【正文】 ρf）/μf =（106）/105 =＞∴上述公式在本設(shè)計(jì)中不適用?！? QPVC=（5540）=QH2O=（）（5540）= Kcal/ hrQ放熱= QPVC+ QH2O=+=冷卻水的焓值： 20℃ I1= Kcal/kg 30℃ I2= Kcal/kg冷風(fēng)帶走的熱量：冷風(fēng)的焓值：冬季：I1= [(+)t+2490H知] =[(+104)（15）+2490104] = Kcal/kg絕干氣夏季：I1=[(+)20+2490] = Kcal/kg絕干氣冬季：I2=[(+104)0+2490104] = Kcal/kg絕干氣夏季：I2=[(+)35+2490] = Kcal/kg絕干氣冷風(fēng)用量： 冬季： 夏季：∴冷風(fēng)帶走的熱量如下：冬季：Q=L冬（I2冬I1冬） =（+） =夏季：Q=L夏（I2夏I1夏） =（） = Kcal/ hr冷卻水帶走的熱量：Q=M（）= M冬季： M= 解得M=夏季： M= 解得M=④ 熱水用量的計(jì)算由前面計(jì)算得：Q總=熱水提供的熱量= Q總85% =85% =熱水： t進(jìn)=90℃ I= t出=80℃ I=∴G（）=解得熱水用量G=⑤ 預(yù)熱空氣蒸汽用量設(shè)循環(huán)水使用中無(wú)熱量損失蒸汽為3atm，℃，I= Kcal/kg100℃的水，I= Kcal/kg冬季：I85℃I13℃=（+）（85+13）= Kcal/kgL冬（I85℃I13℃）==G（）解得：G= kg/ hr夏季：I85℃I25℃=（+）（8525）= Kcal/kgL夏（I85℃I13℃）==G（）解得：G=⑥ 沸騰床干燥熱效率干燥熱效率：η=蒸發(fā)水分所需熱量/向干燥系統(tǒng)輸入總熱量100% η=Q/Q總=100%=%⑦ 氣流輸送用的空氣量G從沸騰床出來(lái)的PVC樹(shù)脂經(jīng)星形加料器采用氣力輸送進(jìn)入旋風(fēng)分器，混合比取R=7R為單位質(zhì)量氣體所輸送的固體質(zhì)量：R=Gs/GGs=（由物料衡算得）∴G= Gs/R= 設(shè)備的計(jì)算及選型 聚合釜(1)釡外型尺寸及內(nèi)部構(gòu)件輔助設(shè)備釡有效容積： m3釡內(nèi)徑： 4000mm直筒高度： 4800mm釡壁厚度： 33+3mm；（碳鋼層：33mm；不銹鋼層：3mm）釡內(nèi)設(shè)計(jì)壓力： 2Mpa（罐體內(nèi)） （夾套內(nèi)）釡設(shè)計(jì)溫度： 85℃（罐體內(nèi)） ℃（夾套內(nèi)）夾套形式： 半管螺旋式夾套夾套半管外徑： 夾套半管內(nèi)徑： 100mm夾套傳熱面積： m2內(nèi)冷擋板傳熱面積：18 m2擋板形式： 四根圓形底部固定，內(nèi)部有套管的擋板密封形式： 雙端面機(jī)械密封攪拌器形式： F傳動(dòng)底伸式，兩層三葉后掠式攪拌器攪拌槳葉尺寸： 槳葉直徑：d==1905mm 槳葉寬度：b== 上撓角：ν=15176。Δt式中：ΔH為汽化熱，Cp為比熱50℃到60℃, Kcal/kg Kcal/ hr CpH2O= Kcal/kgsλ0℃=102w/m℃ λ10℃=102w/m℃內(nèi)差法得：℃=102w/m℃=102 Kcal/ hr m℃∴釡外壁給熱系數(shù)α0α0=（102/）[(103103)][3600103103/（102）](1+)= Kcal/ hr m℃(3) 釡壁熱阻的計(jì)算碳鋼層厚： δ1=33mm λ1=45 Kcal/ hr m℃不銹鋼層： δ2=3mm λ2=15 Kcal/ hr m℃粘釡物： δ3= λ3= Kcal/ hr m℃水垢厚： δ4≤ λ4= Kcal/ hr m℃∑δ/λ=（33/45+3/15++）103=103 hr m2℃/ Kcal(4) 夾套傳熱系數(shù)K1/k=1/αi+1/α0+∑δ/λ =1/+1/+103 解得：K=℃＞510 Kcal/ hr m2℃綜上物料衡算中的K取值510 