【正文】 應熱不能及時移出，將發(fā)生爆聚。 聚合溫度的影響[23]在不添加鏈轉移劑的情況下，聚氯乙烯聚合度取決于聚合溫度，聚合溫度越高，所產生的樹脂聚合度越低，自由基的能量就越高，分子鏈中越易生成支鏈、末端基雙鍵等不穩(wěn)定結構，如果聚合反應體系中還存在氧，PVC分子內越容易形成羧基烯丙基，產品的熱老化性能就越差。在氯乙烯聚合過程中加入熱穩(wěn)定劑等助劑，即得到可直接加工應用的PVC樹脂(簡稱RTUPVC)。整個聚合過程包括鏈引發(fā)、鏈增長、鏈終止、鏈轉移等基元反應。(3) 攪拌：三層平直葉槳式，攪拌軸總長10600mm。2. 壓縮冷凝回收單體方法的選用本設計擬采用的方法是由北京化工二廠、錦化集團公司等引進美國古德里奇公司PVC生產技術，經過消化、吸收和創(chuàng)新后設計的，是國內普遍采用的壓縮冷凝方法。塔式汽提是采用蒸汽與PVC漿料在塔板上連續(xù)逆流接觸進行傳熱、傳質的過程。若漿料濃度不均勻，不僅影響機器平穩(wěn)運行產生震動，也使離心機生產能力波動。有的生產廠家采用生化處理、膜吸收、反滲透等技術對母液水進行處理，然后用于涼水塔的補水，甚至作為聚合用水。物料在干燥床內被熱風吹起呈流化沸騰態(tài)，物料與熱風進行傳熱傳質，同時干燥床內的內熱管通有蒸汽或熱水間接與濕物料進行傳熱，物料的水分被加熱蒸發(fā)脫除出去?？刂泼擕}水和VCM同步進料流量，保證VCM加料正好在水加料結束前完成。在化工過程中，物料平衡是指在單位時間內進入系統(tǒng)(體系)的全部物料質量必定等于離開該系統(tǒng)(體系)的全部物料質量在加上損失的與積累起來的物料質量[33]。 本工藝的配方[31,35]本工藝的配方如下(以單體質量為參考標準)：脫鹽水 140 單體 100 引發(fā)劑 分散劑 PH緩沖劑 終止劑 反應調節(jié)劑 防粘釜劑 消泡劑　 聚合釜的物料衡算[16,34] 物料平衡圖。 混料槽物料衡算一覽表物料名稱進料kg/B出料kg/BVCM10024012530水105蒸汽（水助劑）其它助劑 48000堿液PVC回收VCM087710損失PVC0合計 汽提塔物料衡算[16,34] 物料平衡圖。K1，105℃時的焓值H=。 物料衡算表。氣流干燥 PVC PVC H2O H2O 脫去水 損失PVC 沸騰干燥物料平衡圖 干燥前后各物質的質量計算[31]氣流干燥損失的PVC量為：104=。對篩分包裝部分做物料衡算知：物料衡算結果是正確的。根據設備的熱負荷的大小、所處理物料的性質及工藝要求在選擇傳熱面的形式，計算傳熱面積、確定設備的主要工藝尺寸。進料直接用95℃熱水，實施等溫人料，無升溫操作。 汽提塔熱量衡算平衡一覽表物料名稱輸出kJ/h輸入kJ/h脫鹽水VCMVCM汽化熱：0PVC水蒸氣0合計 氣流干燥部分熱量衡算[34,37]氣流干燥部分的計算可借用以下的物料和熱量衡算式解得： 物料衡算式：W(ω0－ω1)=G(H2－H0) ()熱量衡算式：Gi1+W(cm+ω0)tm0+Q補= Gi2+W(cm+ω1)tm1 + Q損 ()濕空氣的焓的表達式：I=(+)t+2490H ()式中：G——干空氣的重量，kg/h；W——干樹脂的重量，kg/h；ω0，ω1——樹脂在氣流前后的濕含量，%(干基)；H2，H0——樹脂在氣流干燥前后的濕含量，kg(水)/ kg(干空氣)；i1，i2——空氣在氣流干燥前后的熱焓，kJ/ kg(干空氣)；cm——樹脂比熱容，kJ/ kg濕物料比熱容為：cm1=+= kJ/(kgh1廢氣帶走熱量 Q3=(85－)= kJCPK) ，Cp,H2O= kJ/(kg 攪拌裝置的設計[42]由135 m3的聚合釜的相關參數(shù)知，本設計的攪拌裝置采用的是三層兩葉平漿攪拌器。2. 