Thiết Kế Dây Chuyền Công Nghệ Sản Xuất PVC Theo Phương Pháp ...

Có thể bạn quan tâm

Tải bản đầy đủ (.docx) (153 trang)

Trang chủ

Luận Văn - Báo Cáo

Công nghệ - Môi trường

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

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (1.29 MB, 153 trang )

Đồ án tốt nghiệp Đại học - Khoá 2010-2014 Trường ĐH BRVTLỜI 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 tiếnđáng kể. Từ nguồn nguyên liệu dồi dào là các thành phần của dầu mỏ, khí thiênnhiên và thông qua các quá trình chế biến công nghiệp, nhiều hợp chất hữu cơ cógiá trị ứng dụng thực tiễn cao như cao su, nhựa, sợi, đã được hình thành. Mộttrong những sản phẩm có giá trị ứng dụng cao và làm thay đổi đời sống con ngườiphải 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 từdầu mỏ là trong thành phần của PVC có chứa đến 60% khối lượng clo. Điều nàymột 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 phảilà yếu tố duy nhất giúp PVC được ứng dụng phổ biến trong ngành công nghiệpxây dựng và dân dụng, Thực tế, ngoài đặc tính kể trên, PVC còn có nhiều ưu điểmnhư: 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 nhưngkhả năng sản xuất trong nước vẫn chưa đáp ứng được nhu cầu này. Với mục đíchtìm hiểu về các công nghệ sản xuất PVC trên thế giới và nhằm nâng cao khả năngsản xuất PVC trong nước em đã chọn đề tài nghiên cứu thiết kế dây chuyền côngnghệ sản xuất PVC theo phương pháp trùng hợp huyền phù với năng suất 100.000tấn/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 BRVTCHƯƠNG 1: LÝ THUYẾT TỔNG QUAN1.1. Giới thiệu về Polymer và tiềm năng sử dụng1.1.1. Tầm quan trọng của các hợp chất cao phân tửHợp chất cao phân tử là những hợp chất có khối lượng phân tử rất lớn dohàng 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 nguyêntử lặp đi lặp lại nhiều lần, những nhóm nguyên tử đó gọi là những mắt xích cơ sởvà 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 hợpchất 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, nhữngvật liệu đó mới được được nghiên cứu và đưa vào dây chuyền sản xuất côngnghiệp. Tuy nhiên các hợp chất cao phân tử từ thiên nhiên vẫn còn nghèo nàn vềchủng loại, số lượng ít và có những tính chất cơ lý chưa đáp ứng được nhu cầu đadạng 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 caophân tử được tổng hợp nhân tạo ngày càng nhiều, đặc biệt là các hợp chấtPolymer. Polymer là vật liệu không thể thiếu trong ngành giao thông vận tải. Cácsản phẩm của Polymer tổng hợp rất đa dạng và được sản xuất với số lượng lớnnhư chất dẻo, cao su, sơn, keo dán Từ Polymer ta có thể tổng hợp được các loạinhựa như nhựa Polyethylene (PE), Polypropylene (PP), để sản xuất sản phẩm giadụng trong sinh hoạt hằng ngày. Ngoài ra, từ nhựa chúng ta còn có thể tổng hợpđược vật liệu cách điện, thiết bị cảm ứng, màn hình tinh thể lỏng, Nguồn : Plastic EuropeNgành 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 BRVTHình 1.1: Cơ cấu sản phẩm từ nhựaNhược điểm duy nhất của các hợp chất Polymer đó là khả năng chịu nhiệtkém. Điều này cũng hạn chế phần nào phạm vi ứng dụng của nó. Tuy nhiên nhượcđiểm chịu nhiệt kém của Polymer cũng dần được khắc phục khi người ta đangnghiên cứu các chất phụ gia và các chất độn làm tăng khả năng chịu nhiệt của hợpchất 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 3trên thế giới (sau polyetylen – PE và polypropylen – PP). Về mặt ứng dụng PVClà loại nhựa đa năng nhất. Giá thành rẻ, đa dạng trong ứng dụng, nhiều tính năngvượt trội là những yếu tố giúp cho PVC trở thành vật liệu lý tưởng cho hàng loạtngành công nghiệp khác nhau như xây dựng dân dụng, kỹ thuật điện, vô tuyếnviễn thông, dệt may, nông nghiệp, sản xuất ô tô, xe máy, giao thông vận tải, hàngkhông, y tế 1.1.3. Lịch sử phát triển, tình hình sản xuất và tiêu thụ PVCa) PVC trên thế giới Sự tăng trưởng và phát triển kinh tế là yếu tố quyết định đến nhu cầu tiêuthụ PVC. Nhu cầu PVC đã tăng mạnh vào cuối thập niên 90, bất chấp những vấn đềvề môi trường. Kết quả là sau khi ảnh hưởng của cuộc khủng hoảng tài chính ChâuÁ giảm dần, nhu cầu về PVC tăng lên sít sao với mức cung và lợi nhuận đã tăng trởlại trong năm 1999.Sản lượng PVC của thế giới năm 2006 đạt tới hơn 32 triệu tấn và mức tăngtrưởng trong giai đoạn 2001 – 2006 là hơn 5 %/năm. Đến năm 2011, công suấtPVC của thế giới đạt gần 50 triệu