Kcal/ hr m2℃是可行的(1) 內(nèi)熱式沸騰床示意圖 圖6 內(nèi)熱式沸騰床(2) 已知相關(guān)數(shù)據(jù)濕物料進(jìn)口溫度：θ1=50℃（含水25% ）產(chǎn)品PVC出口溫度：θ3=40℃（% ）濕物料在第Ⅴ室的出口溫度：θ2=55℃熱風(fēng)的入口溫度：t1=85℃熱風(fēng)經(jīng)沸騰床Ⅰ到Ⅴ室出第Ⅴ室溫度：t2=60℃第Ⅵ室冷風(fēng)溫度：冬季：進(jìn)口15℃ 出口：0℃ 夏季：進(jìn)口20℃ 出口：35℃熱水入口溫度：90℃，經(jīng)Ⅰ到Ⅴ室出口溫度：80℃其中：熱空氣提供的熱量是干燥所需總熱量的的15% 熱水提供的熱量是干燥所需總熱量的的85% 冷風(fēng)用量占熱風(fēng)用量的1/5（體積流量） 第Ⅵ室通冷卻水進(jìn)口溫度：20℃ 出口溫度：30℃ 單位面積的風(fēng)量是相等的 PVC絕干物料進(jìn)料為： H2O： 共計(jì)：+=廠址的氣溫為： 夏季平均氣溫：25℃ 平均相對(duì)濕度：65% 冬季平均氣溫：13℃ 平均相對(duì)濕度：53%(3) 熱量衡算① 干空氣用量的計(jì)算公式：ω=G1Cp（Des③ 其它參數(shù)的確定攪拌轉(zhuǎn)數(shù)：N=釡內(nèi)徑： T=4000mm=取槳葉直徑：D===∴釡內(nèi)壁給熱系數(shù)αiαi= A℃② 懸浮液的平均粘度μmμm=（1+∮s）μ/（1∮s）4式中：∮s為分散相體積分率 μ為反應(yīng)溫度下水的粘度μ水50℃=103mPa（ρVCM/M）1/3其中：ρVCM=㎝3 C VCM= Kcal/ kg(Cpm(λm/T)本設(shè)計(jì)廠址選擇在沈陽(yáng)經(jīng)濟(jì)開(kāi)發(fā)區(qū)化學(xué)工業(yè)園?；炝喜鄣腜VC漿料，用漿料泵送至沉降式離心機(jī)，超過(guò)離心機(jī)能力的部分漿料返回混料槽，這兩個(gè)槽有保溫系統(tǒng)同時(shí)槽底部還有氮?dú)夂驼羝苈?，通過(guò)槽中以便攪拌或清洗換型時(shí)用。聚合反應(yīng)開(kāi)始后，向擋板通入冷卻水并達(dá)到最大流量，然后向夾套中通入冷卻水，并保持反應(yīng)溫度，冷卻水流量由計(jì)算機(jī)根據(jù)聚合釜上、中、下溫度控制，同時(shí)計(jì)算機(jī)計(jì)算出反應(yīng)放出的熱量，并與聚氯乙烯聚合動(dòng)力浮模型的理論計(jì)算值比較，計(jì)算出VCM到PVC的轉(zhuǎn)化率。加引發(fā)劑時(shí)，先由貯槽放到引發(fā)劑稱重槽中，然后用加料泵定量加入聚合釜內(nèi)。(4) 助劑的配制及加料： ① 緩沖劑系統(tǒng)緩沖劑是在配制槽（37）中配制，配制時(shí)需15～30分鐘，不設(shè)單獨(dú)貯槽，加緩沖劑時(shí)，計(jì)算機(jī)程序關(guān)閉循環(huán)線，打開(kāi)充料伐，經(jīng)（38）充裝泵，將緩沖劑加到稱重槽中到規(guī)定時(shí)間用加料泵加入到聚合釜中，同時(shí)重新使用循環(huán)系統(tǒng)使緩沖劑配制槽中物料續(xù)循環(huán)。目的是保留VCM加料的壓力，使VCM不汽化，以避免再加料時(shí)損壞流量計(jì)。在較高溫度下聚合,樹(shù)脂粒徑增長(zhǎng)減慢,最終平均粒徑減小。隨著攪拌轉(zhuǎn)速的增加,能使聚氯乙烯樹(shù)脂的初級(jí)直徑變小,孔隙率增加,吸油率增大。通常是使用的分散劑濃度高，則易得空隙率低（≤10%）的圓球狀樹(shù)脂顆粒，尤其是使用明膠作為分散劑是，其影響最為明顯。當(dāng)聚合反應(yīng)速率低于總反應(yīng)速率以后，使反應(yīng)終止。包括向單體的氯轉(zhuǎn)移、向溶劑鏈轉(zhuǎn)移、向引發(fā)劑鏈轉(zhuǎn)移、向大分子。 ①鏈引發(fā) 過(guò)氧化物引發(fā)劑受熱后過(guò)氧鏈斷裂生成兩個(gè)自由基:初級(jí)自由基與VCM形成單體自由基。 ⑦對(duì)壬基苯酚：淡黃色粘稠液體。商品為50%~65%的甲苯、二甲苯、礦物油溶液；%。用于制乳色玻璃、陶瓷、涂料、媒染劑、藥物、肥料、家畜飼料添加劑、糖漿澄清劑、塑料穩(wěn)定劑等。前者可用于制透明薄膜（如雨衣、臺(tái)布、包裝材料、農(nóng)膜等）、人造革、泡沫塑料和電線套層等。易聚合，能與丁二烯、乙烯、丙烯、內(nèi)烯腈、醋酸乙烯、兩烯酸酯和馬來(lái)酸酯等共聚。 分子量整個(gè)防粘技術(shù)過(guò)程全部采用DCS自動(dòng)操作。因此，本設(shè)計(jì)采用無(wú)堰篩板塔?！、蓦x心機(jī)：對(duì)漿料進(jìn)行離心脫水，得到含水量25%的聚氯乙烯。我國(guó)PVC工業(yè)化生產(chǎn)最初主要用的是氣流干燥器,但是隨著聚合工藝技術(shù)的發(fā)展, 聚合生產(chǎn)能力提高, 樹(shù)脂產(chǎn)品也朝著疏松型發(fā)展, 氣流干燥器從生產(chǎn)能力和干燥效果等方面已經(jīng)不能滿足生產(chǎn)的需要,后來(lái)發(fā)展到氣流干燥器, 沸騰床干燥器和冷風(fēng)冷卻3段干燥技術(shù)。采用微機(jī)控制，提高了批次之間樹(shù)脂質(zhì)量的穩(wěn)定性，且消耗定額低。本設(shè)計(jì)的終止劑為丙酮縮氨基硫脲。②分散劑： 主分散劑主要是纖維素醚和部分水解的聚乙烯醇。采用兩步法聚合的優(yōu)點(diǎn)是顯著縮短了聚合周期,生產(chǎn)出的樹(shù)脂具有良好的凝膠性能、模塑性能和機(jī)械強(qiáng)度。HCl經(jīng)急冷和能量回收后，將產(chǎn)品分離出 HCl（循環(huán)用于氧氯化）、高純度VCM和未反應(yīng)的EDC（循環(huán)用于氯化和提純）。 乙烯路線乙烯氧氯化法由美國(guó)公司Goodrich 首先實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)，該工藝原料來(lái)源廣泛，生產(chǎn)工藝合理，目前世界上采用本工藝生產(chǎn)的產(chǎn)能VCM約占總產(chǎn)能的VCM 95%以上。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)。VCM懸浮聚合是以水為介質(zhì)，加入VCM、分散劑、引發(fā)劑、pH值調(diào)節(jié)劑等，在攪拌和一定溫度條件下進(jìn)行聚合反應(yīng)；VCM本體聚合僅在VCM和引發(fā)劑存在下進(jìn)行，無(wú)分散劑、表面活性劑等助劑；VCM乳液聚合在VCM、引發(fā)劑、乳化劑、H2O以及其他助劑存在下進(jìn)行{而VCM溶液聚合是在VCM；引發(fā)劉和溶劑存在下進(jìn)行，這種方法有溶劑回收和殘留污染問(wèn)題，該方法已逐漸被懸浮法聚合或乳液法聚合代替?？赏ㄟ^(guò)模壓、層合、注塑、擠塑、壓延、吹塑中空等方式進(jìn)行加工，而且具有較好的機(jī)械性能、耐化學(xué)腐蝕性和難燃性等特點(diǎn)，以其低廉的價(jià)格和非常突出的性能而廣泛地用于生產(chǎn)板材、門(mén)窗、管道和閥門(mén)等硬制品，也用于生產(chǎn)人造革、薄膜、電線電纜等軟制品。并且從物料衡算、熱量衡算和設(shè)備計(jì)算和選型三個(gè)方面進(jìn)行準(zhǔn)確的工藝計(jì)算，對(duì)廠址進(jìn)行了選擇，采取了防火防爆防雷等重要措施，對(duì)三廢的處理回收等進(jìn)行了敘述，畫(huà)出了整個(gè)工藝的流程圖。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(shù)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。