thiết kế dây chuyền công nghệ sản xuất PVC theo phương pháp trùng hợp huyền phù

Ngày nay, cùng với sự phát triển mạnh mẽ của ngành công nghệ hóa học, công nghệ tổng hợp hữu cơ – lọc hóa dầu và chế biến khí đã có những bước tiến đáng kể. Từ nguồn nguyên liệu dồi dào là các thành phần của dầu mỏ, khí thiên nhiên và thông qua các quá trình chế biến công nghiệp, nhiều hợp chất hữu cơ có giá trị ứng dụng thực tiễn cao như cao su, nhựa, sợi,.. đã được hình thành. Một trong những sản phẩm có giá trị ứng dụng cao và làm thay đổi đời sống con người phải kể đến đó là nhựa PVC. PVC là nhựa thu được trong quá trình trùng hợp từ monomer vinylclorua. Một trong những ưu điểm của PVC so với các loai nhựa khác được tổng hợp từ dầu mỏ là trong thành phần của PVC có chứa đến 60% khối lượng clo. Điều này một mặt giúp cho việc sản xuất PVC ít chịu biến động khi có sự thay đổi giá dầu, mặt khác giúp PVC có tính kìm hãm sự cháy. Tuy nhiên đặc tính này không phải là yếu tố duy nhất giúp PVC được ứng dụng phổ biến trong ngành công nghiệp xây dựng và dân dụng, Thực tế, ngoài đặc tính kể trên, PVC còn có nhiều ưu điểm như: giá thành sản xuất rẻ hơn so với các loại Polymer khác, độ bền cơ học cao, dễ gia công..... Hiện nay, nhu cầu sử dụng nhựa PVC của nước ta ngày càng lớn, thế nhưng khả năng sản xuất trong nước vẫn chưa đáp ứng được nhu cầu này. Với mục đích tìm hiểu về các công nghệ sản xuất PVC trên thế giới và nhằm nâng cao khả năng sản xuất PVC trong nước em đã chọn đề tài nghiên cứu thiết kế dây chuyền công nghệ sản xuất PVC theo phương pháp trùng hợp huyền phù với năng suất 100.000 tấnnăm.

Đồ án tốt nghiệp Đại học - Khoá 2010-2014 Trường ĐH BRVT LỜI MỞ ĐẦU  Ngày nay, cùng với sự phát triển mạnh mẽ của ngành công nghệ hóa học, công nghệ tổng hợp hữu cơ – lọc hóa dầu và chế biến khí đã có những bước tiến đáng kể. Từ nguồn nguyên liệu dồi dào là các thành phần của dầu mỏ, khí thiên nhiên và thông qua các quá trình chế biến công nghiệp, nhiều hợp chất hữu cơ có giá trị ứng dụng thực tiễn cao như cao su, nhựa, sợi, đã được hình thành. Một trong những sản phẩm có giá trị ứng dụng cao và làm thay đổi đời sống con người phải kể đến đó là nhựa PVC. PVC là nhựa thu được trong quá trình trùng hợp từ monomer vinylclorua. Một trong những ưu điểm của PVC so với các loai nhựa khác được tổng hợp từ dầu mỏ là trong thành phần của PVC có chứa đến 60% khối lượng clo. Điều này một mặt giúp cho việc sản xuất PVC ít chịu biến động khi có sự thay đổi giá dầu, mặt khác giúp PVC có tính kìm hãm sự cháy. Tuy nhiên đặc tính này không phải là yếu tố duy nhất giúp PVC được ứng dụng phổ biến trong ngành công nghiệp xây dựng và dân dụng, Thực tế, ngoài đặc tính kể trên, PVC còn có nhiều ưu điểm như: giá thành sản xuất rẻ hơn so với các loại Polymer khác, độ bền cơ học cao, dễ gia công Hiện nay, nhu cầu sử dụng nhựa PVC của nước ta ngày càng lớn, thế nhưng khả năng sản xuất trong nước vẫn chưa đáp ứng được nhu cầu này. Với mục đích tìm hiểu về các công nghệ sản xuất