【文章內(nèi)容簡介】 80℃,～,然后用氮氣進(jìn)行吹氣降溫至65℃雙下時,再送去過濾和洗滌。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。 聚氯乙烯樹脂的干燥方法多是采用二段干燥法，即氣流干燥管與沸騰床干燥器結(jié)合使用，其中氣流干燥管脫除的是樹脂上的表面非結(jié)合水，沸騰床干燥器脫除的是樹脂內(nèi)部結(jié)合水。這里的第二段干燥過程由于物料停留時間長，投資較大，熱效率較差，費用較高，因此，國內(nèi)外工業(yè)生產(chǎn)改進(jìn)較大，如赫司特公司采用的MST旋風(fēng)干燥器，具有停留時間適用、熱效率利用好的特點。MST旋風(fēng)干燥器在旋轉(zhuǎn)流動中使熱氣體和固體樹脂接觸干燥樹脂。干燥器為一個垂直的圓柱形塔，其中用環(huán)形擋板分成若干個干燥室。將熱氣和濕樹脂切向高速進(jìn)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。粉粒在室A中旋轉(zhuǎn)流動中通過擋板的中心開口流入上層B室。同時，親的樹脂進(jìn)入室A，過一段時間后，這個室開始充滿樹脂，這時，樹脂粒子開始經(jīng)擋板的中心開口逸入室B，先是最細(xì)顆粒，最后是最粗的顆粒進(jìn)入室B。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(yùn)動，返回錐形擋板的中心開口，這樣進(jìn)入下一個室。這時再次用旋轉(zhuǎn)氣流輸送這些樹脂顆粒。用這樣的方法使樹脂充滿每一個干燥室。攜帶著樹脂粉粒的氣體離開干燥室的頂部輸送到氣固分離器。利用這種旋風(fēng)分離干燥器干燥的高度疏松聚氯乙烯樹脂，干燥前含水量為30%，%以下。4．脫水與成品：在臥式刮刀自動離心機(jī)或螺旋沉降式離心機(jī)中，先進(jìn)行過濾，再用70～80℃熱水洗滌二次。經(jīng)脫水后的樹脂具有一定含水量，經(jīng)螺旋輸送器送入氣流干燥管，以140～150℃熱風(fēng)為載體進(jìn)行第一段干燥，出口樹脂含水量小于4%；再送入以120℃熱風(fēng)為載體的沸騰床干燥器中進(jìn)行第二段干燥，%的聚氯乙烯樹脂。再經(jīng)篩分、包裝后入庫[8]。 工藝流程示意圖離心分離槽氣提塔堿處理釜漿料排放槽聚合釜去離子水 聚乙烯 引發(fā)劑 助劑 旋振篩旋風(fēng)干燥床 成品儲存與包裝 工藝配方和工藝參數(shù)（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）緩沖劑（磷酸氫二鈉） 0～ 消泡劑（鄰苯二甲酸二丁酯） 0～ ：①聚合聚合溫度 50～58℃（依PVC型號而定）聚合壓力 ～ ～聚合時間 8～12h轉(zhuǎn)化率 90％②堿處理NaOH濃度 36％～42％加入量 ％～％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 ＜％第三章 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(jìn)行化工計算的基礎(chǔ)。在化學(xué)工程中，為了導(dǎo)出某一過程的基本方程式和建立數(shù)學(xué)模型，設(shè)計或改造工藝流程和設(shè)備，了解和控制生產(chǎn)操作過程，核算生產(chǎn)過程的經(jīng)濟(jì)效益等都要進(jìn)行物料衡算。物料衡算在生產(chǎn)和設(shè)計中都得到廣泛的應(yīng)用。在工廠設(shè)計中，物料衡算是在工藝流程及工藝參數(shù)確定后即開始的一項化工計算工作。由此，設(shè)計工作從定性分析轉(zhuǎn)入定量計算。物料衡算是通過每一道工序的物料變化情況進(jìn)行平衡計算，從而得到在正常生產(chǎn)情況下各種物料的量。通過物料平衡，在已知產(chǎn)品生產(chǎn)任務(wù)情況下，算出所需原材料，生成的副產(chǎn)品及廢物等的生成量；或者在已知原材料投放的情況下算出產(chǎn)品，副產(chǎn)品及廢物量。此外，通過物料衡算，不僅可算出原材料消耗定額，算出生產(chǎn)過程所需的熱量或冷量，同時為設(shè)備選型和計算提供依據(jù)，物料衡算的結(jié)果直接關(guān)系到生產(chǎn)成本和車間運(yùn)輸量，對工廠技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)有舉足輕重的影響。（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。畫圖的目的是為了物料衡算時分析問題，便于展開計算以及為建立方程式作好準(zhǔn)備。因此，這種圖要畫得相當(dāng)詳盡，不但所有已知數(shù)據(jù)要標(biāo)明在圖上，那些待求的未知數(shù)據(jù)（以恰當(dāng)?shù)姆柋硎荆┮矐?yīng)一并標(biāo)明在圖上，還應(yīng)畫出所有物料線，并包括每股物料的名稱，數(shù)量，組成及流向，以及與計算有關(guān)的工藝條件（如溫度，壓力，流量，配比等）。