年產(chǎn)9500噸年聚氯乙烯懸浮聚合工藝設(shè)計(jì)_畢業(yè)設(shè)計(jì)(文件)
【正文】 Ti=取聚合釜 VN=32 m3 取 D=2650mm，則直邊高 H=5000mm 17 每一米圓筒容積 Vt=32/5= 釜體實(shí)際高度 H1=H+2 D/4=5+2 聚合釜壁厚的計(jì)算 由公式 [15] S= cit cPD2[ ] P? ??得： 式中： Pc— 計(jì)算壓力，取 Pc=； Di=2650mm； ф=；設(shè)計(jì)溫度為150℃ 查 [8]得 16MnR 在 150℃ 的 [σ]t=170MPa S=2650/（ 2170 ） = 取腐蝕余量 C2=，鋼板厚度負(fù)偏差 C1=， 則 Sn=S+C1+C2=++= 圓整后取 Sn=12mm。 物料帶入聚合釜的熱量 以 0℃的一批物料為基準(zhǔn)，設(shè)進(jìn)料溫度為 20℃，則物料帶入聚合釜的熱量為： 14 Q1=20+20+20+20 =10６ KJ 聚合反應(yīng)放出的熱量 以一批物料為基準(zhǔn)，則聚合反應(yīng)放出的熱量為： Q2=9600=10５ KJ 物料帶出聚合釜的熱量 以一批物料 0℃ 為基準(zhǔn)，物料流出的溫度為 60℃，則物料升溫所需要的熱量為： Q3=（ +9600+++10３ ）（ 600） =10６ KJ 反應(yīng)過(guò)程需要加入的熱量 根據(jù)熱量衡算進(jìn)入系統(tǒng)的熱量 =出系統(tǒng)的熱量，則反應(yīng)過(guò)程所需加入的熱量為（設(shè)熱損失為 10%）： ?Q=（ Q3+ Q2Q1 ） / （ 110%） = （ 10 ６ +10 ５ 10 ６ ）/90%=10６ kJ 加熱水的用量 : 根據(jù)式 : Q=mCPΔT 得 m=Q/ CPΔT 熱水進(jìn)口溫度為 99℃ ,出口溫度為 60℃ 。 根據(jù)熱量守恒定律，得 QT=Q1＋ Q2＋ Q3＋ Q4 其中 Q1= ?21TT CdTW Q2= W?Hr?x/M Q3=Σ Wi CPi ?Tm Q4=Σ Aiα i (Ti－ T0)t 固體和液體熱容可以采用柯普定律 [5]計(jì)算 C(KJ/Kg.℃ )=Can/M 式中 Ca—— 基團(tuán)的比熱容， KJ/(Kg.℃ ) n—— 分子中同一元素的原子數(shù) M—— 化合物的分子量， Kg/Kmol 單體的熱容可以采用 Missenard 法基團(tuán)貢獻(xiàn)值 [6]計(jì)算 13 表 41 Missenard 法基團(tuán)貢獻(xiàn)值 基團(tuán) — CH3 — CH— — O— O=C— O — C=O 貢獻(xiàn) J/mol 90%= 103kg ∴每小時(shí)要合成氯乙烯 103 kg 產(chǎn)物氣冷凝，精餾等收率為 % 進(jìn)入精餾系統(tǒng)的 VCM 的量： 247。 8000= 103 (kg/h) 轉(zhuǎn)化率： 90%。干燥后的氯乙烯樹(shù)脂含水量為 %～ %。塔釜之漿料含氯乙烯約 400μg/g，經(jīng)熱交換器冷卻后進(jìn)入混料槽，再送往離心機(jī)進(jìn)行離心分離。 由氣柜出來(lái)的 VC氣體送至脫濕塔，用 5℃的冷凍鹽水進(jìn)一步冷凝，兩個(gè)冷凝器所冷凝的 VC送至精餾塔進(jìn)行精餾，所得的精氯乙烯經(jīng)過(guò)濾后，按比例送入氯乙烯計(jì)量槽與新鮮氯乙烯混合供聚合使用，未凝的氣體送至焚燒爐處理，塔釜的高沸物排放至塔底液罐中，加熱以進(jìn)一步回收部分氯乙烯。當(dāng)釜內(nèi)單體轉(zhuǎn)化率達(dá)到 85%以上，這時(shí)釜內(nèi)聚合壓力為 MPa，由計(jì)量泵向釜內(nèi)加入一定量的終止劑，未反應(yīng)的氯乙烯單體經(jīng)自壓回收后，當(dāng)壓力降至 Kpa 6 時(shí)，將釜內(nèi)漿料升溫至 70℃左右，進(jìn)行真空回收，真空度為 500 mmHg～550mmHg，最后漿料中的氯乙烯含量在 700μ g/g。最后將新鮮氯乙烯與回收后經(jīng)處理的氯乙烯依一定比例（回收的 VCM占總量的 10%），送入計(jì)量槽內(nèi)計(jì)量，再經(jīng)單體過(guò)濾器過(guò)濾后加入釜內(nèi)，開(kāi)啟多級(jí)往復(fù)泵將引發(fā)劑 計(jì)量后加入釜中。抽出氣體后的漿料進(jìn)行離心分離，使氯乙烯含水 25%，再進(jìn)入干燥器干燥至含水%~%，過(guò)篩后即得產(chǎn)品。 隨著樹(shù)脂型號(hào)增大，分子量及黏度減小， 產(chǎn)品機(jī)械強(qiáng)度也隨之下降 ；但玻璃化溫度（ Tg）有所降低，則使成型加工溫度低，流動(dòng)性好而易于加工。根據(jù)不同規(guī)格的聚氯乙烯高聚物，采用不同塑化配方和加工方法 可制成硬質(zhì)和軟質(zhì)制品。能耐 25%以下的燒堿 ， 對(duì)鹽類(lèi)也相當(dāng)穩(wěn)定。 ⑶ 燃燒性能 PVC 在火焰上能燃燒，并降解釋放出 HCl， CO 和苯等低分子量化合物，離火自熄。 設(shè)計(jì)圖紙包括 1 張工藝流程圖； 1 張聚合釜裝配圖。 關(guān)鍵詞： 聚氯乙烯 ； 懸浮聚合工藝 ； 干燥 ； 單體 ； 生產(chǎn)工藝 II Abstract The design for the 9,500 tons of PVC polymerization process design throughout the design file is posed by two parts of the design specification and design drawings. In the design manual, a brief introduction of PVC production status, development trends, performance, and the main purposes highlighted by suspension polymerization as the polymerization process production methods. In the design process, according to the requirements of the design task book to conduct a more detailed material balance and heat balance and the the polymerizer calculation process calculation and selection of equipment, a simple technoeconomic evaluation of the entire device . Drawing of the design drawings, design drawings including process flow diagram of the polymerization reactor assembly drawing. Keywords: PVC , suspension polymerization process, dry, monomer , production process III 目 錄 前 言 ................................................... 1 第 1 章 概述 ....................
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