tấn/năm. Sản xuất PVC ở châu Mỹ Latinh và Trung Đông, châu Phi cũng tăng nhanhnhưng với mức khởi điểm thấp, còn Bắc Mỹ có tiềm năng tăng trưởng khá chắcchắn (khoảng 4 %/năm).Bảng 1.1: Sản lượng PVC trên thế giới Đơn vị: 1.000 tấnTT Khu vực 1991 2001 2006 2011Ngành 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 BRVT1 Tây Âu 6.030 5.500 5.800 6.1002 Trung Âu 2.440 500 700 1.0003 CIS 300 800 1.7004NAFTA6.090 6.500 7.300 7.8005Nam Mỹ940 1.100 1.500 1.6006Châu Phi- Trung Đông830 1.400 2.100 2.7007Châu Á-Châu Đại Dương5.860 10.600 14.600 19.800Tổng cộng 22.190 25.900 32.800 40.700Theo: TPC Vina, CMAI và VinolitBước sang thế kỷ 21, các điều kiện kinh tế trên toàn cầu đã được cải thiệnvà vì thế nhu cầu PVC rất lớn, lớn hơn nhiều so với dự báo.Nguồn: CMAI, Harriman ReportHình 1.2: Sản lượng PVC của các khu vực dự báo đến năm 2025b)PVC tại Việt NamỞ Việt Nam, cho đến những năm 60 của thế kỷ trước PVC cũng như cácchất dẻo khác vẫn còn xa lạ với hầu hết mọi người. Ngành công nghiệp nhựa ởViệt Nam lúc ấy được hiểu là công nghiệp gia công chế biến nhựa. Tất cả các loạinhựa đều phải nhập khẩu, trong số đó PVC chiếm trung bình 1/3. PVC nhập dưới2 dạng: Bột PVC (PVC resin) và hạt PVC (PVC compound) chứa sẵn chất hóadẻo, chất ổn định, chất màu. Bắt đầu từ những năm 1990 ngành công nghiệp nàymới thực sự có sự bứt phá và hơn mười năm trở lại đây đã dành lại được thị trườngtrong nước. Không những thế hàng nhựa Việt Nam đang từng bước vươn ra thịtrường quốc tế và khu vực. Năm 2006 kim ngạch xuất khẩu các sản phẩm nhựa đãvượt 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 BRVTNăm 2012, toàn ngành nhựa Việt Nam đã sử dụng 1.260.000 tấn nguyênliệu nhựa, trong đó PP, PE, PVC là các nguyên liệu được sử dụng nhiều nhấtchiếm khoảng 71,3% tổng nhu cầu nguyên liệu.Bảng 1.2: Lượng tiêu thụ các loại nhựa và PVC ở Việt NamNămNhựa nói chung PVCTổng cầu(tấn)Bình quântiêu thụ(kg/người)Sản xuấttrong nước(tấn)Nhậpkhẩu(tấn)Tổngcầu(tấn)Bình quântiêu thụ(kg/người)2000950.000 12,20 24.930 85.700 110.630 1,4220011.010.000 13,00 78.800 52.800 131.600 1,6720021.260.000 15,60 102.100 52.900 155.000 1,9420031.450.000 18,70 119.700 47.200 166.900 2,0620041.550.000 20,10 127.730 51.200 178.930 2,1820051.650.000 21,00 145.200 64.300 209.500 2,5220061.967.000 22,00 176.200 69.800 246.000 2,9020072.297.000 26,80 195.000 65.000 260.000 3,0420082.710.000 31,50 215.000 66.000 281.000 3,2520093.200.000 36,40 215.000 54.000 304.000 3,4820103.850.000 42,00 215.000 40.000 330.000 3,742011- - 215.000 64.400 354.400 4,00Theo: Hiệp hội nhựa Việt NamTuy nhiên với việc hầu như tất cả nguyên liệu đầu vào đều phải nhập khẩuthì khả năng cạnh tranh của sản phẩm nhựa Việt Nam là rất yếu, nhất là trong giaiđoạn 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 BRVTNguồn: Hiệp hội nhựa Việt NamHình 1.3: Các nước cung cấpchính nguyên liệu ngành nhựacho Việt NamHiện tại Việt Nam có hai nhà máy sản xuất PVC với công suất tổng hợp đạttrên 200.000 tấn/năm, trong đó 30% là dành cho xuất khẩu và 70% là dành cho thịtrường trong nước (đó là Công ty TPC Vina và Công ty Nhựa và Hóa chất PhúMỹ). Như vậy, cho đến năm 2015 – 2016 và cả các năm sau đó Việt Nam vẫn cònphải nhập khẩu PVC nếu như ngay từ bây giờ không có nhà đầu tư nào quan tâmđến lĩnh vực này.Qua những phân tích trên ta thấy rõ ràng nhu cầu PVC và các sản phẩmpolymer ngày càng nhiều, do đó phải tính đến xây dựng ngành sản xuất PVC nóiriêng và ngành nhựa nói chung để tiết kiệm được chi phí và để đáp ứng nhu cầucủa thị trường, góp phần bình ổn sự phát triển kinh tế đất nước. Hiện tại nhà máylọc dầu ở Dung Quất (Quảng Ngãi) đã đi vào hoạt động ổn định, trong tương lai lànhà máy lọc - hóa dầu Nghi Sơn (Thanh Hoá) và Cụm tổng hợp Hóa dầu miềnNam đi vào hoạt động sẽ là cơ hội thuận lợi cho sự phát triển công nghiệp chất dẻonói chung và PVC nói riêng.1.2. Cấu tạo, tính chất và ứng dụng của PVC [8]1.2.1. Cấu tạoPolyvinylclorua (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/cm3.Polyvinylclorua được trùng hợp theo cơ chế gốc tự do là sự kết hợp của các phântử theo "đầu nối đuôi" thành mạch phát triển. Trong mạch phân tử, các nguyên tửclo 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 BRVT1.2.2. 