【正文】 Q 總 /Qmax=366/（ +） = ④ 引發(fā)劑用量 引發(fā)劑用量 Nr=N0(1[I]/[I0])=N0() ∴ N0=Nr（ ） 引發(fā)劑的理論消耗量取 引發(fā)劑的半衰期 lnτ1/2=A/TB 式中 A=15108 B= T=+57= Lnτ1/2=15108/= τ1/2= N0=Nr（ ） =實(shí)際加入量 EHP 量（分子量 346）： 346106= ⑤ 緩沖劑用量 緩沖劑 =單體 緩沖劑用量 =（ ） = ⑥ 分散劑用量 88% PVA % PVA ⑦ 終止劑（ ATSC） ATSC=[I]/2=出料（以釜為標(biāo)準(zhǔn)） 出料中的 PVC 量： = 損失的 PVC 量： = 未反應(yīng) VCM： = 脫鹽水： = 回收 VCM： =3022kg 剩余 VCM： = （ 4）物料平衡表 湖南工學(xué)院 設(shè)計(jì)說明書 第二章 工藝計(jì)算 22 表一 物料衡算表 序號(hào) 品名 進(jìn)料量（ kg） 出料量（ kg） 1 VCM 回收 3022 剩余 2 PVC 損失 3 脫鹽水 4 注入水 5 EHP 6 ATSC 7 緩沖劑 8 分散劑 合計(jì) 混料槽 （ 1）物料平衡圖 圖 2 混料槽物料平衡圖 湖南工學(xué)院 設(shè)計(jì)說明書 第二章 工藝計(jì)算 23 （ 2）已知數(shù)據(jù) 進(jìn)料 PVC： 收率 % 水、助劑： +++++= 進(jìn)料 VCM 出混料槽 VCM 含量為 7000ppm （ 3）計(jì)算 出料中的 PVC 量： = 損失的 PVC 量： = 設(shè)出料中 VCM 為 Xkg X/(++X)=7000106 ∴ X= 回收 VCM： = （ 4）物料平衡表 表二 混料槽物料平衡圖 序號(hào) 品名 進(jìn)料量（ kg） 出料量（ kg） 1 PVC 損失 2 VCM 回收 3 水、助劑 合計(jì) 汽提塔 （ 1）物料平衡圖 湖南工學(xué)院 設(shè)計(jì)說明書 第二章 工藝計(jì)算 24 圖 3 汽提塔物料平衡圖 （ 2）已知數(shù)據(jù) 塔頂數(shù)據(jù)： 75 ～ 80℃ 塔底溫度 ： t 底 =110℃ 出汽提塔的 VCM 為 50ppm 收率： % 產(chǎn)量為 萬(wàn)噸 /年 年工作時(shí)間數(shù)： 8000h PVC 含水量： % （ 3）計(jì)算 ① PVC 的進(jìn)料量 每小時(shí)生產(chǎn)純干： 107（ ） /8000=考慮以下各步收率 汽提塔： % 離心機(jī)： 99% 沸騰床： 99% 包裝： % 故汽提塔進(jìn)料中含 PVC GPVC=()= 以 PVC 為基準(zhǔn) 轉(zhuǎn)化系數(shù) ② 水、助劑的量 水、助劑：（ ） =③ VCM 的量 VCM：（ ） =④ 熱量計(jì)算 80℃ ，塔底溫度為 110℃ 對(duì)于 VCM t 平均 =（ 80+100） /2=95℃ 湖南工學(xué)院 設(shè)計(jì)說明書 第二章 工藝計(jì)算 25 VCM 比熱 Cp90℃ =℃ Cp100℃ =℃ 用內(nèi)插法求得 Cp95℃ =℃ =℃ 110℃ VCM 汽化熱 ΔHVCM=3034cal/克分子 =水的比熱 Cp90℃ =℃ Cp100℃ = 干燥好的樹脂由星型加料器（ 96）和排風(fēng)機(jī)（ 102）抽至旋風(fēng)分離器，使氣固相分離，氣相在用 2雙筒旋風(fēng)分離器（ 110）分離，氣體排空， （ 107）（ 110） 兩個(gè)分離器分離出的樹脂經(jīng)雙重闡（ 112）和星型加料器（ 109）進(jìn)入圓型振動(dòng)篩（ 111）進(jìn)行篩分，合格的成品進(jìn)入中間料倉(cāng)（ 113）然后由工人包裝送至倉(cāng)庫(kù)。 