【文章內(nèi)容簡介】 發(fā)劑后密 封聚合釜， 真空脫除釜內(nèi)空氣和溶于物料中的氧，然后加入單體氯乙烯之后開始升溫、攪拌、反應開始后維持溫度在 50℃左右，壓力 ~，當轉(zhuǎn)化率達到 70%左右開始降壓，在壓力降至 ~ 時即可停止反應。聚合完畢后抽出未反應單體、漿料進行氣提，回收氯乙烯單體。抽出氣體后的漿料進行離心分離，使氯乙烯含水 25%，再進入干燥器干燥至含水%~%，過篩后即得產(chǎn)品。 聚合釜中，使用表面張力和用量均較小的分散劑，聚合的中后期采用高速攪拌，有利于生成體積較大、表面膨脹、表皮多孔、內(nèi)部疏松 的樹脂顆粒—— 疏松型樹脂。反之，則生成緊密型樹脂。 聚氯乙烯生產(chǎn)工藝流程操作步驟 聚合單元 首先將加熱到 48℃左右的去離子水由泵計量后加入到聚合釜中，分散劑配成一定濃度溶液，在攪拌下由泵經(jīng)計量后加入聚合釜內(nèi)（也可由人孔直接投入），其他助劑配制成溶液通常由人孔投加，然后關閉人孔蓋，通入氮氣試壓及排除系統(tǒng)中氧氣，或借抽真空及充入氯乙烯方法。最后將新鮮氯乙烯與回收后經(jīng)處理的氯乙烯依一定比例（回收的 VCM占總量的 10%），送入計量槽內(nèi)計量，再經(jīng)單體過濾器過濾后加入釜內(nèi)，開啟多級往復泵將引發(fā)劑 計量后加入釜中。加料完畢后，于釜夾套內(nèi)通入熱水將釜內(nèi)物料升溫至規(guī)定的溫度（ 57℃）。當氯乙烯開始聚合反應并釋放出熱量時，夾套內(nèi)改通冷卻水以及時移除反應熱，并使反應溫度控制在 57177。 ℃，直至反應結(jié)束。當釜內(nèi)單體轉(zhuǎn)化率達到 85%以上，這時釜內(nèi)聚合壓力為 MPa，由計量泵向釜內(nèi)加入一定量的終止劑，未反應的氯乙烯單體經(jīng)自壓回收后，當壓力降至 Kpa 6 時，將釜內(nèi)漿料升溫至 70℃左右，進行真空回收，真空度為 500 mmHg～550mmHg，最后漿料中的氯乙烯含量在 700μ g/g。然后進入放料操作。 VC 回收工序 VC回收工序包括 VC氣體回收至氣柜、 VC氣體壓縮、精餾等部分。 自壓回收的氯乙烯，經(jīng) VC氣體洗滌塔以除去氣體飛沫中夾帶的 PVC，然后經(jīng)氣體冷卻器進入氣柜，真空回收的 VCM，用回收風機抽至氣柜。 由氣柜出來的 VC氣體送至脫濕塔，用 5℃的冷凍鹽水進一步冷凝，兩個冷凝器所冷凝的 VC送至精餾塔進行精餾，所得的精氯乙烯經(jīng)過濾后，按比例送入氯乙烯計量槽與新鮮氯乙烯混合供聚合使用，未凝的氣體送至焚燒爐處理，塔釜的高沸物排放至塔底液罐中，加熱以進一步回收部分氯乙烯。 汽提、干燥工序 由聚 合釜排出的漿料，為降低殘留在其中的氯乙烯和減少氯乙烯對環(huán)境的污染，用泵打入出料槽除去其中的大塊物料，再將其送入汽提塔，在塔內(nèi)與由塔底上升的蒸汽在塔板上進行逆流傳質(zhì)過程。該塔為真空操作，用真空泵維持塔頂?shù)恼婵斩?，并以此來保證塔頂?shù)臏囟?。塔頂逸出的含氯乙烯氣?jīng)冷凝，未凝的氯乙烯含氧量在 1%以下時，經(jīng)真空泵送至氯乙烯氣柜備用。塔釜之漿料含氯乙烯約 400μg/g，經(jīng)熱交換器冷卻后進入混料槽，再送往離心機進行離心分離。離心分離后 PVC濾餅含水量為 23%～ 27%，經(jīng)濾餅分散器機械分散并均勻地加入干燥器中進行干燥。干燥器 內(nèi)帶有內(nèi)加熱和內(nèi)冷卻。第 1～ 5室為干燥室，用熱水盤管和熱風干燥，第 6室為冷卻室。