thiết kế nhà máy sản xuất PVC bằng phương pháp trùng hợp huyền phù

ẹo aựn moõn hoùc

GVHD: Th.S Toỏng Thũ Minh Thu

Table of Contents

PHN I : TNG QUAN V Lí THUYT
Chng I : Tm quan trng ca cht do v lý do chn ti
1. Tm quan trng ca hp cht cao phõn t
Cỏc hp cht cao phõn t l nhng thnh phn c bn ca nhiu loi vt liu ch
to m ng dng gn lin vi cỏc tớnh cht c hc ca chỳng. Nhng vt liu ú
phi cú bn, n hi, rn caov v mt ny ch cú kim loi l cú th
cnh tranh c vi cỏc hp cht cao phõn t.
Cỏc hp cht cao phõn t c s dng rng rói trong i sng cng nh
trong k thut, t sn phm thụng dng n cỏc sn phm ng dng trong cụng
ngh cao:
- Cỏc hp cht cao phõn t cú ngun gc thiờn nhiờn nh: Xenlulo v cỏc
dn xut ca nú, du tho mc, Gelatin, Lignhinc s dng nhiu trong sn
xut giy, dt may, sn, keo dỏn
- Cỏc hp cht cao phõn t tng hp thỡ c ng dng rng rói hn nh:
ng dng trong k thut in t, trong ch to mỏy, ng dng trong sn xut ụtụ,
trong xõy dng, s dng trong hng khụng v tr, trong cụng nghip hoỏ cht
Nguyờn nhõn m cỏc hp cht cao phõn t c s dng rng rói trong hu
ht cỏc lnh vc l nh cỏc tớnh cht u vit ca nú m khú cú loi vt liu no cú
kh nng sỏnh c:
- Hu ht cỏc hp cht cao phõn t u rt nh, t trng ca chỳng hu ht
u nm trong khong t 0,8 ữ1,5. bn riờng ln ( bn tớnh trờn 1 n v khi
lng).
- Mt s loi hp cht cao phõn t cú kh nng cỏch õm, cỏch nhit v
cỏch in tt (cỏc polyme xp).
- Cú loi thỡ cú ma sỏt ln, ớt b mi mũn nờn c dựng lm mỏ phanh

xe.Cng cú mt s loi cú ma sỏt bộ nờn c ng dng lm bc cỏc trc.

Page 1


ẹo aựn moõn hoùc

GVHD: Th.S Toỏng Thũ Minh Thu

- Cú loi bn vi axit, bn vi baz v cỏc loi dung mụi nờn c dựng
lm cỏc thit b cha hoỏ cht. c bit cú loi bn vi nc cng toan nh Poly
tetraflo etylen.
- Mt s polyme cú trong sut rt cao nờn c ng dng lm kớnh ụtụ,
mỏy bay (Poly metyl meta acrylat).
- Cú loi cú n hi cao nờn c dựng lm cỏc gi , cỏc vũng m
hay sm lp xe (cỏc loi cao su).
Bờn cnh cỏc tớnh cht ú, cỏc hp cht cao phõn t cũn cú mt tớnh cht
khụng kộm phn quan trng ú l: d gia cụng bng nhiu phng phỏp cho ra cỏc
sn phm a dng.
Nhc im duy nht ca cỏc hp cht cao phõn t ú l kh nng chu nhit
kộm iu ny cng hn ch phn no phm vi ng dng ca nú. Tuy nhiờn, iu
ny cng dn c khc phc khi m ngi ta ang nghiờn cu cỏc cht ph gia v
cht n lm tng kh nng chu nhit ca hp cht cao phõn t lờn rt nhiu.
Cỏc hp cht cao phõn t tn ti c trong mt thi gian di v cú cỏc tớnh
cht a dng l do i phõn t ca nú phc tp v cú linh ng bộ. bn ca
cỏc hp cht cao phõn t cú c khụng phi l do th nhit ng ca chỳng thp
(ngha l d tr nng lng t do thp) m l do linh ng ca cỏc i phõn t
kộm v tc ca cỏc quỏ trỡnh khuch tỏn nh.
iu kin nhit trỏi t, ch cú cỏc vt th cao phõn t mi bn vi
cỏc tỏc ng hoỏ hc v hoỏ lý. Tớnh vnh cu ca cỏc vt th trong t nhiờn núi

chung s khụng cũn na nu chỳng c cu to t cỏc hp cht thp phõn t.
Chớnh t nhng lý do trờn m cỏc hp cht cao phõn t c ng dng sõu
rng trong tt c cỏc lnh vc to nờn mt thi k mi: "thi k ca cht do".
2. Lý do chn ti:
Nh chỳng ta ó bit, sn lng ngnh Nha Vit Nam nm 1989 bng vi
mc nm 1975 l 50.000 tn (ngha l 15 nm khụng h phỏt trin), mc bỡnh quõn
ch s cht do u ngi lỳc ny ch cú 0,7kg/ngi. Bt u t nm 1990 sau khi
nh nc v chớnh ph thc hin chớnh sỏch m ca thi hnh nn kinh t th trng
thỡ ngnh nha mi phc hi v phỏt trin tc cao: 35%/nm trong sut 7 nm
1990 1997 v n nm 1997 t n 380.000 tn, ch s cht do t 5kg/ngi.
Tuy tc tng trng cao, song trong giai on ny mc tng trng tuyt i
hng nm ch t trờn 40.000tn/nm, bi l xut phỏt im ca ngnh quỏ thp.
Thi k 1997 2002 mi thc s l thi k bựng n ca ngnh nha. Tc
tng trng bỡnh quõn l 26% nm, mc tng trng tuyt i l 150.000 tn v
nm 2002 sn lng ngnh nha Vit Nam l 1.260.000 tn/nm, ch s bỡnh quõn
l 15,6kg/ngi. Nhỡn li mc sn lng nm 1989 (50.000 tn/nm vi mc bỡnh
quõn u ngi 0,7kg/ngi) chỳng ta mi thy ht ý ngha ca s phỏt trin ny.

Page 2


ẹo aựn moõn hoùc

GVHD: Th.S Toỏng Thũ Minh Thu

Mc dự tc sn xut hng nha Vit Nam trong nhng nm gn õy xp
trờn mt s nc trong khu vc nh Philippin, Indonesianhng so vi cỏc nc
phỏt trin trờn th gii thỡ vn cũn mt khong cỏch khỏ xa.
Bng I.1: Sn lng ca ngnh nha v ch s bỡnh quõn u ngi trong mt s
nm qua nc ta [15].

Nm

Sn lng (tn)

1975
1989
1990
1994
1995
2000
2002

50.000
50.000
66.000
190.000
280.000
950.000
1.260.000

Ch s bỡnh quõn u ngi
(kg/ngi)
1,05
0,77
1,00
2,62
3,78
12,20
15,6

Hn na ngnh Nha VN ch t cung cp c 10% nguyờn liu, con s ny
quỏ bp bờnh. iu ny tỡm n ri ro ln vỡ phi ph thuc nguyờn liu ngoi nhp.
Trong s cỏc loi cht do s dng hin nay VN thỡ PVC l mt trong nhng
loi c ng dng rng rói nht (bng I.2). Nguyờn nhõn khụng ch do PVC d
gia cụng hn m lý do quan trng hn l cỏc sn phm t PVC d trang trớ hoa vn
trờn b mt, d in, d dỏn, d ni khp hn PP, PE,
Bng I.2: Nhu cu ca mt s loi nha v d bỏo nhu cu trong cỏc nm ti.
Loi
nguyờn liu
PE
PP
PVC
Nha k
thut
Cỏc loi
khỏc

Nm 2000
S lng
T l
(tn)
%
300.000
32
300.000
32
150.000
16

Nm 2005

S lng T l
(tn)
%
600.000
29
650.000
31
370.000
18

Nm 2010
S lng T l
(tn)
%
1.100.000
26
1.300.000
31
750.000
18

96.000

10

240.000

11

550.000

13

104.000

10

240.000

11

500.000

12

T bng I.2 ta rỳt ra nhn xột: Nhu cu PVC ngy cng cao, d tớnh n nm
2005 l 370.000 tn, nm 2010 l 720.000 tn nhng hin nay ch mi cú cụng ty
TPC Vina vi nng sut l 100.000 tn/nm v nh mỏy Phỳ M 100.000 tn/nm.

