Hadrian

New Member
Link tải luận văn miễn phí cho ae Kết Nối

   
Từ xƣa đến nay, các sản phẩm hoá học có một vị trí quan trọng trong
cuộc sống của con ngƣời. Đặc biệt là các sản phẩm của ngành công nghệ tổng
hợp hữu cơ hoá dầu. Các sản phẩm này đƣợc sản xuất chủ yếu từ nguyên liệu
ban đầu là than đá và dầu mỏ. Poly vinyl clorua (PVC) là một trong những
sản phẩm quan trọng đó, và đƣợc sản xuất với năng suất rất lớn.
PVC là một sản phẩm có nhiều ứng dụng rất quan trọng nhƣ: thay thế
một số kết cấu bằng sắt bằng nhựa, chén bát bằng gốm thay bằng nhựa,...
PVC đƣợc sản xuất bằng cách trùng hợp từ vinyl clorua (VC). Việc sản xuất
có thể tiến hành bằng nhiều phƣơng pháp khác nhau nhƣ: phƣơng pháp trùng
hợp khối, phƣơng pháp trùng hợp dung dịch, phƣơng pháp trùng hợp nhũ
tƣơng, phƣơng pháp trùng hợp huyền phù.
Hiện nay, PVC chủ yếu đƣợc sản xuất chủ yếu bằng hai phƣơng pháp
chính là trùng hợp theo phƣơng pháp trùng hợp huyền phù và phƣơng pháp
nhũ tƣơng. Hai phƣơng pháp này tổng sản lƣợng chiếm đến 92% tổng lƣợng
PVC sản xuất đƣợc.
Ở nƣớc ta, việc tìm thấy các mỏ dầu có trữ lƣợng lớn đã mở ra khả
năng cung cấp nguyên liệu cho các nhà máy sản xuất nhựa rất lớn do vậy
trong thời gian không xa chúng ta sẽ có một ngành sản xuất nhựa mang lại
hiệu quả kinh tế cao góp phần vào sự phát triển chung của đất nƣớc.
Mặc dù, có nhiều phƣơng pháp để sản xuất PVC nhƣng do giới hạn của
đề tài nên em chỉ nghiên cứu phƣơng pháp sản xuất PVC theo phƣơng pháp
trùng hợp nhũ tƣơng.
PHẦN I: TỔNG QUAN LÝ THUYẾT
CHƢƠNG I: TÍNH CHẤT CỦA NGUYÊN LIỆU
I. LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN CỦA VINYLCLORUA: [7]
Vinylclorua là một trong những sản phẩm thông dụng quan trọng trong
công nghệ hoá học. Ngƣời ta sử dụng vinyl clorua (VC) làm chất trung gian
để trùng hợp thành polyvinyl clorua (PVC) hay đồng trùng hợp với các
monome khác để tạo ra các sản phẩm polyme khác nhau.
Qúa trình điêù chế VC đầu tiên vào năm 18301834 khi mà V.regnault
tiến hành thực hiện phản ứng khử HCl của đicloetan trong môi trƣờng kiềm
rƣợu và khả năng trùng hợp của vinylclorua dƣới tác dụng của ánh sáng đƣợc
phát hiện vào năm 1872 bởi Baumann. Vào năm 1911 hai nhà bác học
F.klatte và Rollet nghiên cứu phản ứng giữa C2H2 và HCl sau đó 2 năm chính
