畢業(yè)設(shè)計(jì)----聚氯乙烯反應(yīng)釜設(shè)計(jì)(存儲(chǔ)版)
【正文】 體技術(shù)達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平，可用于生 產(chǎn)各種型號(hào)的懸浮法 PVC樹(shù)脂，尤其是生產(chǎn)用于注塑料的高型號(hào)樹(shù)脂（ SG7和 SG8樹(shù)脂） ,更顯出其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，并實(shí)現(xiàn)全過(guò)程自動(dòng)化控制。如 70m3 聚合釜的直徑為 3810mm，如果使用不銹鋼和碳鋼的復(fù)合鋼板的厚度為 3mm+27mm,而 100m3 聚合釜的直徑為 ，如果使用復(fù)合鋼板的厚度為 3mm+30mm， 100m3聚合釜壁的傳 熱系數(shù)比 70m3傳熱系數(shù)降低 7%。使得夾套內(nèi)的冷卻水與釜內(nèi)的介質(zhì)僅隔幾毫米厚度，金屬壁厚的熱阻大大下降，提高了釜的傳熱系數(shù) 。攪拌流場(chǎng)是由循環(huán)流量和剪切強(qiáng)度組成。攪拌形式按其安裝位置分為頂伸式攪拌器和底伸攪拌器。 100m3聚合釜的設(shè)計(jì)采 用單層四葉渦輪平漿葉。采用變頻調(diào)節(jié)技術(shù)后，電機(jī)定子電流下降，電源頻率下降，電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)狀況明顯改善，延長(zhǎng)了使用壽命，降低了設(shè)備的維修費(fèi)用，轉(zhuǎn)距大、啟動(dòng)電流小，軟啟動(dòng)和停止時(shí)對(duì)于電網(wǎng)無(wú)沖擊。 100m3聚合釜經(jīng)過(guò)攪拌模擬試驗(yàn)和參考實(shí)際的生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，綜合多種因素，選定在釜內(nèi)設(shè)有 2 塊三角型內(nèi)冷擋板，由于其換熱面積只有 4 m3，換熱效果可以忽略不計(jì)，擋板與釜壁聯(lián)結(jié)在一起，沒(méi)有任何死角，釜內(nèi)平滑通暢，可以很好地滿(mǎn)足氯乙烯懸浮聚合反應(yīng)的混合、剪切和循環(huán)的要求，在保持釜內(nèi)物料呈良好的懸浮狀態(tài)的同時(shí)，又可以兼顧防黏釜的問(wèn)題。同時(shí)采用回流冷凝器時(shí)，將體系內(nèi)的氮?dú)夂筒荒詺怏w排凈，防止惰性氣體聚集在冷凝器的頂部，影響冷凝效果的發(fā)揮。電機(jī)裝置同時(shí)配備“短路 ”、“斷路”、“過(guò)載”等，綜合保護(hù)器可調(diào)節(jié)，性能安全可靠。（ 1）入料前的檢查和涂壁；（ 2）加料；（ 3）冷攪和升溫；（ 4）聚合反應(yīng)；（ 5）終止反應(yīng)和出料；（ 6）回收排氣。一般大釜比小釜的水油比低。但對(duì)于注水量、注水起止時(shí)間的控制仍然需要根據(jù)具體情況進(jìn)行調(diào)節(jié)，以滿(mǎn)足生產(chǎn)的實(shí)際需要達(dá)到最佳效果。 釜內(nèi)：物料比重 ρ ，黏度 μ ，溫度 t，壓力 P 夾套：水蒸氣溫度 T，壓力 P 釜容積 Vg，傳熱面積 S ⑴ 釜體設(shè)計(jì)： 估算內(nèi)徑： 確定筒體高度： 封頭設(shè)計(jì)： 封頭選取與筒體相同的內(nèi)徑，下封頭即承受內(nèi)壓又承受外壓，上封頭僅承受內(nèi)壓，考慮受力合理和制造方便，選用標(biāo)準(zhǔn)橢圓 形封頭，材料也為 A3R。 (2) 由于反應(yīng)釜攪拌軸長(zhǎng)徑比較大 ,其轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的擺動(dòng)比其它傳動(dòng)軸要大得多 ,使磁性流體沿徑向移動(dòng) ,導(dǎo)致磁性流體密封能力下降。 M s——— 磁性流體的飽和磁化強(qiáng)度。