ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Thiết kế phân xưởng sản xuất PVC LỜI CẢM ƠN Em xin chân thành cảm ơn thạc sĩ Đào Quốc Tuỳ tận tình giúp đỡ hướng dẫn em để đến em hoàn thành đồ án Đồng thời em xin chân thành cảm ơn tất thầy cô giáo mơn Hữu - Hố dầu nhiệt tình giúp đỡ em thời gian làm đồ án ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Thiết kế phân xưởng sản xuất PVC MỞ ĐẦU Trong thập niên 1930  1940 bắt đầu phát triển nhiều loại nhựa dẻo quan trọng có nhựa polyvinyl clorua (PVC) Sau Chiến tranh giới thứ hai polyme tổng hợp làm cách mạng lĩnh vực vật liệu Những polyme có giá thành tương đối rẻ, tính chất điều chỉnh giới hạn rộng nhiều mục đích sử dụng ưu việt loại vật liệu cổ truyền PVC polyme tổng hợp từ vinyl clorua monome (VCM) theo phản ứng trùng hợp Số mắt xích phân tử PVC khoảng 700  1500 monome Các monome liên kết tạo thành mạch Những mạch mềm dẻo Ngày nay, PVC sử dụng rộng rãi có nhiều cơng dụng PVC sử dụng làm màng, chất dẻo, chất dẻo đúc áp lực, keo dán, sơn…Tuy nhiên PVC có số điểm hạn chế bền nhiệt, sử dụng tốt phạm vi nhiệt độ khoảng 60700C, khả hoà tan dung mơi kém, gia cơng có khí HCl gây ăn mịn thiết bị ô nhiễm môi trường Trước cầu PVC giới Việt Nam tăng mạnh việc nghiên cứu để có ứng dụng cơng nghệ ngành sản xuất PVC có ý nghĩa quan trọng Đồ án tốt nghiệp: Thiết kế phân xưởng sản xuất PVC cơng suất 40.000 tấn/năm góp phần cho em hiểu rõ ngành sản xuất Đồ án đưa khái niệm polyme nói chung PVC nói riêng Giới thiệu số q trình sản xuất khác lựa chọn trình sản xuất phù hợp với điều kiện Việt Nam đồng thời đưa số thông tin cập nhật số tiến công nghệ lĩnh vực sản xuất ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Thiết kế phân xưởng sản xuất PVC PHẦN I: TỔNG QUAN CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU CHUNG I/ QUÁ TRÌNH PHÁT TRIỂN NHỰA PVC Nền công nghiệp chất dẻo sử dụng rộng rãi ngành kinh tế quốc dân kể lĩnh vực nghiên cứu vũ trụ, đại dương đồ dùng sinh hoạt hàng ngày Trong loại chất dẻo PVC thuộc loại phổ biến sử dụng nhiều Tổng sản lượng PVC đứng đầu loại chất dẻo, nhựa PVC có nhiều tính chất ưu việt đáp ứng dược yêu cầu ngày cao khoa học kỹ thuật đời sống Nguồn nguyên liệu để sản xuất chất dẻo tương đối dồi dầu mỏ, than đá khí thiên nhiên… Mặt khác chất dẻo cịn gia cơng dễ dàng nhanh chóng so với kim loại, dẫn đến máy móc thiết bị đơn giản tiết kiệm PVC hợp chất cao phân tử sản xuất phương pháp trùng hợp vinylclorua (VC) Năm 1835 lần Reguanlt điều chế PVC phương pháp xử lý diclo etylen với dung dịch kali hydroxit Năm 1872 Baun lần trùng hợp VC phương pháp ống nghiệm kín tác dụng ánh sáng Thí nghiệm tiếp tục Ostremislenky nghiên cứu công bố đầy đủ vào năm 1912 Tuy nhiên polyme chưa đưa vào sản xuất cơng nghiệp, khó gia cơng thành sản phẩm W.L Semon phát đun nóng PVC với trily photphat 1500C thu khối đồng chất giống cao su nhiệt độ thường sau gọi PVC hố dẻo Lúc PVC trở thành chất dẻo quan tâm hàng đầu lĩnh vực công nghiệp Vào năm trước sau chiến tranh giới thứ II, PVC hoá dẻo sử dụng rộng rãi vào năm thập kỷ 