PVC trên thế giới và nhằm nâng cao khả năng sản xuất PVC trong nước em đã chọn đề tài nghiên cứu thiết kế dây chuyền công nghệ sản xuất PVC theo phương pháp trùng hợp huyền phù với năng suất 100.000 tấn/năm. Ngành Công nghệ kỹ thuật Hoá học 1 Khoa Hoá học và Công nghệ thực phẩm Đồ án tốt nghiệp Đại học - Khoá 2010-2014 Trường ĐH BRVT CHƯƠNG 1: LÝ THUYẾT TỔNG QUAN 1.1. Giới thiệu về Polymer và tiềm năng sử dụng 1.1.1. Tầm quan trọng của các hợp chất cao phân tử Hợp chất cao phân tử là những hợp chất có khối lượng phân tử rất lớn do hàng trăm hàng ngàn nguyên tử liên kết với nhau bằng lực hóa trị thông thường. Phân tử của các hợp chất cao phân tử được cấu tạo từ cùng một loại nhóm nguyên tử lặp đi lặp lại nhiều lần, những nhóm nguyên tử đó gọi là những mắt xích cơ sở và các hợp chất có cấu tạo như vậy được gọi là Polymer. Từ những ngày đầu tồn tại trên trái đất, con người đã biết sử dụng một số hợp chất cao phân tử thiên nhiên như sợi bông, sợi tơ tầm, sợi len để làm quần áo, , da.v.v. phục vụ cuộc sống sinh hoạt hàng ngày Nhưng mãi đến thế kỷ 19, những vật liệu đó mới được được nghiên cứu và đưa vào dây chuyền sản xuất công nghiệp. Tuy nhiên các hợp chất cao phân tử từ thiên nhiên vẫn còn nghèo nàn về chủng loại, số lượng ít và có những tính chất cơ lý chưa đáp ứng được nhu cầu đa dạng của con người trong công nghiệp và kỹ thuật. Ngày nay với sự phát triển mạnh mẽ của khoa học kỹ thuật, các hợp chất cao phân tử được tổng hợp nhân tạo ngày càng nhiều, đặc biệt là các hợp chất Polymer. Polymer là vật liệu không thể thiếu trong ngành giao thông vận tải. Các sản phẩm của Polymer tổng hợp rất đa dạng và được sản xuất với số lượng lớn như chất dẻo, cao su, sơn, keo dán Từ Polymer ta có thể tổng hợp được các loại nhựa như nhựa Polyethylene (PE), Polypropylene (PP), để sản xuất sản phẩm gia dụng trong sinh hoạt hằng ngày. Ngoài ra, từ nhựa chúng ta còn có thể tổng hợp được vật liệu cách điện, thiết bị cảm ứng, màn hình tinh thể lỏng, Nguồn : Plastic Europe Ngành Công nghệ kỹ thuật Hoá học 2 Khoa Hoá học và Công nghệ thực phẩm Đồ án tốt nghiệp Đại học - Khoá 2010-2014 Trường ĐH BRVT Hình 1.1: Cơ cấu sản phẩm từ nhựa Nhược điểm duy nhất của các hợp chất Polymer đó là khả năng chịu nhiệt kém. Điều này cũng hạn chế phần nào phạm vi ứng dụng của nó. Tuy nhiên nhược điểm chịu nhiệt kém của Polymer cũng dần được khắc phục khi người ta đang nghiên cứu các chất phụ gia và các chất độn làm tăng khả năng chịu nhiệt của hợp chất Polymer lên rất nhiều. 1.1.2. Giới thiệu về Polyvinyl Clorua (PVC) Hiện nay, PVC là loại nhựa nhiệt dẻo được sản xuất và tiêu thụ nhiều thứ 3 trên thế giới (sau polyetylen – PE và polypropylen – PP). Về mặt ứng dụng PVC là loại nhựa đa năng nhất. Giá thành rẻ, đa dạng trong ứng dụng, nhiều tính năng vượt trội là những yếu tố giúp cho PVC trở thành vật liệu lý tưởng cho hàng loạt ngành công nghiệp khác nhau như xây dựng dân dụng, kỹ thuật điện, vô tuyến viễn thông, dệt may, nông nghiệp, sản xuất ô tô, xe máy, giao