采用 100m3聚合釜及成套工藝技術(shù)，在目前國(guó)內(nèi)聚氯乙烯生產(chǎn)企業(yè)建設(shè)大規(guī)模生產(chǎn)裝置（ 20 萬(wàn) t/a 以上）中具有較好的綜合經(jīng)濟(jì)效益。同樣規(guī)模的裝置，采用大型釜，較容易實(shí)現(xiàn) DCS 控制。 同時(shí)，我要感謝我們系給我們授課的各位老師，正是由于他們的傳道、授業(yè)、解惑，讓我學(xué)到了專(zhuān)業(yè)知識(shí)，并從他們身上學(xué)到了如何求知治學(xué)、如何為人處事。 。 *老師學(xué)識(shí)淵博、治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)，待人平易近人，在他們的悉心指導(dǎo)下，我不僅學(xué)到了扎實(shí)的專(zhuān)業(yè)知識(shí)，也在怎樣處人處事等 方面收益很多；同時(shí)他們對(duì)工作的積極熱情、認(rèn)真負(fù)責(zé)、有條不紊、實(shí)事求是的態(tài)度，給我留下了深刻的印象，使我受益非淺。由于引進(jìn)國(guó)外 100m3 以上聚合釜及 成套工藝技術(shù)設(shè)備費(fèi)用和技術(shù)費(fèi)用相當(dāng)昂貴，在今后較長(zhǎng)一段時(shí)期內(nèi)，國(guó)產(chǎn)化100m3聚合釜及其成套工藝技術(shù)將是企業(yè)的理想選擇。 第 14 頁(yè) 共 17 頁(yè) 三、 經(jīng)濟(jì)比較和發(fā)展前景 2021 年以來(lái)，國(guó)內(nèi)聚氯乙烯行業(yè)由于除了石油路線外，還有電石路線，因此更成為投資 的熱門(mén)，出現(xiàn)了多原料路線齊上的熱潮。密封結(jié)構(gòu)如圖 3 所示。 采用多層攪拌，各層漿葉間的距離為（ 1~） D，如距離遠(yuǎn)則各層漿葉之間的作用場(chǎng)可能有未受到攪拌區(qū)，距離近則來(lái)自相鄰漿葉的液流可能速度相近也混合不好，選擇間距 c 推進(jìn)式攪拌器常用轉(zhuǎn)速為 100~500rPm。 第 10 頁(yè) 共 17 頁(yè) 二、 機(jī)械設(shè)計(jì) 在化工生產(chǎn)中，帶攪拌的反應(yīng)釜具有廣泛應(yīng)用。 反應(yīng)中途注水 反應(yīng)中途注水的工藝是根據(jù)反應(yīng)狀況在反應(yīng)過(guò)程的某一階段用泵向釜內(nèi)注入一定量的水，以保持物料體積恒定。 水油比是配方設(shè)計(jì)中需要研究的一個(gè)重要因素，水油比是初始加入無(wú)離子水的體積與加入 VCM 的體積之比。 第 8 頁(yè) 共 17 頁(yè) 聚合周期 聚合周期也稱(chēng)為聚合批次時(shí)間，它是標(biāo)志聚合生產(chǎn)技術(shù)的一個(gè)重要指標(biāo)，由聚合反應(yīng)時(shí)間和聚合輔助時(shí)間構(gòu)成。電動(dòng)驅(qū)動(dòng)的特點(diǎn)是工作平穩(wěn)、準(zhǔn)確，可進(jìn)行微機(jī)程控遠(yuǎn)距離控制；噴淋閥配有過(guò)載、短路、斷路等保護(hù)裝置，使用的安全可靠性大大加強(qiáng)；噴淋閥絲杠處安裝了防止操作人員誤操作造成超行程的防鎖死裝置，問(wèn)題處理完畢后，打開(kāi)防鎖裝置可繼續(xù)使用，不影響生產(chǎn)。冷凝器通常是多管型的，安裝在聚合釜頂部，含有氯乙烯單體的蒸汽從反應(yīng)混合物中升入冷凝器，冷凝成液態(tài)，在沒(méi)有保護(hù)膠的情況下，落入聚合釜中，會(huì)增加樹(shù)脂中的凝膠量；另一種相反的觀點(diǎn)則認(rèn)為回流冷凝器對(duì)氯乙烯單體與水的共沸混合物的除熱是非常有效的，這些冷凝液滴落到聚合釜中以后，在有攪拌的條件下，不會(huì)影響聚氯乙烯樹(shù)脂的 質(zhì)量。 ，內(nèi)冷擋板（管型）越多，傳熱面積越大，對(duì)于聚合的傳熱越有力，反應(yīng)時(shí)間越短； b.從攪拌功能角度考慮，適度的安裝檔板，可以改變流體的狀況，增加剪切強(qiáng)度，有利于懸浮液 的分散和 混合 。
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