干燥后的氯乙烯樹脂含水量為 %～ %。經(jīng)過篩除去大顆粒，再由氣流輸送至貯料倉，最后由包裝單元進行包裝。 [12] 7 圖 21 聚氯乙烯生產(chǎn)工藝流程 8 第 3 章 物料衡算 車間物料衡算 主要工藝參數(shù) ①產(chǎn)品類型：選用疏松型。 ②聚合反應時間： 5h ③聚合溫度 ： 57 OC ④操作周期： 9h 生產(chǎn)任務的計算 年產(chǎn) 9500 噸聚氯乙烯，年平均操作時數(shù) 8000 小時 聚氯乙烯小時生產(chǎn)量（ 8000h）： 9500247。 8000= 103 (kg/h) 轉(zhuǎn)化率： 90%。根據(jù)要求生產(chǎn)的樹脂牌號，氯乙烯單體的轉(zhuǎn)化率選定在70%— 95%范圍，過高的轉(zhuǎn)化率需要更長的反應時間，因而經(jīng)濟上不合算，而且超過 85%— 95%以后，樹脂的熱穩(wěn)定性變壞，工業(yè)上生產(chǎn)硬質(zhì) PVC 塑料制品用樹脂，則轉(zhuǎn)化率要求大約為 90%。 X 90%= 103kg X= 103247。 90%= 103kg ∴每小時要合成氯乙烯 103 kg 產(chǎn)物氣冷凝，精餾等收率為 % 進入精餾系統(tǒng)的 VCM 的量： 247。 %= (kg) 247。 = (kmol) 9 表 31 乙烯懸浮聚合操作周期 工序 設計值 /min 水相加料 30 抽真空 15 加 VCM 15 加熱到 570C 30 恒溫聚合時間 300 回收單體 60 出料 30 清釡 60 聚合周期 540（ 9h） 投入單體的計算 投入單體的 計算： 投料系數(shù)為 、釡的體積為 20m在 20 攝氏度時，ρ VCM=911 kg/m3 ρ H2O= 設每次投入單體的質(zhì)量為 X 則 X/911+ 以 20m3 釡為例，每次投入單體 。因轉(zhuǎn)化率為 90%,則反應得到樹脂 G1= 90%=, 回收時損失的 VCM 為 % 則 G2= %= 放空時損失為 %，則 G3= %= 漿料損失為 %，則 G4= %= 汽提損失為 %，則 G5= %= 離心干燥損失為 %，則 G6= %= 精餾時損失為 %，則 G7= %= 包裝時損失為 %，則 G8= %= 反應前物料 G=，根據(jù)物料平衡原理： 10 G=G1+G2+ +G9 =++++++++= 聚合釜的物料衡算 釡數(shù)及投料系數(shù)的臺數(shù)的確定 因為每臺釡年平均要工作 8000小時，而每生產(chǎn)一次的周期為 9小時，年投料量（ VCM）為 ，每釡的 出 料量為 ，選擇投料系數(shù)為 ，先用 70 m3的標準釡， VVCM= 1000/837= m3 V水 = 1000/= m3 所需要釡的臺數(shù)為 ( +)/( 70 8000/9)= ，取整數(shù)為 1臺。調(diào)整后的投料系數(shù)為 實際的投料系數(shù)計算： ( +)/( 70 1 800)= 每個釡所需的 VCM的體積為： (1 (8000/9))= m3 每釡所需的水的體積為： (1 (8000/9))= m3 原料的配比 表 32 原料配方 原料 VCM 水 引發(fā)劑 分散劑 其他助劑 重量， kg 適量 聚合釜的生產(chǎn)計算 以 70 m3 釡生產(chǎn)為例，分述如下： （ 1）投料 投料溫度為 20℃，單體 ，水 ， 投料體積 ： += ； 空余（氣相）體積 ： = （ 2）升溫