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 75-80oCKhối lượng riêng 1,1-1,4 g/cm3Giới hạn bền kéo 400-600 kg/cm2Giới hạn bền uốn 900-1200 kg/cm2Giới hạn bền nén 800-1600 kg/cm2Độ bền va đập 70-160 kg/cm2Độ dãn dài tương đối 10-15%1.2.2.1. Độ hòa tan của PVCPolyvinylclorua là Polymer phân cực nên có thể hòa tan trong các dung môinhư este, hydrocacbon clo hóa, nitrobenzen. Tuy nhiên PVC chỉ hòa tan khi trọnglượng phân tử thấp, còn khi trọng lượng phân tử cao thì tan rất hạn chế, ở nhiệt độcao độ tan tăng lên. Để tăng độ hòa tan cho Polyvinylclorua thường tiến hành biếntính Polyvinylclorua như đồng trùng hợp với vinylaxetat, vinylindeclorua.1.2.2.2. Tính nhiệtHệ số giãn nở phụ thuộc vào loại liên kết giữa các nhóm nguyên tử hoặcphân tử này và hệ số này càng lớn khi cường độ liên kết càng yếu. Vật liệuHệ số giãnnở10-6 C-1Độ dẫn nhiệtW/moCNhiệt dungriêngở 20oC(kJ/kgoC)PVC không hóadẻo70-80 0,12 - 0,3 0,84 -1,25PS 60 - 80 0,10 - 0,14 1,34Ngành 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 BRVTThủy tinh 3 - 4 1,25 0,71 - 0,84Thép 11 -12 55 0,437Khi ở 1400C bắt đầu phân hủy chậm và ở 1700C thì phân hủy nhanh hơn.Khi tăng nhiệt độ, HCl sinh ra nhiều hơn và nó làm cho PVC xuất hiệnmàu, tính tan của Polyvinylclorua dần dần mất đi theo độ phân hủy của nó. Tínhtan của Polyvinylclorua mất dần là do tạo liên kết ngang. Và sự đổi màu của Polyvinylclorua do tạo liên kết đôi liên hợpSự phân hủy polyvinylclorua khi đun nóng cũng theo phản ứng chuỗi, trungtâm 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 xảyra 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 BRVTĐể tăng độ ổn định nhiệt cho polyvinylclorua người ta thêm vào chất ổnđịnh nhiệt, các chất này có tác dụng làm chậm hoặc kìm hãm sự phân hủyPolymer. Trong tất cả các loại chất ổn định nhiệt thì hợp chất vô cơ và cơ kim làquan trọng nhất vì ngoài tác dụng ổn định nhiệt chúng còn ngăn cảnpolyvinylclorua khỏi bị phân hủy trong điều kiện gia công ở nhiệt độ cao và cókhả 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 chấthóa dẻo có ý nghĩa rất quan trọng. Chất hóa dẻo là chất độn với polyvinylclorualàm 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 dụngnhất là DOP (Diocthyl phtalate).1.2.2.4. Tính chất điện Thông thường các Polymer trong đó có Polyvinylclorua không có nhữngphần tử tích điện, điện trở rất lớn (1015 – 1018 mΩ). Polyvinylclorua được dùnglàm 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 BRVTThành phần của PVC có đặc thù mà các loại nhựa khác không có: trongphân tử monome VCM có tới gần 60% khối lượng là từ Clo. Clo được hình thànhqua quá trình điện phân muối ăn (NaCl). Do đó PVC ít phụ thuộc vào sự biến đổigiá 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 vựcxây 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 lượngPVC trên toàn thế giới.Hình 1.4: Các lĩnh vực ứng dụng của PVC trên thế giớiHình 1.5: Các lĩnh vực ứng dụng của PVC tại Việt NamỐng PVC được sử dụng trong những điều kiện kỹ thuật cũng như môitrường 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 hóachất Ống PVC cũng là sự lựa chọn tối ưu trên phương diện thi công. Ống PVCnhẹ nên chi phí vận chuyển thấp và công lắp đặt thấp (chỉ bằng 60 - 70% so vớicác loại ống khác).Ngoài ống dẫn, PVC được sử dụng cho xây dựng nhà cửa và trang trí nộingoại thất. Vật liệu PVC dùng trong lắp đặt và trang trí nhà cửa hiện nay chưa phổbiến ở Việt Nam (chỉ chiếm khoảng 24% tổng nhu cầu). Nhưng trên thế giới, ởNgành Công nghệ kỹ thuật Hoá học 10 Khoa Hoá học và Công nghệ thực phẩm Đồ án tốt nghiệp Đại học - Khoá 2010-2014 Trường ĐH BRVTnhiều nước tỷ lệ này rất cao, ví dụ như ở Mỹ là 60%. Điều đó là do độ bền cao,khả năng lắp đặt dễ dàng, dễ bảo trì của các sản phẩm PVC.1.2.3.2. Trong lĩnh vực điện và điện tử:Đây chính là lĩnh vực mà nhờ nó PVC đã phát triển một cách nhanh chóngvà đột phá. Ngày nay, PVC chiếm gần 50% thị phần ở lĩnh vực sản xuất đồ điện vàđiện tử. Một số lĩnh vực sản xuất phổ biến cần dùng PVC:• Máy điều hoà không khí, máy lạnh, máy giặt …• Dụng cụ gia đình.• Máy tính, đĩa mềm cho máy tính, bàn phím …• Cáp quang.1.2.3.3. Trong lĩnh vực ôtô, xe máy:PVC đóng một vai trò to lớn trong chế tạo ô tô, mô tô hiện đại. Nó được sửdụng thay thế kim loại và vật liệu khác để chế tạo các bộ phận sườn xe, tấm chắngió, tấm lót sàn, tấm chắn bùn và nhiều chi tiết khác. Việc sử dụng PVC còn làmcho:• Tuổi thọ của xe dài hơn: Do độ bền của PVC, tuổi thọ của xe tăng từ 11,5 nămtrong những năm 1970 lên 17 năm như hiện nay.