Nghiên cứu thiết kế nhà máy sản xuất nhựa PVC

PHẢN ỨNG PHÂN HUỶ

Quá trình phân huỷlàm ảnh hưởng đến màu sắc PVC, PVC ban đầu có màu trắng sau khi đun nóng sẽ bị thay đổi theo thứ tự, vàng nhạt da cam, nâu và đen. Các liên kết hoá học trong mạch PVC hoàn hảo (không có nhược điểm nào trong cấu trúc) được bão hoà bởi liên kết cộng hoá trị của 3 loại sau: C – Cl, C – CH, C- C.

CƠ CHẾ CỦA SỰ ỔN ĐỊNH

- Để tăng cường khả năng ổn định của PVC, cần bổ sung chất ổn định trong thành phần Polyme. Các chất như epoxy, amin, ankoxit kim loại, phenolxit, mecaptil kim loại có thể phản ứng với HCl với biến đổi của cấu trúc [9].

SỰ THAY THẾ CỦA CL KHÔNG BỀN

Tác nhân ổn định phụ thuộcvào dạng của nó, có thể cũng có chức năng ngắt mạch.

PHẢN ỨNG TẠI CÁC VỊ TRÍ CHƯA BÃO HOÀ

Ngoài các hợp chất chì ra còn có các loại hợp chất khác như hợp chất của Cd, Ba, Zn đặc biệt là hệ thống Cd – Ba, chống oxy hoá như Trynonyl, Phenylphotphit có khả năng làm tăng mức độ ổn định nhiệt của nhựa. * Hợp chất của thiếc hữu cơ như dibutyltin laurat, hợp chất của thiếc hữu cơ có chứa lưu huỳnh như dibutyl diisooctylthio glycolate có độ bền nhiệt rất tốt.

TÍNH CHẤT CƠ LÝ

Ở nhiệt độ thường PVC có tính ổn định hoá học tốt, khi nhiệt độ tăng PVC không giã được tính ổn định hoá học, và trong quá trình biến đổi hoá học đều có nguyên tử Cl tham gia phản ứng và thường kéo theo cả nguyên tử Hydro ở C bên cạnh. - Phản ứng quan trọng nhất của PVC là phản ứng Clo hoá quá trình này có thể thực hiện trong môi trường hữu cơ như CCl4 tại nhiệt độ vừa phải dưới tác dụng của tia tử ngoại phản ứng cũng có thể thực hiện trong huyền phù với môi trường phân tá là dạng nước [5].

ỨNG DỤNG

Vì khi ở nhiệt độ cao các chất hoá dẻo mới dễ dàng đi sâu vào giữa các mạch khi va chạm cọ xát chúng làm yếu lực tương tác giữa các phân tử vì vậy khi gia công người ta dùng chất hoá dẻo và trộn. Do nhựa PVC có nhiều tính chất quý giá như ổn định hoá học ở nhiệt độ thường, bền thời tiết, cách điện, bền oxy hoá dễ gia công, giá thành thấp nên được sử dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực.