Page 3


ẹo aựn moõn hoùc

GVHD: Th.S Toỏng Thũ Minh Thu

Nu c 2 nh mỏy hot ng ht cụng sut thỡ ch mi ỏp ng 50% nhu cu PVC
trong nc. Riờng cụng ty TPC Vina d kin s m rng tng nng sut lờn
200.000 tn/nm vn cha ỏp ng nhu cu th trng.
Chớnh vỡ vy m tụi chn ti thit k nh mỏy sn xut PVC bng phng

phỏp trựng hp huyn phự. Nguyờn nhõn tụi chn dõy chuyn cụng ngh sn xut
PVC bng phng phỏp trựng hp huyn phự ny l bi vỡ õy l mụ hỡnh ph
bin nht hin nay cho mt dõy chuyn sn xut PVC trờn th gii v cú th nõng
ụi nng sut sn xut thun li nh s dng chung mt s khu vc nh x lý
nc, úng gúi, phũng thớ nghim...

Chng II : Tng quan v PVC
1. S lc v lch s phỏt trin ca Nha PVC:
Lch s phỏt trin ca PVC bt u t nm 1835 khi m monome Vinyl
Clorua (VCM) ó c Justus Von Liebig tỡm ra, ú l kt qu ca phn ng gia
dicloetylen vi KOH/ru.
T khỏm phỏ ca Liebig, nm 1838 Victo Regnauln ó tin hnh li thớ
nghim ú v khng nh s tin cy ca phỏt minh ny.
Nhng mói n nhng nm 1937 thỡ PVC mi chớnh thc sn xut trong cụng
nghip.
Cụng nghip v cht do núi chung v v PVC núi riờng phỏt trin mnh
nhiu nc nh: Nga, Anh, c, Phỏp, M, Nht(bng II.1). Cũn nc ta
nha PVC c sn xut u tiờn nh mỏy húa cht Vit Trỡ, nhng n nay ch
cú cụng ty TPC Vina l ang sn xut n nh v nh mỏy Phỳ M ó i vo hot
ụng nhng cht lng sn phm khụng n nh.
Bng II.1: Sn lng PVC ca mt s nc (nghỡn tn).
Quc gia
i Loan
Canada
Nht
M
Phỏp
í
c

1980
450
1430
730
670
950

1981
450
222
1130
2600
710
580
920

1982
500
195
1220
2400
790
590
860
Page 4


ẹo aựn moõn hoùc

GVHD: Th.S Toỏng Thũ Minh Thu

Cụng nghip cht do t PVC ang v s phỏt trin rt mnh l vỡ PVC cú
nhiu u im tt nh: bn c hc, n nh húa hc v c bit l d gia cụng ra
nhiu sn phm thụng dng: mng bao gúi, ỏo i ma, dộp, ng v dõy, cỏc chi tit
dựng trong cụng nghip húa chtv hn na ngun nguyờn liu cng d tỡm.
2. Tỡnh hỡnh sn xut v tiờu th PVC.
2.1. Trờn th gii.

Theo d bo ca cc chuyn gia Marketing v lnh vc cng nghip h cht, th
trng da trn th gii ngy cng tng. Nhu cu nha PVC ca cc khu vc Chu Thi Bỡnh Dng c bit l Trung Quc, n s l yu t ch yu lm tng nhu cu
th trng nha PVC.
Mc tng nhu cu PVC ca cc nc t bn gp khong 2 ln mc tng tng
sn phm quc dn ca nc ú.
cc nc ng u, Chu Phi, Trung cn ụng, nhu cu tiu th PVC cng tng
do mc u t vo cc nc ny tng ln.
Nhu cu v nha PVC theo bỡnh qun u ngi cc nc pht trin li thp hn
so vi cc nc ang phỏt trin (chim 2/3 dn s th gii).
T nm 1991 1997 mc tng bỡnh qun v PVC hng nm ca cc nc Chu
- Thi Bỡnh Dng l 6,2%, trong khi mc tng bỡnh qun trn th gii l 5,3%.
Nhu cu tng ln nht v PVC cc nc Chu - Thi Bỡnh Dng l Nht:
chim 34%, Indonexia: 14,6%, Thi Lan: 14,1%, Malaixia: 13,9%, Trung Quc:
12,3%.
2.2. Ti Vit Nam.

Do nhu cu PVC tớnh theo u ngi hin nay Vit Nam so vi nhiu
nc cn thp, nn trong cc nm ti tc tng trng trung bỡnh hng nm s l
40%, sau ú gim xung khong 17%, vo cc nm tip theo.
Hin nay nc ta c 2 Lin doanh sn xut bt PVC mt l: Cng ty Lin doanh gia
Tng cng ty Nha Vit Nam vi Tng cng ty H cht Vit Nam v Cng ty Thi
Plastic Chemical Public Ltd vi cng sut 80.000tn/nm. Nm 2001 nh my hot

ng vi cng sut 100% nm 2002 cng sut Nh my tng len 100.000 tn/nm.

Page 5


ẹo aựn moõn hoùc

GVHD: Th.S Toỏng Thũ Minh Thu

Hai l: Cng ty TNHH nha v h cht Ph M ti khu cng nghip Ci Mp l lin
doanh gia cng ty xut nhp khu tnh B Ra- Vng Tu vi tng cng ty du khớ
Petronas ca Malaysia c cng sut l 100.000 tn bt PVC/nm.
Trong nm 2000 c nc ta tiu th khong 150.000 tn bt PVC, nhng ch
ỏp ng c khong 40% nhu cu cn phi nhp khu khong 60% t cc nc trn
th gii. Ngi vic sn xut bt PVC hai Cng ty Lin doanh trn cn sn xut PVC
Compound vi cng sut 6000 tn/nm, hai Cng ty ny s dng ht cng sut
thit k, nhng vn cha ỏp ng ht nhu cu cc chng loi PVC Compound trong
nc m ch sn xut ch yu cc loi PVC lm ph kin cn cc loi PVC dng cho cc
chi tit c chng vn phi nhp khu.

3. Cỏc phng phỏp sn xut PVC: sn xut PVC cú nhiu phng phỏp nh
phng phỏp trựng hp khi, trựng hp trong dung dch, trựng hp nh tng v
trựng hp huyn phự.
3.1. Phng phỏp trựng hp khi:
L quỏ trỡnh trựng hp Monome pha lng khụng dựng dung mụi, Polyme
thu c dng mt khi ln.
Phng phỏp ny ớt c s dng trựng hp PVC vỡ sn phm thu c cú
trng lng phõn t khụng ng u, khú thỏo sn phm v khú x lý, khú thu
nhit phn ng ra ngoi do ú lm phỏt sinh nhit cc b gõy phõn hy Polyme to
ra khớ HCl v Polyme cú mu. Tuy nhiờn, phng phỏp ny em li sn phm cú

sch v tớnh in mụi cao v cú th dựng sn xut sn phm trong sut.
Thnh phn nguyờn liu phn ng trựng hp khi PVC:
- VCM:100 phn khi lng.
- Cht khi u: 0,02 ữ 0,1% so vi Monome.
3.2. Phng phỏp trựng hp trong dung dch: c tin hnh theo hai phng
phỏp:
+ Phng phỏp th nht: gi l phng phỏp"vecni", trong ú mụi trng phn
ng l dung mụi ho tan c c monome v Polyme nh dicloetan, axeton. Tỏch
Polyme ra bng cỏch dựng nc kt ta hoc chng ct tỏch ht dung mụi.