60, PVC cứng ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Thiết kế phân xưởng sản xuất PVC (PVC khơng trộn lẫn chất hố dẻo) bắt đầu nghiên cứu sử dụng Đức, Anh, Mỹ vào năm PVC nghiên cứu chủ yếu cấu trúc phân tử mà cấu trúc ngoại vi phân tử tạo q trình trùng hợp kích thước hạt, hình dạng, độ xốp, phân bố kích thước… Do yếu tố ảnh hưởng đến đặc tính gia công chế tạo polyme Đầu năm 1970 PVC sản xuất với lượng lớn nhiều nước thời điểm PVC cạnh tranh với polyme etylen (PE) để giành vị trí hàng đầu vật liệu chất dẻo giới Từ năm 1986 mức tiêu thụ PVC giới tăng hàng năm 4% đặc biệt khu vực Đông Nam Á mức tăng 7% tiếp tục phát triển thời gian tới [1] Bảng 1: Số liệu mức tăng trưởng sản lượng PVC toàn giới (Tổng sản lượng giới , đv: Triệu tấn) Năm 1965 1970 1975 1980 1985 1990 1995 1997 Triệu 3,0 6,0 8,1 12,0 15 20,7 23,5 > 25 Sở dĩ PVC có mức tăng trưởng lớn có nhiều ưu điểm như: ổn định hố học, dễ gia công, tạo nhiều sản phẩm thông dụng nguồn nguyên liệu tương đối dồi Tuy nhiên bên cạnh tính ưu việt, PVC cịn có nhược điểm như: chịu nhiệt (< 800C), độ hoà tan dung mơi gia cơng có khí HCl Mức tiêu thụ phân phối nhựa PVC theo khu vực địa lý không giống nhau, để minh hoạ điều ta có bảng thống kê sau: Bảng 2: Phân phối PVC theo khu vực địa lý (năm 1997) Khu vực Bắc Mỹ Nhật Bản Châu Âu Nam Mỹ % 33 18 32,6 2,2 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Thiết kế phân xưởng sản xuất PVC Các nơi khác 14,2 Trên giới 2/3 sản lượng PVC dùng dạng sản phẩm cứng (khơng có chất hố dẻo) như: ống dẫn nước, lợp, bàn ghế, khung cửa sổ… cịn lại PVC hố dẻo gia cơng thành sản phẩm mềm như: màng mỏng, bao bì, giầy dép, vải giả da, vỏ bọc, dây cáp điện… phân phối theo lĩnh vực sử dụng trình bày bảng sau Bảng 3: Phân phối PVC theo lĩnh vực sử dụng Lĩnh vực % Xây dựng 50,1 Nội thất 10,.4 Điện 7,3 Bao bì 6,7 Giải trí 5,9 Giao thông 5,3 May mặc 4,7 Các lĩnh vực khác 9,6 Để tổng hợp PVC nguyên liệu chủ yếu từ dầu mỏ sản phẩm PVC chịu tác động biến đổi thị trường dầu mỏ Bảng 4: Giá PVC thị trường giới Năm 1995 1997 1999 PVC bột (USD/ tấn) 1200 750 530 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Thiết kế phân xưởng sản xuất PVC II/ SỰ PHÁT TRIỂN CƠNG NGHIỆP PVC Ở VIỆT NAM Nền cơng nghiệp hố chất đóng vai trị tiên phong cơng đổi phát triển, lĩnh vực cơng nghiệp hố chất gắn liền với phát triển đất nước Vào đầu thập kỷ 60, nhà máy hoá chất Việt Trì sản xuất PVC, với suất 150 tấn/năm Tuy nhiên, không kinh tế sản lượng nhỏ nên trình sản xuất sớm dừng lại, đặc biệt bước vào chiến tranh phá hoại Mỹ Trong thời gian gần đây, công nghiệp gia công chất dẻo lại phát triển mạnh mẽ với tốc độ tăng trưởng bình qn 28%/năm Để minh hoạ điều ta có bảng mức tiêu thụ chất dẻo thập kỷ 90 Bảng 5: Chỉ số tiêu thụ chất dẻo Việt Nam Năm 1990 1996 Lượng tiêu thụ kg/ đầu người 0,5 5,7 Nguyên liệu dùng qúa trình gia cơng phải nhập khẩu, PVC nhập hai dạng: PVC bột (PVC resin) PVC hạt (PVC compund) có chứa sẵn chất hố dẻo, chất ổn định, chất màu…cơ cấu nguyên liệu trình bày bảng sau Bảng 6: Cơ cấu nguyên liệu Việt