nhờ phản ứng này đã điều chế ra xúc tác HgCl2 do Griesheim – Elektron,
nhƣng sản phẩm PVC đầu tiên trong công nghiệp là vào năm 1930 theo
phƣơng pháp của F.klatte sử dụng phản ứng C2H2 và HCl để tạo ra VC.
Thời gian gần đây, do nguồn cung cấp cao su tự nhiên sẵn có và giá
thành rẻ nhƣng khoa học chƣa phát triển nên VC có những ứng dụng rất hạn
chế. Trong chiến tranh thế giới thứ hai, nguồn cung cấp cao su tự nhiên giảm
nhƣng VC cần để tổng hợp thành PVC đã phát triển thành qui mô lớn ở Anh
và Mỹ.
Quá trình sản xuất VC đi từ C2H2 đòi hỏi cung cấp nhiều năng lƣợng
để sản xuất ra nguyên liệu axetylen. Do đó các nhà hoá học đã nghiên cứu ra
phƣơng pháp sản xuất VC mới đi từ nguyên liệu rẻ tiền hơn, đó là nguyên liệu
Etylen vào những năm 1940-1945 .
Ngày nay, hơn 90% quá trình sản xuất VC đi từ etylen sử dụng quá
trình liên hợp: etylen-điclo etan- oxy-điclo etan - Vinyl clorua. Vì quá trình
này thuận lợi về điêù tiến hành và điêù kiện kinh tế.
II.TÍNH CHẤT VẬT LÝ VÀ ỨNG DỤNG CỦA VC : [7]
Vinyl clorua (VC) ở nhiệt độ thƣờng và áp suất thƣờng là chất khí có
mùi ete nhẹ. Vinyl clorua tan rất tốt trong nƣớc, ở 25 0C thì 0.11g VC tan
trong 100g nƣớc còn ở - 150C thì 0,03g nƣớc tan trong 100g VC .
VC chỉ tan tốt trong các dung môi hữu cơ nhƣ: axeton, rƣợu etylic,
hydrocacbon thơm và hydrocacbon mạch thẳng.Đồ án tốt nghiệp Thiết kế nhà máy sản xuất nhựa PVC theo
phương pháp trùng hợp nhũ tương
Sinh Viên Thực Hiện -4- Đỗ Văn Niên Hoá Dầu QN _ K44
VC độc, có khả năng gây mê qua hệ hô hấp của con ngƣời, khi con
nguời tiếp xúc với hơi VC chỉ 3 phút với nồng độ 2,5% là bắt đầu choáng
váng sau đó mất định hƣớng. Nếu nồng độ VC trong không khí dƣới 0,5% khi
con ngƣòi tiếp xúc vài giờ vẫn không có tác động sinh lý nào đáng kể .
Khoảng 95% lƣợng VC sản xuất ra đƣợc dùng để tổng hợp PVC và các
polyme khác sử dụng nguyên liệu là VC. Chẳng hạn : đồng trùng hợp VC với
Vinylyden clorit (CH2  CCl2); Vinyl axetat (CH2CHOCOCH3); acrynitril
(CH2  CHCN) tạo thành các polyme có giá trị.
VC còn đƣợc dùng để sản xuất sợi hoá học clorin, sơn chịu ăn mòn cao.
Bảng 1: Một số tính chất vật lý của VC đƣợc trình bày dƣới bảng sau đây:
III.TÍNH CHẤT HOÁ HỌC:  7
Công thức hoá học của VC: CH2CHCl
Công thức cấu tạo của VC:
H H
 
