年產(chǎn)2萬(wàn)噸聚氯乙烯聚合反應(yīng)釜設(shè)計(jì)_畢業(yè)設(shè)計(jì)-資料下載頁(yè)
2025-08-16 15:22本頁(yè)面
【導(dǎo)讀】過(guò)去,衙化公司電化廠的聚合釜控制由人工操作,不。但勞動(dòng)強(qiáng)度大,而且控制精度低,往往發(fā)生樹(shù)脂轉(zhuǎn)型。制進(jìn)行了開(kāi)發(fā)研制工作,總共投資了萬(wàn)元。其控制對(duì)象主要是聚合釜。下層溫度和夾套水溫。采用一臺(tái)單板針?biāo)銠C(jī)(下位機(jī))控制5只聚合。信息以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)、圖形顯示、打印制表等多種功能。域最寬，在全世界得到了廣泛應(yīng)用。我國(guó)是世界上PVC生產(chǎn)和消費(fèi)發(fā)。本設(shè)計(jì)基于對(duì)PVC四種合成方法的比較，選用懸浮法。同時(shí)介紹了國(guó)內(nèi)聚氯乙烯生產(chǎn)的常用技術(shù)，通過(guò)對(duì)懸浮法。進(jìn)行深入分析，提出聚氯乙烯生產(chǎn)技術(shù)的新方向。確定懸浮法聚氯乙。烯生產(chǎn)工藝的基礎(chǔ)上進(jìn)行了物料衡算，熱量衡算，設(shè)備選型等。經(jīng)過(guò)本次設(shè)計(jì),了解了化工工藝生產(chǎn)的各個(gè)環(huán)節(jié)和實(shí)施步驟,國(guó)內(nèi)外PVC發(fā)展?fàn)顩r及趨勢(shì)..........錯(cuò)誤!善我國(guó)聚氯乙烯行業(yè)經(jīng)濟(jì)效益、提高競(jìng)爭(zhēng)能力。如導(dǎo)電(抗靜電)PVC；低發(fā)泡擠出管材專用科：超高超。低聚合度PVC；耐高溫食品瓶用混合料；超高流動(dòng)性科；彈性料等。降低PVC的生產(chǎn)成本。
【正文】 cm=xH2O =xpvc =12964/= ∴ c =∑x ici= +0. 39+0. 196 = Kcal/ kg℃ ④ 懸浮液的平均粘度 μ 和 μ w μ= （ 1+∮s ） μ 水 /（ 1∮s ） 4 24 式中： ∮s 為分散相體積分率 ； μ 水 為反應(yīng)溫度下水的粘度 。 μ 水 50℃ =10 3mPas ； μ 水 60℃ =10 3mPas 內(nèi)差法得 μ 水 55℃ =10 3mPas μ =（ 1+∮s ） μ /（ 1∮s ） 4 =[1+(+)]0. 509110 3/[1(+)]4 =10 3mPas 近似認(rèn)為釡內(nèi)壁溫度為夾套冷卻水溫度 。 t 進(jìn) =5℃ ， t 出 =7℃ ∴ t 平均 =6℃ μ 水 0℃ =10 3mPas ； μ 水 10℃ =10 3mPas 內(nèi)差法得 ： μ 水 6℃ =10 3mPas μ w=（ 1+∮s ） μ /（ 1∮s ） 4 =[1+(+)] 1. 501510 3/[1(+)]4 =10 3mPas ⑤ 其它參數(shù)的確定 攪拌轉(zhuǎn)數(shù) ： n=120r/min 釡內(nèi)徑 ： D=1700mm= 取槳葉直徑： d== = ∴ 釡內(nèi)壁給熱系數(shù) α i )()36 00()(1 wdDC ??? ?? ??? ? 25 =（ ）（ 120 10 6） （ 3600 10 6/） 0。 33（ 10 3/10 3） =℃ (2) 釡外壁給熱系數(shù) α 0的計(jì)算 夾套按普通方式進(jìn)水。即釜夾套不設(shè)導(dǎo)流板，冷卻水自?shī)A套下口進(jìn)入，經(jīng)夾套環(huán)隙直升而上由上口溢出。在夾套進(jìn)口處水流速度雖很大，因夾套環(huán)隙面積大，使得水流速度很低， α 0 很小，只有582~698W/(m2 K)的程度。此時(shí)水流按自然對(duì)流方式進(jìn)行傳熱。 30 Grde?? ? 式中， Gr—— 格拉肖夫數(shù) Pr—— 普蘭克常數(shù) 其中，239。3 )(V TTgLGr ?? ? ， ? 