Nam Dạng sản phẩm Tấn PVC bột 31000 PVC hạt 68000 Các bán sản phẩm PVC 35000 Chất hoá dẻo DOP 10000 Lượng PVC nhập vào năm vào khoảng 72000 theo kế hoạch dự kiến Tổng công ty nhựa Việt Nam, nhu cầu PVC chất hoá dẻo thời gian tới mô tả bảng sau Bảng 7: Nhu cầu nguyên liệu dự kiến Việt Nam ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Thiết kế phân xưởng sản xuất PVC Năm 2000 1005 2010 PVC (tấn) 100000 200000 400000 DOP (tấn) 28000 28000 67000 Nhu cầu PVC ngày nhiều, phải tính đến xây dựng ngành sản xuất PVC để tiết kiệm chi phí để đáp ứng nhu cầu thị trường Cho đến có dự án sản xuất PVC, chiếm số dự án sản xuất nguyên liệu 30 dự án ngành nhựa - Công ty Mitsui- Vina TPC- Vina tổng vốn đầu tư 90 triệu USD, nguyên liệu VCM nhập trùng hợp thành PVC, công suất 80000 tân/năm - Công ty Elfatoche Việt Nam Đồng Nai, vốn đầu tư 3,55 triệu USD công suất 30000 tấn/năm - Công ty liên doanh Việt- Thái Plastchem thành phố Hồ Chí Minh có vốn đầu tư 2,99 triệu USD Hai nhà máy có sản phẩm PVC hạt hoạt động, sản phẩm hai nhà máy đủ cung cấp cho thị trường - Công ty Oxy- Vina tổng vốn đầu tư 109,4 triệu USD từ nguyên liệu VCM trùng hợp thành PVC - Dự án TPC- Chem Quest Việt Nam, vốn đầu tư 12 triệu USD sản xuất DOP công suất 30000 tấn/năm từ nguyên liệu ngoại nhập - Dự án LG- Vina, vốn đầu tư 12,5 triệu USD, sản xuất DOP công suất 30000 tấn/năm [8] Tuy nhiên, giá sản phẩm PVC nước cao nhiều so với giá mặt chung giới Do đó, sở sản xuất sản phẩm PVC nước phải hoạt động cầm chừng chi khoản 30- 35% cơng suất Ngun nhân tình trạng hụt giá đồng tiền nước cung cấp nguyên liệu cho ngành nhựa Việt Nam Hơn nữa, nhà máy vào hoạt động, giá thành sản phẩm mang giá trị khấu hao ban đầu, nên ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Thiết kế phân xưởng sản xuất PVC giá thành cao mức bình thường Do dự án trở thành thực thời gian tới giá thành sản phẩm sản lượng PVC nước đáp ứng đủ cho thị trường nước giá thành hạ xuống dẫn đến khơng cịn phải nhập nguyện liệu nhựa PVC Khi nhà máy lọc dầu Dung Quất (Quảng Ngãi) Nghi Sơn (Thanh Hoá) vào hoạt động hội thuận lợi cho phát triển công nghiệp chất dẻo nói chung PVC nói riêng Bước ngành PVC rõ ràng, cụ thể có quyền hy vọng vào tương lai tốt đẹp CHƯƠNG II: CẤU TRÚC VÀ TÍNH CHẤT CỦA PVC I CẤU TRÚC CỦA PVC Công thức cấu tạo dạng tổng quát nhựa PVC: H C C l C C C l C H H H H H n Nó ln tồn hai dạng cấu tạo đầu nối đuôi đầu nối đầu * Đầu nối đuôi: H C C l C H H H H C C l C C C l C H H H H * Đầu nối đầu: C l C H H C l C H C C l C C H H H H H H C ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Thiết kế phân xưởng sản xuất PVC Qua nghiên cứu tính chất hố học PVC qua khảo sát quang học thấy cấu tạo chủ yếu theo lối kết hợp đầu nối đuôi, vào năm 1939 Marrel, Sample Raj làm thí nghiệm tách loại Clo PVC cách đun nóng dung dịch PVC dioxan với bột kẽm khẳng định xác định cấu tạo CH2 CH2 CH Cl Zn CH CH Cl  ZnCl CH CH2 Nhóm Cycloprơpan tạo thành, chứng tỏ PVC có cấu tạo theo nối kết hợp đầu nối Do PVC có Clo nên cấu trúc điều hoà Polyme thu hỗn hợp ba loại - Syndiotactic: Cl CH2 CH2 CH CH CH2 CH Cl Cl - Izotactic: CH2 CH CH2 CH CH2 Cl Cl Cl - Atactic: CH2 CH Cl CH2 CH Cl CH CH2 CH CH2 CH Cl Cl Vào năm 1956, Natto Carradini kiểm tra vùng kết tinh thấy khoảng 5,1 A0 chứa cấu trúc Syndiotactic phổ NMR PVC theo quy ước có khoảng 5,5% Syndiotactic phần cịn lại lượng lớn Atactic cấu trúc số mạch nhánh như: H H C C H C l C H H Cl H C C C C H H H H ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Thiết kế phân xưởng sản xuất PVC Cấu tạo dạng nhánh từ 50- 100 mắt xích sở có nhánh Năm 1940 Fuller nghiên cứu tia X thấy PVC thương mại thường chất vơ định hình có lượng nhỏ kết tinh [1] II TÍNH CHẤT Tính chất vật lý PVC polyme vơ định hình dạng bột trắng hay vàng nhạt, có trọng lượng riêng 1,41,45 Chỉ số khúc xạ 1,544 PVC loại nhựa dẻo chịu nhiệt khoảng 801600C Trọng lượng phân tử không đồng đều, độ trùng hợp từ 1002000 Để có vật liệu bền co giãn 70% phần polyme phải có độ trùng hợp từ 1000 trở lên PVC lão hoá nhanh, dẫn đến giảm tính co giãn tính chất học Tính chất điện sản phẩm PVC phụ thuộc vào trình hình thành: - Hằng số điện môi 60 Hz 30 0C 3,54 - Hằng số điện môi 1000 Hz 30 0C 3,41 - Hệ số công suất thời điểm là3,51% 2,51% - Cường độ điện môi: 1080 V/ml - Điện trở suất 1015 Từ số liệu cho ta thấy tính chất cách điện PVC tốt, nhiên phụ thuộc nhiều vào nhiệt độ áp suất [1] ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Thiết kế phân xưởng sản xuất PVC - Nước lọc hay bị vẩn đục hạt nhỏ Chọn loại máy AГ-1800-3 Đường kính trong: 1800mm Dung tích: 720 Yếu tố phân ly lớn 520 Công suất động điện 55 Kw III: CHỌN THIẾT BỊ SẤY Giới thiệu thiết bị sấy thùng quay Lò đốt Con lăn chặn Phễu nạp liệu Hộp tháo sản phẩm Thùng sấy ống dẫn khói Vành đai Băng tải Con lăn đỡ 10 Bánh vòng 89 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Thiết kế phân xưởng sản xuất PVC Trong cơng nghiệp hố chất thường dùng loại thùng quay lò quay để thực trình nung, sấy trộn, sàng vật liệu… loại thiết bị thường có khối lượng lớn, kích thước lớn làm việc nhiệt độ cao (như nung sấy) Do chúng có khối lượng lớn kích thước lớn nên khơng thể dùng trục để truyền động Đối với lò quay dài 30  40m, nặng hàng trăm dùng trục để truyền động trục phải có đường kính từ  m Vì vậy, để truyền động cho lị quay người ta thường dùng bánh vòng vịng đai đỡ Thùng chế tạo với đường kính từ 0,5 đến 5m có chiều dài từ đến 185m, độ nghiêng đặt thùng từ đến 50, tốc độ thùng quay từ 0,2 đến vòng/phút Thiết bị sấy thùng quay thiết bị sấy chuyên dùng để sấy vật liệu dạng hạt dạng bột nhão, cục Ưu điểm thiết bị trình sấy đặn mãnh liệt nhờ tiếp xúc tốt vật liệu tác nhân sấy, cường độ làm việc tính theo lượng ẩm đạt cao, thiết bị gọn Tuy nhiên, vật liệu bị đảo trộn mạnh nên dễ gây gãy, tạo bụi Do đó, số trường hợp làm giảm chất lượng sản phẩm Khi sấy vật liệu hạt cỡ nhỏ cần chọn tốc độ khí cho tránh bay vật liệu theo khí thốt, thiết bị sấy thùng quay thường khơng sử dụng tái tuần hồn khí khí có bụi u cầu phải có thiết bị lọc bụi khí khỏi thùng làm tăng trở lực hệ thống, tăng vốn đầu tư chi phí vận