【正文】 6 0 0 1 5 4 .1 8 6 8Q K S tQSKt? ? ?? ? ?? ? ? 2 夾套高度 /4iVVHjVDi????? 封2D— — 罐 體 容 積 ；— — 裝 料 系 數(shù) ；— — 筒 體 內(nèi) 徑 ；[10] (33) 查《化工設(shè)備機械基礎(chǔ)》殼體直徑在 800mm~1800mm 時 ，夾套直徑取 Di+100mm 聚氯乙烯產(chǎn)品及其原料均為低黏度流體，所以采用推進式攪拌器。 a2 (修改 ) 式中 ： K—— 分別為釜內(nèi)和外給熱系數(shù)， W/（㎡ ②傳熱系數(shù) 傳熱性能好的聚合釜傳熱系數(shù)姨般可達 465～ 582W/（㎡按神鋼法德拉的觀點是，無論多大的釜，攪拌器是主要矛盾，因此， L/D 要小些。 h） 。 在設(shè)備選型 時應(yīng)盡量采用國產(chǎn)設(shè)備，這樣不僅可以節(jié)約外匯，而且可以促進我國機械制造工業(yè)的發(fā)展。 ℃ ） 2Cp =（ ） +（ 10/） +（ ） = KJ/（ Kg通過熱量衡算，可以確定傳熱設(shè)備的熱負荷，即在規(guī)定時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，計算傳熱面積。 表 22 聚合釜進料量 名稱 質(zhì)量（千克 /小時） 去離子水： 103千克 /小時 氯乙烯： 103千克 /小時 引發(fā)劑： 千克 /小時 懸浮劑 千克 /小時 緩沖劑 千克 /小時 消泡劑 千克 /小時 聚合釜出料量見表 23。衡算范圍一經(jīng)劃定，便可假想成為一個 獨立的體系，凡是通過邊界進入體系的物料屬于輸入項，凡是穿越邊界離開體系的物料屬于輸出項。物料衡算是通過每一道工序的物料變化情況進行平衡計算，從而得到在正常生產(chǎn)情況下各種物料的量。 4．脫水與 成品： 在臥式刮刀自動離心機或螺旋沉降式離心機中，先進行過濾，再用 70～ 80℃熱水洗滌二次。將熱氣和濕樹脂切向高速進入最下面的室 A，在 A室利用離心力將固體樹脂顆粒與氣體分離開來。 未聚合的氯乙烯單體經(jīng)泡沫捕集器排入氯乙烯氣柜，循環(huán)使用。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須選擇；如果，一種產(chǎn)品的生產(chǎn)有幾種不同的生產(chǎn)方法，這就要對不同的工藝路線逐個進行分析研究，通過比較分析，從中找出一條符合實際的最好的工藝路線。還有熱穩(wěn)定劑、潤滑劑等。 ： a. pH 調(diào)節(jié)劑 氯乙烯懸浮聚合的 pH 值控制在 7～ 8，即在偏堿性的條件下 進行聚合。 工業(yè)常用主要有明膠、聚乙烯醇、羥丙基甲基纖維素、甲基纖維素、苯乙烯 順丁烯二酸酐等。它們可以單獨使用，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使用好，其優(yōu)點是反應(yīng)速度均 勻，操作更加穩(wěn)定，產(chǎn)品質(zhì)量好，同時使生產(chǎn)安全。同時設(shè)備結(jié)構(gòu)改進，大型化和采用計算機數(shù)控聯(lián)機質(zhì)量控制，使批次之間樹脂質(zhì)量更加穩(wěn)定。 表 15 產(chǎn)品規(guī)格 序號 純度 單體含量 其它雜質(zhì) H2O PH 備注 精聚氯乙烯 ≥99% ≤ ≤ ≤ 優(yōu)級品 精聚氯乙烯 ≥98% ≤ ≤ ≤ 一等品 精聚氯乙烯 ≥97% ≤ ≤ ≤ 合格 精聚氯乙烯 ≥87% ≤ ≤ ≤ 第 2 章 工藝設(shè)計與計算 工藝原理 氯乙烯的聚合屬于自由基型聚合反應(yīng)。 生產(chǎn)原料便于取得，利于 生產(chǎn)。 ： 地下水最好對建筑材料無侵蝕性或具微侵蝕性，其水位最好低于地下結(jié)構(gòu)深度。 設(shè)計依據(jù) 《設(shè)計任務(wù)書》北京化工大學(xué) 《化工設(shè)計》化學(xué)工業(yè)出版社 《畢業(yè)設(shè)計（論文）工作手冊》北京化工大學(xué) 《化工工藝設(shè)計手冊》化學(xué)工業(yè)出版社 《輕化工廠設(shè)計概論》中國輕化工業(yè)出版社 《化工容器及設(shè)備實用手冊》 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)國民經(jīng)濟建設(shè)計劃和工業(yè)布局的要求，選擇和確定工廠的建設(shè)位置。 