C  C
 
H Cl
Tên Đại Lƣợng Hằng Số
Khối lƣợng phân tử
Nhiệt độ ngƣng tụ
Nhiệt độ đóng rắn
Nhiệt độ tới hạn
Nhiệt bốc cháy
Nhiệt nóng chảy
Nhiệt bốc hơi ở 250C
Trọng lƣợng riêng
Nhiệt tạo thành
Nhiệt trùng hợp
Nhiệt dung riêng của VC hơi (250C)
Nhiệt dung riêng của VC lỏng (250C)
Hệ số khúc xạ của VC lỏng
62,5 kg/kmol
13,9 0C
159,7 0C
142 0C
415 kcal/kg
18,4 kcal/kg
85,7 kcal/kg
0,969 g/cm3
83  8 kcal/kg
366  5 kcal/kg
0,207 kcal/kg độ
0,83 kcal/kg độ
1,83
Ket-noi.com kho tai lieu mien phi Ket-noi.com kho tai lieu mien phiĐồ án tốt nghiệp Thiết kế nhà máy sản xuất nhựa PVC theo
phương pháp trùng hợp nhũ tương
Sinh Viên Thực Hiện -5- Đỗ Văn Niên Hoá Dầu QN _ K44
Do có chứa liên kết đôi và nguyên tử clo linh động nên VC là hợp chất
phân cực, với momen lƣỡng cực 1,44. Nên các phản ứng hoá học của VC là
phản ứng cuả liên kết đôi và phản ứng của nguyên tử clo linh động. Trong
phân tử VC có chứa một liên kết đôi và một nguyên tử clo linh động nên các
phản ứng hoá học mà VC có khả năng tham gia là:
III.1.Phản ứng của nối đôi:
Vì chứa nối đôi nên VC dễ dàng tham gia phản ứng cộng:
 với hydro (H2):
CH2CHCl + H2  CH3CH2Cl
 Với Halogen (clo) đƣợc 1,1,2- tricloetan ở điều kiện môi trƣờng khô
nhiệt độ 1401500C hay ở 800C và có chiếu sáng, Xúc tác là SbCl3.
CH2CHCl + Cl2  2CH2Cl1CHCl2
Với HCl khi có xúc tác AlCl3 , FeCl3
CH2CHCl + HCl  CH3CHCl2
 Trong phản ứng oxy hoá VC ở nhiệt độ 50150oC có mặt Cl2 tạo
thành mono axetandehyt:
CH2CHCl + 1/2O2  ClCH2CHO
 Do chứa nối đôi nên VC còn có thể tham gia phản trùng hợp tạo PVC
là một sản phẩm quan trọng cho công nghiệp chất dẻo.
III.2.Phản ứng xảy ra:
III.3.Phản ứng của nguyên tử Clo:
 Phản ứng thuỷ phân : Khi đun nóng VC với kiềm thu đƣợc axetylen .
Phản ứng xảy ra:
CH2CHCl + NaOH đun nóng CHCH + NaCl+ H2O
 VC tác dụng với alkolat hay phenolat cho ta este vinylic:
Phản ứng xảy ra nhƣ sau:
CH2CHCl +RONa  CH2CHOR +NaCl
 Tác dụng với kim loại tạo thành hợp chất cơ kim:
CH2CHCl + Mg  CH2CHMgCl
nCH2CHCl  (CH2CH)n
|
ClĐồ án tốt nghiệp Thiết kế nhà máy sản xuất nhựa PVC theo
phương pháp trùng hợp nhũ tương
Sinh Viên Thực Hiện -6- Đỗ Văn Niên Hoá Dầu QN _ K44
VC trong điêù kiện không có không khí ở 4500C có thể phân huỷ tạo
thành axetylen và HCl, ...
 Bảo quản VC: Trƣớc đây, VC đƣợc bảo quản và vận chuyển với sự
có mặt của một lƣợng nhỏ phenol để ức chế phản ứng polyme hoá. Ngày nay,
vinyl clorua đƣợc sản xuất với độ tinh khiết cao và không cần chất ức chế
trong bảo quản và đồng thời do đƣợc làm sạch nên nƣớc vinyl clorua không
gây ăn mòn có thể đƣợc bảo quản trong các thùng thép cacbon thƣờng.
CHƢƠNG II: GIỚI THIỆU VỀ QUÁ TRÌNH PHÁT TRIỂN
CỦA PVC
I. QÚA TRÌNH PHÁT TRIỂN NHỰA PVC TRÊN THẾ GIỚI:[8]