Page 6


ẹo aựn moõn hoùc

GVHD: Th.S Toỏng Thũ Minh Thu

+ Phng phỏp th hai: l tin hnh trựng hp trong dung mụi ho tan monome
nhng khụng ho tan Polyme. Trong trng hp ny Polyme dn dn tỏch ra
dng bt mn.
Phng phỏp ny d iu khin nhit phn ng nhng do nng ca
Monome bộ nờn Polyme thu c cú trng lng phõn t thp.
Phng phỏp ny ớt c dựng vỡ quỏ trỡnh trựng hp lõu v tn nhiu dung
mụi, sn phm thu c cú sch khụng cao. Tuy nhiờn sn phm ca quỏ trỡnh
ny cú th em i s dng ngay cho cỏc cụng on khỏc nh em i kộo si to
cỏc sn phm vi lút mỏy múc.
Quỏ trỡnh trựng hp: dung mụi c cho vo trc, sau ú cho VCM lng ri
cho cht khi u vo. Phng phỏp ny tin hnh nhit thp (35 ữ 400C).
3.3. Phng phỏp trựng hp nh tng:
Thnh phn hn hp phn ng gm:

- Monome.
- Nc: lm mụi trng phõn tỏn to nh tng cha khong 30 ữ
60% monome.
- Cht nh húa: tng cng s to nh v lm n nh nh tng ca
h thng, cht nh húa l cỏc loi x phũng ca axit bộo vi hm lng 0,1 ữ 0,2
%.
- Cht n nh nh tng.
- Cht khi mo.
õy cht khi u tan trong nc vỡ th phn ng trựng hp xy ra khu
vc tip xỳc gia VCM v nc. Polyme to thnh trng thỏi nh tng trong
nc nờn cn phi tỏch Polyme ra khi nh tng.
Cht khi u thng dựng l H2O2, persunfat kim loi kim.
Cht nh húa l cỏc loi x phũng axit bộo, trietanol amin dựng vi hm
lng 0,1 ữ 0,5% trng lng nc. Lng cht nh hoỏ tng thỡ phõn tỏn ht
Polyme tng lm thay i vn tc phn ng v trng lng phõn t ca polyme.
i vi trựng hp nh tng VCM khụng nhng dựng hp cht Peroxit n
gin m cũn dựng h oxy hoỏ kh bo m vn tc trựng hp ln hn (nh h
persunfat amoni vi hydrosunfit hoc vi NaHSO4 v h H2O2 - ion Fe).
Ngoi ra cn thờm mui m gi nguyờn pH (thng t 4 n 9). Mui
m hay dựng l Axetat kim loi nng, pht phỏt, cacbonat kim loi kim. Cú khi
cũn dựng thờm c cht iu chnh iu chnh tớnh cht v trng lng phõn t
ca Polyme.
u im ca phng phỏp ny l cú kh nng tin hnh trựng hp liờn tc.
Nh khuy u v polyme tỏch ra liờn tc nờn sn phm rt ng nht, cú trng
lng phõn t cao, quỏ trỡnh tin hnh nhit tng i thp v a phõn tỏn

Page 7


ẹo aựn moõn hoùc

GVHD: Th.S Toỏng Thũ Minh Thu

thp. Polyme thu c dng latex nờn phi tỏch polyme ra khi nh tng bng
phng phỏp sy hoc keo t bng Sunphat Amoni v dung dch kim.
3.4. Phng phỏp trựng hp huyn phự:
trựng hp huyn phự ta cho VCM lng phõn tỏn trong mụi trng nc,
cú cht khi u tan trong monome nh: Ter-butyl peroxyneodecanoat, Cumyl
peroxyneodecanoat, Di-2-etylhexyl peroxidecarbonat
Bng cỏch chn cht kớch hot hoc hn hp cht kớch hot cú th iu chnh
c vn tc trựng hp, v trong nhiu trng hp cú th nõng cao c chu
nhit v ỏnh sỏng.
tng bn ca huyn phự thỡ ta s dng cỏc cht n nh huyn phự l
cỏc polyme tan trong nc nh Polyvinyl alcol, keo Gelatin. Kớch thc ht
polyme thu c trong trựng hp huyn phự ph thuc vo kh nng khuy trn v
cht n nh em dựng.
Bng phng phỏp trựng hp git ta thu c huyn phự polyme, ht polyme
thu c cú kớch thc ln hn rt nhiu so vi trựng hp nh tng, vỡ cht khi
mo tan trong git monome nờn quỏ trỡnh trựng hp xy ra trong git monome (cú
th xem trựng hp huyn phự l trựng hp khi trong git).
u im ca phng phỏp ny l: nhit phn ng thp, Polyme thu c
cú kớch thc ht ln v ng u hn, tinh khit cao hn so vi Polyme thu
c t phng phỏp nh tng. Do ht to nờn d tỏch ra khi nc bng ly tõm
hoc lc.
T cỏc u nhc im ca 4 phng phỏp trựng hp VCM to thnh nha
PVC trờn, ta nhn thy phng phỏp trựng hp VCM trong huyn phự l u vit
hn c, c bit l thi gian tin hnh trựng hp ngn, hiu sut trựng hp tng
i cao (86 ữ 89%). Chớnh vỡ th m xu hng ph bin hin nay trờn th gii l
chn mụ hỡnh sn xut PVC huyn phự.
4. Cu to v tớnh cht ca PVC:

4.1. Cu to:
PVC c trựng hp theo c ch gc t do, l s kt hp cỏc phõn t VCM
theo kiu "u ni uụi" thnh mch phỏt trin.Trong mch i phõn t, cỏc
nguyờn t Clo chim v trớ 1, 3.
CH2

CH
Cl

CH2

CH
Cl

CH2

CH
Cl

Ngi ta cng dựng nhiu phng phỏp nh: húa hc, quang hc, vt lý
chng minh iu ny:

Page 8


ẹo aựn moõn hoùc

GVHD: Th.S Toỏng Thũ Minh Thu

- Cho tia phúng x xuyờn vo PVC thỡ xy ra quỏ trỡnh kh HCl v to

thnh cỏc ni ụi cỏch mt trong i phõn t Polyme.
- Kh Clo trong PVC bng cỏch un núng dung dch PVC trong dioxan
vi bt Zn thỡ thy nhúm cyclopropan to ra:

CH2

Cl

Cl

CH

CH

CH2

Cl

Cl

CH

CH

CH2
Zn

CH2

CH

CH2

CH2
CH

CH2

CH2

CH

CH

CH2

+ ZnCl2

CH2

Tu theo iu kin kh Clo m trong Polyme cũn li 13 ữ 16% Clo dng
tng nguyờn t Clo riờng bit.

trng thỏi khụng kộo cng, PVC hon ton vụ nh hỡnh.Ch khi no kộo
cng tht mnh mi cú kh nng nh hng mt phn.
Phõn t PVC cng cú cu to nhỏnh nhng rt ớt, t 50 ữ 100 mt xớch mi
cú mt nhỏnh.
4.2. Tớnh cht:
Khi lng riờng: = 1,38 ữ 1,4 g/cm3
Nhit húa thu tinh: Tg= 75 ữ 800C

Gii hn bn kộo: kộo = 400 ữ 600 kG/cm2
Gii hn bn un: un = 900 ữ 1200 kG/cm2
Gii hn bn nộn: nộn = 800 ữ 1600 kG/cm2
bn va p: va p = 70 ữ 160 kG/cm2
gión di tng i: = 10 ữ 15%
4.2.1. ho tan ca PVC:
PVC cú trựng hp thp n = 300 ữ 500 tng i d tan trong axeton v
kờton, este, hydrocacbon Clo húaNhng PVC cú trng lng phõn t cao thỡ hũa
tan hn ch.

