Thiết kế phân xưởng sản xuất nhựa polyvinyl clorua với công suất 45.000 tấn/năm

• Tác giả: Tô Tâm Lan
• Người hướng dẫn: ThS. Võ Thanh Tiền
• Trường học: Trường Đại Học Bà Rịa-Vũng Tàu
• Chuyên ngành: Công Nghệ Kỹ Thuật Hóa Học
• Đề tài: Thiết Kế Phân Xưởng Sản Xuất Nhựa PVC Công Suất 45.000 Tấn/Năm
• Loại tài liệu: Đồ Án Tốt Nghiệp
• Năm xuất bản: 2012
• Địa điểm: Bà Rịa – Vũng Tàu

• LỜI MỞ ĐẦU
• LỜI CẢM ƠN
• 1. CHƯƠNG 1: LÝ THUYẾT TỔNG QUAN
• 1.1. Giới thiệu về polyme và tiềm năng sử dụng
• 1.2. Tầm quan trọng của các hợp chất cao phân tử
• 1.3. Giới thiệu về Polyvinyl Clorua
• 1.4. Lịch sử phát triển, tình hình sản xuất và tiêu thụ PVC
• 1.5. Cấu tạo, tính chất và ứng dụng của polyvinyl clorua
• 1.6. Lý thuyết trùng hợp polyvinyl clorua
• 1.6.1. Đặc điểm của phản ứng trùng hợp
• 1.6.2. Cơ chế của phản ứng trùng hợp
• 1.6.3. Các phương pháp khơi mào
• 1.6.4. Các phương pháp trùng hợp Vinylclorua tạo PVC
• 1.7. Nguyên liệu tổng hợp PVC
• 1.7.1. Chất ổn định huyền phù (Polyvinyl ancol – PVA)
• 1.7.2. Chất khơi mào (khởi đầu)
• 1.7.3. Chất chống tạo bọt
• 1.7.4. Chất ổn định
• 1.8. Công nghệ sản suất PVC bằng phương pháp trùng hợp huyền phù
• 1.8.1. Quy cách và thành phần nguyên liệu
• 1.8.2. Quy trình tiến hành trùng hợp
• 1.8.3. Một số dây chuyền công nghệ sản xuất PVC trên thế giới
• 1.8.4. Lựa chọn dây chuyền công nghệ sản xuất cho nhà máy
• 2. CHƯƠNG 2: TÍNH TOÁN KỸ THUẬT
• 2.1. Tính cân bằng vật chất
• 2.1.1. Thông số ban đầu
• 2.1.2. Quá trình tính toán
• 2.2. Tính toán thiết bị chính
• 2.2.1. Quy cách thiết bị
• 2.2.2. Tính thể tích của thiết bị phản ứng
• 2.2.3. Tính chiều cao và đường kính thiết bị phản ứng
• 2.2.4. Tính chiều dày thiết bị phản ứng
• 2.2.5. Tính chiều dày vỏ áo thiết bị
• 2.2.6. Chọn bích nối cho thiết bị
• 2.2.7. Tính cánh khuấy của thiết bị phản ứng
• 2.2.8. Tính trọng lượng của thiết bị phản ứng
• 2.2.9. Chọn chân đỡ và tai treo
• 2.3. Tính cân bằng nhiệt lượng
• 2.3.1. Tính toán giai đoạn đun nóng hỗn hợp
• 2.3.2. Tính toán giai đoạn duy trì phản ứng ở 600C
• 2.4. Tính toán thiết bị phụ
• 2.4.1. Tính toán và chọn bơm
• 2.4.2. Tính và chọn các bồn chứa, bể chứa
• 2.4.3. Tính toán thiết bị ngưng tụ
• 2.4.4. Tính toán thiết bị sấy
• 3. CHƯƠNG 3: BỐ TRÍ XÂY DỰNG & TÍNH TOÁN KINH TẾ
• 3.1. Tính toán và bố trí xây dựng
• 3.1.1. Địa điểm xây dựng
• 3.1.2. Tính diện tích của các hạng mục
• 3.1.3. Thuyết minh thiết kế mặt bằng phân xưởng
• 3.1.4. Thông gió và chiếu sáng
• 3.1.5. Cơ sở hạ tầng
• 3.1.6. Xử lý môi trường
• 3.2. An toàn lao động
• 3.2.1. Giới thiệu chung
• 3.2.2. Phân tích đặc điểm của nhà máy
• 3.2.3. Các giải pháp an toàn trong sản xuất
• 3.2.4. Một số biện pháp giải quyết khi có sự cố xảy ra
• 3.3. Tính năng lượng tiêu thụ
• 3.3.1. Tính lượng điện tiêu thụ
• 3.3.2. Tính lượng nước tiêu thụ
• 3.3.3. Tính lượng nguyên liệu đốt tiêu thụ
• 3.4. Tính toán kinh tế
• 3.4.1. Tính chi phí nguyên liệu trong 1 năm
• 3.4.2. Tính chi phí điện, nước trong 1 năm
• 3.4.3. Tính vốn đầu tư
• 3.4.4. Tính quỹ lương cho công nhân, nhân viên trong nhà máy
• 3.4.5. Tổng chi phí sản xuất trong một năm
• 3.4.6. Tính giá thành sản phẩm
• 3.4.7. Tính lợi nhuận và thời gian thu hồi vốn
• DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO

I. Thiết kế phân xưởng sản xuất nhựa PVC

Việc thiết kế phân xưởng sản xuất nhựa PVC với công suất 45.000 tấn/năm là một nhiệm vụ quan trọng trong ngành công nghiệp hóa chất. Phân xưởng này không chỉ đáp ứng nhu cầu thị trường mà còn tối ưu hóa quy trình sản xuất. Nhà máy nhựa PVC được thiết kế dựa trên các tiêu chuẩn kỹ thuật và an toàn lao động, nhằm đảm bảo hiệu quả sản xuất và bảo vệ môi trường. Quy trình sản xuất nhựa PVC bao gồm nhiều bước từ chuẩn bị nguyên liệu đến sản xuất và đóng gói sản phẩm. Việc lựa chọn công nghệ sản xuất phù hợp là yếu tố quyết định đến năng suất và chất lượng sản phẩm. Các công nghệ hiện đại như trùng hợp huyền phù được áp dụng để tối ưu hóa quy trình sản xuất, giảm thiểu tổn thất nguyên liệu và nâng cao hiệu quả kinh tế.

1.1 Quy trình sản xuất nhựa PVC

Quy trình sản xuất nhựa PVC bao gồm nhiều giai đoạn, từ việc chuẩn bị nguyên liệu đến quá trình trùng hợp. Nguyên liệu chính là Vinylclorua (C2H3Cl) với độ tinh khiết cao. Quy trình sản xuất nhựa PVC thường được thực hiện trong các thiết bị phản ứng chuyên dụng, nơi mà các điều kiện nhiệt độ và áp suất được kiểm soát chặt chẽ. Tổn thất trong quá trình sản xuất cần được giảm thiểu để đảm bảo hiệu quả kinh tế. Các thiết bị như bồn chứa, máy khuấy và thiết bị ngưng tụ đóng vai trò quan trọng trong việc duy trì chất lượng sản phẩm. Việc tính toán cân bằng vật chất và năng lượng là cần thiết để đảm bảo rằng quy trình sản xuất diễn ra một cách hiệu quả và bền vững.

1.2 Công nghệ sản xuất nhựa PVC

Công nghệ sản xuất nhựa PVC hiện nay chủ yếu sử dụng phương pháp trùng hợp huyền phù. Phương pháp này cho phép sản xuất nhựa PVC với chất lượng cao và chi phí hợp lý. Công nghệ sản xuất nhựa PVC không chỉ giúp tăng cường năng suất mà còn giảm thiểu tác động đến môi trường. Việc áp dụng các công nghệ tiên tiến trong sản xuất như sử dụng chất xúc tác hiệu quả và quy trình tái chế nguyên liệu đã góp phần nâng cao hiệu quả sản xuất. Các nghiên cứu gần đây cho thấy rằng việc tối ưu hóa quy trình sản xuất có thể giúp giảm thiểu lượng chất thải và tiết kiệm năng lượng, từ đó nâng cao tính bền vững của ngành công nghiệp nhựa.

1.3 Tính toán kinh tế của phân xưởng

Tính toán kinh tế là một phần không thể thiếu trong việc thiết kế phân xưởng sản xuất nhựa PVC. Các yếu tố như chi phí nguyên liệu, chi phí vận hành và chi phí đầu tư cần được xem xét kỹ lưỡng. Việc phân tích chi phí giúp xác định giá thành sản phẩm và lợi nhuận dự kiến. Các số liệu về tiêu thụ năng lượng, nước và nguyên liệu cũng cần được tính toán để đảm bảo rằng phân xưởng hoạt động hiệu quả. Đặc biệt, việc tính toán thời gian thu hồi vốn đầu tư là rất quan trọng để đánh giá tính khả thi của dự án. Các phương pháp phân tích kinh tế như phân tích chi phí-lợi ích và phân tích điểm hòa vốn sẽ giúp đưa ra quyết định đúng đắn trong việc đầu tư vào phân xưởng sản xuất nhựa PVC.