hành Dựa vào đặc tính làm việc ưu điểm thiết bị sấy thùng quay đặc tính vật liệu đem sấy ta thấy thiết bị sấy thùng quay đáp ứng Căn vào tính chất vật liệu chế độ sấy với yêu cầu chặt chẽ, tính chất sản xuất liên tục với số lượng lớn Để đảm bảo bột PVC thành phẩm có chất lượng cao chọn máy sấy thùng quay để sấy bột PVC hợp lý Quá trình sấy xuôi chiều, tác nhân sấy cho thiết bị tác nhân nóng qua thiết bị trao đổi nhiệt nhờ calorifer khí hơi, dùng tác nhân sấy kiểu thiết bị dễ chế tạo Nguồn nguyên liệu sẵn có, vận hành đơngiản, suất cao, cịn dùng tác nhân sấy 90 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Thiết kế phân xưởng sản xuất PVC khí nóng từ buồng đốt dầu FO thiết bị phức tạp, nguồn ngun liệu đắt mà khí khỏi buồng đốt có bụi phải thiết kế thiết bị lọc trước đưa vào thùng sấy phức tạp khơng kinh tế Nguyên lý làm việc máy sấy thùng quay: vật liệu sấy đưa vào thùng nhờ cấu tiếp liệu, vật liệu chiều với khơng khí nóng khỏi thùng sấy vào phận tách bụi ngồi mơi trường Vật liệu khơ khỏi thùng sấy nhờ có cấu vận chuyển băng tải đưa vào kho 91 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Thiết kế phân xưởng sản xuất PVC PHẦN IV: AN TỒN LAO ĐỘNG TRONG PHÂN XƯỞNG I MỤC ĐÍCH Trong lao động sản xuất người vốn quý việc đảm bảo tính mạng sức khỏe cho người lao động phải đặt lên hàng đầu II CƠNG TÁC ĐẢM BẢO AN TỒN LAO ĐỘNG Cơng tác giáo dục tư tưởng Công tác bảo hộ lao động mang tính chất quần chúng cơng tác phần lớn phải công nhân lao động phải tự giác thực Phải thường xuyên giáo dục để người thực nội quy nhà máy công tác bảo hộ lao động, đồng thời thường xuyên kiểm tra thực quy định, an toàn thao tác, kịp thời giải cố xảy Trang bị phòng hộ lao động Phải đầy đủ trang thiết bị an toàn lao động quần áo, giầy, mũ, găng tay, trang, để ngăn ngừa xảy tai nạn lao động bệnh nghề nghiệp Các biện pháp kỹ thuật để đảm bảo an toàn - Thực nghiêm chỉnh chế độ bảo dưỡng máy móc định kỳ - Trang thiết bị đầy đủ, công cụ sản xuất tiêu chuẩn kỹ thuật - Các dụng cụ thiết bị điện phải che chắn kỹ thuật, đảm bảo an toàn - Các hệ thống chuyển động phải che chắn - Kiểm tra thường xuyên vật liệu trước đưa vào sản xuất - Thường xuyên kiểm tra ống dẫn nguyên liệu sản phẩm - Tuyệt đối tuân theo yêu cầu công nghệ - Sử dụng hóa chất dễ cháy nổ gây bỏng phải tuyệt đối cẩn thận 92 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Thiết kế phân xưởng sản xuất PVC Công tác vệ sinh Cần làm tốt vệ sinh lao động để tránh bệnh nghề nghiệp a Hệ thống thơng gió Trong q trình vận hành máy móc có q trình gia nhiệt, phát sinh nhiệt có khí độc hại phải có biện pháp thơng gió cho cơng đoạn, ngồi thơng gió tự nhiên cần bố trí hệ thống hút gió b Hệ thống chiếu sáng Cần đảm bảo yếu tố sáng tự nhiên nhân tạo để tạo điều kiện cho công nhân làm việc thoải mái suất cao xác Nhận xét Để nâng cao suất lao động đem lại hiệu kinh tế cho xã hội cần phải chăm lo đến sống sức khỏe nhu cầu người lao động Điều kiện làm việc thoải mái sức khỏe đảm bảo giúp cho người hăng hái lao động sản xuất 93 