Page 9


ẹo aựn moõn hoùc

GVHD: Th.S Toỏng Thũ Minh Thu

nhit thng, PVC hu nh khụng tan trong cỏc cht húa do, nhng
nhit cao thỡ b trng nhiu v cú kh nng tan trong mt s cht húa do.
hũa tan ca PVC cũn ph thuc vo cỏc phng phỏp sn xut. PVC nh
tng cú hũa tan kộm hn PVC c sn xut theo phng phỏp huyn phự.
4.2.2 Tớnh n nh nhit:
Nhit chy mm ca PVC cao hn mt ớt so vi nhit phõn hu ca
nú.Ngay 1400C nú ó bt u phõn hu v n 170 0C thỡ quỏ trỡnh phõn hu xy
ra nhanh hn. Khi tng nhit , HCl c to ra v xut hin mu. Mu ca nha
PVC s chuyn dn t sỏng n vng, da cam, , nõu, v en. S xut hin mu
c gii thớch l do s hỡnh thnh cỏc ni ụi cỏch:
CH2

CH

CH

Cl
CH

CH2

CH

CH2

Cl
CH

CH2

CH

CH2

Cl
CH

Cl

to

+ HCl

Cl

V kốm theo ú l s gim dn kh nng hũa tan ca PVC. iu ny c gii
thớch l do s to liờn kt ngang gia cỏc phõn t PVC:

H

H

H

H

CH2 C CH2 C CH2 C
Cl
H

Cl
H

Cl
H

CH2 C CH2 C CH2 C
Cl

Cl

Cl

H

H

CH2 C CH2 C CH2 C
- HCl

Cl
H

Cl
H

CH2 C CH2 C CH2 C
Cl

Cl

Cl

Khi phõn hu PVC nhit cao, ngoi HCl cũn cú cỏc sn phm ph thp
phõn t nhng khụng cú VCM.
Ph thuc vo thnh phn v mc ớch ca nha m cú th tin hnh gia cụng
nha PVC 140 ữ 1750C. Trong iu kin ny cú th xy ra s phõn hu mt phn
Page 10


ẹo aựn moõn hoùc

GVHD: Th.S Toỏng Thũ Minh Thu

Polyme to ra HCl v to ra mch Polyme cú ni ụi, ụi khi to ra cu ni gia
cỏc phõn t. tng n nh nhit ca PVC, ngi ta thờm vo cht n nh cú
tỏc dng lm chm hoc kim hóm s phõn hu.
Theo cu to thỡ cht n nh c chia ra lm 3 loi: cht n nh hu c, vụ
c v c kim. Trong ú cht n nh vụ c v c kim l quan trng hn c vỡ ngoi
tỏc dng n nh nhit chỳng cũn ngn nga PVC khi b phõn hu trong iu kin
gia cụng nhit cao. Ngoi ra chỳng cũn cú kh nng bo v cỏc tớnh cht ca
vt liu trong thi gian di khi s dng.
H s gión n ph thuc vo loi liờn kt gia cỏc nhúm nguyờn t hoc phõn
t. H s ny cng ln khi cng liờn kt cng yu.
Bng II.2: dn nhit ca mt s vt liu:
Vt liu

H s gión n
dn nhit
-6 -1
(10 C )
(w/m0C)
PVC
50 ữ 180
0,12 ữ 0,30
PS
60 ữ 80
0,10 ữ 0,14
Thu tinh
1,25
3ữ4
4.2.3. Trn vi cht hoỏ do v cỏc nha khỏc:

Nhit dung riờng
200C (kj/kg0C)
0,84 ữ 1,25
1,34
0,71 ữ 1,84

gia cụng v s dng PVC hiu qu thỡ vic trn nú vi cỏc cht húa do
cú ý ngha rt quan trng.
Cht húa do l cht trn vi PVC lm cho PVC tng bn un, gim
tớnh dũn nhit thp, lm gim nh iu kin gia cụng v tng thi gian s
dng sn phm. Nguyờn nhõn ca vic dựng cht húa do l do PVC l Polyme
mch cng, nhit ln hn nhit húa thu tinh mi cú n hi.
C ch húa do cú th c gii thớch nh sau: PVC l Polyme phõn cc,
PVC cng v ớt b bin dng l do lc liờn kt ni ti gia cỏc phõn t:
CH2

C+H
Cl-

CH2

C+H
Cl-

CH2

C+H
Cl-

Khi un núng lm chuyn ng ca cỏc phõn t tng lờn nờn lm suy yu dn

lc liờn kt gia cỏc phõn t v lm mm Polyme. nhit thng, cht húa
do hũa tan cú hn nhng nhit cao thỡ nú trn d vi Polyme vỡ lỳc ú nú d
xen vo gia cỏc mch i phõn t v lm suy yu lc liờn kt gia chỳng.
PVC cú kh nng trn hp tt vi cỏc polyeste mch thng, cỏc nha ankyt,
cao su nitryl, nha epoxy, nha phenol focmandehyt

Page 11


ẹo aựn moõn hoùc

GVHD: Th.S Toỏng Thũ Minh Thu

5. ng dng ca PVC:
5.1. PVC cng:
PVC cng khụng húa do l nguyờn liu nhit do, cng c s dng
ch to mng, tm, ng, vt phm ộp
PVC cng l loi vt liu rn cú t trng thp, bn tng i cao. Tớnh
in mụi tt, bn húa hc.
So sỏnh mt s tớnh cht c hc thỡ PVC cng hn hn cỏc loi cht do khỏc
nh PE, PS, phenol plastv cú th s dng lm vt liu xõy dng. Mt trong
nhng tớnh cht quý giỏ ca PVC cng l chu c tỏc dng ca khớ v cht lng
n mũn húa hc cao.
5.1.1. ng dng lm ng:
T bt v ht PVC cú th ch to ng v cỏc vt phm khỏc trờn mỏy ựn.
Khỏc vi ch to mng v tm, õy bt phi cú chy ln v n nh nhit
cao.
Hin nay Vit Nam vic sn xut ng rt quan trng i vi cỏc cụng ty gia
cụng nha PVC bi vỡ nú s dng hn 75% lng nha PVC tiờu th.
5.1.2. ng dng lm mng:

Quỏ trỡnh sn xut mng t PVC cng bao gm cỏc cụng an: trn cỏc cu
t, cỏn trn hn hp, cỏn tm.
sn xut mng ta dựng PVC nh tng hoc huyn phự v cht n nh (3
ữ 4% trng lng nha). Cht n nh thng dựng l Stearat v Laurat Ca hay Ba
hoc sunphat Chỡ.
Quỏ trỡnh cỏn thng tin hnh 160 ữ 1700C tc l nhit cao hn nhit
chy ca PVC (150 ữ 1600C). Nhit cỏn cng cao thỡ cng d ng u v
hoỏ do cng nhanh nhng nha PVC s d b phõn hu hn.
Mng PVC cng dựng lm vt liu cỏch nhit v chng g.
5.1.3. ng dng lm tm:
Cú 2 phng phỏp sn xut:
- ẫp núng Paket (nhiu lp mng ó c cỏn chng lờn nhau) trờn mỏy
ộp thu lc nhiu tng.Chiu dy tm t 2 ữ 20 mm
- Phng phỏp ựn nha ó c lm mm qua u khe. Chiu dy tm t
10 ữ 15mm, phng phỏp ny phc tp vỡ nhit chy mm gn vi nhit
phõn hu.
5.2. PVC do:
a cht húa do vo PVC s lm thay i nhiu tớnh cht c lý ca nú.T
PVC húa do ta ch to vt liu mm cú tớnh n hi nhit thng v nhit
thp, thớch hp ch to mng (platikat), pat (bt nhóo), cht do bt, da nhõn to
Page 12


Đồ án môn học

GVHD: Th.S Tống Thò Minh Thu

và nhiều vật liệu khác. PVC trộn với chất hóa dẻo theo phương pháp nóng hoặc
nguội, tuy nhiên phương pháp nóng vẫn tốt hơn nên nó được sử dụng nhiều.
5.2.1. Platikat:

Chế tạo theo phương pháp cán PVC với chất hóa dẻo và chất ổn định.
Platikat có nhiều tính chất q như: khả năng cách điện cao, chịu khí quyển,
khơng thấm ẩm, chịu dầu và Benzen, khơng cháy, đàn hồi cao.
Có thể cán màng PVC hoặc cán màng PVC với vải, giấy…để làm phao tắm,
đệm, bóng gối…
PVC hóa dẻo dùng để bọc dây cáp, chống gỉ, dùng làm các dụng cụ bảo vệ
khi làm việc với phóng xạ.
5.2.2. Bột nhão:
Mơi trường phân tán (chất hóa dẻo) cần có tác dụng solvat hố hạt Polyme
nhưng khơng hòa tan nó. Sự phân tán rất nhỏ Polyme trong các chất lỏng khan
nước gọi là pat.Thành phần của pat gồm: Polyme nhũ tương, chất hóa dẻo, chất ổn
định, chất độn, chất pha lỗng và bột màu.
Các chất lỏng khơng hòa tan nhựa ở nhiệt độ thường nhưng làm Polyme bị
trương nhiều khi đun nóng, kết quả là khối nữa lỏng đó phân bố đều khắp bề mặt
và biến thành màng mỏng sít.
Pat PVC chủ yếu dùng để sản xuất da nhân tạo, áo quần, giầy dép, găng
tay…bằng các phương pháp cán, ép, hoặc phủ hay nhúng trên vải.
5.2.3. PVC bọt và PVC xốp:
PVC là ngun liệu chính để sản xuất các chất dẻo xốp và chất dẻo bọt, có
cấu tạo bền, đàn hồi. Theo cấu tạo của lổ có thể chia ra làm 2 nhóm:
- Nhóm có lổ cách nhau (chất dẻo bọt).
- Nhóm có lổ thơng nhau (chất dẻo xốp).
PVC bọt có thể sản xuất bằng phương pháp ép gồm 3 giai đoạn: trộn Polyme
với chất tạo khí và các cấu tử khác, ép hỗn hợp, tạo bọt sản phẩm.
Tạo bọt loại chất dẻo bọt cứng được tiến hành trong mơi trường hơi bảo hồ
ở nhiệt độ 100 ÷ 1020C.Loại bọt mềm (đàn hồi) được tiến hành trong nước nóng ở
85 ÷ 950C.
6. Ngun liệu:
Ngun liệu chính để sản xuất PVC là VCM, ngồi ra còn tùy theo phương
pháp sản xuất mà còn có các chất khác như: chất nhũ hóa, chất ổn định huyền phù,

chất khơi mào, chất ổn định nhiệt…
6.1. Vinyl Clorua (VCM):
Cơng thức phân tử: C2H3Cl
Page 13


ẹo aựn moõn hoùc

GVHD: Th.S Toỏng Thũ Minh Thu

Cụng thc cu to:
Khi lng phõn t: 62,5
6.1.1. Tớnh cht vt lý:

CH2 = CH
|
Cl

iu kin thng VCM l mt cht khớ khụng mu.
VCM d húa lng, tan ớt trong nc. Tan trong ru v tan trong cỏc dung
mụi hu c khỏc nh: Axeton, hydrocacbon thm hay mch thng.
VCM khụng n mũn nhit thng trong iu kin khụ. Khi tip xỳc vi
nc s sinh ra mt lng nh HCl cú th gõy ra n mũn st v thộp.
VCM cú mựi c thự ging Clorofom (CHCl3).
Nhit sụi: t0s= -13,9 0C.
Nhit núng chy: t0nc = -159,7 0C
T trng -13,96 0C l: d= 0,9892.
nht 35 0C: 0,18 cp.
Chit sut:

n 20
D = 1,4046
n 40
D = 1,398

Nhit dung riờng: 0,4 kcal/kg .
Nhit húa hi: 75,2 kcal/k .
dn nhit: 0,116 kcal/m.
tan trong nc: 25,7 mg/100 ml 20 0C.
VCM to hn hp n vi khụng khớ gii hn 3,6 ữ26,4% th tớch.
6.1.2. Tớnh cht hoỏ hc:
VCM l hp cht phõn cc do trong phõn t cú ni ụi v gc -Cl. Khi thc
hin phn ng cng Cl2 vo VCM ta thu c 1,1,2-tricloetan. Khi tricloetan kh
HCl di tỏc nhõn kim hay phõn hu nhit ta thu c VinylidenClorua:
CH2 = CHCl

+Cl2

CH2Cl - CHCl2

- HCl

CH2 = CCl2

VCM d b trựng hp di tỏc nhõn nhit, ỏnh sỏng hoc xỳc tỏc gc t do.
6.1.3. Tớnh cht c hi:
Nng cho phộp ti a l 1ppm th tớch cho 8h trong 1 ngy ti ni lm
vic. Khi tip xỳc vi mụi trng cú nng VCM cao s gõy ra tỡnh trng choỏng
v mt nh hng, cú th gõy ra mờ di nu tip xỳc lõu.
Gn õy ngi ta cho rng VCM gõy ra angiosarcoma, mt dng him ca

bnh ung th gan nhiu cụng nhõn tip xỳc vi VCM cú hm lng cao.

Page 14


ẹo aựn moõn hoùc

GVHD: Th.S Toỏng Thũ Minh Thu

VCM hoỏ lng l mt cht gõy kớch thớch da. S bc hi nhanh ca VCM
lng trờn da cú th gõy ra s úng bng hay s "phng lnh".
S nguy him v chỏy n l vn quan trng nht khi s dng VCM.Kh
nng gõy chỏy n ca VCM l rt ln, im chp chỏy ca nú l -78 0C.
Khi trựng hp VCM, lng nhit sinh ra khong 23 kcal/mol.Nu phn ng
trựng hp xy ra nhanh thỡ ỏp sut hi s tng lờn theo.iu ny rt nguy him vỡ
nú cú kh nng gõy ra s n.
6.2. Cht khi u (cht khi mo):
Cỏc cht khi mo thng s dng l Peroxyt hu c, hydroperoxyt, cỏc hp
cht Ozonic, cỏc hp cht vũng azo v diazo tan trong monomeHm lng cht
khi mo thng dựng chim khong 0,1 ữ 1%.
Mt s cht khi mo thụng dng thng dựng trong quỏ trỡnh trựng hp:
- Hydroperoxyt: H2O2.
- Benzoyl peroxyt: (C6H5COO)2.
- Axetyl peroxyt: (CH3COO)2.
- Persunfat: M2S2O8 .Trong ú M l Na, K, NH4.
- Ozonic ca metylmetacrylat:

- Tert_butylhydroperoxyt: (CH3)3C - O - OH.
- Izopropyl hydroperoxyt: (CH3)2CH - O - OH.
- Dietyl este ca axit azo_di_izobutyric:

CH3
C2H5OOC

C
CH3

CH3
N

N

C

COO2H5

CH3

- Dinitryl ca axit azo_di_izobutyric:

Page 15


ẹo aựn moõn hoùc

GVHD: Th.S Toỏng Thũ Minh Thu

- Diazo_aminobenzen: C6H5 - NH - N = N - NH - C6H5
Trong ú peroxyt vn l loi c s dng nhiu nht. Hin nay, trờn th giớ
ngi ta cú xu hng nghiờn cu v s dng cỏc cht khi mo cú thi gian bỏn ró
bộ. iu ny cú ý ngha rt quan trng vỡ nú lm gim c thi gian ca mt chu

k phn ng v do ú lm tng hiu sut s dng thit b cng nh lm gim chi
phớ sn xut i rt nhiu.
Thụng thng ngi ta s dng hn hp cỏc cht khi mo trong ú 1 cht
cú thi gian bỏn ró ngn nhit phn ng cũn cỏc cht cũn li cú thi gian bỏn
ró lõu hn. Mc ớch l duy trỡ s ng u v s lng ca cỏc gc t do trong
ton b quỏ trỡnh phn ng, v do ú lm cho quỏ trỡnh phn ng din ra ờm du
hn, trỏnh c hin tng nhit cc b phỏt sinh v kh nng ly nhit phn ng
ra cng d dng hn.
Cỏc cht khi mo c s dng trong ti ny cú tờn thng mi l: Cat19 v Cat-29.
6.2.1. Cat-19:
Cụng thc phõn t: C18H34O6.

Cụng thc cu to:

C2H5
CH3

CH2

CH
3

O
CH2

O

C

O

2

Tờn gi: Di_2_etyl hexyl dicacbonat.
Khi lng phõn t: 346.
Khi lng riờng: 0,928 kg/cm3 100C.
Mựi: cú mựi tng t nh hydrocacbon.
Mu sc: Cat-19 c s dng dng nh tng trng (60% peroxyt v
40% nc v cht nh húa).
Khi phõn hu nú s to ra khớ CO2, CO.Phn ng oxy húa kh xy ra khi tip
xỳc vi kim loi nh : st
Cat-19 gõy kớch thớch da v niờm mc khi tip xỳc.
iu kin bo qun: bo qun trong kho lnh nhit di -15 0C v ch s
dng bỡnh cha lm bng PE, trỏnh va p mnh.

