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电石法聚氯乙烯生产工艺

简介

聚氯乙烯（PVC）是一种重要的合成树脂，有着广泛的应用，例如

用于制造管道、地板、电线电缆、隔热材料和交通工具内饰等。电石

法是一种主要的PVC生产工艺，本文将详细介绍这种工艺及其原理。

工艺流程

电石法聚氯乙烯生产工艺主要分为以下几个步骤：

1.制备电石

电石是一种灰色固体，主要由氢氧化钙（Ca(OH)2）和电石石灰石

（CaC2）组成。制备电石的过程很简单：将石灰石与焦炭一同送入电

炉内，经过高温反应生成电石。

反应方程式为：

CaC2+2C→2CaO+4CO

电石的主要成分是乙炔气体，每吨电石可生产出约400-450立方米

的乙炔气体。

2.合成氯乙烯

将电石生成的乙炔气体和氯气送入氯化反应器内，通过氯化反应生

成氯乙烯。氯乙烯通过冷凝后被收集。

反应方程式为：

C2H2+Cl2→C2HCl+HCl

C2HCl+Cl2→C2H2Cl2

C2H2Cl2→C2H3Cl+HCl

3.合成聚氯乙烯

聚合反应是将单体化合物组装成高分子化合物的过程。将氯乙烯作

为单体加入聚合反应器，并在催化剂（如过氧化物等）的作用下进行

聚合反应生成聚合物。该反应由于产生大量的热，需要冷却。

反应方程式为：

n(CH2=CHCl)→[-CH2-CHCl-]n

4.精炼和成型

聚合得到的PVC是一种奶白色固体。在后续的操作中，需要对PVC

进行精炼和成型。精炼可以通过调整聚合得到的PVC分子量、添加剂

和填料等方式进行。成型是指将PVC粉末通过加热和挤出等方法形成

不同形状的制品。

工艺原理

电石法聚氯乙烯生产工艺的基本原理为单体聚合，即将单体分子组

装成高分子化合物的过程。本工艺主要有三个反应，分别是制备电石、

合成氯乙烯和聚合合成PVC。下面分别介绍这三个反应的原理。

制备电石

电石是一种灰色固体，主要用于制备乙炔气体。电石的制备过程是

通过将石灰石和焦炭放入电炉中进行高温反应得到的。反应式为：

CaC2+2C→2CaO+4CO

在这个反应过程中，焦炭用作还原剂，而石灰石则是氧化剂。反应

后生成的产物是氢氧化钙和电石。氢氧化钙可以用于各种化工反应中，

而电石主要用于制备乙炔。这种方法制备的电石成本低，但由于反应

温度较高，会产生大量CO2。

合成氯乙烯

氯乙烯是电石法聚氯乙烯生产工艺的重要中间体。将电石生成的乙

炔气体和氯气送入氯化反应器内，在催化剂的作用下发生氯化反应，

生成氯乙烯。反应式为：

C2H2+Cl2→C2HCl+HCl

C2HCl+Cl2→C2H2Cl2

C2H2Cl2→C2H3Cl+HCl

这个反应过程中涉及到了乙炔气体、氯气和催化剂。乙炔气体是氯

乙烯的前体，氯气则是反应中的氯化剂，催化剂的作用是促进反应的

进行。

合成聚氯乙烯

聚合反应是将单体化合物组装成高分子化合物的过程。将氯乙烯作

为单体加入聚合反应器中，同时加入催化剂。催化剂可以是过氧化氢

等，它们的作用是促进反应的进行并控制反应的速率。反应一般在高

温下进行，并会产生大量的热。为了降低反应的温度，可以向反应器

中加入稀释剂。由于PVC在聚合反应中的毒性较大，为了保证操作员

的安全，需要采取严格的预防措施。

工艺特点

电石法聚氯乙烯生产工艺具有以下特点：

1.原材料来源广泛

聚氯乙烯生产涉及到的原材料均为大宗化工原料，来源非常广泛。

电石的制备原材料石灰石和焦炭也十分常见。

2.生产成本低

电石法聚氯乙烯生产工艺的成本较低。相比于其他PVC生产工艺，

电石法生产的PVC成本更低、生产过程更简单。

3.产品品质优异

电石法生产的PVC的品质很高，具有不同程度的透明度、强度、韧

性、耐高温性和耐化学性等优点。同时，其成型性能比较好，可以制

成不同形状的制品。

4.环保性能良好

电石法聚氯乙烯生产工艺在环保方面表现良好。该工艺材料来源广

泛，生产过程简单，且产生的