pvac樹(shù)脂乳液聚合的工藝設(shè)計(jì)(編輯修改稿)
2025-07-02 19:23 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 子質(zhì)量如下：組分相對(duì)分子質(zhì)量單體醋酸乙烯酯86介質(zhì)蒸餾水（總量）18 （4）選擇計(jì)算基準(zhǔn)和計(jì)算單位因?yàn)槭情g歇操作過(guò)程，所以基準(zhǔn)為“批”，單位為Bd1。聚合釜R101的操作周期是2Bd1，而其他原料配制的操作周期是1Bd1。但引發(fā)劑向R101進(jìn)料周期仍與聚合釜的操作周期相同，所以在物料衡算時(shí)，物料M8的數(shù)量仍以2 Bd1計(jì)算。在做設(shè)備工藝計(jì)算時(shí)，引發(fā)劑計(jì)量槽W105的體積大小應(yīng)按1Bd1計(jì)算。（5）確定計(jì)算順序由于產(chǎn)物與原料之間的化學(xué)計(jì)量關(guān)系比較簡(jiǎn)單，且整個(gè)工藝過(guò)程比較簡(jiǎn)單，容易得到產(chǎn)量與單體原料投料之間的比例關(guān)系，所以采用順流程的計(jì)算順序。（6）計(jì)算主要原料（醋酸乙烯酯）投料數(shù)量用順流程的計(jì)算順序進(jìn)行物料衡算必須先求出主要原料（醋酸乙烯酯）每批投料量。該生產(chǎn)裝置年產(chǎn)量25000t，年開(kāi)工300d，每天生產(chǎn)兩批，過(guò)濾器過(guò)濾損失率為3%。每批生產(chǎn)聚合物的數(shù)量=250001033002=?B1①引發(fā)劑（%單體質(zhì)量）85%結(jié)合到聚合物中；②單體100%轉(zhuǎn)化成聚合物，且單體相對(duì)分子質(zhì)量與聚合物結(jié)構(gòu)單元相對(duì)分子質(zhì)量相同；③醋酸乙烯酯的投料量=+=?B1（7）順流程逐個(gè)設(shè)備展開(kāi)計(jì)算①V101（溶解釜）物料衡算M1軟水==?B1M2聚乙烯醇==?B1M3聚乙烯醇溶液=+=?B1②V102（過(guò)濾器）物料衡算已知V102過(guò)濾器的過(guò)濾損失率3%M3聚乙烯醇溶液=?B1M4過(guò)濾后的聚乙烯醇溶液==?B1③R101（聚合釜）物料衡算M4過(guò)濾后的聚乙烯醇溶液=?B1M5單體醋酸乙烯酯=?B1M6鄰苯二甲酸二丁酯=11150=?B1M7（碳酸氫鈉溶液）m碳酸氫鈉==?B1m水=928=?B1合計(jì)：M7=+=?B1M8（引發(fā)劑過(guò)硫酸鉀溶液）m過(guò)硫酸鉀==?B1m水=4=?B1合計(jì)：M8=+=?B1M9乳化劑OP10==?B1M12還要加的水==?B1M10聚合物=M4+M5+M6+M7+M8+M9+M12=?B1④V103（過(guò)濾器）物料衡算已知V103過(guò)濾損失率為3%M10聚合物=?B1M11過(guò)濾后的聚合物==?B1（8）整理并校核計(jì)算結(jié)果對(duì)聚合工序做全物料平衡計(jì)算（圖2），進(jìn)行校核。由物料守恒定律應(yīng)有：+M2+M5+M6+M7+M8+M9+M12=M10()++++++=說(shuō)明整個(gè)聚合工序的物料衡算過(guò)程是正確的。圖2 總物料平衡示意圖（9）繪制物料流程圖，編寫(xiě)物料平衡表圖3 聚醋酸乙烯酯乳液聚合間歇操作物料流程示意圖W101—軟水計(jì)量槽；W102—單體貯罐；W103—增塑劑貯罐；W104—pH調(diào)節(jié)劑貯罐；W105—引發(fā)劑貯罐；W106—蒸餾水貯罐；V101—溶解槽；V10V103—過(guò)濾器；R101—聚合釜；P101—隔膜泵；T104—乳液儲(chǔ)罐；H101—回流冷凝器表2 醋酸乙烯酯乳液聚合間歇操作物料平衡表 單位：kgB1物流號(hào)醋酸乙烯酯單體聚乙烯醇H2OOP10鄰苯二甲酸二丁酯過(guò)硫酸鉀碳酸氫鈉軟水合計(jì)M1M2M3M4M5M6M7M8M9M12M10四、熱量衡算①全面了解物料在各個(gè)設(shè)備中發(fā)生的化學(xué)變化及物理變化，凡是與外界有熱量交換的設(shè)備均需進(jìn)行熱量衡算。由聚合工藝流程可知，V10R101需進(jìn)行熱量衡算。②因?yàn)槭菃闻_(tái)設(shè)備間歇操作，計(jì)算目的是進(jìn)行能量消耗及成本核算，所以按式QT=Q1+Q2+Q3+Q4對(duì)傳熱進(jìn)行平衡計(jì)算，計(jì)算單位為kJ?B1。③收集數(shù)據(jù)V101：升溫至80攝氏度，攪拌46小時(shí)。R101：將釜中物料升溫至60攝氏度 向夾套通入冷卻水進(jìn)行換熱，控制溫度，穩(wěn)定在60攝氏度進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng)時(shí)間10hr 反應(yīng)完全后，向聚合釜(R101)夾套通入冷卻水冷卻至50攝氏度。表3. 聚合釜R101物料衡算結(jié)果表組成R101進(jìn)料KgB1出料KgB1醋酸乙烯酯0聚乙烯醇水DOPO
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