vinyl clorua từ etylen 11
2.3. Phương pháp liên hợp sản suất VC. 11
2.4. Phương pháp clo hoá etan: 12
CHƯƠNG III: CẤU TRÚC VÀ TÍNH CHẤT CỦA PVC. 13
1. Cấu trúc của PVC 13
2. Tính chất. 15
2.1. Tính chất vật lý. 15
2.2. Tính chất hoá học: 15
3 Độ ổn định nhiệt và chất ổn định 18
4. Các loại chất dẻo từ nhựa PVC 20
4.1 Sản phẩm từ PVC hoá dẻo 20
4.2 Sản phẩm từ PVC không hoá dẻo 21
5. Ứng dụng. 22
CHƯƠNG IV: QUÁ TRÌNH SẢN XUẤT NHỰA PVC 23
1. Phản ứng trùng hợp: 23
2. Động học của quá trình trùng hợp. 25
2.1 Tốc độ trùng hợp 25
2.2 Độ trùng hợp và chiều dài động học của mạch. 28
3. Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình trùng hợp 30
3.1 Vai trò của oxi và tạp chất trong trùng hợp gốc. 30
3.2 Ảnh hưởng của nhiệt độ. 30
3.3Ảnh hưởng nồng độ và bản chất của chất khởi đầu. 31
3.4 Ảnh hưởng của nồng độ monome. 31
3.5 Ảnh hưởng của áp suất. 31
CHƯƠNG V: CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT PVC 33
1. Các phương pháp sản xuất PVC. 33
1.1 Phương pháp trùng hợp khối. 33
1.2 Phương pháp trùng hợp dung dịch. 34
1.3 Phương pháp trùng hợp nhũ tương. 34
1.4 Phương pháp trùng hợp huyền phù. 35
2. Quá trình sản xuất PVC theo phương pháp huyền phù trong nước. 37
2.1 Qui cách nguyên liệu trùng hợp huyền phù 38
2.2 Quá trình tiến hành trùng hợp. 39
CHƯƠNG VI: SƠ ĐỒ DÂY CHUYỀN CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT PVC 43
1. Thuyết minh dây chuyền công nghệ sản xuất PVC theo phương pháp huyền phù. 43
2.Dây chuyền công nghệ.44
PHẦN II: TÍNH TOÁN CÂN BẰNG VẬT CHẤT 45
1. chức năng suất trong một ngày làm việc. 45
2.Tính cân bằng vật chất cho 1 năm sản xuất tương ứng 1000 tấn sản phẩm 45
1.1. Công đoạn trùng hợp 46
1.2. Công đoạn xử lý kiềm 49
1.3.Công đoạn ly tâm và rửa nhựa 49
1.4. Công đoạn sấy và đóng bao 49
3.Tính cân bằng vật chất cho 1 tấn sản phẩm 50
4. Tính cân bằng vật chất cho một mẻ sản xuất 51
4.1. Công đoạn trùng hợp 52
4.2. Công đoạn xử lý kiềm 55
4.3.Công đoạn ly tâm và rửa nhựa 55
4.4. Công đoạn sấy và đóng bao 55
PHẦN III:TÍNH TOÁN THIẾT KẾ VÀ CÂN BẰNG NHIỆT 57
1.Tính toán thiết bị chính. 57
1.1. Chọn thiết bị 57
1.2. Tính chiều dày thiết bị 60
1.3. Tính chiều dầy đáy và nắp thiết bị. 63
1.4. Chọn cơ cấu khuấy 64
1.4.1. Tính chọn các kích thước cánh khuấy. 64
1.4.2. Tính số vòng quay của cánh khuấy 65
1.4.3. Tính công suất cơ cấu khuấy 65
1.4.4. Công suất cơ cấu khuấy 66
1.5. Vỏ nồi phản ứng 67
1.6.Chiều dầy lớp bảo ôn. 67
1.7.Mặt bích , bu lông , đệm 70
1.8. Chon tai treo 71
2. Thiết bị phụ 73
2.1. Bơm 73
2.2 Thiết bị chứ 79
2.3 Thiết bị rửa ly tâm 82
2.4 Thiết bị sấy 83
2.5 Sàng 85
3. Cân bằng nhiệt lượng 86
3.1. Các giả thiết ban đầu 86
3.1.1. Tính lượng nhiệt cấp vào để tăng nhiệt đến nhiệt độ trùng hợp 87
3.1.2. Tính lưu lượng nước cần đun nóng 90
3.2. Tính cân bằng nhiệt cho từng giai đoạn 96
3.2.1. Giai đoạn 1. 96
3.3. Tính lưu lượng nước làm mát 98
3.3.1. Giai đoạn 1. 98
3.3.2. Giai đoạn 2. 99
PHẦN IV: AN TOÀN LAO ĐỘNG TRONG PHÂN XƯỞNG 100
1. Mục đích 100
2. Công tác đảm bảo an toàn lao động 100
2.1. Công tác giáo dục tư tưởng 100
2.2. Trang bị phòng hộ lao động. 100
2.3. Các biện pháp kỹ thuật để đảm bảo an toàn 100
2.4. Công tác vệ sinh 101
PHẦN V: ĐIỆN NƯỚC 101
1.Điện 101
2.Nước 107
PHẦN VI: THIẾT KẾ XÂY DỰNG 108
1. Chọn địa điểm xây dựng 108
1.1. Yêu cầu chung 108
2. Yêu cầu về kỹ thuật xây dựng 108
2.1. Địa hình. 108
2.2. Địa chất 108
2.3. Các yêu cầu về môi trường và vệ sinh công nghiệp 109
3. Nguyên tắc thiết kế tổng mặt bằng nhà máy 109
3.1. Vùng trước nhà máy 109
3.2. Vùng sản xuất 109
3.3. Các công trình phụ 110
3.4. Vùng kho tàng phục vụ giao thông 110
PHẦN VII: KINH TẾ 111
1.Giới thiệu chung về dự án đầu tư . 111
2. Xác lập tổng vốn đầu tư và nguồn vốn tài trợ. 111
2.1 Vốn cố định. 111
2.2 Vốn lưu động 114
3 .Xác định kết quả kinh doanh hàng năm.116
3.1. Chi phí nhu cầu lao động.116
3.2 Xác định chi phí nguyên vật liệu 118
3.3.Xác định kết quả kinh doanh. 120
KẾT LUẬN 121
TÀI LIỆU THAM KHẢO 122
MỞ ĐẦU
Trong thập niên 1930 1940 bắt đầu phát triển nhiều loại nhựa dẻo quan trọng trong đó có nhựa polyvinyl clorua (PVC). Sau Chiến tranh thế giới thứ hai polyme tổng hợp đã làm cuộc cách mạng trong lĩnh vực vật liệu. Những polyme này có giá thành tương đối rẻ, tính chất có thể điều chỉnh trong một giới hạn rộng và trong nhiều mục đích sử dụng ưu việt hơn những loại vật liệu cổ truyền.