• Khách hàng có nhiều lựa chọn hơn: Do PVC rẻ, nên tùy thuộc vào yêu cầu củathị trường, nhà sản xuất có nhiều phương án sử dụng nguyên vật liệu để tạo ranhiều mẫu mã hấp dẫn khách hàng với giá cả hợp lý.1.2.3.4. Trong các lĩnh vực khác:Bao bì cho thực phẩm và hàng hóa tiêu dùng, đồ chơi trẻ em, giày dép, áomưa, túi xách, và rất nhiều các mặt hàng tiêu dùng khác. Những sản phẩm nàyđược dùng phổ biến vì ngoài những tính ưu việt nêu trên chúng còn dễ cho nhiềumàu sắc hấp dẫn, dễ lắp đặt và lau chùi khi làm vệ sinh.1.3. Lý thuyết trùng hợp polyvinyl clorua [8]1.3.1. Đặc điểm của phản ứng trùng hợpPhản ứng trùng hợp:Ngành Công nghệ kỹ thuật Hoá học 11 Khoa Hoá học và Công nghệ thực phẩm Đồ án tốt nghiệp Đại học - Khoá 2010-2014 Trường ĐH BRVTQuang trùng hợp vinylclorua dưới ánh sáng mặt trời không có chất khởiđầu xảy ra chậm nhưng dưới ảnh hưởng của ánh sáng tử ngoại (tăng nhiệt độ) thìnhanh hơn. Khi có chất khởi đầu là O2 thì vận tốc trùng hợp diễn ra nhanh hơn, doO2 kết hợp với vinylclorua tạo ra peroxit, peroxit phân hủy thành các gốc và trùnghợp.Trùng hợp vinylclorua trong dung môi thường thu được Polymer có trọnglượng phân tử thấp và vận tốc phản ứng chậm. Nhiều trường hợp dung môi ảnhhưởng đến trật tự sắp xếp của các mắt xích dọc theo mạch phân tử. Nếu tiến hànhtrùng hợp vinylclorua trong điều kiện trên 75oC thì có khí HCl tách ra từPolyvinylclorua. Hiện tượng này dễ xảy ra khi có dung môi.Để điều chỉnh khối lượng phân tử của PVC người ta thường sử dụng 2cách: điều chỉnh nhiệt độ phản ứng và thêm hợp chất có khả năng truyền mạch.1.3.2. Cơ chế của quá trình trùng hợpCơ chế trùng hợp monomer vinylclorua tạo PVC là trùng hợp gốc xảy ratheo ba giai đoạn: Giai đoạn khơi mào Giai đoạn phát triển mạch Giai đoạn ngắt mạch. Giai đoạn khơi mào tạo ra các gốc hoạt tính:Có thể khơi mào bằng các tác nhân khơi mào như dùng nhiệt hoặc ánhsáng. Các chất khơi mào sử dụng có thể có cấu trúc đối xứng hoặc bất đối xứng.Các chất khơi mào được sử dụng trong phản ứng trùng hợp vinylclorua để tạo hạtnhựa PVC là các chất khơi mào thường có cấu trúc R1-O-O-R2, R3-N=N-R4,…vídụ như: ter-butyl peroxyneodecanoate, Di-2-etylhexyl peroxidecarbonate hay hợpchất azo, diazo.Ở giai đoạn đầu chất khơi mào phân hủy dưới tác dụng của nhiệt hay ánhsáng tạo ra các gốc tự do:Ngành Công nghệ kỹ thuật Hoá học 12 Khoa Hoá học và Công nghệ thực phẩm Đồ án tốt nghiệp Đại học - Khoá 2010-2014 Trường ĐH BRVTGọi tắt các gốc tự do tạo ra là R*. Giai đoạn phát triển mạch:Các gốc của chất khơi mào sẽ tác dụng với vinylclorua để tạo các gốctương ứng. Các gốc này tiếp tục tác dụng với vinylclorua để thực hiện phản ứngchuyển gốc (truyền năng lượng) và do đó kéo dài mạch trùng hợp ra.Ngành Công nghệ kỹ thuật Hoá học 13 Khoa Hoá học và Công nghệ thực phẩm Đồ án tốt nghiệp Đại học - Khoá 2010-2014 Trường ĐH BRVT Giai đoạn ngắt mạch:Sự ngắt mạch của phản ứng gắn liền với sự bão hoà điện tử không cặp đôi,nên quá trình ngắt mạch là kết quả tương tác của hai gốc tự do. Đó là sự kết hợpgiữa các gốc Polymer với nhau theo hai cơ chế: Tái hợp gốc. Bất tỷ phân.Tái hợp gốc: Nếu quá trình ngắt mạch của các Polymer theo cơ chế này thìkết 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 thìPolymer 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 tươngNgành Công nghệ kỹ thuật Hoá học 14 Khoa Hoá học và Công nghệ thực phẩm Đồ án tốt nghiệp Đại học - Khoá 2010-2014 Trường ĐH BRVT• Trùng hợp huyền phù1.3.3.1. Trùng hợp khốiLà quá trình trùng hợp monome không dùng dung môi. Polymer thu được ởdạng một khối lớn.Phương pháp này ít được sử dụng để trùng hợp Polyvinylclorua vì sảnphẩm thu được có trọng lượng phân tử không đồng đều, khó nghiền và xử lý, khódẫn nhiệt phản ứng ra do đó gây ra hiện tượng nhiệt cục bộ làm phân hủy Polymertạo ra khí HCl và làm biến màu sản phẩm, sản phẩm Polymer ở dạng khối khó giacông. Tuy nhiên phương pháp này đem lại sản phẩm có độ sạch cao và tính cáchđiện cao, có thể dùng để sản xuất vật phẩm trong suốt. Phương pháp này thườngsử dụng để tạo các vật phẩm có hình dáng phức tạp, sản phẩm tạo thành được sửdụng không qua các quá trình gia công trung gian.1.3.3.2. Trùng hợp dung dịchDung môi sử dụng phải trơ với các hợp chất trong phản ứng để hạn chếphản ứng truyền mạch.Phương pháp thứ nhất gọi