回收系統(tǒng) （ 1） 漿料汽提系統(tǒng) 由汽提塔漿料槽（ 47）底部來的漿料，經(jīng)塊料破碎機(jī)（ 48）破碎后，用汽提塔供給泵（ 49）經(jīng)板式換熱器（ 50）與汽提完畢的漿料換熱，一部分從塔頂加入汽提塔，另一部分回流到漿料槽（ 47），同時(shí)蒸汽由汽提塔底部進(jìn)入； VCM 由蒸汽汽提帶走。 ⑥ 涂壁系統(tǒng) 涂壁劑溶液在配制槽（ 22）中按規(guī)定配方進(jìn)行配度和貯存。此溶液攪拌較強(qiáng)烈，以防分散劑分離。 加料時(shí)，根據(jù)聚合溫度的要求把冷熱脫鹽水混合，用冷脫鹽水加料泵（ 14）和熱脫鹽水加料泵（ 18）打入聚合釜中，混合溫度在兩泵出口匯總管處由冷、熱脫鹽水 湖 南工學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 第一章 總論 15 量來調(diào)節(jié)。 ④ 汽提控制的影響：汽提工藝主要影響聚氯乙烯樹脂中單體殘留量和雜質(zhì)粒子數(shù)等指標(biāo)。單一分散劑較難同時(shí)滿足上兩方面要 求 ,為制得顆粒規(guī)整、粒度分布 中 ,既疏松表觀密度又適合的聚氯乙烯脂 ,往往將兩種和兩種以上分散劑復(fù)合用。 影響聚合及產(chǎn)品質(zhì)量的因素 因素有攪拌、分散劑、聚合溫度等 ,結(jié)合樹脂的成粒過程等。此時(shí)單體轉(zhuǎn)化率約為 4%～ 5%。其原因在于鏈終止反應(yīng)主要在兩個(gè)增長(zhǎng)的大分子自由基之間進(jìn)行，而他們?cè)谡吵淼木酆衔?——單體凝膠相的擴(kuò)散速度顯著降低，因而鏈終止速度減慢，所以聚合速度加快，呈現(xiàn)自動(dòng)加速現(xiàn)象。 2)歧化終止 兩個(gè)活性大分子自由基相遇時(shí)，其中一個(gè)自由基奪取另一個(gè)自由基上的氫原子而飽和，另一個(gè)高分子自由基失 去一個(gè)氫原子而帶有不飽和基團(tuán)，這種終止反應(yīng)的方式叫雙基歧化終止。用于制備合成洗滌劑、增濕劑、潤(rùn)滑油添加劑、增塑劑等。 用途 。） g/cm3。白色無(wú)定形粉末。 有氧存在時(shí)，氯乙烯過 氧化物，它可與水生成鹽酸從而腐蝕設(shè)備，過氧化物還可以使氯乙烯產(chǎn)生自聚作用。自燃點(diǎn) 472℃ 。涂壁完成后 , 冷卻一段時(shí)間使防粘釜?jiǎng)└玫卣吃诟?,之后用清洗水沖釜以徹底沖掉多余的防粘劑 [11]。防粘釜一直是聚合生產(chǎn)的重要工作 , 這方面得到了很大的發(fā)展。現(xiàn)在常用的汽提塔主要有溢流堰篩板塔和無(wú)堰篩板塔 , 有堰篩板塔傳質(zhì)傳熱僅在篩板上進(jìn)行 , 在板間移動(dòng)時(shí)只有傳熱沒有傳質(zhì) , 而無(wú)堰篩板塔在塔內(nèi)一直都在傳質(zhì) , 目前傳熱。旋風(fēng)干燥器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單 , 投資較少 , 目前很多裝置都在用。 ③ 攪拌方式 ： 攪拌能力是聚合釜的關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)之一，攪拌能力直接影響著傳質(zhì)、傳熱及樹脂的粒態(tài)分布，最終影響產(chǎn)品的質(zhì)量，而不同的工藝方法對(duì)攪拌的要求又不盡相同。本設(shè)計(jì)采用磷酸三鈣。 ③ 引發(fā)劑： 由于聚乙烯懸浮聚合溫度 50~60 度上下，應(yīng)根據(jù)反應(yīng)溫度選擇合適的引發(fā)劑，其原則為在反應(yīng)溫度條件下引發(fā)劑的半衰期約為 2 小時(shí)最佳。