去離子水進料管口通過查閱相關文獻，設定原料進口的速度為u1= 2m/s，可知進料管直徑的計算公式為：d12= ( nT7060u1) ()代入相關數(shù)據可得進料口的直徑為：d1= mm，選用熱軋無縫鋼管，圓整為76mm。其中測溫口3個，測壓口2個，均勻分布于釜體上。 視鏡(HGJ 501—86) 8. 人孔由135 m3的聚合釜的相關參數(shù)知，本釜有兩個人孔，分別位于上段和中段，,由聚合釜直徑3000mm，按照相關標準，應選用的人孔為DN600mm。℃下的物料密度分別為，ρ水= kg/m3，ρVCM= g/cm3，ρPVC=1330 kg/m3。根據目前國內離心機生產廠家提供的有關資料分析知可采用LW—720A型臥螺離心機，LW—720A用于分離PVC時，單機小時濕基產量可達8~22 t/h，濕基含濕量可符合要求。本設計設定值：加料段：50m/s，直管段：23m/s，擴大段：8m/s。為確保設備維修是不影響生產，選用一臺備用機，所以本設計選8臺LW—720A型臥螺離心機。廣泛選用的原因如下：(1)因該離心機實行連續(xù)運行、連續(xù)進出料、操作簡便，所以單機生產能力大，適合工業(yè)大生產與自動集中控制的需要。所用的混料槽個數(shù)為n1=247。7. 觀測口(視鏡)本設計擬采用用不帶頸的視鏡，視鏡尺寸為DN100mm，D=200mm，D1=165mm，b1=40mm，b2=28mm，H=105mm，螺柱數(shù)量n=6，直徑d=M12。4. 壓縮空氣進管口 通過查閱相關文獻，可設定壓縮空氣管口為25mm，材質為冷拔無縫鋼管。攪拌軸總長為10600mm。釜后備系數(shù)=(實際釜臺數(shù)理論臺數(shù))/理論臺數(shù)=()/=% 聚合釜外形尺寸的設計[42]1. 確定封頭的外形與本設采用的聚合釜配套的封頭為標準橢圓封頭，由相關文獻查知，應取得封頭直邊高度為：h1=50 mm，封頭高度為：h==4200=1050 mm，封頭側面積為：S側= D2= m2，封頭體積為：V封= D3=。℃ ()夏季：Qˊ=(+)(12060) 夏季氣流干燥熱量衡算平衡一覽表名稱輸出kJ/h輸入kJ/h氣化水分耗熱量 0物料升溫耗熱量損失的熱量 00廢氣帶走熱量0補充的熱量 0預熱器的熱負荷0合計 沸騰床的熱量計算[16,34,39] 相關數(shù)據的選擇和設定濕物料進口溫度：θ1=65℃(含水3% )產品PVC出口溫度：θ3=40℃(% )濕物料在第Ⅴ室的出口溫度：θ2=75℃熱風的入口溫度：t1=120℃熱風經沸騰床Ⅰ到Ⅴ室，出第Ⅴ室溫度：t2=60℃第Ⅵ室冷風溫度： 夏季：進口20℃ 出口：35℃熱水入口溫度：90℃，經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%； 冷風用量占熱風用量的1/5(體積流量)； 第Ⅵ室通冷卻水進口溫度：10℃，出口溫度：30℃； 單位面積的風量是相等的； PVC絕干物料進料為： kg/ h，H2O： kg/ h；廠址的氣溫和濕度為： 夏季平均氣溫：℃ 平均相對濕度：49% 熱量衡算1. 干空氣用量的計算(1) 被蒸發(fā)的水分質量公式：W=G1(H1H2) ()式中：G1：絕干物料進沸騰床的流量，G1= kg/ hH1：干燥前干濕基含水量 H1= kg/kg絕干物料H2：干燥后干基含水量 H2= kg/kg絕干物料則W =()= kg/ h由設定值知有15%的熱量由空氣提供，所以有15%的水分被熱風干燥W15%== kg/ h。h1。廠址的氣溫和濕度：夏季平均氣溫：℃ 平均相對濕度：% 熱量衡算由XI圖可查的，H0= kg(水)/ kg(干空氣)。設通入水蒸氣量y kg/h，則蒸汽冷凝放熱量為Q放=y()。根據王振華等[27]對太原市1916～2000年氣溫變化規(guī)律研究溫度的研究可知，夏季平均溫度變化范圍為：~℃，℃,具體操作方式如下。