【正文】 泡劑 千克 /小時(shí) 雜質(zhì) : 千克 /小時(shí) 聚合釜進(jìn)料量見表 22。 表 25 堿中和釜出料量 NaOH 溶液 千克 /小時(shí) 溶劑水 40 千克 /小時(shí) 聚氯乙烯 103 千克 /小時(shí) 雜質(zhì) 23 千克 /小時(shí) NaOH 溶液 千克 /小時(shí) 熱量衡算 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)過程中包括有化學(xué)過程和物理過程 ,往往伴隨著能量變化。生產(chǎn)過程中所產(chǎn)生的化學(xué)熱效應(yīng)與物理變化熱效應(yīng)會使物料溫度上升或下降 ,為了保證生產(chǎn)過程在一定溫度條件下進(jìn)行則需要環(huán)境對生產(chǎn)系統(tǒng)有熱量的加入或放出 ,對于新車間設(shè)計(jì) ,熱量衡算是在物料衡算的基礎(chǔ)上進(jìn)行的。能適應(yīng)產(chǎn)品品種變化的要求 ,并確保產(chǎn)品的質(zhì)量 。 設(shè)備選擇時(shí) ,要能完全滿足上述方面的條件是相當(dāng)困難的 ,但一定要參照上述幾個方面對擬采用個設(shè)備進(jìn)行詳盡地比較 ,并拿出最佳的方案來。 在 設(shè)備選型時(shí)應(yīng)盡量采用國產(chǎn)設(shè)備 ,這樣不僅可以節(jié)約外匯 ,而且可以促進(jìn)我國機(jī)械制造工業(yè)的發(fā)展。 聚合釜的趨勢是大型化 ,國內(nèi)普遍采用的是 33m3 復(fù)合鋼板釜。 A??傳熱面積 /?。 ①傳熱面積 影響聚合釜傳熱面積的因素有聚合釜的高徑和容積。高徑比的大小不僅影響釜的傳熱面積 ,還影響攪拌器的安裝。我國的觀點(diǎn)與日立公司 的觀點(diǎn)基本相同 ,一般 L/D 在 ~4 左右。 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增加傳熱面積。當(dāng)傳熱系數(shù)在 233 W/(??K)以下時(shí) ,則認(rèn)為傳熱不能好應(yīng)該強(qiáng)化。 a2??為釜壁黏釜 。 1/K1/a1+∑ a1?a2 修改 式中 : K??分別為釜內(nèi)和外給熱系數(shù) ,W/(??K)。注意加內(nèi)冷管后對攪拌和黏釜都有一定影響 ,因此 ,能不加還是不加 ,或盡量少加。一般用單位體積的傳熱面積 ,即比傳熱面積 A/V(m2/m3)表示。當(dāng)釜的容積大于 30?時(shí) ,攪拌器是主要矛盾 ,因此 L/D 應(yīng)小些。高徑比越大 (瘦長型 ),則釜的傳熱面積越大 。二是提高傳熱系 數(shù) 。 (2)聚合釜的傳熱 聚合的傳熱能力在相當(dāng)程度上意味著釜的生產(chǎn)能力。 關(guān)鍵設(shè)備選擇 釜的計(jì)算 對于連續(xù)反應(yīng)釜 [6] 31 式中 : Vh??每小時(shí)處理的物料量 τ ??反應(yīng)所需的時(shí)間 n??設(shè)備備用系數(shù) ??裝料系數(shù) (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。設(shè)計(jì)中所選用的設(shè)備不但技術(shù)性能要可靠 ,設(shè)備材質(zhì)也要可靠。能降低原材料及相應(yīng)的公用工程 (水 ,電 ,氣 )的單耗 。