另外 ,為進(jìn)一步提高懸浮法生產(chǎn)的通用樹脂和專用樹脂的質(zhì)量 ,提高產(chǎn)品的專用化、市場(chǎng)化水平 ,國(guó)外廠家在聚合工藝的工藝條件及配料體系等方面做了大量的研究工作 ,進(jìn)一步提高了聚合轉(zhuǎn)化率 ,縮短了聚合周期 ,提 高了生產(chǎn)效 率 ,同時(shí)也開發(fā)出一系列性能好、 易于加工的 PVC 專用樹脂 如 :超高 (或超低 )聚合度樹脂、高表觀密度樹脂、無(wú)皮樹脂、耐輻射樹脂、醫(yī)用樹脂、耐熱 樹脂等。 工藝特點(diǎn)：懸浮聚合法生產(chǎn)聚氯乙烯樹脂的一般工藝過程是在清理后的聚合釜中加入水和懸浮劑、抗氧劑 ,然后加入氯乙烯單體 ,在去離子水中攪拌 ,將單體分散成小液滴 ,這些小液滴由保護(hù)膠加以穩(wěn)定 ,并加入可溶于單體的引發(fā)劑或引發(fā)劑乳液 ,保 持反應(yīng)過程中的反應(yīng)速度平穩(wěn) ,然后升溫聚合 ,一 般聚合溫度在 45~70℃ 之間。聚合分 2步進(jìn)行，第 1 步在預(yù)聚釜中加人定量的 VCM 單體、引發(fā)劑和添加劑，經(jīng)加熱后在強(qiáng)攪拌 (相對(duì)第 2 步聚合過程 )的作用下，釜內(nèi)保持恒定的壓力和溫度進(jìn)行預(yù)聚合。具有代表性的 司的 Inovyl 工藝是將乙烯氧氯化法提純的循環(huán) EDC 和 VCM直接氯化的 EDC 在裂解爐中進(jìn)行裂解生產(chǎn) VCM 。乙炔與氯化氫反應(yīng)生成 可采用氣相或液 VCM 相工藝，其中氣相工藝使用較多 [5]。在進(jìn)入 21 世紀(jì)以后 ,我們要學(xué)習(xí)和借鑒國(guó)外的先進(jìn)技術(shù)和發(fā)展模式 ,結(jié)合我國(guó)的具體情況 ,發(fā)展我國(guó)的聚氯乙烯工業(yè)。目前，生產(chǎn) PVC 樹脂主要采用懸浮法，少量采用乳液法及本體法。近年來，盡管在發(fā)達(dá)國(guó)家受到來自環(huán)保等多方面的壓力，但世界對(duì)的總需求量仍出現(xiàn)穩(wěn)定的增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)。我國(guó)聚氯乙烯工業(yè)起步于于 50 年代，僅次于酚醛樹脂是最早工業(yè)化生產(chǎn)的熱塑性樹脂，第一個(gè) PVC 裝置于 1958 年在錦西化工廠建成投產(chǎn)，生產(chǎn)能力為 3000噸／年。 22 汽提塔 12 成粒機(jī)理與顆粒形態(tài) 11 鏈反應(yīng)動(dòng)力學(xué)機(jī)理 5 本體法聚合生產(chǎn)工藝 4 聚合工藝實(shí)踐方法 2 國(guó)內(nèi)外 pvc 發(fā)展?fàn)顩r及發(fā)展趨勢(shì) 關(guān)鍵詞 ： 聚氯乙烯； 生產(chǎn)技術(shù)； 懸浮法； 乙炔法； 乙烯法； 防粘釜技術(shù)； 目 錄 第一章 總論 5 懸浮聚合生產(chǎn)工藝 41 聚合釜 43 離心機(jī) 49 第三章 非工藝部分 此后全國(guó)各地的 PVC 裝置相繼建成投產(chǎn)，到目前為止，我國(guó)有 PVC 樹脂生產(chǎn)企業(yè) 80 余家，遍布全國(guó) 29 個(gè)省、市、自治區(qū)，總生產(chǎn)能力達(dá) 220 萬(wàn)噸／年 70~75萬(wàn) t/a。 1992 年，世界 生產(chǎn)能力約為二千二百萬(wàn)噸，需求量為 1900 萬(wàn)噸 ； 2020 年世界總產(chǎn)能約為三千四百萬(wàn)噸，消費(fèi)量約為二千八百萬(wàn)噸； 2020 年世界生產(chǎn)能力已上升到約三千九百萬(wàn)噸，需求量約為三千七百萬(wàn)噸；