【正文】 ～ ，本次設(shè)計中選擇裝料系數(shù)為 ，則， 引發(fā)劑配料罐總體積為： ??TYV 式（ ） 經(jīng)查資料 [10]的配料罐主要有 PXB 型和 PTJ 型兩種，在本次設(shè)計中，選用型號為 PTJ500 系列的配料罐 其主要尺寸規(guī)格為：配料罐內(nèi)直徑為 1000mm； 配料罐外殼直徑為 1200mm； 配料罐總高度為 2600mm； 筒體高度為 600mm； 上下均采用標(biāo)準(zhǔn)橢圓封頭 則，配料罐體積為 33231211 3 41 3 4mDHDV Ti??????????? ? 式（ ） 應(yīng)該需要此種配料罐臺數(shù)為： 年產(chǎn) 2 萬噸 PVC 糊樹脂聚合工藝設(shè)計 33 ??n 式（ ） 其中， n——配料罐臺數(shù) 故應(yīng)選用 2 臺 乳 化劑溶液配料罐的選擇 已知乳化劑的密度為 1100 3/mkg ，每天配制 2 批，則， 乳化劑溶液的總體積為： 21810 mVRR ??? 式（ ） 其中， RRV ——乳化劑溶液總體積， 3m 由于乳化劑配料罐為攪拌罐，其裝料系數(shù)應(yīng)為 ～ ，本次設(shè)計中選擇裝料系數(shù)為 ，則： 配料罐總體積為： mVTR ?? 式（ ） 其中， TCV ——乳化劑溶液配料罐總體積， 3m 經(jīng)查資料 [10]的配料罐主要有 PXB 型和 PTJ 型兩種 [10]，在本次設(shè)計中，選用型號為 PTJ1000 系列的配料罐， 其主要尺寸規(guī)格為：配料罐內(nèi)直徑為 1200mm； 配料罐外殼直 徑為 1400mm； 配料罐總高度為 2700mm； 筒體高度為 800mm； 上下均采用標(biāo)準(zhǔn)橢圓封頭 已計算得到配料罐體積為 m 應(yīng)該需要此種配料罐臺數(shù)為： ??n 式（ ） 其中， n——配料罐臺數(shù) 安徽建筑工業(yè)學(xué)院 本科生 課程 設(shè)計 34 故應(yīng)選用 4 臺 后混合劑溶液配料罐的選擇 已知后混合劑溶液的密度為 1100 3/mkg ，每天配制 2 批，則， 后混合劑溶液的總體積為： 2724 mVRH ??? 式（ ） 其中， RHV ——后混合劑溶液總體積， 3m 由于后混合劑溶液配料罐為攪拌罐，其裝料系數(shù)應(yīng)為 ～ ，本次設(shè)計中選擇裝料系數(shù)為 ，則： 配料罐總體積為： mVTH ?? 式（ ） 其中， THV ——后混合劑溶液配料罐總體積， 3m 經(jīng)查資料 [10]的配料罐主要有 PXB 型和 PTJ 型兩種，在本次設(shè)計中，選用型號為PTJ1000 系列的配料罐， 其主要尺寸規(guī)格為：配料罐內(nèi)直徑為 1200mm； 配料罐外殼直徑為 1400mm； 配料罐總高度為 2700mm； 筒體高度為 800mm； 上下均采用標(biāo)準(zhǔn)橢圓封頭 已計算得到配料罐體積為 m 應(yīng)該需要此種配料罐臺數(shù)為： ??n 式（ ） 其中， n——配料罐臺數(shù) 故應(yīng)選用 2 臺 泵 （聚合釜夾套泵） 的計算 基礎(chǔ)數(shù)據(jù) 年產(chǎn) 2 萬噸 PVC 糊樹脂聚合工藝設(shè)計 35 （ ⅰ ）被輸送物質(zhì)為 5℃ 冷凍水，其主要物理性質(zhì)如下 [8]： 溫度： 5℃ ；組成：水；密度： 3/mkg ； 黏度： 彎頭； 2 個截止閥；1 個止回閥 ； 1 個流量計。 臺數(shù)的確定 由于是間歇操作過程，一般一條生產(chǎn)線只設(shè)一臺泵。4 9 0 5 ?? ?dle ，將數(shù)據(jù)代入公式計算得： ? ???????? ??????? ??? kgJh f / 2 式（ ） 又因為 ghH f?? 式（ ） 代入數(shù)據(jù)計算得 mH ?? 式（ ） 在選擇泵的揚程時，應(yīng)放大 5%～ 10%，所以， 泵的揚程可以選為 mH %)( ???? 式（ ） 泵的類型選擇 泵的類型主要根據(jù)以下兩點來選擇： 第一、由于被輸送的物質(zhì)為水 ，為普通液體，幾乎所有類型的泵都可以使用。故 012 ??zz ，012 ??PP ， 02122 ??uu ，所以 ?? fhW 式（ ） 已知管內(nèi)水的流速： u=，所以 0 1 1 0 0 ?????? ? ?du 式（ ） 經(jīng)查表 [8]得 ?d? ， ?? 年產(chǎn) 2 萬噸 PVC 糊樹脂聚合工藝設(shè)計 37 壓頭損失計算公式為： ? ?????? ??????? ?? 