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Thiết kế phân xưởng sản xuất PVC PHẦN V: THIẾT KẾ XÂY DỰNG I CHỌN ĐỊA ĐIỂM XÂY DỰNG Yêu cầu chung a Địa điểm phải phù hợp quy hoạch nhà máy để đảm bảo phát triển nhà máy tạo điều kiện sản xuất với phân xưởng khác b Yêu cầu nơi cung cấp lượng để trình sản xuất thuận tiện kinh tế c Gần nơi cung cấp nguyên liệu tiêu thụ sản phẩm tránh vận chuyển xa tạo điều kiện cho sản xuất thuận lợi, giảm bớt chi phí chuyên chở góp phần hạ giá thành sản phẩm để cạnh tranh d Việc nước dễ dàng, khơng ảnh hưởng đến nguồn nước khu dân cư xung quanh e Đảm bảo gần đường giao thông để việc vận tải chuyên chở thuận tiện đảm bảo hoạt động phân xưởng f Đảm bảo nguồn nhân lực sản xuất II YÊU CẦU VỀ KỸ THUẬT XÂY DỰNG Địa hình Khu đất phải có kích thứơc hình dạng thuận lợi cho việc xây dựng trước mắt việc mở rộng nhà máy tương lai Khu đất lựa chọn phải đáp ứng nhu cầu sau: - Khu đất phải cao ráo, tránh ngập lụt mùa mưa - Khu đất phải tương đối phẳng để hạn chế tối đa kinh phí cho việc san lấp mặt Địa chất - Khơng nằm vùng có mỏ khống sản địa chất khơng ổn định 94 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Thiết kế phân xưởng sản xuất PVC - Cường độ khu đất xây dựng 1,5 - 2,5 kg/cm2 Nên xây dựng đất sét, sét pha cát, đất đá ong… để giảm tối đa chi phí gia cố móng hạng mục cơng trình hạng mục cơng tình có tải trọng thân tải trọng động lớn Các yêu cầu môi trường vệ sinh công nghiệp Khi địa điểm xây dựng nhà máy chọn cần xét đến mối quan hệ mật thiết khu dân cư đô thị khu công nghiệp Địa điểm xây dựng phải đảm bảo yêu cầu quy định bảo vệ môi trường vệ sinh công nghiệp Khoảng cách bảo vệ, vệ sinh công nghiệp tuyệt đối không xây dựng cơng tình cơng cộng cơng viên, phải trồng xanh để hạn chế tác hại khu cơng nghiệp gây nên Vị trí xây dựng nhà máy thường cuối hướng gió chủ đạo III NGUYÊN TẮC THIẾT KẾ TỔNG MẶT BẰNG NHÀ MÁY Vùng trước nhà máy Nơi bố trí nhà hành quản lý, nhà phục vụ sinh hoạt, cổng vào gara tơ, nhà gửi xe đạp Diện tích vùng chiếm từ đến 20% diện tích tồn nhà máy Vùng sản xuất Nơi bố trí nhà dây chuyền sản xuất nhà máy xưởng sản xuất chính, phụ, sản xuất phụ trợ… tuỳ theo đặc điểm sản xuất nhà máy quy mơ diện tích nhà máy mà khu chiếm từ 2225% diện tích nhà máy Đây vùng quan trọng nhà máy nên bố trí cần lưu ý đến số điểm như: - Khu đất ưu tiên điều kiện địa hình, địa chất hướng - Phải bố trí gần phía cổng trục giao thơng nhà máy 95 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Thiết kế phân xưởng sản xuất PVC Các công trình phụ Nơi đặt nhà cơng trình cung cấp điện, nước, xử lý nước thải công trình bảo quản kỹ thuật khác Tuỳ theo mức độ cơng nghệ u cầu vùng ngày có diện tích 14  28% diện tích nhà máy Vùng kho tàng phục vụ giao thơng Bố trí hệ thống kho tàng, bến bãi, cầu bốc dỡ hàng hoá, sân ga, nhà máy…Tuỳ theo đặc điểm sản xuất quy mô vùng thường chiếm từ 23  37% diện tích tồn nhà máy Khi bố trí cần ý cho thuận lợi cho việc lại, xuất, nhập nguyên liệu sản phẩm Đồng thời hệ thống kho tàng gắn liền với phận sản xuất Bảng: Các hạng mục cơng trình nhà máy TT