【正文】 30%+932%+1000%+783%+792% +784% = 釜液平均密度 = ρiVACVAC%+ρiMeOACMeOAC%+ρiH2OH2O% =930%+932%+1000% = 表 310 操作條件 序號 項目 單位 條件 1 塔頂溫度 ℃ 50 2 塔中溫度 ℃ 60 3 塔底溫度 ℃ 70 4 加料溫度 ℃ 30 5 回流比 R 10 6 餾出液中含醋酸乙烯 %（重） ≤ 10 7 釜液中含醋酸甲酯 %（重） ≤ 3 8 塔頂壓力 kpa 9 餾出液溫度 ℃ 5 安徽建筑大學畢業(yè)生畢業(yè)設計 21 （ 5） 汽相重度 D 按如下公式計算，其中 Mn 為數(shù)均分子質量。 86 % 精餾送出醋酸乙烯量 =6924kg/h 年產 30000 噸聚乙烯醇的 聚合轉化率為 50% 根據(jù)三塔加料中醋酸乙烯 %=精餾送出醋酸乙烯量 （假定收率 %） 聚合轉化率為 50% 三塔加料中醋酸乙烯的量 =6924247。塔釜一般采用間接蒸汽加熱，但對塔底產物基本是水，且在低濃度時的相對揮發(fā)度較大的體系，也可采用直接蒸汽加熱 ，設置再沸器。 工業(yè)生產中多應用連續(xù)蒸餾，具有生產能力大，產品質量穩(wěn)定等優(yōu)點，塔頂冷凝年產 30000 噸聚乙烯醇精餾四塔系統(tǒng)的設計 14 裝置采用全凝器以便準確的控制回流比。 (3) 流體流動的阻力小，即流體流經(jīng)塔設備的壓力降小，這將大大節(jié)省動力消 耗，從而降低操作費用。而且，應結合具體條件，選擇最佳方 。其次所 定的設計方案需要有一定的操作彈性，各處流量應能在一定范圍內進行調節(jié)，必要時傳熱量也可進行調整。生產工藝技術正在向低堿醇解方向發(fā)展但是，目前我國生產的聚乙烯醇品種仍然比較單一．大多數(shù)為普通粘度和醇解度的常規(guī)產品，主要用于建筑膠粘劑、低檔紡織漿料等領域，中、低聚合度和高聚合度的產品極少，低醇解度 (小于 80％ (摩爾比 ))及嵌段品種等高精細化和特種產品很少，主要依靠進口來解決。 1） 年產 30000 噸聚乙烯醇精餾四塔系統(tǒng)的設計 8 續(xù)表： 催化劑組成 鈀 /金 Zn（ Ac） 2/活性炭 Zn（ Ac） 2/活性炭 催化劑壽命 5～ 6個月 3個月 5～ 6個月 單程轉化率 /% 15～ 20 60～ 70 30～ 35 空時效率/r/(m3但由于乙炔高堿法工藝路線產品能耗高、質量差、成本高，生產過程產生的雜 質污染環(huán)境亦較為嚴重，缺乏市場競爭力，屬逐漸淘汰工藝。目前，國際上生產 聚乙烯醇的路線以乙烯法為主導，其數(shù)量占總產能的 72％。以下幾方面的有利條件將為市場提供有利的支持： (1)宏觀經(jīng)濟預期良好，支持市場穩(wěn)步上升。東南亞近年產品直接覆蓋中國內地市場；而國內多家聚乙烯醇生產裝置已經(jīng)正在進行擴大生產能 安徽建筑大學畢業(yè)生畢業(yè)設計 5 力，結果將會比原來的產能增加 1／ 3左右，這樣在需求未能放大的情況下，國內市場將面臨較大的供應壓力。目前世界涂料和粘合劑消耗聚乙烯醇的量占聚乙烯醇總消費量的 60％一70％，是世界聚乙烯醇最主要的消費市場。 PVA 性能由其聚合度、黏度 和醇解度決定 ，隨著聚合度的提高 ，PVA 溶液的黏度 、黏著性 、成膜性 、剛性都相應增大 ，但水溶性、漿膜的柔軟性變差，溶液的流動性、浸潤性能也相應降低。Distillation columns 安徽建筑大學畢業(yè)生設計 III 目錄 摘 要 ........................................................................................................I Abstract .................................................................................................. II 目錄 ....................................................................................................... III 第一章 聚乙烯醇的綜述 ........................................................................ 1 前言 ................................................................................................... 1 聚乙烯醇的性質及用途 .................................................................... 1 聚乙烯醇市場前景 .......................................................................... 1 聚乙烯醇的生產工藝 ........................................................................ 6 生產方法 .............................................................................. 6 乙炔法生產原理 .................................................................... 8 第二章 設計方案的確定 ...................................................................... 12 第三章 醋酸乙烯酯精餾四塔 (T204) ................................................ 15 的工藝設計 ........................................................................................... 15 精餾工序的物料衡算及操作條件的確定 ............................... 