【正文】 影響傳熱系數(shù)的因素如下式所示。 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 高徑比 (aspect ratio)等于 L/D。國(guó)外采用的聚合釜容積更大 ,如日本采用 127m3 聚合釜。 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)。通過(guò)熱量衡算 ,可以確定傳熱設(shè)備的熱負(fù)荷 ,即在規(guī)定時(shí)間中加入和移出的熱量 ,從而確定傳熱劑的消耗量 ,選擇合適的傳熱方式 ,計(jì)算傳熱面積。 表 22 聚合釜進(jìn)料量 名稱 質(zhì)量 (千克 /小時(shí) ) 去離子水 : 103 千克 /小時(shí) 氯乙烯 : 103 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) 聚合釜出料量見(jiàn)表 23。衡算范圍一經(jīng)劃定 ,便可假想成為一個(gè)獨(dú)立的體系 ,凡是通過(guò)邊界進(jìn)入體系的物料屬于輸入項(xiàng) ,凡是穿越邊界離開(kāi)體系的物料屬于輸出項(xiàng)。通過(guò)物料平衡 ,在已知產(chǎn)品生產(chǎn)任務(wù)情況下 ,算出所需原材料 ,生成的副產(chǎn)品及廢物等的生成量 。再送入以 120℃熱風(fēng)為載體的沸騰床干燥器中進(jìn)行第二段干燥 ,得到含水量小于 %的聚氯乙烯樹(shù)脂。同時(shí) ,親的樹(shù)脂進(jìn)入室 A,過(guò)一段時(shí)間后 ,這個(gè)室開(kāi)始充滿樹(shù)脂 ,這時(shí) ,樹(shù)脂粒子開(kāi)始經(jīng)擋 板的中心開(kāi)口逸入室 B,先是最細(xì)顆粒 ,最后是最粗的顆粒進(jìn)入室 B。 懸浮液送堿處理釜 ,用濃度為 36%~42%的 NaOH 溶液處理 ,加入量為懸浮液的 %~%,用蒸汽直接加熱至 70~80℃ ,維持 ~,然后用氮?dú)膺M(jìn)行吹氣降溫至 65℃雙下時(shí) ,再送去過(guò)濾和洗滌。 ,因地制宜 綜上所述 ,本設(shè)計(jì)采用乳液懸浮法在引發(fā)劑作用下發(fā)生加成反應(yīng)制取聚氯乙烯樹(shù)脂。并且 ,要確保溫度控制平穩(wěn) ,要有降溫處理手段 ,防止出現(xiàn)異?，F(xiàn)象 ,一般采用大流量低溫差循環(huán)方式。常用的防止黏釜的方法有選擇合適的引發(fā)劑 。疏松型樹(shù)脂 (以聚乙烯醇為分散劑 )的生產(chǎn) ,單體與水的質(zhì)量比為 1:1~1:。 工業(yè)生產(chǎn)中聚合時(shí)間一般控制在 5~10h,應(yīng)用選擇 t1/2為 2~3h 的引發(fā)劑。它們可以單獨(dú)使用 ,也可以兩種或兩種 以上引發(fā)活性不同的引發(fā)劑復(fù)合使用 ,復(fù)合使用的效果比單獨(dú)使用好 ,其優(yōu)點(diǎn)是反應(yīng)速度均勻 ,操作更加穩(wěn)定 ,產(chǎn)品質(zhì)量好 ,同時(shí)使生產(chǎn)安全。 另外 ,清釜技術(shù)和殘留單體回收技術(shù)的發(fā)展 ,減少了開(kāi)釜次數(shù) ,進(jìn)而減少了氯乙烯單體的釋放量 。聚合時(shí)采用的引發(fā)劑為油溶性的偶氮類、有機(jī)過(guò)氧化物類和氧化還原引發(fā)體系。同時(shí)近年政府又提出振興西部工業(yè)基地的號(hào)召 ,因此在東北建廠將享有一定的政策優(yōu)惠。 :必須考慮日照方向 ,方位對(duì)建筑物的排列影響 、原料、燃料及產(chǎn)品銷售 :要求資源 ,原料 ,燃料來(lái)源可靠 ,質(zhì)量符和要求。從全局出發(fā) ,正確處理工業(yè)與農(nóng)業(yè)、城市與鄉(xiāng)村、遠(yuǎn)期與近期以及協(xié)作配套等各種關(guān)系 ,并因地制宜 ,節(jié)約用地 ,不占或少占耕地及林地。仿木材料、代鋼建材北方、海邊 。利用熱成型可以做成薄壁透明容器或用于真空吸塑包裝 ,是優(yōu)良的包裝材料和裝飾材料―如月餅包裝盒。經(jīng)雙向拉伸的薄膜 ,所受熱收縮的特性 ,可用于收縮包裝。 聚氯乙稀具有阻燃 (阻燃值為 40 以上 )、耐化學(xué)藥品性高 (耐濃鹽酸、濃度為 90%的硫酸、濃度為 60%的硝酸和濃度 20%的氫氧化鈉 )、機(jī)械強(qiáng)度及電絕緣性良好的優(yōu)點(diǎn)。 2020 年我國(guó) PVC 生產(chǎn)能力約為 972 萬(wàn)噸 ,產(chǎn)量為 920 萬(wàn)噸 ,凈進(jìn)口量達(dá) 151 萬(wàn)噸 ,消費(fèi)年增長(zhǎng)率在 %左右。討論了三廢、供電、供水、采暖的處理方案。本文對(duì)聚氯乙烯的研究 ,生產(chǎn)和應(yīng)用進(jìn)行了詳細(xì)的概述 ,闡述了其在化學(xué)工業(yè)中的作用和地位。 聚氯乙烯 (PVC)硬質(zhì)制品可代替金屬制成各種工業(yè)行材、門窗、管道、閥門絕緣板及防腐材料等 ,還可以做收音機(jī)、電話、電視機(jī)、蓄電池外殼及家具、玩具等。 