DÂY CHUYỀN SẢN XUẤT PVC BẰNG PHƯƠNG PHÁP HUYỀN PHÙ

• Công đoạn trùng hợp
• Công đoạn sấy và đóng bao

Tại thiết bị phản ứng chính phản ứng trùng hợp qua 3 bước: Trước hết dùng nước nóng 70 – 80 oC đun nóng dần hỗn hợp phản ứng lên đến 40 – 70 o C và đưa áp suất trong nồi lên 5 – 8 at để kích động phản ứng trùng hợp .Tùy theo từng loại nhựa theo yêu cầu sản xuất mà ta cần quy định rừ về nhiệt độ và ỏp suất thớch ứng.Tiếp theo dựng nước lạnh duy trì thật đúng nhiệt độ và áp suất đã quy định để cho phản ứng trùng hợp tiếp tục phát triển mạch cao phân tử. Gần các nguồn cung cấp năng lượng (than, điện, khí…). Vấn đề cấp thoát nước: Chọn địa điểm cho nhà máy hoá chất. Gần nơi có nhiều nước và thoát nước dễ dàng, không ảnh hưởng đến vệ sinh công nghiệp. Đảm bảo giao thông vận tải thuận tiện, đây là một vấn đề quan trọng, nó đảm bảo hoạt động liên tục của nhà máy. Chọn nơi gần đường giao thông chính của quốc gia như đường sông, đường biển, đường sắt, đường bộ…. Đảm bảo nguồn cung cấp vật liệu xây dựng, để giảm vốn đầu tư cho xây dựng cơ bản. Nên xây dựng trên những lớp đất sét, sét pha cát, đất đá ong, đá đồi. Khi khảo sát phải thận trọng tránh nơi có khoáng sản ở dưới. Địa điểm xây dựng của nhà máy, phân xưởng phù hợp với quy hoạch của nhà nước, của vùng. Nó đảm bảo cho sự phát triển của nhà máy, tạo điều kiện hợp tác với các nhà máy xí nghiệp khác, địa điểm xây dựng nhà máy cao ráo không ngập lụt vào mùa mưa, bằng phẳng, độ dốc của khu đất không quá 1%. + Yêu cầu về mặt vệ sinh công nghiệp. Do đa phần các nhà máy hoá chất thải các chất độc nên khi thiết kế chọn địa điểm phải chú ý đảm bảo sức khoẻ của người lao động và các khu dân cư khu vực xung quanh nhà máy và nên đặt ở gần sông vì các nhà máy hoá chất cần rất nhiều nước, tuy nhiên nên đặt ở vùng hạ lưu của sông cách vùng dân cư từ 500 m trở lên. Nói tóm lại việc lựa chọn địa điểm xây dựng hợp lý là vấn đề rất quan trọng, nó không những góp phần làm tăng hiệu quả kinh tế, hạ giá thành sản phẩm mà còn đảm bảo an ninh quốc phòng và xã hội. Trong thực tế không có địa điểm nào thoả mản được toàn bộ các yêu cầu trên nên phải phân tích xem vấn đề nào là quan trọng chủ yếu, căn bản để chiếu cố một cách thích đáng, vấn đề nào chủ yếu có thể khắc phục được. Để có thể lựa chọn được một phương án tối ưu. Trong khuôn khổ đồ án này ta chọn địa điểm xây dựng ở khu công nghiệp Việt Trì tỉnh Phú Thọ. Địa hình: khu vực phân xưởng nằm ở phía tả ngọn sông hồng trong nhà máy hoá chất Việt Trì phía Bắc là vùng đồi núi, phía Tây là đường quốc lộ 2, đường sắt Hà Nội – Lào Cai. Phân xưởng quay về hướng Đông Nam đón gió mát nhiều nhất và tránh gió mùa Đông Bắc. Giao thông vận tải: Nhà máy rất thuận lợi về giao thông vận tải do gần các trục đường sắt, đường bộ và đường sông. Nhân công: Phú Thọ giáp giới trung du đồng bằng nằm trên triền sông Hồng dân cư đông đúc, nhân lực dồi dào, cung cấp lương thực thực phẩm thuận lợi. Đặc điểm khí hậu: Phú Thọ thuộc vùng khí hậu II có hướng gió thổi nhiều nhất là hướng Đông Nam. Tốc độ gió rét tương đối lớn, đặc biệt là độ ẩm tương đối lớn, nhất là tuần tháng 2 và tháng 3 thường ngưng tụ hơi nước, do đó cần chú ý đến vật liệu khi thiết kế kết cấu bao che công trình. Thuyết minh thiết kế mặt bằng, mặt cắt phân xưởng. Phân xưởng sản xuất nhựa PVC là một phân xưởng có sử dụng các hóa chất độc, dễ bay hơi, dễ cháy nổ…Do đó cần bảm bảo thông gió tốt, cần loại trừ phát sinh tĩnh điện và tránh sử dụng ngọn lửa hở. Phân xưởng có một số bộ phận nóng cần được thông gió tốt và làm mát. Chọn hướng nhà. Do đặc điểm kĩ thuật của phân xưởng và khí hậu mùa hè nóng mùa. nhiều nhất và tránh được gió rét, ở đây chọn hướng nhà Đông Nam, cửa sổ nhiều tầng. Thiết kế nhà. Dựa theo đặc điểm của dây chuyền sản xuất và năng suất của phân xưởng, chọn phương án thiết kế phân xưởng dùng khung thép lắp ghép Zamil Steel gồm:. Bố trí thiết bị. Tầng 1: Bố trí thiết bị và các phòng chức năng như sau:. Từ trái sang phải:. Tầng 2: Bố trí thiết bị và các phòng chức năng như sau:. Từ trái sang phải:. Bước cột thứ 2, 3, 4, 5: thùng chứa PVC khô, các thiết bị trùng hợp, dàn phụ đặt các thùng lường và thùng cao vị, thùng chứa sút, thiết bị khuấy trộn. Bước cột thứ 6: Khu vực mở rộng. Điều kiện làm việc trong phân xưởng tốt, chiếu sáng, thông gió tự nhiên thải độc. Khu vực mở rộng lớn, rộng rãi, dễ dàng đi lại cho công nhân, khi cần thiết có thể lắp thêm các thiết bị mới. Sử dụng thiết bị nâng chuyển cầu trục theo tiêu chuẩn của Zamil Steel, đảm bảo thuận tiện trong nâng chuyển vật liệu nặng. Cửa sổ kính xoay đảm bảo chiếu sáng và thông gió tự nhiên. Có lắp đầy đủ đèn để phục vụ cho ca đêm. Mái có rãnh thoát nước mưa bằng thép. Các giải pháp kết cấu nhà. Nhà khung thép tường gạch dày 220mm. + Mái nhà: Lợp bằng tôn, xà gồ bằng thép, trên mái có hệ thống thoát nước và có đặt hệ thống thu lôi. + Sàn nhà: Sàn tầng 2 làm bằng bê tông theo phương pháp đổ toàn khối vì ở đây cần chịu lực, có lỗ trên sàn để treo thiết bị phản ứng có 4 tai treo đặt trực tiếp lên sàn nhà, trên sàn có lớp vữa xi măng chịu axít dày 20 mm. + Cửa sổ: Làm bằng kính quay, cửa lớn làm bằng thép. + Cầu thang: Làm bằng sắt có 2 vế, chiều rộng bậc thang 250mm,chiều cao bậc thang 150mm, tay vịn và lan can làm bằng chắn song thép. + Tường: Bảo vệ khung nhà không chịu tác động trực tiếp của môi trường bên ngoài, bảo vệ máy móc trong nhà không bị nắng mưa. + Thang thoát hiểm: ngoài trời, chạy dọc hiên nhà. 2.5 Các công trình phụ a) Nhà cung cấp năng lượng. Cấp nước: Trạm bơm, bể lắng, bể lọc, dường ống. Thoát nước: Trạm xử lý nước bẩn, xử lý nước thải, hệ thống cống rãnh. g) Hệ thống giao thông vận tải: đảm bảo vận chuyển nghuyên liệu vào cũng như sản phẩm ra.