熱量衡算和物料衡算相結(jié)合 ,通過工藝計(jì)算 ,可以確定設(shè)備的工藝尺寸 ,如設(shè)備的臺數(shù) ,容積 ,傳熱面積等參數(shù)。生產(chǎn)中一般無軸功或軸功相對較小 ,可以忽略 不計(jì)。 表 23 聚合釜出料量 名稱 質(zhì)量 (千克 /小時(shí) ) 去離子水 : 103 千克 /小時(shí) 聚氯乙烯 : 103 千克 /小時(shí) 氯乙烯 : 50 千克 /小時(shí) 引發(fā)劑 : 千克 /小時(shí) 懸浮劑 千克 /小時(shí) 緩沖劑 千克 /小時(shí) 消泡劑 千克 /小時(shí) 2 堿中和釜物料衡算 NaOH 溶液濃度 : 36% NaOH 溶液 :聚氯乙烯 :100 溶劑水 :40 千克 /小時(shí) 聚氯乙烯 : 103 千克 /小時(shí) 轉(zhuǎn)化率為 % (1)進(jìn)料 NaOH 溶液 :64 千克 /小時(shí) 溶劑水 :40 千克 /小時(shí) 聚氯乙烯 : 103 千克 /小時(shí) 雜質(zhì) : 千克 /小時(shí) (2)出料 NaOH 溶液 : 千克 /小時(shí) 溶劑水 :40 千克 /小時(shí) 聚氯乙烯 : 103 千克 /小時(shí) 雜質(zhì) : 23 千克 /小時(shí) 堿中和進(jìn)料量見表 24。 輸出物料平衡表 此表用來描述和識別所有進(jìn)入體系和離開體系的物料。 若作為計(jì)算基準(zhǔn)的數(shù)量在流程中是已知的 ,如已知單位時(shí)間內(nèi)原料投放量 ,則以此數(shù)據(jù)為基準(zhǔn) ,采用“順?biāo)惴ā?,就能方便的計(jì)算出單位時(shí)間的產(chǎn)品 ,中間產(chǎn)品以及三 廢的各股物料量。因此 ,這種圖要畫得相當(dāng)詳盡 ,不但所有已知數(shù)據(jù)要標(biāo)明在圖上 ,那些待求的未知數(shù)據(jù) (以恰當(dāng)?shù)姆柋硎?)也應(yīng)一并標(biāo)明在圖上 ,還應(yīng)畫出 所有物料線 ,并包括每股物料的名稱 ,數(shù)量 ,組成及流向 ,以及與計(jì)算有關(guān)的工藝條件 (如溫度 ,壓力 ,流量 ,配比等 )。或者在已知原材料投放的情況下算出產(chǎn)品 ,副產(chǎn)品及廢物量。在工廠設(shè)計(jì)中 ,物料衡算是 在工藝流程及工藝參數(shù)確定后即開始的一項(xiàng)化工計(jì)算工作。再經(jīng)篩分、包裝后入庫 [8]。利用這種旋風(fēng)分離干燥器干燥的高度疏松聚氯乙烯樹脂 ,干燥前含水量為 30%,干燥后的含苞欲放水量下降到 %以下。返回錐形擋板的中心開口時(shí) ,旋轉(zhuǎn)的粉粒受離心力作用和固體粒子受室壁壓力散開 ,在這里它們停止運(yùn)動 ,返回錐形擋板的中心開口 ,這樣進(jìn)入下一個室。干燥器為一個垂直的圓柱形塔 ,其中用環(huán)形擋板分成若干個干燥室。 堿處理的目的 : 破壞殘存的引發(fā)劑、分散劑、低聚物和揮發(fā)性物質(zhì) ,使其變成能溶于熱水的物質(zhì) ,便于水洗清除。因?yàn)榫勐纫蚁┝５氖杷沙潭扰c泄壓膨脹的壓力有關(guān) ,所以要根據(jù)不同要求控制泄壓壓力。 聚氯乙烯懸浮法具體工藝路線如下 : ,依次將分散劑溶液、引發(fā)劑及其他助劑加入聚合釜內(nèi)。如果 ,一種產(chǎn)品的生產(chǎn)只有一種定型的生產(chǎn)方法 ,那么在工藝路線上就無須選擇 。