Công nghiệp về các hợp chất cao phân tử, đặc biệt là chất dẻo tuy còn
non trẻ nhƣng đã phát triển nhanh chóng. Đó là nhờ chất dẻo có nhiều tính
chất rất đặc biệt đáp ứng đƣợc yêu cầu ngày càng cao của khoa học kỹ thuật
và đời sống hằng ngày. Nền công nghiệp chất dẻo ra đời dựa trên nguồn
nguyên liệu dồi dào nhƣ: than dá, dầu mỏ, khí thiên nhiên và cả những phế
phẩm nông lâm nghiệp.
Trong tất cả các loại chất dẻo, nhựa PVC là loại phổ biến nhất đƣợc sử
dụng rộng rãi nhất nên nó luôn đứng đâù về tổng sản lƣợng và luôn đứng đầu
trong tất cả các loại chất dẻo. Hiện nay có nhiều công trình nghiên cứu về
PVC, chủ yếu là để nâng cao phẩm chất của nhựa và các sản phẩm gia công
đƣợc. Do PVC có đặc điểm gia công dễ dàng và nhanh chóng hơn kim loại
nên máy móc thiết bị đơn giản và tiết kiệm.
Năm 1835 lần đầu tiên Regnault điêù chế đƣợc vinyl clorua bằng
phƣơng pháp xử lý đicloetan với dung dịch kalihydroxyt.
Năm 1872 Baumn lần đầu tiên trùng hợp vinyl clorua trong ống nghiệm
kín dƣới tác dụng của ánh sáng. Thí nghiệm này tiếp tục đƣợc Ostrislensky
nghiên cứu và công bố đầy đủ vào năm 1912. Tuy nhiên, polyme mới này vẫn
chƣa đƣợc đƣa vào sản xuất công nghiệp do rất khó gia công thành sản phẩm.
Đến khi W.L Semon phát hiện ra khi đun nóng PVC với trilyl
phosphate ở 1500C thu đƣợc một khối đồng nhất giống cao su ở nhiệt độ
thƣờng, sau này đƣợc gọi là PVC hoá dẻo. Lúc này, PVC mới trở thành một
chất dẻo đƣợc quan tâm hàng đầu trong lĩnh vực công nghiệp.
Hình 6: sơ đồ cấu tạo máy sấy phun
1. Phòng sấy; 2. vòi phun; 3. cửa điều chỉnh không khí nóng.
4. lọc không khí; 5, 10. quạt; 6. caloriphe; 7. xiclon; 8. lò đốt.
9. cào; 11. tháp rửa; 12. bơm dung dịch vào phòng sấy;
13. bơm dung dịch lên tháp rửa.
7. Chọn máy ly tâm:
Các mấy ly tâm dùng để tách các hỗn hợp lỏng không đồng nhất dƣới
tác dụng của trọng lực ly tâm, gọi là máy ly tâm. Trong công nghiệp hoá chất,
các máy ly tâm đƣợc dùng với mục đích sau:
- Tách huyền phù thành pha lỏng và pha rắn.
- Tách nhũ tƣơng của hệ thống các chất lỏng không tan vào nhau.
- Tách pha lỏng ra khỏi các vật liệu rời.
Theo bảng (III.28) của [20] ta chọn máy ly tâm có ký hiệu là :
C 1200-2 có:
+ Đƣờng kính trong của rôto : d = 1200 mm.
+ Dung tích: V = 325 lít.
+ Tải trọng giới hạn: 500 kg.
+ Số vòng quay : 975 vòng/phút.
+ Yếu tố phân ly lớn nhất : 640.
+ Công suất động cơ điện: 40 kw.
Hình 7: Máy ly tâm kiểu treo tháo bã ở dƣới theo [20]
Link Download bản DOC
Do Drive thay đổi chính sách, nên một số link cũ yêu cầu duyệt download. các bạn chỉ cần làm theo hướng dẫn.
Password giải nén nếu cần: ket-noi.com | Bấm trực tiếp vào Link để tải:

 
Last edited by a moderator:

Các chủ đề có liên quan khác

Top