là phương pháp "vecni": trong đó môi trường phản ứng làdung môi hòa tan được cả monome lẫn Polymer như dicloetan, disunfuacacbon.Tách Polymer ra bằng cách dùng nước để kết tủa hoặc chưng cất để tách hết dungmôi. Phương pháp này ít được dùng vì quá trình trùng hợp lâu và tốn nhiều dungmôi, sản phẩm thu được có độ sạch không cao. Tuy nhiên sản phẩm của quá trìnhnày có thể đem đi sử dụng ngay cho các công đoạn khác như đem đi kéo sợi để tạocác sản phẩm vải lót máy móc.Phương pháp thứ hai là tiến hành trùng hợp trong dung môi hòa tan monome nhưngkhông hòa tan Polymer như axeton. Trong trường hợp này Polymer dần dần táchra ở dạng bột mịn. Phương pháp này dễ điều khiển nhiệt độ phản ứng nhưng donồng độ của monome thấp nên Polymer thu được có trọng lượng phân tử khôngcao.1.3.3.3. Trùng hợp nhũ tươngNgành Công nghệ kỹ thuật Hoá học 15 Khoa Hoá học và Công nghệ thực phẩm Đồ án tốt nghiệp Đại học - Khoá 2010-2014 Trường ĐH BRVTỞ đây chất khơi mào tan trong nước vì thế phản ứng trùng hợp xảy ra ở khuvực tiếp xúc giữa vinylclorua và nước. Polymer tạo thành ở trạng thái nhũ tươngtrong nước nên cần phải tách Polymer ra khỏi nhũ tương.Chất khởi đầu thường dùng là hệ oxy hóa khử H2O2 + persulfat, kim loạikiềm. Chất nhũ hóa là các loại xà phòng axit béo, trietanol amin dùng với mộtlượng khoảng 0,1 ÷ 0,5% trọng lượng nước. Lượng chất nhũ hóa tăng thì độ phântán hạt Polymer tăng làm thay đổi vận tốc phản ứng và trọng lượng phân tử củaPolymer.Đối với trùng hợp nhũ tương, chất khởi đầu không những dùng hợp chấtperoxit đơn giản mà còn dùng hệ oxy hóa khử bảo đảm vận tốc trùng hợp lớn hơn(như hệ persulfat amon với NaHSO4 và hệ H2O2-ion Fe2+ ). Ngoài ra cần thêmmuối đệm để giữ nguyên độ pH (thường từ 4 đến 9). Muối đệm hay dùng là axetatkim loại nặng phốt phát, cacbônat kim loại kiềm. Có khi còn dùng thêm cả chấtđiều chỉnh để điều chỉnh tính chất và trọng lượng phân tử của Polymer. Nhược điểm của phương pháp này là Polymer còn chứa nhiều chất nhũ hóavà là chất điện ly nên làm xấu tính chất cách điện của Polymer.PVC ở dạng latex có thể dùng ngay để tráng lên bề mặt vải, da, giấy, hoặcdùng làm nguyên liệu kéo sợi …1.3.3.4. Trùng hợp huyền phù Để trùng hợp huyền phù ta cho vinylclorua lỏng phân tán trong nước, chấtkhởi đầu tan trong monome như:- Tert – butyl peroxyneodecanoate.- Cumyl peroxyneodecanoate.- Di – 2 – etyl hexyl peroxydecarbonate.- Peoxit benzoyl.Bằng cách chọn chất khơi mào hoặc hỗn hợp chất khơi mào có thể điềuchỉnh được vận tốc trùng hợp. Để tăng độ bền của huyền phù thì sử dụng chất ổnđịnh là các Polymer tan trong nước như polyvinyl alcol. Kích thước hạt Polymerthu được trong trùng hợp huyền phù phụ thuộc vào cường độ khuấy trộn và chấtNgành Công nghệ kỹ thuật Hoá học 16 Khoa Hoá học và Công nghệ thực phẩm Đồ án tốt nghiệp Đại học - Khoá 2010-2014 Trường ĐH BRVTổn định đem dùng. Bằng phương pháp trùng hợp giọt ta thu được huyền phùPolymer, hạt Polymer thu được có kích thước lớn hơn rất nhiều so với trùng hợpnhũ tương, vì chất khơi mào tan trong giọt monome nên quá trình trùng hợp xảy ratrong 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 giọtmonome được bao bọc bởi lớp keo bảo vệ. Bản chất trùng hợp huyền phù là trùnghợp khối.  Cơ chế tạo thành hạt Polymer trong trùng hợp huyền phùĐầu tiên tác nhân tạo hạt là các chất hoạt động bề mặt dưới tác động củacánh khuấy và sức căng bề mặt sẽ tạo thành các giọt cầu li ti, các hạt này bao lấycác đơn phân tử vinylclorua và cách ly chúng khỏi môi trường chung, giọtPolymer có lớp bao ổn định tạo thành.Dưới tác dụng của chất khơi mào, các đơn phân tử vinylclorua kết hợp vớinhau tạo thành phân tử Polymer, nếu kết thúc quá trình trùng hợp và tách hếtmonome ra thì ta thu được Polymer có bề mặt rất lớn được bao phủ bởi lớp keobảo vệ. Tiến hành trùng hợp tiếp, kích thước hạt Polymer tăng lên. Khi mức độchuyển hóa 20 ÷ 30% thì chúng dính vào nhau và hợp lại tạo thành khối nhỏ rấtxốp và được trương lên trong monome phù hợp với thời điểm biến mất của phalỏng giọt monome ban đầu (bắt đầu giảm áp 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 BRVTƯu điểm của phương pháp này là Polymer thu được có kích thước hạt lớnvà đồng đều hơn, độ tinh khiết cao hơn so với Polymer thu được từ phương phápnhũ tương do hạt to nên dễ tách ra khỏi nước bằng ly tâm hoặc lọc. So sánh các phương