熱平衡方程式為： Q1+Q2+Q3=Q4+Q5+Q6 ()式中：Q1——各股物料帶入的熱量；Q2——加熱劑（或冷卻劑）傳給設備和物料的熱量；Q3——各種熱效應，如反應熱，溶解熱等；Q4——各股物料帶走的熱量；Q5——消耗在加熱設備上的熱量；Q6 ——熱損失。 間歇部分物料衡算一覽表物料名稱進料kg/B出料kg/BVCM10512530水105二次進水4800 0分散劑等堿液PVC 0損失PVC 0回收VCM 087710合計 連續(xù)操作過程物料衡算氣提、離心、篩分和包裝過程都是連續(xù)操作，計算基準為kg/h。 物料衡算表。已只氣流干燥后的含水量為3%，則含水量為：。 汽提塔物料衡算一覽表物料名稱進料kg/h出料kg/hPVC水蒸汽分散劑等其它助劑VCM回收VCM0損失PVC0合計 離心部分物料衡算 物料平衡圖?！?密度/(g/cm3)蒸汽壓/(kpa)汽化熱/( kJ /mol)8014961202214 水蒸氣的部分物性參數(shù)溫度/℃熱容Cp/(kJ/kg 聚合釜物料衡算一覽表物料名稱進料kg/B出料kg/BVCM105100240脫鹽水105105 引發(fā)劑終止劑分散劑PH緩沖劑反應調節(jié)劑防粘釜劑 消泡劑 PVC0損失PVC0合計 混料槽物料衡算[16,31,34] 物料平衡圖。a1，每天生產2批，7200h 主要工藝參數(shù)[31]1. 聚合聚合溫度 50～58℃聚合壓力 ～，～聚合時間 8～12h轉化率 84％2. 堿處理NaOH濃度 36％～42％加入量 ％～％溫度 70～80℃時間 ～3. 氣提氣提溫度：塔頂溫度80℃，塔底溫度105℃。本設計會按照不同的季節(jié)合理利用熱量，并對相關設備進行合理的保溫和散熱，以獲取最大的收益。一方面物料在熱氣流的作用下，流速越快越容易分散；另一方面物料越是分散，熱交換面積越大，干燥速率越快。一般經汽提后的漿料從汽提塔出來經螺旋板換熱器冷卻后溫度為40～50℃，適于離心脫水的要求。 離心系統(tǒng)[20]目前，國內外聚氯乙烯行業(yè)均采用離心機來完成PVC漿料的脫水工藝。當壓縮機的壓力大于尾排壓力時，氯乙烯氣體不經過水環(huán)壓縮機，而是通過直通閥直接進入一、二級冷卻器，當壓縮機入口壓力小于尾排壓力時，關閉直通閥，啟動水環(huán)壓縮機，打開氣水分離器出口閥，抽氣體進入一級冷卻器。該技術采用壓縮、冷凝法。 　135 m3聚合釜生產PVC樹脂使用原料原料名稱規(guī)格來源VCM單體純度≧%，二氯乙烷≦20ppm，水≦100ppm，乙炔≦現(xiàn)購脫鹽水~7，電導率≦ /cm，本公司熱電廠PVA醇解度(mol)80177。聚合體系中添加CaCO3后，在聚合溫度和引發(fā)劑用量相同的條件下，達到相同壓差(△P)所需的聚合時間隨CaCO3用量的增加而縮短?！嬉詢龋@樣使聚合度分布集中，易于加工，產品熱穩(wěn)定好。 涂釜劑的影響[23]涂壁效果不好易造成粘釜，粘釜會導致聚合釜傳熱系數(shù)和生產能力降低；粘釜料若混入產品中，會導致塑化加工中不塑化的“魚眼”產生，影響產品外觀及內在質量；粘釜物的清理將延長聚合釜的輔助時間及增加人工勞動強度，降低設備的利用率。分散劑用量的選擇，要根據聚合釜的形狀、大小、攪拌狀態(tài)以及產品要求而定。 聚合體系中氧的影響[23]氧對氯乙烯聚合起阻聚作用，氯乙烯單體易吸收氧，而生成平均聚合度低于10的氯乙烯過氧化物。 氯乙烯懸浮聚合生成聚氯乙烯過程中的影響因素 純水的影響[23]入料的水質直接影響樹脂產品的質量，如硬度(表征水中金屬等陽離子含量)過高，會影響產品的電絕緣性能和熱穩(wěn)定性；氯根(表征水中陰離子含量)過高，特別是對于聚乙烯醇分散體系，易使顆粒變粗，影響產品的顆粒形態(tài)；純水的PH值影響分散劑的穩(wěn)定性，較低的值對明膠有明顯的破壞作用，較高或較低的值都會引起聚乙烯醇的部分醇解，影響分