Tên hạng mục cơng trình Số lượng Dài x rộng Diện tích Nhà hành 24 x 192 Nhà ăn 24 x 12 288 Nhà để ôtô 12 x 108 Nhà để xe đạp + xe máy 24 x 216 Phòng thường trực 6x6 36 Nhà vệ sinh 18 x 108 Buồng chứa nguyên liệu 24 x 12 228 Nhà sản xuất 48 x 27 1296 Nhà sản xuất phụ trợ 24 x 12 288 10 Phịng thí nghiệm + điều khiển trung tâm 18 x 162 11 Xưởng khí 24 x 12 288 96 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Thiết kế phân xưởng sản xuất PVC 12 Nhà để xe tải lớn 18 x 162 13 Trạm cứu hoả 12 x 108 14 Khu đất dự trữ 36 x 18 648 15 Nhà chứa sản phẩm 36 x 18 648 16 Trạm cung cấp nước 12 x 108 17 Trạm xử lý nước thải 12 x 108 18 Trạm điện 9x6 72 5124 Tổng diện tích Diện tích tổng mặt nhà máy 5124 x = 20496 (m2) Hệ số xây dựng K xd  5124 100%  25% 20496 Hệ số sử dụng K sd   5124  8200 100% 20496 = 65% 97 12 12 13 14 10 15 16 17 11 18 18 17 16 15 14 13 12 11 10 N Đ n h µ h µ n h c h Ýn h n hµ ă n NHà đểxe ô t ô n h đểxe má y xe đạ p ph ò n g t h Ư n g t r ựC NHà v Ösin h bå n c h øa n g h uyê n l iệu n h sả n xuất c h ín h n h sả n xuất ph ụ t r ợ ph ò n g t h ín h iệm v đk t r un g t âm xƯ n g c kh í NHà đểxe t ả i t r m c ứu h o ả Kh u đất d ự t r ữ bồ n c h ứa sả n ph Èm t r ¹ m c un g c ấp NƯ c sạ n h Tr m xử l ín Ư c t h ả i t r m điện T B N TỐT NGHIỆP Thiết kế phân xưởng sản xuất PVC 98 I A B C D A B C D 9000 6000 9000 24000 I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I A I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I MỈT B» NG TÇNG I I I I A I 0.000 6.000 0.000 6.000 12.000 11 2 B 24000 6000 M¸ y nÐn khÝ Xyclon khí Thiết bịsấy thù ng quay má y ly tâm Thiết bịxử lý kiềm Thiết bịtá ch sơ Thiết bịphản ứng A 9000 19 18 17 16 15 14 13 12 C D B¬m ly tâm Thiết bịtá ch khí Thù ng thu hồi VC mịn Thiết bịtinh chế Thiết bịthu hồi VC thô Thiết bịthu hồi VC ch- a trù ng hợ p Băng truyền đóng bao Sàng PVC 9000 6000 6000 6000 6000 6000 6000 6000 6000 48000 h ×n h 13 : Mặt bằ n g v mặt c n h sả n x u ất PVC I I I I I I I I 6000 6000 6000 6000 6000 6000 6000 6000 48000 I I I I 1 I I I I 6000 6000 6000 6000 6000 6000 6000 6000 48000 I I MặT Bằ NG TầNG N TỐT NGHIỆP Thiết kế phân xưởng sản xuất PVC 9000 6000 9000 24000 99 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Thiết kế phân xưởng sản xuất PVC KẾT LUẬN Sau thời gian học tập trường em cố gắng học tập trau dồi kiến thức Em giao nhiệm vụ thiết kế phân xưởng sản xuất PVC suất 40.000tấn/năm Vận dụng kiến thức học hướng dẫn tận tình thầy ThS Đào Quốc Tuỳ em hoàn thành nhiệm vụ chính: - Tổng quan q trình sản xuất PVC - Tính tốn cân vật chất cân nhiệt lượng - Tính tốn thiết bị phản ứng D = 4,4 (m) ; H = 11 (m) - An toàn lao động - Thiết kế xây dựng: Tổng diện tích 19704m2 Mặc dù em cố gắng nhiều song thiếu kinh nghiệm thực tế nên đồ án khơng tránh khỏi sai sót định Em mong góp ý bảo thầy cô để đồ án em hoàn thiện Em xin chân thành cảm ơn thầy giáo hướng dẫn Thạc sĩ Đào Quốc Tuỳ thầy tồn khoa bạn bè giúp đỡ em hoàn thành đồ án 100 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Thiết kế phân xưởng sản xuất PVC