pháp trùng hợp PVCYếu tốPhương pháp trùng hợp VCKhối Dung dịch Nhũ tương Huyền phùKhả năng hòa tan của chất khởi đầuTan trongVCTan trongVCKhông tantrongVCTan trongVCPhụ gia Không Dung môiNước, chấttạonhũ tươngNước, tácnhân phân tánKhuấy trộn Không cần Không cần Cần thiết Cần thiếtĐiều khiển nhiệt độKhó Có thể được Dễ dàng Dễ dàngSự cô lập PVC Thu VC Có thể được Dễ dàng Dễ dàngKích cỡ hạt ( m)µ60 - 300 < 0,1 0,1 20 - 300Từ bốn phương pháp trùng hợp vinylclorua để sản suất nhựapolyvinylclorua ở trên, nhận thấy phương pháp trùng hợp vinylclorua trong huyềnphù 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 tươngđối cao (80 ÷ 90%).1.4. Nguyên liệu tổng hợp PVC [5]Nguyên liệu chính để sản xuất polyvinylclorua là vinylclorua và một sốnguyên liệu phụ khác như chất khơi mào, chất tạo hạt, chất ổn định nhiệt, chấtchống tạo bọt… Tùy theo loại và hàm lượng của các nguyên liệu phụ này mà ta cóthể tạo ra được nhiều loại Polyvinylclorua khác nhau (có độ trùng hợp trùng hợpkhác nhau) ví dụ như:Ngành Công nghệ kỹ thuật Hoá học 18 Khoa Hoá học và Công nghệ thực phẩm Đồ án tốt nghiệp Đại học - Khoá 2010-2014 Trường ĐH BRVT♦ K57: Là loại nhựa có khối lượng phân tử thấp, được ứng dụng trong lĩnhvực nhựa cứng ứng dụng làm ống, các đầu nối, chai lọ, màng phim …♦ K66R: Là loại nhựa có khối lượng phân tử trung bình, được ứng dụng chủ yếu trong lĩnh vực nhựa cứng. Đặc biệt, nhờ các đặc tính kỹ thuật riêng mà nó sẽ làm tăng tốc độ đùn cho các sản phẩm cứng như ống nước, tấm ốp trần ♦ K66F: Là loại nhựa có khối lượng phân tử tương đối cao, ứng dụng chủyếu trong lĩnh vực nhựa mềm và một phần trong lĩnh vực nhựa cứng ứng dụng sảnxuất các vật liệu dẻo như ống mềm, da giầy, dây cáp …♦ K70: Là loại nhựa có khối lượng phân tử tương đối cao, chỉ ứng dụngtrong lĩnh vực nhựa mềm sản xuất màng phim, da giầy, dây cáp điệnTrong bốn loại trên thì loại K-66R đang được sử dụng nhiều nhất (chiếmkhoảng 90%) và hiện nay nhà máy cũng đang sản xuất loại nhựa đó . Các nguyênliệu chính để sản xuất loại nhựa này gồm có: Vinylclorua monomer, nước, chấtkhơi mào, chất tạo huyền phù, chất ổn định nhiệt và một số phụ gia chống tạobọt 1.4.1. Vinylclorua monomer (VCM) Vinyl clorua là nguyên liệu chính để sản xuất polyvinylcloruaCông thức cấu tạoKhối lượng phân tử 62,5Nhiệt độ sôi -10,8oCNhiệt độ nóng chảy -153,7oCNhiệt hóa hơi ở 35oC 75,2 kcal/kg.oCKhối lượng riêng ở 58oC 0,899 g/cm3Độ nhớt động lực ở 35oC 0,18.10-3Pa.sĐộ tan trong nước ở 20oC 25,7 mg/100mlVCM tạo hỗn hợp nổ với không khí ở giới hạn 3,6 ÷ 26,4% về thể tích.Vinyl clorua ở nhiệt độ và áp suất thường là khí không màu, có mùi giốngmùi của cloroform. Vinyl clorua tan trong các dung môi như axeton, C2H5OH, cáchydrocacbon thẳng và thơm. Vinyl clorua có tính độc, khi tiếp xúc nhiều có thểgây ung thư gan. Nồng độ cho phép của nó khi tiếp xúc làm việc là 7 ppm trongNgành Công nghệ kỹ thuật Hoá học 19 Khoa Hoá học và Công nghệ thực phẩm Đồ án tốt nghiệp Đại học - Khoá 2010-2014 Trường ĐH BRVTthời gian 8h một ngày sản xuất. Khi tiếp xúc với vinyl clorua nồng độ cao thì nógây choáng, mất ổn định, gây hôn mê và có thể gây bỏng da nếu tiếp xúc trực tiếpvới VCM.Có thể bảo quản và chuyên chở vinyl clorua ở trong bình thép chịu áp suấthoặc trong bình chứa ở nhiệt độ thấp (khoảng -20oC). Thường thêm vào một lượngkhoảng 5 ppm (so với vinylclorua) các chất như hydroquinon, khi bảo quản vàchuyên chở. Các phương pháp sản xuất vinylclorua Sản xuất từ Acetylene Sản xuất từ Ethylene Sản xuất từ 1,2-Etylenediclorua (EDC)1 Sản xuất từ Acetylene.Quá trình sản xuất từ Acetylene có nhược điểm lớn là công nghệ phức tạpdo 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• HydrocacbonQuá trình sản xuất từ than đá - đá vôi với ưu điểm là nguồn nguyên liệu dồidào được sử dụng phổ biến hơn.Phản ứng chính của quá trình sản xuất : HC≡CH + HCl → CH2=CHCl (120 – 150oC) Xúc tác : HgCl2 (Tính chọn lọc cao), xúc tác pha khí. Nồng độ HgCl2 : 5-10%. Trong công nghiệp sử dụng hệ xúc tác HgCl2/C* có nồng độ 10%.2 Sản xuất từ Ethylene.Hiện nay trên thế giới, Ethylene chủ yếu được sản xuất bằng con đườngcracking nhiệt các hydrocacbon.Nguồn nguyên liệu được sử dụng là phân đoạn nhẹ của quá trình chưng cấtdầu mỏ (gồm các hợp chất của nhiệt độ sôi đến 200oC, hay còn được gọi là phânđoạn xăng. Phân đoạn này gồm các hydrocacbon chứa từ 2-10 nguyên tử cacbon.)2CH4  C2H4 + 2H2 2CH4  C2H2 + H2 C2H6 → C2H4 + H2Ngành Công nghệ kỹ thuật Hoá học 20 Khoa Hoá học và Công nghệ thực phẩm Đồ án tốt nghiệp Đại học - Khoá 2010-2014 Trường ĐH BRVTNhiệt độ : Đạt hiệu suất cao nhất : 800 – 900oC.