年產(chǎn)20萬(wàn)噸聚氯乙烯合成工段的設(shè)計(jì)(文件)
【正文】 有聚合釜的高徑和容積。當(dāng)釜的容積小于30m2時(shí)，傳熱面積是主要矛盾，因此L/D應(yīng)大些；當(dāng)釜的容積大于30m2時(shí)，攪拌器是主要矛盾，因此L/D應(yīng)小些。為此，當(dāng)聚合釜的容積增大以后，但熱面積不夠時(shí)可采用釜內(nèi)加冷管或D型擋板或釜頂冷凝器等來(lái)增加傳熱面積。K)以上，搪瓷釜可以達(dá)349W/(m2四、總結(jié)通過(guò)本次設(shè)計(jì)我不但學(xué)會(huì)了綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)還學(xué)到了許多設(shè)計(jì)涉及的新知識(shí)。參考文獻(xiàn)[1] 陳煥之．聚氯乙烯技術(shù)與市場(chǎng)[D]．湖南化工，1987,4(l):41～42.[2] 國(guó)家醫(yī)藥管理局上海醫(yī)藥研究院．化工工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)[M]．2版．北京：化學(xué)工業(yè)出社，2001:1～218.[3] 汪麗，宋軍．影響聚氯乙烯質(zhì)量的因素研究[J]．國(guó)外油田工程，2001,17(1):7～10.[4] 周鎮(zhèn)江．輕化工工廠設(shè)計(jì)概論[M]．北京：中國(guó)輕工業(yè)出版，2002:14～57.[5] 徐國(guó)敏，秦舒浩，魯圣軍，張凱舟，何力．PVC的環(huán)境問(wèn)題[J]．聚氯乙烯．2007.[6] 劉容德，李靜，桂俊杰等．HPVC與普通PVC加工性能比較[J]．聚氯乙烯．2007.[7] 李述文，范如霖．實(shí)用有機(jī)化學(xué)手冊(cè)[M]．上海：上?？萍汲霭嫔纾?007.[8] 廖建綱．高表觀密度聚氯乙烯樹(shù)脂的合成[D]．浙江大學(xué)，2005.[9] 姚玉英．化工原理．上冊(cè)[M]．天津：天津大學(xué)出版社，2003:229.[10] 袁鳳隱．壓力容器與化工設(shè)備實(shí)用手冊(cè)[M]．北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2000:185～189.[11] 譚蔚．化工設(shè)備設(shè)計(jì)基礎(chǔ)[M]．天津:天津大學(xué)出版社，2000:75～78. 致 謝本論文是在孔老師的精心指導(dǎo)下順利完成的。 感謝09石化（3）班的各位兄弟姐妹們對(duì)我工作的支持與幫助。最后，向所有關(guān)心和幫助過(guò)我的老師、同學(xué)表示最誠(chéng)摯的感謝！。最后，我要衷心的感謝我的父母和家人，在我的求學(xué)生涯中，給予了我最大的支持和幫助，始終是我物質(zhì)上和精神上最堅(jiān)強(qiáng)的后盾。老師嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度、勤奮的工作精神、敏銳的學(xué)術(shù)思維、深厚的學(xué)術(shù)功底、高尚的人生風(fēng)格、民主的學(xué)術(shù)思想，讓我終生受益。由此，為自己今后參加，工作進(jìn)一步深化學(xué)習(xí)，積累了一定寶貴的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。 2．聚合釜的高度與直徑的計(jì)算設(shè)聚合釜內(nèi)徑為DO，筒高為H，高徑比r=1，V= = DO2 .H[10] ⑧—封頭容積 DO= 查《壓力容器與化工設(shè)備實(shí)用手冊(cè)》P256表226橢圓形封頭尺寸DO=1100mm，則封頭直邊高度h0=25mm，曲邊高度h1=275mm，容積VO=，所以： 通過(guò)對(duì)聚合釜的物料衡算、熱量衡算、以及工藝計(jì)算，從而確定了聚合釜的工藝尺寸。b. 傳熱系數(shù) 傳熱性能好的聚合釜傳熱系數(shù)一般可達(dá)465～582W/(m2比傳熱面積 聚合釜的傳熱面積大小，隨釜容積的增加而減小。高徑比越大，則釜的傳熱面積越大；L/D=1時(shí)，釜的傳熱面積最小。K)]；△tm—傳熱溫差/℃。（二）關(guān)鍵設(shè)備選擇1．聚合釜換熱面積的計(jì)算（1）聚合釜的主要參數(shù) 氯乙烯懸浮聚合采用的是釜式聚合反應(yīng)器。2．設(shè)備成熟可靠作為工業(yè)生產(chǎn)，不允許把不成熟或未經(jīng)生產(chǎn)考驗(yàn)的設(shè)備用于設(shè)計(jì)?！?； 總熱損失（Q5+ Q6）為反應(yīng)熱的10%。熱量衡算和物料衡算相結(jié)合，通過(guò)工藝計(jì)算，可以確定設(shè)備的工藝尺寸，如設(shè)備的臺(tái)數(shù)，容積，傳熱面積等參數(shù)。[104 + ()/]= （8） 計(jì)算物料的流出量 釜頂出料 原料 釜底出料 圖3 物料衡算圖設(shè)聚合釜頂部出料流量為D，釜底的出料流量為W，根據(jù) 總物料橫算式： F=D+W ① 和易揮發(fā)組分物料橫算式：F XF =D XD +W XW ②得： D=103kg/h W=104kg/h（9）消耗的堿量由計(jì)算知漿液量為W=104kg/h，％～％，所以NaOH的加入量為：mNaOH=104kg/h(％～％) =38kg/h～102kg/h（四）聚合釜的熱量衡算1．熱量衡算的意義和作用精細(xì)化工生產(chǎn)一般在規(guī)定的壓力、溫度和時(shí)間等溫度等工藝條件下進(jìn)行，生產(chǎn)過(guò)程中包括：化學(xué)過(guò)程和物理過(guò)程，往往伴隨著能量變化。(＋)= XD =(1ω) /M0247。(33024) h=104kg/h （6）計(jì)算反應(yīng)消耗氯乙烯的質(zhì)量分?jǐn)?shù)設(shè)反應(yīng)消耗氯乙烯的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為ω，由已知氯乙烯的質(zhì)量m=108kg，原料的總質(zhì)量M=108kg，所以： ω=m247。500=105kg ⑤ m5:m=:50=1:25000 m5=m247。100=106kg ③ m3:m=:50=1:2500 m3=m247。90%=108kg （3）計(jì)算每個(gè)配料的質(zhì)量設(shè)去離子水的質(zhì)量為m1，懸浮劑（聚乙烯醇）的質(zhì)量為m2，引發(fā)劑(過(guò)氧化二碳酸二異丙酯)的質(zhì)量為m3，緩沖劑（磷酸氫鈉）的質(zhì)量為m4， 消泡劑（鄰苯二甲酸二丁酯）的質(zhì)量為m5。 由工藝參數(shù)可知，氯乙烯的轉(zhuǎn)化率為90%，且年產(chǎn)聚氯乙烯為20萬(wàn)噸。畫(huà)圖的目的是為了物料衡算時(shí)分析問(wèn)題，便于展開(kāi)計(jì)算以及為建立方程式作好準(zhǔn)備。 （6）聚合溫度 氯乙烯懸浮聚合溫度
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