【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 水蒸發(fā)作為制冷劑，從而吸收載冷劑（冷媒水）熱負(fù)荷，達(dá)到所需的合格7℃水送到合成工序。溴化鋰水溶液作為吸收劑，常設(shè)和低溫下強(qiáng)烈地吸收水蒸汽，通過(guò)高溫（蒸汽）將水份釋放和循環(huán)水冷卻吸收，周而復(fù)始實(shí)現(xiàn)制冷循環(huán)。 聚合崗位本工藝流程全過(guò)程控制采用DSC集散控制。首先將合格的脫離子水、VCM單體、分散劑、引發(fā)劑及其他助劑按配方要求精確計(jì)量后，由泵加入到經(jīng)閃蒸真空防粘釜處理后的聚合釜中，用循環(huán)熱水升溫至制定溫度后進(jìn)行恒溫反應(yīng)，在最短反應(yīng)時(shí)間、壓力降達(dá)到配方要求后加入種植劑終止反應(yīng)。漿料由泵送至料漿貯槽，為反應(yīng)的單體經(jīng)回收單體真空泵回收至VC氣柜，去回收裝置進(jìn)行加壓冷凝回收。 氣體崗位來(lái)自料漿的PVC料漿經(jīng)過(guò)濾器、料漿泵、螺旋板換熱器由塔底排除的熱漿料預(yù)熱后，進(jìn)入氣提塔進(jìn)行受熱汽提。塔底排除的熱漿料經(jīng)過(guò)同一換熱器被進(jìn)塔冷料漿冷卻后至離心干燥崗位。由塔頂出來(lái)的VCM/ 混合氣體經(jīng)過(guò)塔頂冷凝器除水后，VCM去壓縮冷凝崗位冷凝成液態(tài)至回收單體貯槽。 壓縮冷凝回收因聚合反應(yīng)的收率≤85%，故釜內(nèi)有未參加聚合反應(yīng)的氯乙烯單體，～，可直接用5℃水和﹣35℃鹽水經(jīng)過(guò)一級(jí)、二級(jí)冷凝器進(jìn)行冷凝，當(dāng)其壓力處于5KPa～ Mpa時(shí)再進(jìn)行加壓冷凝，成為回收單體備聚合使用，不凝性氣體則從排空管排向大氣。 離心干燥及包裝由氣提塔出來(lái)的PVC料漿，以離心機(jī)分離大部分水份后得到約含水20%~25%的濕PVC樹(shù)脂，之后由螺旋輸送器送到干燥系統(tǒng)進(jìn)行干燥。樹(shù)脂干燥器采用脈沖氣流干燥塔及旋風(fēng)干燥床，熱風(fēng)為干燥熱源，干燥好的PVC從圓盤(pán)振動(dòng)篩篩選后被羅茨鼓風(fēng)機(jī)抽如料倉(cāng)。料倉(cāng)里的PVC成品經(jīng)全自動(dòng)縫包、稱重、碼垛、分析合格后入庫(kù)。第四章 物料衡算 合成段的計(jì)算（1）生產(chǎn)能力年產(chǎn)30萬(wàn)噸的聚氯乙烯年工作日：以300天計(jì)算日產(chǎn)量：30104103/300=106 kg/d小時(shí)產(chǎn)量：30104103/30024=104kg/h∵聚合物一般進(jìn)行到轉(zhuǎn)化率為85%～90%[2]，再加上在洗滌樹(shù)脂、包裝工段的損失，這里取轉(zhuǎn)化率為88%。x88% 104 kgx=104/88%=104 kg∴104 kg（2）化學(xué)反應(yīng)式主反應(yīng)：副反應(yīng)：（產(chǎn)量非常小，可忽略不計(jì)）（3）倒推法計(jì)算精餾：（氯乙烯的收率：%）104/%=104kg=轉(zhuǎn)化器：（乙炔轉(zhuǎn)化率：95%）∴進(jìn)氣中CH≡CH需802kmol=104kg/h 混合器的物料衡算CH≡CHHClO2H2O游離氯（可忽略）乙炔氯化氫混合器 混合器的物料衡算方框圖計(jì)算依據(jù)：CH≡CH和HCl的摩爾比為：1：～。本設(shè)計(jì)選取：n CH≡CH：nHCl=1:(1)進(jìn)料 進(jìn)料氣組成進(jìn)料氣組分含量/%乙炔氣CH≡CHH2O氯化氫氣HClH2OO2∴進(jìn)混合器需乙炔氣：802/%=804kmol/h 進(jìn)混合器需氯化氫氣：802∴CH≡CH：802kmol/h=20852kg/hHCl：802=O2：%=H2O：804%+%=(2)出料依據(jù)：水分以酸霧的形式進(jìn)入下一層，有微量水分以濃鹽酸形式流出，這里計(jì)算時(shí)忽略流出的濃鹽酸的量。