年产2万吨聚氯乙烯聚合反应釜设计
改变我国聚氯乙烯企业的规模结构、提高装置国产化水平，改善我国聚氯乙烯行业经济效益、提高竞争能力。
开发新品种，开拓新领域是我国聚氯乙烯行业的发展重点。目前，在这方面与国外的差距较大，也是进口量增加的一个因素。今后国内PVC行业应注重PVC专用品种的开发与生产，通过各种改性技术增加PVC专用料比例，进一步拓宽应用领域，扩大市场份额，提高产品的附加值116J。如导电(抗静电)PVC；低发泡挤出管材专用科：超高超低聚合度PVC；耐高温食品瓶用混合料；超高流动性科；弹性料等。 1.1.3国外聚氯乙烯发展动态及趋势
世界PVC的生产以乙烯为原料的占90％以上，其余的是以乙炔为原料。国外PVC的发展趋势主要在改进工艺路线、提高产品性能、减少环境污染等方面
(1)PVC的生产发展趋势是装置大型化。聚合釜单台容积已达135m3左右，多数为70～110 m3。单套装置能力最大已达50万吨／年。 (2)采用高活性引发剂、复合分散剂、快速终止剂，缩短聚合反应周期，提高聚合釜的生产强度，可提高到200t／m3．a以上，有的甚至达到500t／m3.a。
(3)优化工艺，节能降耗。如采用高效催化剂，减少设备尺寸，降低投资，提高收率，降低消耗，简化净化流程；粘釜技术不断发展，形成喷涂防粘釜和改进釜壁材料两种体系；开发节能型干燥器等。 (4)开发新的原料路线，以乙烷为原料，替代价格相对较贵的乙烯，降低PVC的生产成本。
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(5)使用将氯化氢转化为氯来替代原平衡氧氯化工艺的氧氯化单元，以简化生产工艺、降低投资。 1.2聚合工艺方法
目前，PVC的聚合方法主要有四种：本体法、乳液法、溶液法、悬浮法。其中以悬浮法生产的PVC占总量近80%，在PVC生产中占重要地位。近年来，该技术已取得突破性进展。
1.2.1悬浮聚合
借助机械搅拌和分散剂的作用，使VCM单体以小液滴悬浮在水中，形成稳定的悬浮体进行聚合。因采用悬浮法聚合PVC生成技术易于调节品种，生成过程易于控制，设备和运行费用低，易于大规模组织生产而得到广泛的应用。
悬浮法聚氯乙烯生产技术日新月异，并在工艺和工程两方面都取得了突破性进展。在工艺技术方面，主要表现在：产品牌号多，质量稳定，用途日益广泛，聚合反应和产品后处理技术日趋完善，能耗物耗降低等。在聚合工程技术方面，主要表现在：聚合釜大型化，聚合生产控制技术先进，聚合釜传热能力大，单釜生产强度高。我国PVC工业起步于1958年，生产工艺技术近十几年来取得了长足的进展。如复合分散剂和引发剂、链转移剂、热稳定剂和终止剂等的广泛应用：防粘釜技术得到提高；在后处理工序中普遍采用连续汽提工艺；干燥多采用气流或流化床干燥器等。但是长期以来，高消耗、低效率一直
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制约着我国聚氯乙烯行业的技术进步和整体水平的提高，其中聚合过程是主要影响环节。
液态氯乙烯单体以水为分散介质，并加入适当的分散剂和不溶于水而溶于单体的引发剂，在一定温度下，借助搅拌作用，使其呈珠粒状悬浮于水相中进行聚合。聚合完成后，经碱洗、汽提、离心、干燥得到白色粉末状PVC树脂。选取不同的悬浮分散剂，可得到颗粒结构和形态不同的两类树脂。国产牌号分为SG-疏松型（“棉花球”型）树脂；XJ-紧密型（“乒乓球”型）树脂。疏松型树脂吸油性好，干流动性佳，易塑化，成型时间短，加工操作方便，适用于粉料直接成型，因而一般选用悬浮法聚合的疏松型树脂，作为PVC制品成型的基础原料。目前各树脂厂所生产的悬浮法PVC树脂，基本上都是疏松型的。
结合此次设计的基本要求可以得出：采用悬浮聚合。 1.3悬浮聚合工艺流程叙述
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1.3.1 加料系统
加料系统包括：VCM贮存与进料，脱盐水的贮存与加料，注入水与冲洗水的加料，助剂的配制及加料（缓冲剂、调节剂、引发剂、终止剂）。
进料方式主要有冷态非同步进料和热水同步进料。先加入常温的VCM和水,同时加入各种助剂,然后升温开始聚合,被称为冷态非同步进料。升温需要40～60min/釜,升温使釜壁附近过热,会分解引发剂产生自由基引发聚合反应,在釜壁左右高温区生成小分子产物;自由基远离釜壁,在低温区反应生成大分子量PVC,对质量均产生不利影响。热水同步进料即同时加入VCM和热水,使釜内温度基本保持在反应温度。加入引发剂后反应立即开始,可以省去釜的升温时间,消除小分子PVC、大分子PVC,对提高产量和质量均有益。在防粘釜技术比较好的情况下,水溶性的引发剂用于热水同步进料,避免了高温下引发剂初始分布不均匀导致局部反应过热而使鱼眼数目增加。从釜底加入,不容易堵塞加料管入口。保证了树脂产品鱼眼不增加而反应时间缩短。
1.3.2 聚合系统
本工段包括聚合、汽提及压缩冷凝回收等岗位。本工段的主要任务就是将氯乙烯经过悬浮聚合成为聚氯乙烯，同时回收未反应的单体。具体工艺流程叙述如下：将软水经软水过滤器送至软水计量槽，经流量计计量后加入清理好的聚合釜中，同时将分散剂、热稳定剂、
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消泡剂、PH缓冲剂、引发剂等助剂加入；单体(精氯乙烯)则经单体过滤器过滤，由单体流量计计量后，经封闭的进料系统加入聚合釜中，在规定的温度和压力下使单体聚合，聚合完毕后加入终止剂，回收未反应单体，将物料用出料泵打入出料槽中。
由聚合釜压入出料槽中的悬浮液，用加料泵经过滤器、热交换器送到汽提塔顶部，经蒸汽加温、汽提，用塔顶冷凝器回收未反应单体，汽提塔底物料用出料泵经热交换器回收热量后，打入中间槽，再经离心机脱去大部分水后，将湿物料送干燥系统干燥。 1.3.3 回收系统 1.单体气提系统
在国内，脱除PVC浆料中VCM的方法主要有：直接回收和压缩冷凝与汽提结合两种方法。直接回收法是将未反应的VCM气体直接回收至气柜，PVC浆料在回收槽中用压缩空气对浆料中残留的大量VCM进行脱除，气体直接放空，污染环境。压缩冷凝与汽提结合的方法是将未反应的VCM气体直接送入压缩机，压缩后的气体经二级冷凝后送至聚合釜，浆料经蒸汽汽提,脱除的部分未反应的VCM直接回收至气柜，经汽提后出塔的PVC浆料中残留VCM质量分数由400～1 000μg/ g 降低至10μg/ g【3】，这样使 PVC树脂中的VCM含量大大降【4】。日本窒素公司是将PVC浆料经初步闪蒸后，再连续送入汽提塔，有效地回收未反应的VCM，未反应的VCM在后序装置中液化，回用于聚合。采用