thông vận tải, hàng không, y tế 1.1.3. Lịch sử phát triển, tình hình sản xuất và tiêu thụ PVC a) PVC trên thế giới Sự tăng trưởng và phát triển kinh tế là yếu tố quyết định đến nhu cầu tiêu thụ PVC. Nhu cầu PVC đã tăng mạnh vào cuối thập niên 90, bất chấp những vấn đề về môi trường. Kết quả là sau khi ảnh hưởng của cuộc khủng hoảng tài chính Châu Á giảm dần, nhu cầu về PVC tăng lên sít sao với mức cung và lợi nhuận đã tăng trở lại trong năm 1999. Sản lượng PVC của thế giới năm 2006 đạt tới hơn 32 triệu tấn và mức tăng trưởng trong giai đoạn 2001 – 2006 là hơn 5 %/năm. Đến năm 2011, công suất PVC của thế giới đạt gần 50 triệu tấn/năm. Sản xuất PVC ở châu Mỹ Latinh và Trung Đông, châu Phi cũng tăng nhanh nhưng với mức khởi điểm thấp, còn Bắc Mỹ có tiềm năng tăng trưởng khá chắc chắn (khoảng 4 %/năm). Bảng 1.1: Sản lượng PVC trên thế giới Đơn vị: 1.000 tấn TT Khu vực 1991 2001 2006 2011 Ngành Công nghệ kỹ thuật Hoá học 3 Khoa Hoá học và Công nghệ thực phẩm Đồ án tốt nghiệp Đại học - Khoá 2010-2014 Trường ĐH BRVT 1 Tây Âu 6.030 5.500 5.800 6.100 2 Trung Âu 2.440 500 700 1.000 3 CIS 300 800 1.700 4 NAFTA 6.090 6.500 7.300 7.800 5 Nam Mỹ 940 1.100 1.500 1.600 6 Châu Phi- Trung Đông 830 1.400 2.100 2.700 7 Châu Á-Châu Đại Dương 5.860 10.600 14.600 19.800 Tổng cộng 22.190 25.900 32.800 40.700 Theo: TPC Vina, CMAI và Vinolit Bước sang thế kỷ 21, các điều kiện kinh tế trên toàn cầu đã được cải thiện và vì thế nhu cầu PVC rất lớn, lớn hơn nhiều so với dự báo. Nguồn: CMAI, Harriman Report Hình 1.2: Sản lượng PVC của các khu vực dự báo đến năm 2025 b)PVC tại Việt Nam Ở Việt Nam, cho đến những năm 60 của thế kỷ trước PVC cũng như các chất dẻo khác vẫn còn xa lạ với hầu hết mọi người. Ngành công nghiệp nhựa ở Việt Nam lúc ấy được hiểu là công nghiệp gia công chế biến nhựa. Tất cả các loại nhựa đều phải nhập khẩu, trong số đó PVC chiếm trung bình 1/3. PVC nhập dưới 2 dạng: Bột PVC (PVC resin) và hạt PVC (PVC compound) chứa sẵn chất hóa dẻo, chất ổn định, chất màu. Bắt đầu từ những năm 1990 ngành công nghiệp này mới thực sự có sự bứt phá và hơn mười năm trở lại đây đã dành lại được thị trường trong nước. Không những thế hàng nhựa Việt Nam đang từng bước vươn ra thị trường quốc tế và khu vực. Năm 2006 kim ngạch xuất khẩu các sản phẩm nhựa đã vượt 500 triệu USD và đạt ngưỡng 1 tỉ USD vào năm 2010. Ngành Công nghệ kỹ thuật Hoá học 4 Khoa Hoá học và Công nghệ thực phẩm Đồ án tốt nghiệp Đại học - Khoá 2010-2014 Trường ĐH BRVT Năm 2012, toàn ngành nhựa Việt Nam đã sử dụng 1.260.000 tấn nguyên liệu nhựa, trong đó PP, PE, PVC là các nguyên liệu được sử dụng nhiều nhất chiếm khoảng 71,3% tổng nhu cầu nguyên liệu. Bảng 1.2: Lượng tiêu thụ các loại nhựa và PVC ở Việt Nam Năm Nhựa nói chung PVC Tổng cầu (tấn) Bình quân tiêu thụ (kg/người ) Sản xuất trong nước (tấn) Nhập khẩu (tấn) Tổng cầu (tấn) Bình quân tiêu thụ (kg/người ) 200 0 950.000 12,20 24.930 85.700 110.630 1,42 200 1 1.010.000 13,00 78.800 52.800 131.600 1,67 200 2 1.260.000 15,60 