PVC là một polyme tổng hợp từ vinyl clorua monome (VCM) theo phản ứng trùng hợp. Số mắt xích trong phân tử PVC khoảng 700 1500 monome. Các monome này liên kết tạo thành một mạch duy nhất. Những mạch này rất mềm dẻo. Ngày nay, PVC được sử dụng rất rộng rãi do nó có rất nhiều công dụng. PVC có thể được sử dụng làm màng, tấm chất dẻo, chất dẻo đúc bằng áp lực, keo dán, sơn…Tuy nhiên PVC cũng có một số điểm hạn chế như kém bền nhiệt, chỉ sử dụng tốt trong phạm vi nhiệt độ khoảng 60700C, khả năng hoà tan trong các dung môi kém, khi gia công có khí HCl thoát ra gây ra ăn mòn thiết bị và ô nhiễm môi trường.
Trước như cầu về PVC của thế giới và Việt Nam đang tăng mạnh thì việc nghiên cứu để có những ứng dụng công nghệ mới trong ngành sản xuất PVC có một ý nghĩa hết sức quan trọng. Đồ án tốt nghiệp: “Thiết kế phân xưởng sản xuất PVC công suất 1000 tấn/năm” góp phần cho em hiểu rõ về ngành sản xuất còn rất mới này.
Đồ án này sẽ đưa ra những khái niệm cơ bản nhất về polyme nói chung và PVC nói riêng. Giới thiệu một số quá trình sản xuất khác nhau và lựa chọn một quá trình sản xuất phù hợp với điều kiện của Việt Nam đồng thời cũng đưa ra một số thông tin mới cập nhật và một số tiến bộ công nghệ trong lĩnh vực sản xuất.
CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU CHUNG
1. QUÁ TRÌNH PHÁT TRIỂN NHỰA PVC
Nền công nghiệp chất dẻo được sử dụng rộng rãi trong các ngành kinh tế quốc dân kể cả lĩnh vực nghiên cứu vũ trụ, đại dương và cả trong đồ dùng sinh hoạt hàng ngày. Trong các loại chất dẻo PVC thuộc loại phổ biến và được sử dụng nhiều nhất. Tổng sản lượng PVC luôn đứng đầu trong các loại chất dẻo, nhựa PVC có nhiều tính chất ưu việt có thể đáp ứng dược yêu cầu ngày càng cao của khoa học kỹ thuật và đời sống. Nguồn nguyên liệu để sản xuất ra chất dẻo tương đối dồi dào như dầu mỏ, than đá và khí thiên nhiên…
Mặt khác chất dẻo còn có thể gia công dễ dàng và nhanh chóng hơn so với kim loại, dẫn đến máy móc thiết bị đơn giản và tiết kiệm. PVC là một hợp chất cao phân tử được sản xuất bằng phương pháp trùng hợp vinylclorua (VC).
Năm 1835 lần đầu tiên Reguanlt điều chế được PVC bằng phương pháp xử lý diclo etylen với dung dịch kali hydroxit. Năm 1872 Baun lần đầu tiên trùng hợp được VC bằng phương pháp ống nghiệm kín dưới tác dụng của ánh sáng. Thí nghiệm này tiếp tục được Ostremislenky nghiên cứu và công bố đầy đủ vào năm 1912. Tuy nhiên polyme mới này vẫn chưa được đưa vào sản xuất công nghiệp, do rất khó gia công thành sản phẩm cho đến khi W.L Semon phát hiện ra rằng khi đun nóng PVC với trily photphat ở 1500C thu được một khối đồng chất giống cao su ở nhiệt độ thường sau này được gọi là PVC hoá dẻo. Lúc đó PVC mới trở thành một chất dẻo được quan tâm hàng đầu trong lĩnh vực công nghiệp.
Vào những năm trước và sau chiến tranh thế giới thứ II, PVC hoá dẻo đã được sử dụng khá rộng rãi vào những năm của thập kỷ 60, PVC cứng (PVC không trộn lẫn chất hoá dẻo) bắt đầu được nghiên cứu và sử dụng ở
6OCy369gYm6g6KG
