【正文】 ℃ QPVC=（5540）=QH2O=（）（5540）= Kcal/ hrQ放熱= QPVC+ QH2O=+= Kcal/ hr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% = Kcal/ hr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= kg/ hr⑥ 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：68 m3釡內(nèi)徑：3810mm直筒高度：4923mm釡壁厚度：33+3mm；（碳鋼層：33mm；不銹鋼層：3mm）釡內(nèi)設(shè)計(jì)壓力：釡設(shè)計(jì)溫度：93℃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：80 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。sλ0℃=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= Kcal/ hr m2℃＞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7 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： kg/ hr H2O：1389 kg/ hr 共計(jì)：+1389= kg/ hr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=G1（De℃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(Cpm 本設(shè)計(jì)廠址選擇在沈陽(yáng)經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)化學(xué)工業(yè)園。 聚合反應(yīng)開始后，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。(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，打開充料伐，經(jīng)（38）充裝泵，將緩沖劑加到稱重槽（39）中到規(guī)定時(shí)間用加料泵（40）加入到聚合釜（42）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)。在較高溫度下聚合,樹脂粒徑增長(zhǎng)減慢,最終平均粒徑減小。由于地孔隙率樹脂的反應(yīng)結(jié)束后，脫除殘存的單體較困難，而且吸收增塑劑速度慢，難以塑化所以逐漸淘汰。 鏈反應(yīng)動(dòng)力學(xué)來(lái)看，根據(jù)轉(zhuǎn)化率可分為三階段： ①轉(zhuǎn)化率＜5%階段。略有苯酚氣味。天然礦物叫磷灰石礦，純品可用氰化鈣和磷鈉酸溶液作用或者用氫氧化鈣跟磷酸作用制得。能與空氣形成爆炸性混合物，爆炸極限3．626．4％。首先打開蒸汽進(jìn)料閥噴入適量的蒸汽, 用泵將已配制成規(guī)定濃度的涂壁劑注入蒸汽管路, 借助蒸汽流速使其霧化進(jìn)釜, 在釜壁形成一層均勻的疏油親水膜, 在聚合過(guò)程中此膜有效地防止有機(jī)相與釜壁接觸, 從而起到防粘釜的作用。PVC生產(chǎn)過(guò)程中需要大量的邏輯判斷和離散控制，因此本設(shè)計(jì)采用二位式控制組件，如通/斷式二位開關(guān)閥控制各種物料的傳輸，和二位控制的電機(jī)和泵機(jī)。在大型聚合釜上，國(guó)外采用了體外回流冷凝器，體內(nèi)增設(shè)內(nèi)冷管等除熱手段。常用非離子型的脫水山梨醇單月硅酸酯。這種次級(jí)粒子與增塑劑混合后，經(jīng)剪切作用崩解為直徑更小的顆粒而形成不沉降的聚氯乙烯增塑糊，工業(yè)上稱之為聚氯乙烯糊。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。未來(lái)我國(guó)PVC樹脂消費(fèi)將繼續(xù)以硬制品為主的方向發(fā)展[3]。59 湖南工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書 第一章 總論第一章 總論 國(guó)內(nèi)外 pvc發(fā)展?fàn)顩r及發(fā)展趨勢(shì) 聚氯乙烯（ PVC）是五大熱塑性合成樹脂之一，塑料制品是最早實(shí)現(xiàn)工業(yè)化的品種之一。 。我國(guó)PVC樹脂的消費(fèi)主要分為兩大類，一是軟制品，％，主要包括電線電纜、各種用途的膜(根據(jù)厚度不同可分為壓延膜、防水卷材、可折疊門等)、鋪地材料、織物涂層、人造革、各類軟管、手套、玩具、塑料鞋以及一些專用涂料和密封件等。乙烯和氯氣在直接氯化單元反應(yīng)生成EDC。當(dāng)反應(yīng)轉(zhuǎn)化率達(dá)到60%一85%(根據(jù)配方而定)時(shí)終止反應(yīng)，并在聚合釜中脫氣、回收未反應(yīng)的單體，而后在釜內(nèi)汽提，進(jìn)一步脫除殘留在PVC粉料中的VCM，最后經(jīng)風(fēng)送系統(tǒng)將釜內(nèi)PVC粉料送往分級(jí)、均化和包裝工序。、后處理設(shè)備的選擇①單體： %以上。本設(shè)計(jì)采用76立聚合釜。兩段流化床改進(jìn)了, 操作穩(wěn)定性好, 易于產(chǎn)品牌號(hào)的切換, 生床的花板產(chǎn)能力較大。