硬板和板材 PVC 中加入穩(wěn)定劑、潤滑劑和填料，經(jīng)混煉后，用擠出機可擠出各種口徑的硬管、異型管、波紋管，用作下水管、飲水管、電線套管或樓梯扶手。無襯底的人造革則是直接由壓延機壓延成一定厚度的軟制薄片，再壓上花紋即可。 聚氯乙烯由氯乙烯單體通過自由基聚合而成，聚合度 n 一般在 500~20200范圍內(nèi)，其分子結(jié)構(gòu)式如下： 從產(chǎn)品分類看， PVC 屬于三大合成材料 (合成樹脂、合成纖維、合成橡膠 )中的合成樹脂類，其中包括五大通用樹脂，聚乙烯 PE、聚氯乙烯 PVC、聚丙烯 PP、聚苯乙烯 PS、 ABS 樹脂。 聚氯乙烯按聚合方法分四大類：懸浮法聚氯乙烯，乳液法聚氯乙烯、本體法聚氯乙烯、溶液法聚氯乙烯 [2]。因而聚氯乙烯（ PVC）制品廣泛用二工業(yè)、農(nóng)業(yè)、建筑、電子電氣、交通運輸、電力、電訊和包裝及人們生活中的各個領(lǐng)域。 國內(nèi)外的現(xiàn)狀及發(fā)展前景 聚氯乙烯（ PVC）廣泛應(yīng)用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、建筑、交通運輸、電力電訊和包裝等各領(lǐng)域。K) 吸水率 (ASTM): % 聚氯乙稀是一種無毒、無臭的白色粉末。也可以通過剪裁，熱合加工包裝袋、雨衣、桌布、窗簾、充氣玩具等。也可用擠出機基礎(chǔ)成低發(fā)泡硬PVC 板材和異型材，可替代木材試用，是一種新型的建筑才材料。 其他 門窗有 硬質(zhì)異型材料組裝而成。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。 ： 廠址宜靠近水源，保證供水的可靠性，并滿足對水質(zhì)，水量，水溫的要求、 ： 要求工業(yè)電源及其他動力來源可靠。 這里的氣象條件及自然條件也允許建廠。鏈增長的方工為頭尾相連。 生產(chǎn)原料對 聚 氯乙烯 質(zhì)量很重要。用 DCPD、 EHP 等過氧化二碳酯時，取 。尤其水中的氯離子、鐵和氧等的含量要嚴格控制，其中氯離子超過一定含量會造成樹脂顆粒不均；水中的鐵會降低樹脂的熱穩(wěn)定性，并能終止反應(yīng)。 b. 防止黏釜劑 在氯乙烯的懸浮聚合中，存在著黏釜現(xiàn)象，它不但影響聚合的傳熱，也影響產(chǎn)品的質(zhì)量 。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)異常現(xiàn)象，一般采用大流量低溫差循環(huán)方式。 ： 懸浮聚合的過程是先將去離子水用泵打入聚合釜中啟 動攪拌器 ,依次將分散劑溶液、引發(fā)劑及其他助劑加入聚合釜內(nèi)。 堿處理的目的 ： 破壞殘存的引發(fā)劑、分散劑、低聚物和揮發(fā)性物質(zhì)，使其變成能溶于熱水的物質(zhì)，便于水洗清除。返回錐形擋板的中心開口時，旋轉(zhuǎn)的粉粒受離心力作用和固體粒子受室壁壓力散開，在這里它們停止運動，返回錐形擋板的中心開口，這樣進入下一個室。 工藝流程示意圖 去離子水 聚乙烯 引發(fā)劑 助劑 工藝 配方和工藝參數(shù) 工藝配方（質(zhì)量份） ： 去離子水 100 氯乙烯 50～ 70 懸浮劑（聚乙烯醇） ～ 引發(fā)劑（過氧化二碳酸二異丙醇） 0. 02～ EHP 過氧化二碳酸二（ 2乙基己酯） 聚合釜 漿料排放槽 堿處理釜 氣提塔 成品儲存與包裝 離心分離槽 旋風(fēng)干燥床 旋振篩 緩沖劑（磷酸氫二鈉） 0～ 消泡劑（鄰苯二甲酸二丁酯） 0～ 工藝參數(shù)： ①聚合 聚合溫度 50～ 58℃（依 PVC 型號而定） 聚合壓力 初始 ～ 結(jié)束 ～ 聚合時間 8～ 12h 轉(zhuǎn)化率 90％ ②堿處理 NaOH 濃度 36％～ 42％ 加入量 聚合漿液的 ％～ ％ 溫度 70～ 80％ 時間 ～ ③ 脫水 緊密型樹脂含水率 8％～ 15％ 疏松型樹脂含水率 15％～ 20％ ④干燥 第一段氣流干燥管干燥 干燥溫度 140～ 150℃ 風(fēng)速 15m/s 物料停留時間 含水率 ＜ 4％ 第二段沸騰床干燥 干燥溫度計 120℃ 物料停留時間 12min 含水率 ＜ ％ 物料衡算 物料衡算是化工計算中最基本，最重要的內(nèi)容之一，是進行化工計算的基礎(chǔ)。 （ 1）原料，輔料，中間產(chǎn)物及產(chǎn)品的規(guī)格 （ 2）過程中單位時間內(nèi)的物流量 （ 3）有關(guān)消耗定額 （ 4）有關(guān)轉(zhuǎn)化率，選擇性，單程收率 （ 5） 有關(guān)物理化學(xué)常數(shù) 根據(jù)計算任務(wù)畫物料流程圖或物料衡算方框圖。倘若年產(chǎn)量在數(shù)值上太大，計算起來不方便，則可先按 100 千克或100 摩爾原料（也可按任何別的方便的數(shù)量）出發(fā)進行計算。 表 25 堿中和釜出料量 NaOH 溶液 千克 /小時 溶劑水 40千克 /小時 聚氯乙烯 103千克 /小時 雜質(zhì) 23千克 /小時 NaOH 溶液 千克 /小時 熱量衡算 精細化工生產(chǎn)一般在規(guī)定的壓力，溫度和時間等溫度等工藝條件下進行，生產(chǎn)過程中包括有化學(xué)過程和物理過程，往往伴隨著能量變化。 ℃ ） 乙烯的比熱為 （ Kg ℃ ） Q3= 4700= Q1= 1Cp m t1 Q4= 2Cp m t2 Q5+ Q6= Q2 10% 利用 Q1+Q2+Q3=Q4+Q5+Q6（ Q2符號為負 ） 可求得 ： Q2= 第 3 章 設(shè)備選型 選型原則 設(shè)備的選擇和計算必須充分考慮工藝上的要求，力求做到技術(shù)上先進，經(jīng)濟上合理，亦即選用的設(shè)備能與生產(chǎn)規(guī)模相適應(yīng)，并應(yīng)獲得最大的單位產(chǎn)量；能適應(yīng)產(chǎn)品品種變化的要求，并確保產(chǎn)品的質(zhì)量；能降低勞動強度，提高勞動生產(chǎn)率；能降低原材料及相應(yīng)的公用工程（ 水，電，氣）的單耗；能改善環(huán)境保護，設(shè)備制造較易，材料易得，操作及維修保養(yǎng)方便。聚合釜的材質(zhì)有復(fù)合鋼板、全不銹鋼和搪瓷三種。 ①傳熱面積 影響聚合釜傳熱面積的因素有聚合釜的高徑和容積。一般用單位體積的傳熱面積，即比傳熱面積 A/V（ m2/m3） 表示。 K）以上。 釜外壁給熱系數(shù) a2 釜外夾套內(nèi)通有冷卻水，以散除聚合熱。39。13110015 1 /2 2 SDZS D m mntn r sD???????? ? ?? ? ? ? c) 攪拌功率的計算 攪拌器的攪拌功 率為 530 js DnPKP ????? ? ??2Re jDn??? (37) ρ —— 868 Kg/m3 n—— r/s Dj—— μ —— 工業(yè)生產(chǎn)中有進料泵、回流泵、塔底泵、循環(huán)泵、產(chǎn)品泵等，石油化工泵的選擇應(yīng)該滿足流量，揚程、壓力、溫度、氣蝕余量等工藝參數(shù)的要求，滿足介質(zhì)特性的要求和現(xiàn)場安裝的要求。 2 根據(jù)地形、主導(dǎo)風(fēng)向等條件進行設(shè)備布置，有效的利用車間建筑面積（包括 空間）和土地（盡量采用露天布置及建筑物能合并者盡量合并）。 車間設(shè)備平面布置的原則 車間平面布置首先必須適合全廠總平面布置的要求，應(yīng)盡可能使個車間的平面布置在總體上達到協(xié)調(diào)、整齊、緊湊、美觀，相互融合，渾成一體。多層廠房占地少但造價高，而單層廠房占地多但造價低。有時因受建設(shè)場地的限制或者為了節(jié)約 用地，也有設(shè)計成多層的。 50 年代開始把測量和控制儀表集中在中央控 制室，實行車間集中控制。 （ 3）采用閉環(huán)工藝路線。 （ 6）在排水方面盡量做到不排或少排有害廢水，消除或減少廢水中有害的物質(zhì)，減少和防止對環(huán)境的污染。 表 71 供水表 序號 名稱 條件指標(biāo) 1 循環(huán)水 30℃ 2 工業(yè)水 30℃ 供電 車間用電通常有工廠的變電所或由供電網(wǎng)直接供電。 表 74 通風(fēng)表 序號 名稱 條件指標(biāo) 1 工業(yè)風(fēng) MPa 2 儀表風(fēng) MPa 3 氮氣 MPa