％的速度增長(zhǎng)，到2011年總消費(fèi)量將達(dá)到約1250萬(wàn)噸，％，而在硬制品中異型材和管材的發(fā)展速度增長(zhǎng)最快，％。 乙炔法路線VCM 工業(yè)化方法，設(shè)備工藝簡(jiǎn)單，但耗電量大，對(duì)環(huán)境污染嚴(yán)重。然后在精EDC 裂解單元裂解生成的產(chǎn)物進(jìn)入VCM單元，VCM精制后得到純VCM產(chǎn)品，未裂解的EDC返回EDC精制單元回收，而HCl則返回氧氯化反應(yīng)單元循環(huán)使用。 工藝特點(diǎn)：懸浮聚合法生產(chǎn)聚氯乙烯樹(shù)脂的一般工藝過(guò)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(guò)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。另外,為進(jìn)一步提高懸浮法生產(chǎn)的通用樹(shù)脂和專用樹(shù)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(kāi)發(fā)出一系列性能好、易于加工的PVC專用樹(shù)脂如:超高(或超低)聚合度樹(shù)脂、高表觀密度樹(shù)脂、無(wú)皮樹(shù)脂、耐輻射樹(shù)脂、醫(yī)用樹(shù)脂、耐熱樹(shù)脂等。常用過(guò)氧化乙酰環(huán)己烷硫酰、過(guò)氧化二月桂酰、過(guò)碳酸二環(huán)己酯等。① 聚合釜容積：工業(yè)化大生產(chǎn)使用問(wèn)歇懸浮法聚合釜容量一般為60~107立方米。隨著攪拌技術(shù)的不斷進(jìn)步及攪拌試驗(yàn)手段的不斷提高，使我們有條件為PVC釜配備更理想的攪拌器。但在生產(chǎn)中發(fā)現(xiàn)多室沸騰床的花板容易漏料, 不同牌號(hào)切換時(shí)比較麻煩, 且生產(chǎn)能力有限。很多無(wú)堰篩板塔塔盤(pán)是整體裝卸的, 隨著生產(chǎn)能力的提高, 設(shè)備 整體裝卸很不方便, 目前, 生產(chǎn)能力較大的的增大汽提塔的塔盤(pán), 可以采用可拆卸式的塔盤(pán)。其次, 通過(guò)專用的設(shè)備使用高效的防粘釜?jiǎng)? 實(shí)行聚合釜自動(dòng)噴涂防粘釜液和自動(dòng)水沖洗釜。經(jīng)過(guò)實(shí)踐, 意大利黃在防粘釜效果和對(duì)產(chǎn)品白度的影響方面有利于生產(chǎn), 但價(jià)格較高。自燃點(diǎn)472℃。長(zhǎng)距離 運(yùn)輸時(shí)應(yīng)加入阻聚劑氫醌。溶于稀鹽酸、硝酸、磷酸、乙酸、亞硫酸，生成可溶性酸式磷酸鹽，也能溶于銨鹽溶液。 聚乙烯醇有較好的化學(xué)穩(wěn)定性及良好的絕緣性、成膜性。用途。用于制備合成洗滌劑、增濕劑、潤(rùn)滑油添加劑、增塑劑等。 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。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)谡吵淼木酆衔铩獑误w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。此時(shí)單體轉(zhuǎn)化率約為4%～5%。 ① 攪拌：在懸浮聚合過(guò)程中,攪拌對(duì)聚氯乙烯樹(shù)脂顆粒形態(tài)的影響主要表現(xiàn)在影響PVC樹(shù)脂的粒徑及分布、孔隙率等,但攪拌的作用與分散劑的性質(zhì)互相影響、互相補(bǔ)充。其中一分散劑以降低界面張力、提高散能力為主,另一則保證有足夠的保能力。所謂聚氯乙烯樹(shù)脂殘留VCM的含量是指聚氯乙烯樹(shù)脂之中所吸附或溶解的未聚合的VCM,由于VCM和聚氯乙烯的大分子結(jié)構(gòu),導(dǎo)致相互間具有較大的親和力,這也是