產(chǎn)品性質(zhì)與特點(diǎn) 中文名稱 : 聚氯乙烯 英文名稱 : Polyvinyl chloride polymer 簡(jiǎn)稱 : PVC 玻璃轉(zhuǎn)變溫度 : 87 ℃ 熔點(diǎn) :212℃ 導(dǎo)熱率λ : W/m?K 熱膨脹系數(shù)α :8105 /K 熱容 c: kJ/kg?K 吸水率 ASTM:% 聚氯乙稀是一種無(wú)毒、無(wú)臭的白色粉末。 薄膜 PVC 與添加劑混合、塑化后 ,利用三輥或四輥壓延機(jī)制成規(guī)定厚度的透明或著色薄膜 ,用這種方法加工薄 膜 ,成為壓延薄膜。 泡沫制品 軟質(zhì) PVC 混煉時(shí) ,加入適量的發(fā)泡劑做成片材 ,經(jīng)發(fā)泡成型為泡沫塑料 ,可作泡沫拖鞋、涼鞋、鞋墊、及防震緩沖包裝材料。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。 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(cè)》北京化工大學(xué) 《化工工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》化學(xué)工業(yè)出版社 《輕化工廠設(shè)計(jì)概論》中國(guó)輕化工業(yè)出版社 《化工容器及設(shè)備實(shí)用手冊(cè)》 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(guó)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。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。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(jiàn) [6]。 表 13 原輔材料規(guī)格 序號(hào) 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。具有操作簡(jiǎn)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)。乙炔參與聚合后 ,形成不飽和鍵使產(chǎn)物熱穩(wěn)定性變壞。 M??引發(fā) 劑的相對(duì)分子質(zhì)量 。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(guò)一定含量會(huì)造成樹(shù)脂顆粒不均 。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。還有熱穩(wěn)定劑、潤(rùn)滑劑等。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(wú)須選擇 。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。干燥器為一個(gè)垂直的圓柱形塔 ,其中用環(huán)形擋板分成若干個(gè)干燥室。利用這種旋風(fēng)分離干燥器干燥的高度疏松聚氯乙烯樹(shù)脂 ,干燥前含水量為 30%,干燥后的含苞欲放水量下降到 %以下。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(kāi)始的一項(xiàng)化工計(jì)算工作。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?hào)表示 )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 )。 輸出物料平衡表 此表用來(lái)描述和識(shí)別所有進(jìn)入體系和離開(kāi)體系的物料。生產(chǎn)中一般無(wú)軸功或軸功相對(duì)較小 ,可以忽略 不計(jì)。能降低原材料及相應(yīng)的公用工程 (水 ,電 ,氣 )的單耗 。 關(guān)鍵設(shè)備選擇 釜的計(jì)算 對(duì)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。二是提高傳熱系 數(shù) 。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。注意加內(nèi)冷管后對(duì)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。 a2??為釜壁黏釜 。 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。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。 A??傳熱面積 /?。 在 設(shè)備選型時(shí)應(yīng)盡量采用國(guó)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(guó)機(jī)械制造工業(yè)的發(fā)展。能適應(yīng)產(chǎn)品品種變化的要求 ,并確保產(chǎn)品的質(zhì)量 。 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