Page 16


ẹo aựn moõn hoùc

GVHD: Th.S Toỏng Thũ Minh Thu

6.2.2. Cat-29:
Cụng thc phõn t: C19H30O3
Cụng thc cu to:
CH3
C

O
O

O

C

CH3

CH3
C

C6H13

CH3

Tờn gi: Cumyl peroxyneodecanoat
Khi lng phõn t: 306
S dng dng nh tng trng (peroxyt 50%, nc v cht nh húa 50%).
Khi lng riờng: d15 = 0,936 kg/cm3.
D20 = 0,927 kg/cm3.
Cú mựi tng t nh hydrocacbon.
Khi phõn hu s to ra khớ CO2, CO.
Phn ng oxy húa kh xy ra khi tip xỳc vi kim loi nh: st
Cat-29 gõy kớch thớch da v niờm mc khi tip xỳc.
iu kin bo qun: trỏnh ỏnh nng mt tri v cỏc tp cht ngoi lai. Bo
qun trong kho lnh nhit thp hn -15 0C, ch dựng cỏc bỡnh cha bng PE v
trỏnh rung ng mnh.
6.3. Cht n nh huyn phự:
Thng s dng l cỏc Polyme tan trong nc nh: Polyvinyl alcol (PVA),
gelatin. Trong ú PVA vn c s dng nhiu hn c.
Hm lng s dng ca cỏc cht n nh huyn phự cng cú nh hng n
kớch thc ht nha to thnh. Nu s dng vi hm lng ln thỡ s to c h

huyn phự tt, n nh nờn kớch thc ht nha to ra bộ v ng u. Cũn nu s
dng vi hm lng thp thỡ h huyn phự khụng m bo ng nht nờn kớch
thc ht ln v khụng ng u.
Cụng thc phõn t ca PVA:

CH2

CH

CH2
n

OH

CH
m
OCOCH3

PVA l polyme duy nht khụng c tng hp t monome ca nú m bng
cỏch x phũng húa este ca nú, c bit l Polyvinyl axetat.

Page 17


Đồ án môn học

GVHD: Th.S Tống Thò Minh Thu

PVA chứa nhóm axetat dưới 5% thì khơng tan trong nước lạnh nhưng tan dễ
trong nước ấm 65 ÷ 700C.Nếu chứa trên 5% thì tan tốt trong nước nhưng chứa trên

20% thì PVA hồn tồn khơng tan trong nước khi đun đến 35 ÷ 400C. Nếu chứa
50% thì PVA mất khả năng tan trong nước kể cả nước nóng nhưng tan được trong
CH3OH/nước. Nếu để n thì dung dịch đậm đặc bị gel hố nhưng khi đun nóng
đến 750C thì tan trở lại.
Ngồi nước ra thì còn có những dung mơi của PVA khi đun nóng là: Glycol
béo, Glyxerin, Mono etanolamin, Phenol…
Ưu điểm đặc biệt của PVA là chịu được rất tốt các loại dầu, chất béo,
hydrocacbon và phần lớn các dung mơi hữu cơ khác. Dung dịch PVA hầu như
khơng chịu tác dụng của vi khuẩn vì thế khi bảo quản lâu nó vẫn khơng thay đổi.
Trong đề tài này tơi chọn loại AG-1 và AG-2 để làm chất ổn định huyền phù.
Cả hai loại đều là PVA nhưng khác nhau về số nhóm -OH trong mạch đại phân tử.
AG-1 có số nhóm -OH trong mạch đại phân tử thấp hơn so với AG-2 (n ≈
700), mục đích đưa vào nhằm làm giảm độ fish eye (các hạt PVC khơng còn độ
xốp), điều này được rút ra từ những nghiên cứu của nhà cung cấp.AG-1 được sử
dụng ở dạng dung dịch 7%.
AG-2 có số nhóm -OH trong mạch đại phân tử cao hơn so với AG-1 (n ≈
2000), mục đích của nó là để tạo hệ huyền phù đồng đều và do đó sẽ tạo ra được
nhựa có kích thước đồng nhất. AG-2 được sử dụng dưới dạng dung dịch 5%.
6.4. Chất ngắt mạch phản ứng: (AD - 3)
Mục đích khi đưa AD - 3 vào trong q trình phản ứng là để ngừng phản
ứng.AD - 3 tấn cơng vào các mạch PVC đang phát triển và ngắt mạch phản ứng, cơ
chế sẽ nói rỏ ở phần sau.
Tên gọi: 2,2-diphenyl propan
2,2-di-p - hydroxyphenyl propan
Diphenylol propan.
Cơng thức phân tử: HOC6H4 - C3H6 - C6H4OH
Trọng lượng phân tử: 228
6.4.1. Tính chất vật lý:
Màu sắc: bột màu trắng.
Mùi: có mùi phenol nhẹ.

Nhiệt độ nóng chảy: 156,60C.
Nhiệt độ sơi: 2170C.
Nhiệt dung riêng: 0,35 kcal/kg độ.
Tính tan: khơng tan trong nước, tan trong rượu và dung dịch kiềm pha lỗng.
6.4.2. Tính chất độc hại:
AD -3 thuộc nhóm có độc tính thấp.
Page 18


ẹo aựn moõn hoùc

GVHD: Th.S Toỏng Thũ Minh Thu

AD -3 gõy kớch thớch da khi tip xỳc lõu, hoc cú th gõy d ng i vi mt
s ngi.
õy l loi nguyờn liu cú kh nng chỏy thp.
6.5. Cht n nh nhit:(AD - 5)
Tỏc dng ca AD - 5 l tng cng kh nng n nh nhit ca mch
PVC. Tỏc dng n nh nhit ca AD - 5 ch yu l trong quỏ trỡnh x lý sn
phm sau ny (quỏ trỡnh thu hi, sy nhit 100 ữ 1100C), cũn trong quỏ trỡnh
phn ng nhit ch cú 57,5 ữ 580C thỡ khụng nh hng gỡ ỏng k n mch
PVC.
Cụng thc phõn t: C35H50O3
Cụng thc cu to:
C ( CH3 )3
HO

CH2

CH2

COOC18H37

C ( CH3)3

Tờn gi: Octadecyl 3-(3,5 di-t-buytl-4 - hydroxyphenyl) propionat.
Trng lng phõn t: 418.
6. 5.1. Tớnh cht vt lý:
Mu sc: s dng dng nh tng trng.
Nhit núng chy: 49 ữ 54 0C.
Nhit sụi: 100 0C.
Kh nng hũa tan: khụng tan trong nc, tan c trong mt s dung mụi
nh: trong Axeton (tan 26% khi lng), Benzen (tan 57% khi lng), Etyl axetat
(tan 42% khi lng), Hexan (tan 31% khi lng)
6.5.2. iu kin bo qun:
Cn bo qun ni thoỏng mỏt v ti vỡ AD - 5 cú th b kt ta.Tỏc dng
ca AD -5 vn tt sau 3 thỏng nu c bo qun iu kin trờn.
6.6. Cht chng bỏm dớnh: (RCS)
L mt dung dch nha cú tớnh kim, mc ớch khi s dng nú l trỏng
ph b mt thit b phn ng nhm hn ch s bỏm dớnh ca cỏc nguyờn liu cng
Page 19


ẹo aựn moõn hoùc

GVHD: Th.S Toỏng Thũ Minh Thu

nh cỏc sn phm trong quỏ trỡnh phn ng. V do ú nú s lm gim c cỏc ht
PVC b chai cng.
Tớnh cht vt lý c trng ca RCS l kh nng úng rn xy ra khi gia nhit

v to thnh mng ph cú kh nng chng bỏm dớnh.
6.7 Cht bo qun:
Cht ny c s dng vi mc ớch ngn khụng cho phn ng t trựng hp
xy ra trong quỏ trỡnh thu hi, lm tinh VCM, trong bn cha. õy ta s dng
hp cht cú tờn thng mi l: Inhibitor-1(INH-1):
Tờn gi: p-tert-butylcatechol.
Cụng thc: (CH3)3 C6H3(OH)2
Tớnh cht vt lý:

Mu sc: bt mu trng hay mu sỏng.

im núng chy: 53,2oC

im sụi: 285oC

im bt chỏy: 129oC

im bựng chỏy: 160oC

Trng lng riờng: d = 1,048

Kh nng ho tan: Tan c trong metanol, hydrocacbon clo hoỏ..
6.8 Cht dp tt phn ng:
Cht ny c s dng vi mc ớch ngn khụng cho phn ng tip tc xy ra
trong trng hp cú s c, ỏp sut bờn trong thit b phn ng tng lờn t ngt
m ta khụng kim soỏt c quỏ trỡnh, khi ú d phỏt sinh nguy c chỏy n.
õy ta s dng hp cht cú tờn thng mi l: Inhibitor-3(INH-3):
Tờn gi: -metyl styren
Cụng thc: C6H5 - C(CH3)=CH2
Tớnh cht vt lý:

Mu sc: Dung dch khụng mu

Trng lng riờng: d = 0,9062 25oC

nht: 0,94 cp 20oC

im núng chy: -23,21oC

im sụi: 162oC

im bt chỏy: 53,9oC

Gii hn n: 0,9% trong khụng khớ.
Page 20


ẹo aựn moõn hoùc

GVHD: Th.S Toỏng Thũ Minh Thu

6.9 Cht chng ụng:
Trong quỏ trỡnh sn xut nha PVC, giai on hoỏ lng VCM v bn
chun b cht khi mo trc khi cho vo thit b phn ng ta s dng nc 5 oC.
Do ú phi dựng cht chng ụng vo trong nc ngn chn nc chuyn trng
thỏi rn va p vi cỏnh qut hng mỏy bm.
Cht chng ụng ta s dng õy l dung dch etylen glycol.
Cụng thc: HO - CH2 - CH2 - OH
Tớnh cht vt lý:

Mu sc: Cht lng khụng mu

Mựi: Khụng mựi

im núng chy: -13oC

im sụi: 179,2oC

im bt chỏy: 116oC

Trng lng riờng: d = 1,113 20oC

Tớnh tan: Tan trong nc
7. Chun b nguyờn liu:
Giai on chun b nguyờn liu cú ý ngha ht sc quan trng bi vỡ nú quyt
nh n tớnh cht cng nh cht lng sn phm.Chớnh vỡ vy cn phi quan tõm
chỳ ý n tng loi nguyờn liu c th trong tng iu kin c th.
7.1. VCM:
Yờu cu v tinh khit ca VCM:

Nng ti thiu: 99,90%.

HCl ti a 1ppm.

Fe ti a 1ppm.

Hp cht ca axetylen ti a 10ppm.

Hp cht Clo ti a 100ppm.

Butadien ti a 10ppm.

H2O ti a 100ppm.
VCM t bn cha nguyờn liu c a vo bn cha trung gian (3) cựng
vi lng VCM thu hi trong cỏc chu k sn xut trc. Trc khi vo bn cha
trung gian thỡ c VCM thu hi v VCM t bn cha nguyờn liu u phi i qua
ct tỏch nc v cht c ch (Hydroquinol)(2) bng NaOH hoc KOH rn. Ngoi
ra nú cũn phi i qua b phn lc cỏc tp cht c hc.Sau ú, VCM c chuyn
vo bn phn ng (7) vi lng cn cho tng m sn xut bng bm(9.1) thụng
qua cỏc thit b o lng.
7.2. Tỏc nhõn n nh huyn phự (AG-1, AG-2):
Cỏc AG dng bt c cho vo bn hũa tan thụng qua phu np liu. Ti
õy nú c hũa tan trong nc to thnh dung dch cú nng theo yờu cu.
Page 21


ẹo aựn moõn hoùc

GVHD: Th.S Toỏng Thũ Minh Thu

AG-1 c s dng nng 7%.
AG-2 c s dng nng 5%.
Sau khi ho tan thnh dung dch, cỏc loi AG c chuyn n tng thựng
cha tng ng vi mi loi thụng qua bm vn chuyn.
7.3. Cht khi mo (Cat-19, Cat -29):
Cỏc cht khi mo dng nh tng trong nc c cha trong kho bo
qun.Nhit trong kho phi nh hn -150C. Lng cht khi mo cn thit cho
mi m s c chun b sn v chuyn n t lnh.Sau ú nú c a n bn
cha cht khi mo np vo thit b phn ng cho mi m.
Cn lu ý hot tớnh ca cht khi mo s gim dn theo thi gian (tu nhit

). Chớnh vỡ vy m nú ch c chuyn vo h thng np liu ngay trc khi bt
u m phn ng.
7.4. Cht ngt mch phn ng (AD-3):
Bt AD -3 c chuyn n bn ho tan, ti õy AD -3 c ho tan vi
nc v NaOH. Mc ớch cho NaOH vo õy l ho tan AD-3 v to ra mụi
trng kim, v khi np vo ni phn ng s trung ho bt lng HCl v CO 2 sinh
ra trong quỏ trỡnh phn ng.
7.5. Cht n nh nhit (AD - 5):
AD - 5 c dựng dng nh tng. T kho cha, AD -5 s c np vo
bn cha v t õy nú tip tc c np vo bn phn ng vi khi lng tng
ng tng m nh mt bm vn chuyn.
7.6. Nc:
Nc t cỏc ging c bm qua h thng x lý st, sau ú cho qua h thng
cỏc b lng s b nhm tỏch cỏc cn bó c hc cú kớch thc ln.
Sau ú, nc t cỏc b cha ny c a qua thit b x lý s b cha si
v than hot tớnh nhm tỏch cỏc cn bn cú kớch thc nh hn, khớ ho tan v cỏc
tp cht hu c.
Cui cựng nc ny c a qua 2 ct nha trao i ion to ra nc tinh
khit. Nc tinh khit c a v bn cha cung cp cho quỏ trỡnh sn xut.
Nc dựng cho sn xut tng ng vi mi m s c bm t bn cha ny
qua mt thit b trao i nhit nõng nhit ca nc lờn 40 0C. Mc ớch ca
quỏ trỡnh ny l nhm gim bt lng oxy v khớ hũa tan trong nc, ng thi
cng gim thi gian gia nhit trong thit b phn ng v do ú s lm tng hiu
sut s dng thit b phn ng, rỳt ngn chu k sn xut, nõng cao hiu qu kinh t.
Nc tinh khit cng c dựng cung cp cho quỏ trỡnh chun b cỏc
nguyờn liu, ra cỏc u np liu v b sung trong quỏ trỡnh phn ng gi cho
mc cht lng trong thit b phn ng khụng i.

Page 22

ẹo aựn moõn hoùc

GVHD: Th.S Toỏng Thũ Minh Thu

Nc tinh khit c np vo thit b phn ng thụng qua mt bm ly tõm v
c nh lng bi mt thit b o lng.
8. Thuyt minh dõy chuyn cụng ngh:
Quỏ trỡnh sn xut nha PVC huyn phự gm cỏc giai on sau:
8.1. Chun b nguyờn liu:
chun b cho quỏ trỡnh sn xut, cỏc nguyờn liu ó c chun b k b
phn chun b nguyờn liu.
8.2. Giai on trỏng ph RCS:
Mc ớch ca vic trỏng ph RCS l chng s bỏm dớnh vo thnh thit b
phn ng ca hn hp phn ng v do ú khc phc c s gel hoỏ to ra cỏc
khi ln nha lm nh hng n cht lng ca sn phm.
tng hiu qu trỏng ph lờn b mt thnh thit b phn ng thỡ trc khi
trỏng ph, ngi ta tin hnh gia nhit thnh thit b bng nc núng bờn trong v
ỏo ca ni phn ng. Dung dch RCS c phun vo di dng sng mự s bỏm
u lờn thnh thit b, sau khi lm khụ nú to thnh mt lp mng mng cú kh
nng chng bỏm dớnh.
Sau khi trỏng ph, tin hnh ra sch thit b phn ng bng nc tinh
khit.Nc thi ra c x qua h thng x lý nc thi.
Thi gian ca giai on trỏng ph RCS l khong12 phỳt.
8.3. Giai on np liu:
Quỏ trỡnh np liu c iu khin bi h thng mỏy tớnh 2 chiu. Ngha l nguyờn
liu c np mt lng chớnh xỏc thụng qua cỏc thit b o lng di s kim
soỏt ca h thng mỏy tớnh.
u tiờn ta tin hnh np nc vo thit b phn ng (7) thụng qua mt thit
b o lu lng. Cn lu ý l cũn 5% lng nc phn ng c np sau khi np