CH≡CH：802kmol/h=20852kg/hHCl：O2：H2O：(3)混合器物料衡算表 混合器物料衡算表進(jìn)料質(zhì)量/kg/hW/%出料質(zhì)量/kg/hW/%CH≡CH20852CH≡CH20852HClHClO2O2H2OH2O總物料總物料 石墨冷卻器CH≡CHHClO2H2O石墨冷卻器混合氣鹽酸 石墨冷卻器物料衡算方框圖根據(jù)：在石墨冷卻器中，用35℃鹽水（尾氣冷凝器下水）間接冷卻，來(lái)自混合器的混合氣中水分一部分以40%鹽酸的形式排出，其它的則夾帶于氣流中。設(shè)混合氣中水分以40%鹽酸排出的量占水總量的30%。（1）進(jìn)料CH≡CH：802kmol/h=20852kg/hHCl：O2：H2O：(2)出料CH≡CH：802kmol/h=20852kg/hO2：H2O ： （130%）=∵∴HCl：()=鹽酸：()+()=(3)石墨冷卻器物料衡算表 石墨冷卻器物料衡算表進(jìn)料質(zhì)量/kgW/%出料質(zhì)量/kgW/%CH≡CH20852CH≡CH20852HClHClO2O2H2OH2O鹽酸ΣΣ根據(jù)在多筒過(guò)濾器中，采用3%～5%憎水性有機(jī)硅樹(shù)脂的5～10um細(xì)玻璃纖維，可將大部分酸霧分離下來(lái)，以鹽酸的形式排出。設(shè)：鹽酸為40%，除水量為80%(1)進(jìn)料：CH≡CH：20852 kgHCl： kgH2O： O2：(2)出料： CH≡CH：20852 kgO2：H2O： （180%）=∵∴HCl：()=鹽酸：80%+()=(3)多筒過(guò)濾器物料衡算表 多筒過(guò)濾器物料衡算表進(jìn)料質(zhì)量/kgW/%出料質(zhì)量/kgW/%CH≡CH20852CH≡CH20852HClHClO2O2H2OH2O鹽酸ΣΣ進(jìn)料質(zhì)量/kgW/%出料質(zhì)量/kgW/%CH≡CH20852CH≡CH20852HClHClO2O2H2OH2OΣΣCH≡CHHClO2H2O轉(zhuǎn)化器CH2=CHClHClCH≡CHO2 H2OCH3CHCl2%，%，乙炔轉(zhuǎn)化率為95%。[3](1)進(jìn)料組成為CH≡CH：20852kgHCl： O2： H2O： (2)出料組成為CH2=CHCl：（20852247。26）95%%=CH≡CH：20852（195%）=CH3CHCl2:：（20852247。26）95%%99=HCl： （247。+2247。99）=O2： H2O：(3)轉(zhuǎn)化器物料衡算表 轉(zhuǎn)化器物料衡算表進(jìn)料質(zhì)量/kgW/%出料質(zhì)量/kgW/%CH≡CH20852CH2=CHClHClCH≡CH O2HClH2OO2H2O CH3CHCl2ΣΣ誤差分析：（）/100%=%故可行。催化劑在物料中含量很少，而且不會(huì)影響整個(gè)物料平衡。除汞器物料衡算表 除汞器物料衡算表進(jìn)料質(zhì)量/kgW/%出料質(zhì)量/kgW/%CH2=CHClCH2=CHClCH≡CHCH≡CH HClHClO2O2H2OH2O CH3CHCl2CH3CHCl2ΣΣ根據(jù)：水洗泡沫塔回收過(guò)量的氯化氫，泡沫塔是以高位槽低溫水噴淋，一次（不循環(huán)）接觸可得40%的鹽酸。設(shè)HCl的回收率為98%。H2OCH2=CHClCH≡CHHClO2H2OCH3CHCl2水洗塔CH2=CHClCH≡CHHClO2H2OCH3CHCl240%鹽酸（1）進(jìn)料CH2=CHCl：CH≡CH：O2：CH3CHCl2：HCl: H2O: +98%=（2）出料CH2=CHCl：CH≡CH：O2：CH3CHCl2：HCl: (198%)=回收的鹽酸：98%/30%=H2O： 70%=（3）水洗泡沫塔物料衡算表 水洗泡沫塔物料衡算表進(jìn)料質(zhì)量/kgW/%出料質(zhì)量/kgW/%CH2=CHClCH2=CHClCH≡CH CH≡CH HCl HClO2O2H2OH2OCH3CHCl2CH3CHCl2鹽酸ΣΣNaOH溶液CH2=CHClCH≡CHHClO2H2OCH3CHCl2堿洗泡沫塔CH2=CHClCH≡CHO2H2OCH3CHCl2NaCl溶液 堿洗泡沫塔物料衡算方框圖根據(jù)：用5%～10%的NaOH溶液除去余下的氯化氫氣體。