Áp suất : 200 – 250KPa. Trong quá trình phản ứng, áp suất lò phản ứng sẽtăng mạnh, vì vậy để giảm áp suất riêng phần của các hydrocacbon người ta dùngcách phun hơi nước quá nhiệt vào lò phản ứng.Quá trình:CH2=CH2 + Cl2 → ClCH2CH2Cl2ClCH2CH2Cl → 2CH2=CHCl + 2HCl CH2=CH2 + 2HCl + 1/2O2 → ClCH2CH2Cl + H2O + Q2 CH2=CH2 +Cl2 + 1/2O2 → 2CH2=CHCl + H2O + Q• Nguyên liệu đầu vào là Etilen, Clo, và không khí. • Nhiệt độ : 350oC.• Áp suất 0,1 ÷ 0,4MPa, độ chuyển hoá tốt, hiệu suất phản ứng là 95%• Xúc tác : CuCl2 và FeCl3Công nghệ sản xuất tận dụng nhiệt từ các phản ứng Clo hóa và Clo-Oxyhóa để cung cấp nhiệt cho quá trình nhiệt phân EDC.3. Sản xuất từ EDCEDC điều sản xuất bằng phản ứng Oxyclo hóa Etilen.Phản ứng tỏa nhiệt diễn ra trong thiết bị phản ứng tầng sôi có xúc tácClorua Đồng, ở nhiệt độ 200-220oC, áp suất 2,5-4 bar.C2H4 + Cl2 → C2H4Cl2 + QC2H4 + 2HCl + 1/2 O2 → C2H4Cl2 + H2OĐể sản xuất VCM từ EDC, có 3 quá trình được sử dụng phổ biến: • Phản ứng với NaOH.Phản ứng chính: CH2Cl-CH2Cl + NaOH → CH2=CHCl + NaCl + H2ONhiệt độ : 60 ÷ 700CÁp suất : 0,2 – 0,8 atmThời gian phản ứng : 4 – 5 giờ.• Nhiệt phân không có xúc tác.Cơ sở : Phản ứng xảy ra theo cơ chế chuỗi gốc. Nó được bắt đầu bằng phảnứng phá vỡ liên kết C-Cl .ClCH2-CH2Cl → ClCH2-CH2 + Cl Cl + ClCH2-CH2Cl → ClCH2-CHCl + HClClCH2-CHCl → CH2=CHCl + Cl Ngành Công nghệ kỹ thuật Hoá học 21 Khoa Hoá học và Công nghệ thực phẩm Đồ án tốt nghiệp Đại học - Khoá 2010-2014 Trường ĐH BRVTNhiệt độ : 450- 650oCÁp suất : 0,1 – 0,4 Mpa.• Nhiệt phân có xúc tácXúc tác sử dụng : silicagel, anilu-kim loại, NaCl, zeolit, Nhiệt độ : 200 – 450oCChất xúc tác sẽ tương tác với Cl2 để tạo ra gốc tự do ban đầu. Cl2 → 2Cl Cl + ClCH2CH2Cl → ClCH2CHCl + HClClCH2CHCl → CH2=CHCl + Cl Cl + Cl → Cl2Tuy nhiên việc sử dụng xúc tác không mang lại hiệu quả cải thiện hiệu suấtphản ứng, phương pháp có sử dụng chất xúc tác cũng chỉ đạt 60-70%. Vì vậytrong quy mô công nghiệp người ta thường sử dụng phương pháp không có xúc tácđể tiết kiệm chi phí.1.4.2. Nước• Nước được sử dụng trong nhà máy là Demineralize water (DMW) (nướcđã xử lý khoáng, tức là nước đã loại bỏ hoàn toàn các ion). Quá trình loạibỏ ion trong nước trước khi đưa vào lò phản ứng là cần thiết vì các ioncó trong nước có thể làm thay đổi đến quá trình sản xuất của tác nhân tạohạt và ảnh hưởng đến tính chất cách điện của PVC. Và do đã loại bỏ ionnên độ dẫn điện của Demineralize Water rất thấp• Nước đã xử lý khoáng được sử dụng như là một sản phẩm có thể thayđổi được.• Nước demineralize cần được xử lý sao cho pH = 5-9. Ngoài giới hạnnày sẽ ảnh hưởng đến quá trình tổng hợp chất khơi mào.• Tùy theo nhiệt độ của nước vào reactor mà phân biệt 2 loại: colddemineralize (dưới 180C) và warm demineralize (290C).1.4.3. Chất khơi mào (khởi đầu)Chất khơi mào được sử dụng với mục đích tạo ra các gốc tự do, các gốc tựdo này sẽ khơi mào cho quá trình truyền mạch của monome từ đó làm tăng vận tốccủa quá trình phản ứng. Chất khơi mào hình thành trong thiết bị phản ứng từ 3 hóachất: Cat C, Cat D, Cat E với tỉ lệ mol 2:1:2 với thứ tự đầu tiên nạp cat E sau đóNgành Công nghệ kỹ thuật Hoá học 22 Khoa Hoá học và Công nghệ thực phẩm Đồ án tốt nghiệp Đại học - Khoá 2010-2014 Trường ĐH BRVTtới cat D cuối cùng là cat C; phải nạp đúng tỉ lệ nếu chỉ một thành phần vượt quágiới hạn sẽ không có được bản chất của chất khơi mào như ban đầu vì nếu xúc tácdư sẽ dẫn tới ăn mòn.1.4.3.1. Cat CTên gọi: Ethyl chlorofomateCông thức hóa học: C2H5- O-CO- ClTrạng thái vật lí Dạng lỏngMàu Không màu đến màu vàngMùi Mùi hăng (cay).pH < 7Điểm chảy -80oCĐiểm sôi 93- 95oCĐiểm chớp cháy 10oCGiới hạn nổ trên 12,6%(V) ở 37,5oC;125,5 mbarGiới hạn nổ dưới 3,7% (V) ở 13oC; 37 mbarNhiệt độ bốc cháy 450oCÁp suất hơi 54 mbar (20oC)Khối lượng riêng 1,14 g/cm3 (20oC).Khả năng tan trong nước tan tốtĐộ nhớt động lực 0,046 mPa.s (20oC)Độ độc hại : • Là chất có thể cháy và rất dễ bắt cháy, độc tính cao, có thể gây tử vong nếu hít phải hơi hoặc nuốt vào.Những biện pháp an toàn khi sử dụng và cất giữ Cat C: • Khi sử dụng cần có các dụng cụ bảo hộ đặc biệt như bộ cung cấp khí thở,quần áo chống hóa chất.