xong Agent ra cỏc u np liu. Thi gian np nc khong 12 phỳt.
Np AD - 5: quỏ trỡnh np AD - 5 c tin hnh ng thi vi quỏ trỡnh
np nc.Mc ớch ca AD - 5 cho vo l tng cng kh nng n nh nhit
ca mch PVC.Tỏc dng n nh nhit ca AD - 5 ch yu l trong quỏ trỡnh x
lý sn phm sau ny, cũn trong quỏ trỡnh phn ng nhit ch cú 57,5 ữ 580C thỡ
khụng nh hng gỡ ỏng k n mch PVC.
ng thi vi quỏ trỡnh np nc v AD - 5 ta tin hnh khi ng cỏnh
khuy khuy u cỏc cht a vo.Thi im khi ng cỏnh khuy bt u khi
mc dung dch phn ng ngp ht cỏnh khuy.
Np AG-1, AG-2: quỏ trỡnh np AG-1 v AG-2 cng c tin hnh ng
thi vi quỏ trỡnh np nc ngay sau khi np AD-5. Mc ớch ca AG-1 v AG-2
Page 23


ẹo aựn moõn hoùc

GVHD: Th.S Toỏng Thũ Minh Thu

cho vo l to h huyn phự n nh cho quỏ trỡnh phn ng, kt qu s l to ra
sn phm nha PVC cú kớch thc ht ng u.
Np VCM: sau khi np nc ta tin hnh np VCM.Thi gian np VCM l
khong 18 phỳt.
8.4. Giai on Polyme húa:
Sau khi ó np cỏc nguyờn liu vo thit b phn ng, ta tin hnh np hn
hp cht khi u Cat-19 v Cat-29 vo v bt u giai on polyme húa.
ng thi vi quỏ trỡnh np hn hp cht khi mo ta tin hnh gia nhit hn
hp phn ng. Hn hp phn ng c gia nhit n gn nhit c trng ca
phn ng l 57,5 ữ 58 0C. Quỏ trỡnh gia nhit c thc hin bi s tun hon ca
dũng nc núng trong v ỏo ca thit b phn ng. Thi gian gia nhit khong 35
phỳt.

- Phn ng polyme húa l phn ng to nhit, m trc khi t n nhit
ti u ca phn ng thỡ cng ó cú mt s phõn t cht khi mo ó c kớch
hot v do ú ó cú phn ng xy ra. Chớnh vỡ vy ta ch gia nhit n nhit 52
ữ 53 0C thỡ ngng gia nhit, nhit s t tng lờn do nhit ca phn ng sinh ra.
V khi nhit lờn n khong 56 0C thỡ bt u cho nc lm mỏt vo duy trỡ
nhit ca phn ng l 57,5 ữ 58 0C (do lỳc ny phn ng ó bt u din ra
mónh lit).
- Nhit ca phn ng c ly ra ch yu bng 2 cỏch: mt phn nhit
c ly ra bng nc lm mỏt tun hon trong v ỏo ca thit b phn ng, phn
cũn li s c ly ra thit b ngng t trờn nh ca thit b phn ng.Trong quỏ
trỡnh phn ng, VCM v cỏc khớ tr phỏt sinh trong quỏ trỡnh phn ng s bc lờn
trờn nh ca thit b phn ng. VCM s c ngng t hi lu tr li thit b phn
ng, cũn cỏc khớ tr s c x ra nh k qua b phn x lý khớ.
- Trong sut giai on polyme hoỏ thỡ th tớch ca hn hp phn ng s
gim do khi lng ca nha PVC ln hn khi lng riờng ca VCM lng. Vỡ
vy, khụng nh hng n quỏ trỡnh khuy trn khi phn ng ta phi tin hnh
cp bự lng nc vo bng vi s gim th tớch ú. Chớnh lng nhit ny cng
ly i mt phn nhit do phn ng sinh ra nhng khụng ỏng k.
im kt thỳc ca phn ng c xỏc nh bt u bng s gim ỏp sut
trong thit b phn ng. Khi ú hiu sut phn ng t khong 75%. Giai on
gim ỏp kộo di khong 80 phỳt n ỏp sut xỏc nh trc thỡ tin hnh np AD -3
vo kt thỳc phn ng. Hiu sut ca phn ng t 85 ữ 87%.
Thi gian phn ng kộo di khong 220 phỳt.
8.5. Giai on thỏo liu:
Sau khi kt thỳc phn ng, hn hp huyn phự nha PVC v VCM cũn li
c a sang bn thu hi (11). giai on u, do ỏp sut trong thit b phn ng

Page 24

ẹo aựn moõn hoùc

GVHD: Th.S Toỏng Thũ Minh Thu

khi kt thỳc phn ng cũn cao (khong 6kG/cm 2 ) nờn ta cho chuyn trc tip hn
hp qua (11) nh s chờnh lch ỏp sut.Sau khi ỏp gim xung cũn 3kG/cm 2 thỡ ta
chuyn hn hp phn ng qua bn cha (10.1) ri dựng bm (9.3) bm sang bn
(11). Sau khi chuyn ht hn hp phn ng sang bn thu hi, ta tin hnh ra thit
b phn ng bng nc thu c t thit b ly tõm (14) chun b cho m phn
ng tip theo.
8.6. Giai on x lý hn hp huyn phự:
Ti bn thu hi(11), hn hp huyn phự c khuy trn, hỳt chõn khụng
ng thi vi quỏ trỡnh sc hi nc núng vo nhm mc ớch lụi kộo lng VCM
cũn li trong bt PVC. Khớ VCM ch yu b lụi cun bi hi nc, cũn vic khuy
trn ch h tr thờm cho VCM thoỏt ra d dng hn ng thi hn ch hin tng
phỏt sinh nhit cc b gõy nh hng cht lng nha PVC v to h huyn phự
ng nht (chng sa lng).
Hn hp huyn phự sau khi c tỏch s b VCM ti (11) s c bm
chuyn qua bn cha (12) nh bm (9.5). Cũn khớ VCM thoỏt ra c a sang b
phõn x lý khớ. Mc ớch ca bn cha (12.1) cng nh bn cha (12.2) l duy
trỡ cho dõy chuyn hot ng liờn tc. Ti õy hn hp thu c cng c khuy
trn, mt phn VCM cng c thu hi cho qua b phn x lý khớ.
T bn cha (12.1), hn hp huyn phự c bm (9.6) bm qua ct tỏch
VCM (13). Ct ny c cu to gm cỏc mõm chia ct thnh nhiu ngn, gia
cỏc ngn cú cha cỏc hoa nha nhm to ng i dớch dc trong cỏc a. Hn hp
phn ng c cho t trờn xung, cũn hi nc c cho t di lờn. Hi nc s
lụi cun lng VCM cũn sút li trong bt PVC, bt PVC do va chm vi cỏc hoa
nha s cng lm tng hiu qu lụi cun VCM. Khớ VCM s c thu nh v
chuyn sang b phn x lý khớ, cũn hn hp bt PVC c thu ỏy ct tỏch. Sau
khi ra khi ct tỏch VCM, hn hp bt PVC hu nh khụng cũn cha VCM s

c bm (9) bm sang bn cha (12.2). Nhm tn dng trit lng nhit s
dng, ngi ta cho sn phm ỏy ca ct tỏch trao i nhit vi dũng nguyờn liu
vo thụng qua thit b trao i nhit (8.2).
8.7 Giai on thu hi VCM:
VCM khụng phn ng s c thu hi t bn phn ng (7), bn thu hi (11),
ct chờm (13) v ct tỏch nc s c em i lm sch ri s dng li. VCM
dng khớ s vo by tỏch bt (23), õy nc phun thnh vũng trũn ra i
lng bi cú ln trong VCM.

Page 25