15 物性數(shù)據(jù)查找計算及匯總 ................................................. 17 精餾塔汽液負荷計算 ............................................................... 22 精餾四塔塔板數(shù)的確定 ............................................................ 26 塔徑的初步設計 ................................................................. 29 溢流堰及降液管的設計 ...................................................... 31 弓形降液管的寬度和橫截面 ................................................. 34 降液管底隙高度 .................................................................. 35 年產 30000 噸聚乙烯醇精餾四塔系統(tǒng)的設計 IV 篩孔的設計 ........................................................................ 36 篩板塔的流體力學的計算 .................................................... 37 塔附件 的工藝設計及選型 ...................................................... 42 工藝接管 ............................................................................ 42 法蘭 ................................................................................... 44 筒體和封頭 ........................................................................ 44 除沫器 ................................................................................ 45 吊柱 ................................................................................. 45 裙座 ................................................................................... 46 人孔 ................................................................................. 46 塔總體高度設計計算 ............................................................... 47 附屬設備的初步計算 .............................................................. 47 冷凝器 (NQ204)的選型 ........................................................ 47 再沸器 (ZF204)的設計 .......................................................... 48 第五章 設計總結 ................................................................................. 54 參考文獻 ............................................................................................... 55 附錄 ....................................................................................................... 57 安徽建筑大學畢業(yè)生畢業(yè)設計 1 第一章 聚乙烯醇的綜述 前言 聚乙烯醇（簡稱 PVA） 是目前已發(fā)現(xiàn)的唯一具有水溶性且無毒的高聚物 ，別名為 PVA,Poval。本次設計，充分調查了國內外聚乙烯醇市場狀況和行業(yè)發(fā)展方向，學習聚乙烯醇制造工藝，對所研究的聚乙烯醇行業(yè)有了較深認識。Polyvinyl acetate。其性能介于橡膠和塑料之間，按用途可分為纖維和非纖 維兩大用途。 聚乙烯醇市場前 景 國外市場前景 目前，全球共有 20多個國家和地區(qū)生產聚乙烯醇，裝置的總生產能力已達 1100kt／ a， 93萬噸／年約為 93萬噸／年。 a，生產工藝也由單一的高堿皂化法發(fā)展為高、低堿皂化法并舉，產品由單純的維綸化纖原料發(fā)展為廣泛應用于涂料、紡織漿料、膠粘劑、建材等 20多個行業(yè)的基礎原料。 2020 年我 國聚乙烯 醇的表觀消費量為 萬噸 ， 2020 年達到 萬噸 ，同比增長約 ％。 聚乙烯醇的生產工藝 生產方法 按原料分有：乙烯法和乙炔法兩類，其中乙炔法又分為電石乙炔法和天然氣乙炔法。其工藝流程包括：乙烯的獲取及醋酸乙烯 (VAc)合成、精餾、聚合、聚醋酸乙烯 (PVAc)醇解、醋酸和甲醇回收五個工序。 三種路線各有優(yōu)缺點其生產工藝及特點比較 見表 [9]: 表 14聚乙烯醇生產工藝及 特點比較 原料路線 石油乙烯 天然氣乙炔 電石乙炔 反應方式 固定床氣相法 固定床氣相法 沸騰床氣相法 溫度 /℃ 150～ 200 170～ 210 170～ 210 壓力 /Mpa ～ 常壓 常壓 空速 /(L （ 5） 醋酸、甲醇回收 OHCHC OOHCH陰 離子 樹 脂C OOHCH 333 ?????? ?? 423423 SONaC O O HCHSOHC O O N a2 C H ??? 以電石為原料．在乙炔發(fā)生器中與水反應生成乙炔；乙炔再與醋酸合成