最好采用計(jì)算機(jī)數(shù)控聯(lián)機(jī)質(zhì)量控制系統(tǒng)。還有熱穩(wěn)定劑、潤滑劑等。在水相中加入水相阻聚劑如次甲 基藍(lán)、硫化鈉等 。為此需要加入水溶性碳酸鹽、磷酸鹽、醋酸鈉等起緩沖作用的 pH 調(diào)節(jié)劑。 ,在單體自由基存在下 ,氧能與單體作用生成過氧化高聚物 [CH2CHCLOO]n,該物質(zhì)易水解成酸類 ,破壞懸浮液和產(chǎn)品的穩(wěn)定性。尤其水中的氯離子、鐵和氧等的含量要嚴(yán)格控制 ,其中氯離子超過一定含量會造成樹脂顆粒不均 。如果采用復(fù)合型引發(fā)劑 ,最好是一種引發(fā)劑的 t1/2 為 4~6h。 M??引發(fā) 劑的相對分子質(zhì)量 。 引發(fā)劑的用量可以采用下式進(jìn)行估算 ,再通過少量實(shí)驗(yàn)進(jìn)行調(diào)整 ,即可確定 ,其計(jì)算公式如下 : I(%)NrM10 4/[ 式中 : I??工業(yè)上引發(fā)劑用量 (質(zhì)量分?jǐn)?shù) ),%。乙炔參與聚合后 ,形成不飽和鍵使產(chǎn)物熱穩(wěn)定性變壞。采用燒結(jié) ,冷凝或吸收方法汽提品和處理廢氣 ,進(jìn)一步減少了氯乙烯單體的消耗。具有操作簡單 ,生產(chǎn)成本低 ,產(chǎn)品質(zhì)量好 ,經(jīng)濟(jì)效益好 ,用途廣泛等特點(diǎn) ,適于大規(guī)模的工業(yè)生產(chǎn)。反應(yīng)迅速 ,同時(shí)放出大量的反應(yīng)熱。 表 13 原輔材料規(guī)格 序號 名稱 含量 % 1 乙烯 2 丙烯 3 乙炔 4 丁二烯 5 1丁烯 3炔 0 6 二氧化合物 7 水 8 HCl 0 去離子水規(guī)格如表 14 所示。這里交通運(yùn)輸也較方便 ,各種公用條件都可以滿足要求。廠址地下如有古墓 ,遺址或有地下建筑物 ,文物時(shí) ,事先應(yīng)征得文化部門的處理意見 [6]。 :廠址要求交通方便。便于排除雨水 ,不受洪水 ,海潮的影響或大型水壩潰壩的威脅。 注意資源合理開發(fā)和綜合利用、節(jié)約能源、節(jié)約勞動力 。 設(shè)計(jì)依據(jù) 《設(shè)計(jì)任務(wù)書》北京 化工大學(xué) 《化工設(shè)計(jì)》化學(xué)工業(yè)出版社 《畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 )工作手冊》北京化工大學(xué) 《化工工藝設(shè)計(jì)手冊》化學(xué)工業(yè)出版社 《輕化工廠設(shè)計(jì)概論》中國輕化工業(yè)出版社 《化工容器及設(shè)備實(shí)用手冊》 廠址選擇 廠址選擇是基本建設(shè)前期工作的重要組成部分 ,是根據(jù)國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)計(jì)劃和工業(yè)布局的要求 ,選擇和確定工廠的建設(shè)位置。中空容器 [4]。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。 6. PVC 糊樹脂 將 PVC 分散在液體增塑劑中 ,使其溶脹塑化而成增塑溶膠 ,通常用乳液或微懸浮樹脂 ,還需加穩(wěn)定劑、填料、著色劑等 ,經(jīng)充分?jǐn)嚢?,脫氣泡后 ,配成 PVC糊 ,再用