在物料衡算中，會遇到較復(fù)雜的計算。為了便于計算，常采用劃定衡算范圍的方法。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(jìn)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。若作為計算基準(zhǔn)的數(shù)量在流程中是已知的，如已知單位時間內(nèi)原料投放量，則以此數(shù)據(jù)為基準(zhǔn)，采用“順?biāo)惴ā保湍芊奖愕挠嬎愠鰡挝粫r間的產(chǎn)品，中間產(chǎn)品以及三廢的各股物料量。若已知產(chǎn)品量，而中間的計算步驟很多，很難一下子算出原料量，此時可采取“倒推法”，即由已知產(chǎn)品量從后往前反算出其他各股物料量。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(jìn)行計算。算出產(chǎn)品產(chǎn)量后，與實際產(chǎn)量進(jìn)行比較，求出相差的系數(shù)，以此系數(shù)分別乘以原假設(shè)量，即可得到各股物料的實際量。此表用來描述和識別所有進(jìn)入體系和離開體系的物料。表中列出了已知量和要求解的未知量，有時還列出經(jīng)過導(dǎo)出和計算的有關(guān)數(shù)據(jù)。生產(chǎn)任務(wù)： 1天10千克每天生產(chǎn)量： 10千克每小時生產(chǎn)量： 10/24=1 聚合釜物料衡算去離子水純度 100% 氯乙烯純度 99% 懸浮劑（聚乙烯醇） 97% 引發(fā)劑（過氧化二碳酸二異丙醇） 97%緩沖劑（磷酸氫二鈉） 99% 消泡劑（鄰苯二甲酸二丁酯） 99%轉(zhuǎn)化率： 93%（1）進(jìn)料去離子水： 氯乙烯： 引發(fā)劑： 懸浮劑 緩沖劑 （2）出料去離子水： 聚氯乙烯： 氯乙烯： 引發(fā)劑： 懸浮劑 緩沖劑 2堿中和釜物料衡算NaOH溶液濃度： 36％NaOH溶液：聚氯乙烯 ：100溶劑水： 聚氯乙烯： 轉(zhuǎn)化率為 %（1）進(jìn)料NaOH溶液： 溶劑水： 聚氯乙烯： （2）出料NaOH溶液： 溶劑水： 聚氯乙烯： 熱量衡算精細(xì)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(jìn)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。因此，必須進(jìn)行能量衡算。生產(chǎn)中一般無軸功或軸功相對較小，可以忽略不計。因此，能量衡算實質(zhì)上是熱量衡算。生產(chǎn)過程中所產(chǎn)生的化學(xué)熱效應(yīng)與物理變化熱效應(yīng)會使物料溫度上升或下降，為了保證生產(chǎn)過程在一定溫度條件下進(jìn)行則需要環(huán)境對生產(chǎn)系統(tǒng)有熱量的加入或放出，對于新車間設(shè)計，熱量衡算是在物料衡算的基礎(chǔ)上進(jìn)行的。通過熱量衡算，可以確定傳熱設(shè)備的熱負(fù)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。熱量衡算和物料衡算相結(jié)合，通過工藝計算，可以確定設(shè)備的工藝尺寸，如設(shè)備的臺數(shù)，容積，傳熱面積等參數(shù)。在解決實際問題中，熱平衡方程為：Q1+Q2+Q3=Q4+Q5+Q6式中：Q1——各股物料帶入的熱量Q2——加熱劑（或冷卻劑）傳給設(shè)備和物料的熱量Q3——各種熱效應(yīng)，如反應(yīng)熱，溶解熱等Q4——各股物料帶走的熱量Q5——消耗在加熱設(shè)備上的熱量Q6——熱損失（Kg℃）（Kg℃）（Kg℃）總熱損失（Q5+ Q6）為反應(yīng)熱的10%聚合釜 氯乙烯 水25 ℃ 水 18 ℃ 引發(fā)劑和助劑 聚乙烯=（100/）+（）= KJ/（Kg℃） =（）+（15/）+（）= KJ/（Kg℃）Q3=Q1=mt1Q4=mt2Q5+ Q6= Q210%利用Q1+Q2+Q3=Q4+Q5+Q6（Q2符號為負(fù)）可求得：Q2=堿中和釜 聚乙烯 聚乙烯18℃ 水 水 25 ℃ NaOH溶液 雜質(zhì)=（）+（15/）+（）= KJ/（Kg℃）=（）+（10/）+（）= KJ/（Kg℃）Q3=73=Q1=mt1Q4=mt2Q5+ Q6= Q210%利用Q1+Q2+Q3=Q4+Q5+Q6（Q2符號為負(fù)）可求得：Q2=2 旋風(fēng)干燥床熱量衡算旋風(fēng)干燥床 聚乙烯 聚乙烯25℃ 水 水 40℃ 易揮發(fā)雜質(zhì) 雜質(zhì)=（）+（10/）+（）=（Kg℃）=（）+（7/）+（）= KJ/（Kg℃）Q3=Q1=mt1Q4=mt2Q5+ Q6= Q210%利用Q1+Q2+Q3=Q4+