102.100 52.900 155.000 1,94 200 3 1.450.000 18,70 119.700 47.200 166.900 2,06 200 4 1.550.000 20,10 127.730 51.200 178.930 2,18 200 5 1.650.000 21,00 145.200 64.300 209.500 2,52 200 6 1.967.000 22,00 176.200 69.800 246.000 2,90 200 7 2.297.000 26,80 195.000 65.000 260.000 3,04 200 8 2.710.000 31,50 215.000 66.000 281.000 3,25 200 9 3.200.000 36,40 215.000 54.000 304.000 3,48 201 0 3.850.000 42,00 215.000 40.000 330.000 3,74 201 1 - - 215.000 64.400 354.400 4,00 Theo: Hiệp hội nhựa Việt Nam Tuy nhiên với việc hầu như tất cả nguyên liệu đầu vào đều phải nhập khẩu thì khả năng cạnh tranh của sản phẩm nhựa Việt Nam là rất yếu, nhất là trong giai đoạn toàn cầu hóa hiện nay. Ngành Công nghệ kỹ thuật Hoá học 5 Khoa Hoá học và Công nghệ thực phẩm Đồ án tốt nghiệp Đại học - Khoá 2010-2014 Trường ĐH BRVT Nguồn: Hiệp hội nhựa Việt Nam Hình 1.3: Các nước cung cấp chính nguyên liệu ngành nhựa cho Việt Nam Hiện tại Việt Nam có hai nhà máy sản xuất PVC với công suất tổng hợp đạt trên 200.000 tấn/năm, trong đó 30% là dành cho xuất khẩu và 70% là dành cho thị trường trong nước (đó là Công ty TPC Vina và Công ty Nhựa và Hóa chất Phú Mỹ). Như vậy, cho đến năm 2015 – 2016 và cả các năm sau đó Việt Nam vẫn còn phải nhập khẩu PVC nếu như ngay từ bây giờ không có nhà đầu tư nào quan tâm đến lĩnh vực này. Qua những phân tích trên ta thấy rõ ràng nhu cầu PVC và các sản phẩm polymer ngày càng nhiều, do đó phải tính đến xây dựng ngành sản xuất PVC nói riêng và ngành nhựa nói chung để tiết kiệm được chi phí và để đáp ứng nhu cầu của thị trường, góp phần bình ổn sự phát triển kinh tế đất nước. Hiện tại nhà máy lọc dầu ở Dung Quất (Quảng Ngãi) đã đi vào hoạt động ổn định, trong tương lai là nhà máy lọc - hóa dầu Nghi Sơn (Thanh Hoá) và Cụm tổng hợp Hóa dầu miền Nam đi vào hoạt động sẽ là cơ hội thuận lợi cho sự phát triển công nghiệp chất dẻo nói chung và PVC nói riêng. 1.2. Cấu tạo, tính chất và ứng dụng của PVC [8] 1.2.1. Cấu tạo Polyvinylclorua (PVC) là một loại nhựa nhiệt dẻo, có cấu tạo vô định hình. Trong công nghiệp được sản xuất ở dạng bột, tỷ trọng 0,5 ÷ 1,4 g/cm 3 . Polyvinylclorua được trùng hợp theo cơ chế gốc tự do là sự kết hợp của các phân tử theo "đầu nối đuôi" thành mạch phát triển. Trong mạch phân tử, các nguyên tử clo ở vị trí 1, 3. Người ta dùng nhiều phương pháp khác nhau như: hóa học, vật lý, quang học… để chứng minh điều này. Ngành Công nghệ kỹ thuật Hoá học 6 Khoa Hoá học và Công nghệ thực phẩm Đồ án tốt nghiệp Đại học - Khoá 2010-2014 Trường ĐH BRVT 1.2.2. Tính chất • Độ hòa tan của PVC • Tính nhiệt • Sự hóa dẻo • Tính chất điện. Một số tính chất vật lý cơ bản của PVC: Nhiệt độ thủy tinh hóa 75-80 o C Khối lượng riêng 1,1-1,4 g/cm 3 Giới hạn bền kéo 400-600 kg/cm 2 Giới hạn bền uốn 900-1200 kg/cm 2 Giới hạn bền nén 800-1600 kg/cm 2 Độ bền va đập 70-160 kg/cm 2 Độ dãn dài tương đối 10-15% 1.2.2.1. Độ hòa tan của PVC Polyvinylclorua là Polymer phân cực nên có thể hòa tan trong các dung môi như este, hydrocacbon clo hóa, nitrobenzen. Tuy nhiên PVC chỉ hòa tan khi trọng lượng phân tử thấp, còn khi trọng lượng phân tử cao thì tan rất hạn chế, ở nhiệt độ cao độ tan tăng lên. Để tăng độ hòa tan cho Polyvinylclorua thường tiến hành biến tính Polyvinylclorua như đồng trùng hợp với vinylaxetat, vinylindeclorua. 