• Khi lưu trữ tránh nguy cơ bắt cháy (lửa và nguồn tạo tia lửa), đóng kínthùng chứa, đặt ở vùng lạnh (20oC) và tránh ẩm ướt.• Xử lý an toàn khi thải bỏ: trung hòa bằng dung dịch NaOH, thấm hút khibị đổ.1.4.3.2. Cat DTên gọi: Hydrogen peroxide 35%. Công thức hóa học : H2O2.Trạng thái vật lí Dạng lỏngMàu Trong, không màuMùi Không mùiNgành Công nghệ kỹ thuật Hoá học 23 Khoa Hoá học và Công nghệ thực phẩm Đồ án tốt nghiệp Đại học - Khoá 2010-2014 Trường ĐH BRVTpH 14Điểm sôi 112oCĐiểm đóng băng -14oCKhối lượng riêng (20oC) 1,27 g/cm3Khả năng tan trong nước Tan trong nướcĐộ độc hại : • Là chất không cháy nhưng nguy hiểm khi cháy với chất khác.• Nguy hiểm khi nổ với chất khác, có thể nổ khi có mặt của ngọn lửa, tialửa, nhiệt, hợp chất hữu cơ, kim loại hay axit.• Là tác nhân oxi hóa mạnh.• Có thể gây ngứa, viêm hoặc bỏng da. • Có thể gây ung thư và đột biến gen.Những biện pháp an toàn khi sử dụng và cất giữ Cat D:• Dùng các dụng cụ bảo hộ thích hợp.• Khi lưu trữ: đóng kín thùng chứa, tránh xa nguồn nhiệt và vật liệu dễcháy, để nơi khô ráo, không để gần thùng chứa axit, các kim loại lưỡngtính như nhôm, magie, thiếc, kẽm.• Khi bị tràn ra ngoài, dùng cát hoặc hợp chất trơ để thu dọn.1.4.3.3. Cat ETên gọi: Sodium hydroxide (xút) 10%.Công thức hóa học: NaOHTrạng thái vật lí Dạng lỏngMàu TrongMùi Không mùiVị Đắng, kiềm mạnhpH(1% dung dịch/nước) BazơĐiểm sôi Điểm thấp nhất là 100oC (nước)Khối lượng riêng (20oC) 1,06 g/cm3Áp suất hơi 20oC (kPa) 2,3Tỷ trọng hơi (không khí = 1) 0,62Độ độc hại : • Là chất không cháy, không gây nguy hiểm nổ khi có ngọn lửa trần, tialửa hay va chạm mạnh.Ngành Công nghệ kỹ thuật Hoá học 24 Khoa Hoá học và Công nghệ thực phẩm Đồ án tốt nghiệp Đại học - Khoá 2010-2014 Trường ĐH BRVT• Là chất ăn da, có thể gây ngứa, viêm hoặc bỏng da. Dạng lỏng hay sươnggây tổn thương mắt, miệng và bộ máy hô hấp. Hít phải hơi có thể gây tổnthương bộ máy hô hấp.Những biện pháp an toàn khi sử dụng và cất giữ Cat E : • Khi sử dụng dùng khiên che mặt, đồ chống hóa chất, mặt nạ dưỡng khí.Đảm bảo rằng các thiết bị bảo vệ hô hấp phải được kiểm tra và có chứngchỉ, găng tay, ủng.• Điều kiện lưu trữ: Đóng thùng chứa lại khi không dùng. Để nơi khô ráo,thoáng khí.  Quá trình hình thành chất khơi màoChất khơi mào hình thành trong thiết bị phản ứng từ 3 hóa chất: Cat C, CatD, Cat E với tỉ lệ mol 2:1:2 với thứ tự đầu tiên nạp cat E sau đó tới cat D cuốicùng là cat C; phải nạp đúng tỉ lệ nếu chỉ một thành phần vượt quá giới hạn sẽkhông có được bản chất của chất khơi mào như ban đầu vì nếu xúc tác dư sẽ dẫntới ăn mòn.Phương trình phản ứng:NaOH + H2O2 → HOO- + H2O + Na+HOO- + C2 H5 OCOCl → C2H5-OCO-OOH + Cl-C2H5-OCO-OOH → C2H5-OCO-OO- + H+C2H5-OCO-OO- +C2H5OCOCl → C2H5OCO-OO-OCOC2H5 + Cl-Chất khơi mào C2H5OCO – OO – OCOC2H5 sẽ tạo ra các gốc tự doC2H5OCOO˙. Các gốc tự do này sẽ tấn công vào các monome tạo ra các gốc tự domới.Hiệu suất phản ứng khơi mào thường lớn hơn 90%, thời gian phản ứngtrong khoảng 5 phút. Do đó để đủ lượng gốc tự do cho phản ứng hình thành PVCthì lượng chất xúc tác cho phản ứng cần dư xúc tác. Tuy nhiên, xúc tác dư sẽ dẫntới ăn mòn. Do vậy tỷ lệ cho xúc tác thực tế như sau: cat C : cat D : cat E theo tỷ lệ2,1 : 1: 2,1.Ngành Công nghệ kỹ thuật Hoá học 25 Khoa Hoá học và Công nghệ thực phẩm

Trích đoạn

Tính toán thiết bị chính
Tính cân bằng nhiệt lượng
Tính toán kinh tế
Tính tốn kinh tế

Tài liệu liên quan

Thiết kế Dây chuyền công nghệ xẻ cho ván cốp pha có công suất phân xưởng là 18000 m3/năm
- 19
- 1
- 1
Tính toán thiết kế dây chuyền công nghệ sản xuất MTBE
- 87
- 693
- 0
đồ án công nghệ thiết kế dây chuyền công nghệ sản xuất pvc
- 50
- 910
- 4
thiết kế nhà máy sản xuất nhựa pvc theo phương pháp trùng hợp nhũ tương
- 91
- 1
- 15
Thiết kế phân xưởng sản xuất nhựa polyvinylclorua theo phương pháp trùng hợp huyền phù với công suất là 50.000 tấn năm
- 118
- 938
- 1
thiết kế dây chuyền công nghệ sản xuất pvc huyền phù
- 46
- 618
- 1
Đồ án thiết kế dây chuyền công nghệ chế biến khí bằng ngưng tụ ở nhiệt độ thấp
- 64
- 815
- 0
thiết kế dây chuyền công nghệ sản xuất PVC theo phương pháp trùng hợp huyền phù
- 153
- 1
- 4
thiết kế dây chuyền công nghệ xử lý khí thải từ lò nung clinke của nhà máy xi măng hoàng thạch
- 59
- 786
- 0
Thiết kế dây chuyền công nghệ sản xuất PVC
- 52
- 480
- 0