22udldlh ef ?? 式（ ） 其中， ?fh ——兩截面間管路中的壓頭損失， J/kg u——管道內(nèi)流體流速， m/s 設(shè)管道的總長 l=30m，管徑 d=。為已知封頭的體積為 D ，封頭的高度 2h 為 ，令直邊高度為 1h ，則： 21 2 hhH ??? 式（ ） 又已知 H/D=，則有 H=， 所以 DDhH ???? 式（ ） 則有： 1h =D 年產(chǎn) 2 萬噸 PVC 糊樹脂聚合工藝設(shè)計 27 312 1 DhDV Ti ?????? ? 式（ ） D? 所以，釜體直徑為 3 TiVD? 式（ ） 代入數(shù)據(jù)計算得： 3 ?D 式（ ） ? 雖然反應(yīng)器屬于非標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備，但用于制造反應(yīng)器的上下封頭仍應(yīng)選用標(biāo)準(zhǔn)封頭，所以此處按公稱尺寸選定釜體直徑為 （ 5） 、釜體直邊高度的計算 釜體直邊高度為： 21 2 DVVh Ti ???? 封 式（ ） 代入數(shù)據(jù)計算得： mh 231 ?? ???? 式（ ） 釜體實際高度為： 21 2 hhH ??? 式（ ） 代入數(shù)據(jù)計算得 ???H 式（ ） ? 根據(jù)所查資料 [7]得，取封頭直邊高度為 50mm，釜體圓形直筒部分高度： ??? 式（ ） 反應(yīng)器實際長徑比： 安徽建筑工業(yè)學(xué)院 本科生 課程 設(shè)計 28 ??DH 式（ ） （ 6） 、液位計算 最高液位： 22m a x 7 4 DVVhh R???? 封 式（ ） 代入數(shù)據(jù)計算得 33m a x ?????h 式（ ） ? 最低液位： 22m i n 4)1(DVVhh R?????? 封? 式（ ） 其中 ,? ——收縮系數(shù) ,取 ??? mh 23m i n ???????? ）（ 式（ ） （ 7） 、反應(yīng)器幾何外形如圖所示 圖 聚合釜幾何外形圖 聚合釜攪拌裝置的設(shè)計 年產(chǎn) 2 萬噸 PVC 糊樹脂聚合工藝設(shè)計 29 （ 1） 、體系主要物性數(shù)據(jù) [8] PVC 顆粒的比重： ； 水的比重： ； 乳漿的黏度： （ s）（ m） 乳漿 固含量： %； PVC 顆粒平均直徑： ； 主要物料組成： PVC 顆粒和水 ；物料數(shù)量： 86771kg 對于聚合過程來說，乳液聚合體系要求攪拌速率不宜過大，以防止產(chǎn)生破乳現(xiàn)象，因此選用 1 級三葉螺旋攪拌器。 （ 2） 、確定封頭與筒體的連接方式 封頭與筒體的連接方式有兩種：焊接連接和法蘭連接。本設(shè)計中設(shè)裝料系數(shù)為 由反應(yīng)物料體積計算公式得： ??mdR WV ? 式（ ） 其中： RV 為物料總體積； dW 為反應(yīng)釜平均日產(chǎn)量； m? 為乳漿密度 ； ?為每天生產(chǎn)批數(shù) ； 將數(shù)據(jù)代入上述公式計算得： 年產(chǎn) 2 萬噸 PVC 糊樹脂聚合工藝設(shè)計 25 173542 2RV ? ? 式（ ） ? 反應(yīng)釜體積 計算公式為： ?RT VV? 式（ ） 其中， TV 為反應(yīng)釜總體積； RV 為物料總體積； ?為反應(yīng)器裝料系數(shù) 將數(shù)據(jù)代入上述公式計算得： ?rV 式（ ） m? 由于，產(chǎn)量極大，擬定選用 4 臺反應(yīng)釜 每臺反應(yīng)釜的計算公式為： TTTi nVV ? 式（ ） 其中， TiV 為每臺反應(yīng)釜的體積； TV 為反應(yīng)釜總 體積； Tn 為反應(yīng)器臺數(shù) 將數(shù)據(jù)代入上述公式計算得： ?TiV 式（ ） m? 因此，可以選擇體積為 24 3m 的反應(yīng)釜 4 臺 釜體外形尺寸的設(shè)計 （ 1） 、確定封頭形式 封頭是化工設(shè)備的重要組成部分，它與圓形直 筒部分一起組成設(shè)備的外殼。 計算主要物料的投料量 氯乙烯單體的計算 該生產(chǎn)裝置年產(chǎn)量為 20200 噸，年開工時間為 330 天，每天生產(chǎn)兩批，聚合后處理損失率約為 % 每批應(yīng)生產(chǎn)聚合物數(shù)量為： Bkg / 1 4 0 29 6 3 0 102 0 0 0 0 3 ??? ? 式（ ） 聚合物中含有因引發(fā)劑 而引起的約 %