1.2.2.2. Tính nhiệt Hệ số giãn nở phụ thuộc vào loại liên kết giữa các nhóm nguyên tử hoặc phân tử này và hệ số này càng lớn khi cường độ liên kết càng yếu. Vật liệu Hệ số giãn nở 10 -6 C -1 Độ dẫn nhiệt W/m o C Nhiệt dung riêng ở 20 o C (kJ/kg o C) PVC không hóa dẻo 70-80 0,12 - 0,3 0,84 -1,25 PS 60 - 80 0,10 - 0,14 1,34 Ngành Công nghệ kỹ thuật Hoá học 7 Khoa Hoá học và Công nghệ thực phẩm Đồ án tốt nghiệp Đại học - Khoá 2010-2014 Trường ĐH BRVT Thủy tinh 3 - 4 1,25 0,71 - 0,84 Thép 11 -12 55 0,437 Khi ở 140 0 C bắt đầu phân hủy chậm và ở 170 0 C thì phân hủy nhanh hơn. Khi tăng nhiệt độ, HCl sinh ra nhiều hơn và nó làm cho PVC xuất hiện màu, tính tan của Polyvinylclorua dần dần mất đi theo độ phân hủy của nó. Tính tan của Polyvinylclorua mất dần là do tạo liên kết ngang. Và sự đổi màu của Polyvinylclorua do tạo liên kết đôi liên hợp Sự phân hủy polyvinylclorua khi đun nóng cũng theo phản ứng chuỗi, trung tâm bắt đầu phân hủy là ở những mạch mà ở đó có liên kết C – H, C – Cl yếu. Những phần đó có thể là những nhóm cuối của mạch đại phân tử. Khi trùng hợp polyvinylclorua theo cơ chế gốc thì việc đứt mạch có thể xảy ra do phản ứng truyền mạch cho phân tử monome hoặc cho phân tử Polymer. Ngành Công nghệ kỹ thuật Hoá học 8 Khoa Hoá học và Công nghệ thực phẩm Đồ án tốt nghiệp Đại học - Khoá 2010-2014 Trường ĐH BRVT Để tăng độ ổn định nhiệt cho polyvinylclorua người ta thêm vào chất ổn định nhiệt, các chất này có tác dụng làm chậm hoặc kìm hãm sự phân hủy Polymer. Trong tất cả các loại chất ổn định nhiệt thì hợp chất vô cơ và cơ kim là quan trọng nhất vì ngoài tác dụng ổn định nhiệt chúng còn ngăn cản polyvinylclorua khỏi bị phân hủy trong điều kiện gia công ở nhiệt độ cao và có khả năng bảo vệ các tính chất vật liệu trong thời gian dài khi sử dụng vật liệu. 1.2.2.3. Trộn với chất dẻo và các loại nhựa khác Để gia công và sử dụng Polyvinylclorua hiệu quả thì việc trộn nó với chất hóa dẻo có ý nghĩa rất quan trọng. Chất hóa dẻo là chất độn với polyvinylclorua làm cho polyvinylclorua có độ bền uốn tăng, làm giảm tính dòn ở nhiệt độ thấp, làm điều kiện gia công dễ dàng hơn. Các chất hóa dẻo là các chất có cực, thường dùng ở dạng lỏng, thông dụng nhất là DOP (Diocthyl phtalate). 1.2.2.4. Tính chất điện Thông thường các Polymer trong đó có Polyvinylclorua không có những phần tử tích điện, điện trở rất lớn (10 15 – 10 18 mΩ). Polyvinylclorua được dùng làm vỏ bọc dây cách điện. 1.2.3. Ứng dụng • Lĩnh vực xây dựng • Điện và điện tử • Ôtô và xe máy. • Các lĩnh vực khác. Ngành Công nghệ kỹ thuật Hoá học 9 Khoa Hoá học và Công nghệ thực phẩm Đồ án tốt nghiệp Đại học - Khoá 2010-2014 Trường ĐH BRVT Thành phần của PVC có đặc thù mà các loại nhựa khác không có: trong phân tử monome VCM có tới gần 60% khối lượng là từ Clo. Clo được hình thành qua quá trình điện phân muối ăn (NaCl). Do đó PVC ít phụ thuộc vào sự biến đổi giá của dầu mỏ hơn so với những loại polyme được tổng hợp từ 100% dầu mỏ. Ưu điểm thứ hai là do Clo đem lại cho PVC đó là tính kìm hãm sự cháy. Cũng chính vì đặc điểm này mà PVC gần như chiếm vị trí độc tôn trong lĩnh vực xây dựng dân dụng. 1.2.3.1. Trong lĩnh vực xây dựng: Lĩnh vực xây dựng là nơi mà PVC được sử dụng nhiều và rộng rãi nhất. Trong đó, các loại ống dẫn và phụ kiện chiếm đến hơn một phần ba tổng sản lượng PVC trên toàn thế giới. Hình 1.4: Các lĩnh vực ứng dụng của PVC trên thế giới Hình 1.5: Các lĩnh vực ứng dụng của PVC tại Việt Nam Ống PVC được sử dụng trong những điều kiện kỹ thuật cũng như môi trường khắt khe đã chứng tỏ PVC là một loại vật liệu có độ bền và độ tin cậy cao. Chúng được dùng rộng rãi để cấp thoát nước sinh hoạt, thuỷ lợi, lưu chuyển hóa chất Ống PVC cũng là sự lựa chọn tối ưu trên phương diện thi công. Ống PVC nhẹ nên chi phí vận chuyển thấp và công lắp đặt thấp (chỉ bằng 60 - 70% so với các loại ống khác). Ngoài ống dẫn, PVC được sử dụng cho xây dựng nhà cửa và trang trí nội ngoại thất. Vật liệu PVC dùng trong lắp đặt và trang trí nhà cửa hiện nay chưa phổ biến ở Việt Nam (chỉ chiếm khoảng 24% tổng nhu cầu). Nhưng trên thế giới, ở Ngành Công nghệ kỹ thuật Hoá học 10 Khoa Hoá học và Công nghệ thực phẩm [...]... tạo bọt,… 1.5.3 1.5.3.1 Một số dây chuyền công nghệ sản xuất xuất PVC trên thế giới Dây chuyền sản xuất PVC của hãng Vinnolit 1 Thiết bị phản ứng 5 Thiết bị chứa VCM thu hồi 2 Bình ổn định 6 Thiết bị quay ly tâm 3 Thiết bị trao đổi nhiệt 7 Thiết bị sấy tầng sôi 4 Tháp tách VCM 8 Xyclon Hình 1.6: Dây chuyền sản xuất PVC của hãng Vinnolit Nguyên liệu VCM được chuyển đến thiết bị phản ứng (1), sau phản... Trường ĐH BRVT ổn định đem dùng Bằng phương pháp trùng hợp giọt ta thu được huyền phù Polymer, hạt Polymer thu được có kích thước lớn hơn rất nhiều so với trùng hợp nhũ tương, vì chất khơi 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) Khác với trùng hợp nhũ tương, trùng hợp huyền phù tiến hành trong giọt monome được... sản xuất cho nhà máy Công nghệ của hãng Inovyl có các ưu điểm sau: • Hiệu suất phản ứng cao (90%) • Quá trình sản xuất diễn ra liên tục, có thể kiểm soát phản ứng bằng nhiệt độ • Công nghệ có hệ thống xử lý khí thải hiện đại, đảm bảo không gây ô nhiễm môi trường Vì vậy ta quyết định chọn công nghệ sản xuất PVC của hãng Inovyl 1.5.5 Lựa chọn công nghệ cho các công đoạn trong sản xuất PVC Dây chuyền sản. ..   