TÀI LIỆU THAM KHẢO Kỹ thuật sản xuất chất dẻo - Tập - Trường Đại học Bách Khoa Hà Nơi, 1970 Hố học Polyme - Trường Đại học Bách Khoa Hà Nơi, 1982 Vương Đình Nhân (dịch) Sổ tay kỹ sư hoá chất 1987, Nhà xuất giáo dục Bộ môn Công nghệ Hữu Cơ Hoá dầu - Hoá học Dầu mỏ - Đinh Thị Ngọ Kỹ thuật sản xuất chất dẻo Trường Đại học Bách Khoa Hà Nôi - 1974 Sổ tay q trình thiết bị cơng nghệ hố chất tập I Bộ mơn Q trình Thiết bị Cơng nghệ Hố chất Trường Đại học Bách Khoa Hà Nơi -1999 Sổ tay Q trình Thiết bị Cơng nghệ Hố chất tập II Bộ Mơn Q trình Và thiết bị cơng nghệ hố chất Trường Đại học Bách Khoa Hà Nơi -1999 Tạp chí Cơng nghiệp hố chất - "PVC đón đầu cơng nghiệp hố dầu" Tổng cơng ty hố chất Việt Nam - Số7 - 1997 Tạp chí cơng nghiệp hố chất -"PVC - chất dẻo kỷ 21" Tổng công ty hoá chất Việt Nam Số - 1998 10 Tạp chí cơng nghiệp hố chất -2002 11 Trần Cơng Khanh Thiết bị phản ứng sản xuất hợp chất hữu Trường Đại học Bách khoa Hà Nội(1982) 12 Ngơ Bình Hướng dẫn thiết kế tốt nghiệp Bộ Xây dựng cộng nghiệp Trường Đại học Bách khoa Hà Nội (1975) 13 Hồ Lê Viên Thiết kế tính tốn chi tiết thiết bị máy hoá chất Trường Đại học Bách khoa Hà Nội (1976) 14 Ullma's Encyclo pedia of Industrial chemistry Vol A21 VCH Publishers, Inc 1992 15 GS.TSKH Nguyễn Bin Cơ sở trình thiết bị cơng nghệ hố học (tập 2) Trường Đại học Bách khoa Hà Nội - 1999 101 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Thiết kế phân xưởng sản xuất PVC MỤC LỤC Trang LỜI CẢM ƠN MỞ ĐẦU PHẦN I: TỔNG QUAN CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU CHUNG I/ Quá trình phát triển nhựa PVC II/ Sự phát triển công nghiệp PVC Việt Nam CHƯƠNG II: CẤU TRÚC VÀ TÍNH CHẤT CỦA PVC I Cấu trúc PVC II Tính chất III/ Độ ổn định nhiệt chất ổn định 13 IV/ Các loại chất dẻo từ nhựa PVC 14 V/ Ứng dụng 16 CHƯƠNG III: QUÁ TRÌNH SẢN XUẤT NHỰA PVC 18 I/ Phản ứng trùng hợp: 18 II/ Động học trình trùng hợp 20 III/ Các yếu tố ảnh hưởng đến trình trùng hợp 26 CHƯƠNG IV: CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT PVC 29 I/ Nguyên liệu 29 II Các phương pháp sản xuất Vinyl clorua 32 III/ Các phương pháp sản xuất PVC 36 IV Quá trình sản xuất PVC theo phương pháp huyền phù nước 40 CHƯƠNG V: SƠ ĐỒ DÂY CHUYỀN CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT PVC 46 PHẦN II : CÂN BẰNG VẬT CHẤT VÀ CÂN BẰNG NHIỆT LƯỢNG 52 A Cân vật chất 52 I Tính suất ngày làm việc 52 II.Tính cân vật chất cho sản phẩm 52 III Tính cân vật chất cho nồi 57 B Cân nhiệt lượng 62 102 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Thiết kế phân xưởng sản xuất PVC I Các giả thiết ban đầu 62 II Tính cân nhiệt cho từn, giai đoạn 72 III Tính lưu lượng nước làm mát 74 PHẦN III: TÍNH TỐN THIẾT KẾ 77 I.Tính tốn thiết bị 77 II Chọn cấu khuấy 84 II Tính chọn máy ly tâm 87 III: Chọn thiết bị sấy 89 PHẦN IV: AN TOÀN LAO ĐỘNG TRONG PHÂN XƯỞNG 92 I Mục đích 92 II Cơng tác đảm bảo an tồn lao động 92 PHẦN V: THIẾT KẾ XÂY DỰNG 94 I Chọn địa điểm xây dựng 94 II Yêu cầu kỹ thuật xây dựng 94 III Nguyên tắc thiết kế tổng mặt nhà máy 95 KẾT LUẬN 98 TÀI LIỆU THAM KHẢO 101 103