取10%的NaOH溶液除氯化氫氣體。（1）進(jìn)料 NaOH溶液 :（）40/10%=CH2=CHCl： kgCH≡CH ：HCl： kgO2 ： kgH2O：CH3CHCl2 ：（2）出料HCl被堿液吸收，從而出料氣中不含HCl氣體NaCl溶液：+=CH2=CHCl： kgCH≡CH ： kgO2 ： kgH2O： kgCH3CHCl2 ：（3）堿洗泡沫塔物料衡算表 堿洗泡沫塔物料衡算表進(jìn)料質(zhì)量/kgW/%出料質(zhì)量/kgW/%CH2=CHClCH2=CHClCH≡CHCH≡CH HClO2O2H2OH2OCH3CHCl2CH3CHCl2NaOH溶液NaCl溶液ΣΣ 合成段總物料衡算表進(jìn)料質(zhì)量/kgW/%出料質(zhì)量/kgW/%CH≡CH20852CH≡CH HClCH2=CHClO2O2H2OH2ONaOH溶液NaCl溶液CH3CHCl230%鹽酸40%鹽酸（多筒）40%鹽酸（石墨）Σ100Σ誤差分析：（）/100%=%，在允許范圍，故可行。 聚合段的物料計(jì)算 設(shè)生產(chǎn)裝置年產(chǎn)量：30萬(wàn)噸；設(shè)一年開(kāi)工300天，每天分三批生產(chǎn)，聚合物一般進(jìn)行到轉(zhuǎn)化率為85%～90%[2]（本設(shè)計(jì)中取88%）氯乙烯水助劑聚合釜聚氯乙烯氯乙烯水助劑氯乙烯單體損失（1）進(jìn)料計(jì)算聚合總共所需單體量： M0=300000t/88%=每批生產(chǎn)所需的單體量：M1=103kg/(3303)=103kg 其中無(wú)離子水：氯乙烯單體＝ ：1 （參照株化的生產(chǎn)資料的數(shù)據(jù)）所以：無(wú)離子水的質(zhì)量 ：M2=103=103kg此外：助劑質(zhì)量：氯乙烯單體質(zhì)量＝ ：100 （參照株化數(shù)據(jù)）所以：助劑質(zhì)量：M3=103kg5104=進(jìn)料的總質(zhì)量： M= M1+ M2+ M3=103kg+103kg+=103kg（2）出料的計(jì)算產(chǎn)生的聚合物的質(zhì)量：M139。= M188%=103kg88%=103kg未反應(yīng)的氯乙稀單體損失約為1%（由懸浮液液相吸附，懸浮液故固相吸附，清釜用料）所以：損失的單體質(zhì)量：M239。= M11%=103kg1%=103kg剩余的氯乙烯單體質(zhì)量：M339。= M1－M139。－M239。=103kg103kg=103kg其中無(wú)離子水和助劑的質(zhì)量沒(méi)有變化出料的樹(shù)脂懸浮液質(zhì)量：M39。= M139。+ M339。+ M2+ M3＝103kg＋103kg＋103kg＋＝103kg 可得M39。+ M239。=103kg+103kg=103kg=M （3） 聚合釜的物料衡算表進(jìn)料質(zhì)量/kg 出料質(zhì)量/kg 氯乙烯103聚氯乙烯103水103氯乙烯103助劑103水103助劑103氯乙烯單體損失103Σ103Σ103聚氯乙烯氯乙烯水助劑出料槽聚氯乙烯氯乙烯水助劑氯乙烯回收 在此過(guò)程中進(jìn)料為樹(shù)脂懸浮液，在此過(guò)程是除去未反應(yīng)的9%氯乙烯單體（以總量來(lái)計(jì)算）將起回收至單體氣柜中。回收的氯乙烯單體的質(zhì)量：M除=103kg9%=103kg剩余聚氯乙稀單體質(zhì)量：M留＝103kg－103kg＝103kg出料為聚氯乙稀溶液，其質(zhì)量：M39。39。= M留+M2+ M3+ M139。=103kg＋103kg＋＋103kg=103kg因?yàn)?M39。39。＋M除＝103kg＋103kg=103kg=M’物料平衡進(jìn)料質(zhì)量/kg出料質(zhì)量/kg氯乙烯103聚氯乙烯103水103