1  Các phương pháp sản xuất vinylclorua Sản xuất từ Acetylene Sản xuất từ Ethylene Sản xuất từ 1,2-Etylenediclorua (EDC) Sản xuất từ Acetylene Quá trình sản xuất từ Acetylene có nhược điểm lớn là công nghệ phức tạp do phải thực hiện quá trình “tôi” nhanh để đạt được hiệu suất thu sản phẩm cao Acetylene được sản xuất từ 2 nguồn chính là • Than đá - đá vôi • Hydrocacbon Quá trình sản xuất từ than... phân tán Cần thiết Từ bốn phương pháp trùng hợp vinylclorua để sản suất nhựa polyvinylclorua ở trên, nhận thấy phương pháp trùng hợp vinylclorua trong huyền phù là ưu việt hơn cả do phương pháp này tạo ra hạt Polymer có kích thước lớn, đồng đều, dễ điều chỉnh kích thước hạt, nhiệt độ phản ứng trùng hợp thấp (57 ÷ 620C) cũng như thời gian tiến hành trùng hợp không lâu, hiệu suất trùng hợp tương đối... thải Máy ly tâm Bột PVC Máy sấy PVC khô Máy sàng Ngành Công nghệ kỹ thuật Hoá học 35 Khoa Hoá học và Công nghệ thực phẩm Đồ án tốt nghiệp Đại học - Khoá 2010-2014 Trường ĐH BRVT Bột PVC Từ quy trình trên, ta chia công nghệ sản xuất PVC thành 4 công đoạn sau: • • • • Công đoạn Polymer hóa Công đoạn tách VCM hơi chưa phản ứng Công đoạn xử lý VCM hơi Công đoạn xử lý bột PVC 1.5.5.1 Công đoạn Polymer hóa... các Polymer theo cơ chế này thì kết quả thu được chất Polymer có trọng lượng phân tử lớn Bất tỷ phân: Quá trình ngắt mạch xảy ra theo cơ chế bất tỷ phân thì Polymer thu được không đồng nhất và có trọng lượng phân tử thấp 1.3.3 Các phương pháp trùng hợp Vinylclorua tạo PVC • Trùng hợp khối • Trùng hợp dung dịch • Trùng hợp nhũ tương Ngành Công nghệ kỹ thuật Hoá học 14 Khoa Hoá học và Công nghệ thực phẩm... nhau theo hai cơ chế:  Tái hợp gốc  Bất tỷ phân 1.5 Công nghệ sản xuất PVC bằng phương pháp trùng hợp huyền phù 1.5.1 Bản chất của quá trình Phản ứng trùng hợp xảy ra theo cơ chế gốc tự do Chất khơi mào thường sử dụng là Peroxydicarbonate Chất khơi mào phân hủy ở nhiệt độ phòng tạo thành gốc tự do Các gốc này tiếp tục tác dụng vời VinylClorua để thực hiện phản ứng chuyển gốc và do đó kéo dài mạch trùng. .. • Trùng hợp huyền phù 1.3.3.1 Trùng hợp khối Là quá trình trùng hợp monome không dùng dung môi Polymer thu được ở dạng một khối lớn Phương pháp này ít được sử dụng để trùng hợp Polyvinylclorua vì sản phẩm thu được có trọng lượng phân tử không đồng đều, khó nghiền và xử lý, khó dẫn nhiệt phản ứng ra do đó gây ra hiện tượng nhiệt cục bộ làm phân hủy Polymer tạo ra khí HCl và làm biến màu sản phẩm, sản. .. trong nồi trùng hợp) Ngành Công nghệ kỹ thuật Hoá học 17 Khoa Hoá học và Công nghệ thực phẩm Đồ án tốt nghiệp Đại học - Khoá 2010-2014 Trường ĐH BRVT Ưu điểm của phương pháp này là Polymer thu được có kích thước hạt lớn và đồng đều hơn, độ tinh khiết cao hơn so với Polymer thu được từ phương pháp nhũ tương do hạt to nên dễ tách ra khỏi nước bằng ly tâm hoặc lọc  So sánh các phương pháp trùng hợp PVC Yếu . khả năng sản xuất PVC trong nước em đã chọn đề tài nghiên cứu thiết kế dây chuyền công nghệ sản xuất PVC theo phương pháp trùng hợp huyền phù với năng suất 100.000 tấn/năm. Ngành Công nghệ kỹ. thấp. 1.3.3. Các phương pháp trùng hợp Vinylclorua tạo PVC • Trùng hợp khối • Trùng hợp dung dịch • Trùng hợp nhũ tương Ngành Công nghệ kỹ thuật Hoá học 14 Khoa Hoá học và Công nghệ thực phẩm . 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). Khác với trùng hợp nhũ tương, trùng hợp huyền phù tiến hành trong giọt monome