【正文】 .......................... 13 換熱器物料衡算 ................................................................................................ 15 第三章 主要設(shè)備熱量 衡算 ..................................................................................... 16 ................................................................................................ 16 換熱器熱量衡算 ................................................................................................ 18 第四章 主要生產(chǎn)設(shè)備的選型和工藝計算 ............................................................. 20 ........................................................................ 20 試算和初選換熱器的型號 ............................................................................. 20 IV 核算總傳熱系數(shù) ............................................................................................. 22 核算壓強降 ..................................................................................................... 24 參考文獻(xiàn) .................................................................................................................. 27 結(jié)束語 ...................................................................................................................... 28 致謝 .......................................................................................................................... 29 1 第一章 綜述 PVC 聚氯乙烯 (Polyvinyl Chloride，簡稱 PVC)，是我國第一、世界第二大通用型合成樹脂材料，由于具有優(yōu)異的難燃性、耐磨性、抗化學(xué)腐蝕性、綜合機械性、制品透明性、電絕緣性及比較容易加工等特點，目前， PVC已經(jīng)成為應(yīng)用領(lǐng)域最為廣泛的塑料品種之一，在工業(yè)、建筑、農(nóng)業(yè)、日常生活、包裝 、電力、公用事業(yè)等領(lǐng)域均有廣泛應(yīng)用，與聚乙烯（ PE）、聚丙烯（ PP）、聚苯乙烯（ PS）和 ABS統(tǒng)稱為五大通用樹脂。 工藝流程 PVC生產(chǎn)工藝 ： PVC生產(chǎn) 主要分為氯化氫的制備、乙炔的制備、氯乙烯合成、氯乙烯聚合四個主要工序。 (1) 氯化氫的制備 氫氣經(jīng)過大阻火器，再經(jīng)爐前小阻火器進(jìn)入合成爐燈頭，兩者均由閥門控制，進(jìn)入合成爐底部的燈頭進(jìn)行燃燒生成氯化氫氣體，爐體內(nèi)的合成氣經(jīng)過夾套水冷卻后，再經(jīng)爐外冷卻水冷卻至 220度以下 ,再進(jìn)入石墨冷卻器冷卻至 45度以下 ,當(dāng)氯氣純度合格后送入氯乙烯工段。 (2) 乙炔的制備 主要分為電石破碎、乙炔發(fā)生、乙炔清凈和渣漿處理三部分。電石破碎：將合格的原料電石，通過粗破機和細(xì)破機進(jìn)行破碎處理。乙炔發(fā)生：破碎合格的原料電石，經(jīng)準(zhǔn)確計量后，投入到乙炔發(fā)生器內(nèi)進(jìn)行水解反應(yīng)，制成粗乙炔氣體，供清凈工序生產(chǎn)使用。 ? ?2 2 2 22Ca C + 2 H O Ca O H + C H?? 乙炔清凈和渣漿處理：這里有一個涉及循環(huán)經(jīng)濟的重點，氯堿公司的電石渣漿輸送到股份公司，用作化灰使用。 (3) 氯乙烯合成 主要分為混合氣脫水、氯乙烯合成和粗氯乙烯的凈化三部分。 本工序是將合格的氯化氫氣體、乙炔氣體按 比例充分混合、進(jìn)一步脫水后，在氯化汞觸媒 2 的催化下合成為 VC 氣體。經(jīng)脫汞、組合塔回收酸、堿洗后，送至氯乙烯壓縮崗位生產(chǎn)用。 （ 1）混合氣脫水：冷凍方法混合脫水是利用鹽酸冰點低，鹽酸上水蒸氣分壓低的原理，將混合氣體冷凍脫酸，以降低混合氣體中水蒸氣分壓來降低氣相中水含量達(dá)到進(jìn)一步降低混合氣中的水分至所必需的工藝指標(biāo)。 （ 2）氯乙烯合成：乙炔氣體和氯化氫氣體按照 1： ，在氯化汞的作用下，在 80100℃ 溫度下反應(yīng)生成氯乙烯。 （ 3）粗氯乙烯的凈化：轉(zhuǎn)化后經(jīng)脫汞器除汞、冷卻后的粗氯乙烯氣體 中，除氯乙烯外，還有過量配比的氯化氫、未反應(yīng)完的乙炔、氮氣、氫氣、二氧化碳和微量的汞蒸氣，以及副反應(yīng)產(chǎn)生的乙醛、二氯乙烷、二氯乙烯等氣體。為了生產(chǎn)出高純度的單體，應(yīng)徹底將這些雜質(zhì)除去。 (4) 氯乙烯聚合 聚氯乙烯是由氯乙烯單體聚合而成的高分子化合物，結(jié)構(gòu)式為：? ?2 nCH CHCl 氯乙烯懸浮聚合過程中，聚合配方體系或為改善樹脂性能而添加各種各樣的助劑，其中用得比較廣泛的有以下幾種：緩沖劑、分散劑、引發(fā)劑、終止劑、消泡劑、阻聚劑、緊急終止劑、熱穩(wěn)定劑、鏈調(diào)節(jié)劑等。 (1) 聚氯乙烯管材 在眾多的聚氯乙烯制品中，聚氯乙烯管道是其第二大消費領(lǐng)域，約占其消費量的 20％左右。在我國，聚氯乙烯管較 PE管和 PP管開發(fā)早，品種多，性能優(yōu)良，使用范圍廣，在市場上占有重要位置。 (2) PVC硬材和板材 PVC中加入穩(wěn)定劑、潤滑劑和填料，經(jīng)混煉后，用擠出機可擠出各種口徑的硬管、異型管、波紋管，用作下水管、飲水管、電線套管或樓梯扶手。將壓延好的薄片重疊熱壓，可制成各種厚度的硬質(zhì)板材。板材可以切割成所需的形狀，然后利用 PVC焊條用熱空氣焊接成各種耐化學(xué)腐蝕的 貯槽、風(fēng)道及容器等。 (3)聚氯乙烯作為包裝 3 聚氯乙烯制品用于包裝主要為各種容器、薄膜及硬片。 PVC容器主要生產(chǎn)礦泉水、飲料、化妝品瓶、藥品的 PTP包裝，也有用于精制油的包裝。 PVC膜可用于與其它聚合物一起共擠出生產(chǎn)成本低的層壓制品，以及具有良好阻隔性的透明制品。聚氯乙烯膜也可用于拉伸或熱收縮包裝，用于包裝床墊、布匹、玩具和工業(yè)商品。 (4) 聚氯乙烯日用消費品 行李包是聚氯乙烯加工制作而成的傳統(tǒng)產(chǎn)品，聚氯乙烯被用來制作各種仿皮革，用于行李包，運動制品，如籃球、足球和橄欖球等。還可用于制作制服和專用保護(hù) 設(shè)備的皮帶。服裝用聚氯乙烯織物一般是吸附性織物 (不需涂布 )，如雨披、嬰兒褲、仿皮夾克和各種雨靴。聚氯乙烯用于許多體育娛樂品，如玩具、唱片和體育運動用品，目前聚氯乙烯玩具增長幅度大，由于聚氯乙烯玩具和體育用品生產(chǎn)成本低，易于成型而占有優(yōu)勢 [1] 。 燒堿 燒堿簡介 燒堿 (NaOH）即氫氧化鈉，俗稱火堿、苛性鈉。