釜涂布與水洗設(shè)備分開, 釜內(nèi)設(shè)置雙伸縮頭自動(dòng)噴洗高壓水槍, 設(shè)定雙固定或者可伸縮涂布設(shè)備(如費(fèi)閥,噴吐環(huán)等)。臨界溫度142℃。不溶于水、乙醇和乙醚。丙酮縮氨基硫脲主要用于合成2（2異亞丙基肼基）4取代基噻唑、2肼基4取代基噻唑及2（2取代肼基）4取代基噻唑系列抗菌素。有時(shí)活性大分子自由基與金屬器壁中的自由電子結(jié)合而終止，即形成粘釜。當(dāng)轉(zhuǎn)化率進(jìn)一步提高，達(dá)到20%左右后，由于分散劑接枝反應(yīng)的色深入，能夠阻止粒子碰擊合并，所以所得聚氯乙烯顆粒數(shù)目開始處于穩(wěn)定不變的狀態(tài)，因而此后的攪拌速度對(duì)于產(chǎn)品的平均粒徑不再發(fā)生影響。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。(3) 注入水與沖洗水的加料：注入水泵（20），從冷脫鹽水貯槽（13）抽水向各脫鹽水用戶供水，、漿料泵（46）、塊料破碎機(jī)（48）等。聚合出料完畢后，用高壓水（14Kg/㎝2 G）沖洗釜90秒鐘，廢水用漿料泵（43），打至廢水貯罐（57）中，洗滌后進(jìn)行涂壁操作。 廠址選擇是一項(xiàng)包括政治、經(jīng)濟(jì)、技術(shù)的綜合性工作。(ρm℃內(nèi)差法得：C水57℃= kJ/kg(Cpm℃∴W夾= Q夾/ CpC（ρsρf）（）式中：Dp：顆粒平均直徑，以100目計(jì)算 ρs，ρf：固體粒子和流體的密度kg/ m3 ρs=1400 kg/ m3由已知擋風(fēng)進(jìn)出口溫度：t1=85℃ t2=60℃ρf85℃= kg/ m3 ρf60℃= kg/ m3℃= kg/ m3Z85℃=102cp Z60℃=102cp℃=102cp ∴臨界流化氣速μmf為：μmf=（147106）（）[(102)()] = m/s 按Rep，mf =（DpΔtt平均=（55+50）/2=℃Cp,PVC平均= Kcal/kgμsμm=（1+∮s）μ/（1∮s）4=[1+(+)] 103/[1(+)]4=103mPa(1400)=VCM量：30%= m3PVC量：70%則懸浮體系總體積：+++= m3各組分體積分率： 水：x1=（+）/= ρ1= kg/ m3 VCM：x2= ρ2= kg/ m3 PVC：x3= ρ3=1400 kg/ m3∴ρm=∑xiρi=++1400= ② 浮液導(dǎo)熱系數(shù)λm的計(jì)算λm=λcVCM x%為轉(zhuǎn)化率取熱負(fù)荷指數(shù) R=R=(Qmaxτ反)/Q總τ反=R出料結(jié)束后。分散劑B：配置過(guò)程如分散劑（I），然后將配制好的分散劑（II）放入分散劑貯槽（33）中單獨(dú)貯存，同樣有個(gè)冷凍鹽水冷卻并用充裝泵（34）循環(huán)。通過(guò)以上的理論了解更加深了對(duì)聚合反應(yīng)的理解。轉(zhuǎn)移。聚合反應(yīng)在富單體和聚氯乙烯——單體凝膠中間是進(jìn)行，并且產(chǎn)生自動(dòng)加速現(xiàn)象。不溶于水，略溶于石油醚，溶于丙酮、四氯化碳、乙醇和氯仿。）g/cm3。有氧存在時(shí)，氯乙烯過(guò) 氧化物，它可與水生成鹽酸從而腐蝕設(shè)備，過(guò)氧化物還可以使氯乙烯產(chǎn)生自聚作用。目前國(guó)內(nèi)生產(chǎn)用的防粘釜?jiǎng)┲饕幸獯罄S, 美PVC國(guó)紅, 英國(guó)藍(lán)。因此無(wú)堰篩板塔效率高于有溢流堰的塔，無(wú)堰篩板塔的塔盤設(shè)計(jì)也逐漸合理科學(xué)化, 塔盤的厚度, 開孔率在實(shí)踐中逐漸優(yōu)化, 并被納入設(shè)計(jì)體系中。過(guò)去，PVC聚合釜大都采用平槳和折葉槳，攪拌效果不甚理想。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。使用低溫聚合時(shí)(如42~45℃),可生產(chǎn)高分子質(zhì)量的聚氯乙烯樹脂；使用高溫聚合時(shí)(一般在62~71℃)可生產(chǎn)出低分子質(zhì)量(或超低分子質(zhì)量)的聚氯乙烯樹脂。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）。我們要發(fā)揮全行業(yè)的力量,克服前進(jìn)過(guò)程中的各種困難,一定能夠在較短的時(shí)間內(nèi)趕上世界聚氯乙烯工業(yè)的先進(jìn)水平[4]。1992 年，世界 生產(chǎn)能力約為二千二百萬(wàn)噸，需求量為1900萬(wàn)噸 ；2002 年世界總產(chǎn)能約為三千四百萬(wàn)噸，消費(fèi)量約為二千八百萬(wàn)噸；2009年世界生產(chǎn)能力已上升到約三千九百萬(wàn)噸，需求量約為三千七百萬(wàn)噸；2010 年世界生產(chǎn)能力為 4300萬(wàn)噸 ，需求量4200 萬(wàn)噸 。我國(guó)聚氯乙烯工業(yè)起步于于50年代，僅次于酚醛樹脂是最早工業(yè)化生產(chǎn)的熱塑性樹脂，第一個(gè)PVC裝置于1958年在錦西化工廠建成投產(chǎn)，生產(chǎn)能力為3000噸／年。目前，生產(chǎn)PVC樹脂主要采用懸浮法，少量采用乳液法及本體法。乙炔與氯化氫反應(yīng)生成 可采用氣相或液VCM相工藝，其中氣相工藝使用較多[5]。聚合分2步進(jìn)行，第1步在預(yù)聚釜中加人定量的VCM單體、引發(fā)劑和添加