是一種常見的重要強堿，在國民經(jīng)濟中占有重要地位，廣泛用于紡織工業(yè)、輕工業(yè)、冶金和有色冶金工業(yè)、化學(xué)工業(yè)和石油化學(xué)工業(yè)等部門。工業(yè)上常見的燒堿生產(chǎn)方法有苛化法和電解法兩種?？粱ㄊ?用純堿（ Na2CO3）和石灰乳（ Ca(OH)2）通過苛化反應(yīng)生成燒堿而得名，也叫石灰苛化法。電解法是采用電解食鹽（ NaCl）水的方法生產(chǎn)燒堿，在制得燒堿的同時還生產(chǎn)氯氣 (Cl2)和氫氣 (H2)，所以工業(yè)上電解法生產(chǎn)燒堿也稱氯堿工業(yè)。 燒堿的性質(zhì) （ 1）物理性質(zhì) 純的無水氫氧化鈉為白色半透明，結(jié)晶狀固體。氫氧化鈉極易溶于水，溶解度隨溫度的升高而增大，溶解時能放出大量的熱。其溶液呈強堿性，腐蝕性極強。 純氫氧化鈉的物理性質(zhì)如下： 分子式 NaOH 分子量 熔點 318 .4℃ 沸點 1399℃ 折射率 熔融熱 溶解度 109 比熱容 （ g℃ ） 4 （ 2）化學(xué)性質(zhì) 氫氧化鈉是強堿，具有堿的一切通性，另外還具有其他堿沒有的特性。 ，并吸收空氣中的 CO2而變質(zhì)。故應(yīng)放置在干燥的環(huán)境中，也可用于干燥氣體。 OH離子。 NaOH = Na + OH 。 NaOH + HCl =NaCl + H2O 2NaOH + SO2(不足 )= Na2SO3 + H2O 鹽反應(yīng)。 2NaOH + CuSO4=Cu(OH)2↓+ Na2SO4 。 2Al + 2NaOH + 2H2O =2Na(Al（ OH)4） +3H2↑ NaOH不足量時發(fā)生的反應(yīng)為 2Al+6H2O + NaOH= 2Al(OH)3↓+ 3H2 (1)我國氯堿工業(yè)的發(fā)展?fàn)顩r 氯堿工業(yè)，在我國國民經(jīng)濟中占有重要的地位。我國各氯堿企業(yè)為了提高自身的競爭力，紛紛擴大燒堿裝置規(guī)模，從 1999年開始，掀起了一輪燒堿擴建高潮，到 2020年其生產(chǎn)能力已從 1998年的 6860 kt/a增至 8000 kt/a，目前我國燒堿的總生產(chǎn)能力已經(jīng)達(dá)到 8620 kt/a，居世界第 2位。如此快速的增長，使國內(nèi)燒堿市場趨于飽和狀態(tài)，而且這種擴建熱潮目前還在繼續(xù)，齊魯石化公司氯堿廠正在擴建的 200 kt/a的離子膜裝置，上海氯堿化工股份有限公司計劃再建400 kt/a的裝置，其他的一些廠家的計劃項目估計還有 700 kt/a, 如果這些計劃項目得以實施，我國的燒堿生產(chǎn)能力將達(dá)到近 10000 kt/a。 目前我國的燒堿企業(yè)有 200多家，裝置規(guī)模普遍較小，生產(chǎn)能力超過 100 kt/a的生產(chǎn)企業(yè) 只有 24家。 隨著生產(chǎn)能力的不斷增加，近年來燒堿的產(chǎn)量也不斷增加， 2020年全國燒堿產(chǎn)量達(dá) 8089 kt，為歷史最高紀(jì)錄，與 2020年的 kt相比，增長幅度為%。目前燒堿的生產(chǎn)方法幾乎全部采用電解食鹽水的方法，這樣每生產(chǎn) 1 t 5 燒堿則聯(lián)產(chǎn) t氯氣。 2020年在生產(chǎn)燒堿的同時，產(chǎn)出氯氣 6280 kt； 2020年則同時產(chǎn)出氯氣 7120 kt。 隨著離子膜法新裝置的建成，造成嚴(yán)重環(huán)境污染的水銀法已停止生產(chǎn)，苛化法的產(chǎn)量也相當(dāng)少，我國目前燒堿的主要生產(chǎn)方法是隔膜法和離子膜法。 (2)我國氯堿工業(yè)存在的問題 規(guī)模、技術(shù)問題 目前我國燒堿每套裝置的平均規(guī)模在 40 kt/a左右。只有24家企業(yè)達(dá)到了 100 kt/a規(guī)模，布局分散，規(guī)模小，與國外大型燒堿企業(yè)差距大，國外氯堿企業(yè)的集中度相對較高，日本、歐盟的前 5家