為膨脹系數(shù) 6℃ 下， λ 水 =(m ℃ )； Cp = kJ/(kg.℃ )； μ =10 5Pa s 計(jì)算得， α 0=582 W/(m2 ℃ )=501 Kcal/ hr m℃ (3) 釡壁熱阻的計(jì)算 碳鋼層厚 ： δ 1=24mm λ 1=45 Kcal/ hr m℃ 不銹鋼層 ： δ 2=3mm λ 2=15 Kcal/ hr m℃ 粘釡物 ： δ 3= λ 3= Kcal/ hr m℃ 水垢厚 ： δ 4≤ ㎜ λ 4= Kcal/ hr m℃ ∑ δ /λ =（ 24/45+3/15++） 10 3 26 =10 3 hr m2℃/ Kcal (4) 夾套傳熱系數(shù) K ???? ???? 01 111k = 0 9 8 0 21 ???? = m2℃/ Kcal 解得： K=℃ =( m2 ℃ ) Q 夾 =K 夾 S 夾 △tm ? ? ? ?? ?? ?2121ln tT tTtTtTtm??????? 式中， t1,t2—— 傳熱介質(zhì)進(jìn)、出口溫度，℃。 T—— 反應(yīng)液溫度，℃。 ? ? ? ?? ?? ?755555ln755555 ????????mt 設(shè)恒溫聚合時(shí)間為 300min。 熱負(fù)荷 Q=23523653 103/(300 60)= W 因?yàn)榫酆戏磻?yīng)不是勻速放熱反應(yīng)，所以在聚合釜傳熱設(shè)計(jì)時(shí)，要知道最大放熱速率，即最大熱負(fù)荷，聚合釜的最大傳熱能力要大于最大熱負(fù)荷。 令最大熱負(fù)荷 Qmax與平均熱負(fù)荷 Q 之比等于熱 負(fù)荷分布指數(shù) R，則 R=Qmax /Q 本設(shè)計(jì)中 R 選 。 27 Qmax== W S = Qmax /( K△tm ) =( ) = m2＜ 170m2 考慮到聚合釜備用情況，應(yīng)在原有基礎(chǔ)上再多加一臺(tái)。 故應(yīng)選 5 臺(tái) m3的聚合釜。 攪拌系統(tǒng) 攪拌系統(tǒng)的性能是聚合釜的關(guān)鍵指標(biāo)之一 , 它關(guān)系到反應(yīng)過(guò)程中的傳質(zhì)、傳熱是否均勻的問(wèn)題 , 攪拌器制造質(zhì)量的好壞 , 將直接影響聚合釜 整機(jī)的性能。為確保攪拌器的制造精度 , 我廠制造了槳葉專用壓制胎具 , 攪拌器組對(duì)工裝、靜平衡裝置 , 保證了攪拌器的制造質(zhì)量符合滿足設(shè)計(jì)圖紙的要求。 傳熱能力是聚合釜的另一個(gè)關(guān)鍵指標(biāo) , 為提高傳熱能力 , 新型釜的傳熱系統(tǒng)設(shè)計(jì)上采用了半圓管式夾套和套管式內(nèi)冷擋板的結(jié)構(gòu)形式。過(guò)去 ,國(guó)內(nèi)加工半圓管的方法一直是采用小塊壓制、組對(duì)時(shí)拼接的工藝路線 , 外觀質(zhì)量較差 , 為確保新型釜半圓管夾套的質(zhì)量 , 最好設(shè)計(jì)制造壓制半圓管夾套的專用工裝 , 該工裝可壓制長(zhǎng)度大于等于二分之一圓周的半圓管 ,并保證其形狀一 致 , 外型美觀 ,新型釜內(nèi)冷擋板采用套管式結(jié)構(gòu) , 該結(jié)構(gòu)有利于提高傳熱系數(shù)。為保證內(nèi)冷管的精度 , 組焊時(shí)采用專用胎具控制 , 保證了組焊后的形位精度。 28 傳動(dòng)與密封 傳動(dòng)系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)是否平穩(wěn) , 輸出轉(zhuǎn)速是否準(zhǔn)確 , 直接影響到攪拌器性能的發(fā)揮 。 機(jī)械密封性能的好壞 , 同時(shí)可能污染物料及工人的勞動(dòng)環(huán)境 。 減速機(jī)、電機(jī)綜合噪音的高低 , 也關(guān)系到操作工人的身心健康。為提高傳動(dòng)及密封系統(tǒng)的綜合性能 , 新型釜配套用減速機(jī)及機(jī)械密封。減速機(jī)的齒輪副采用氮化硬齒面磨齒 。 機(jī)械密封采用雙端面平衡型機(jī)封 , 并在結(jié)構(gòu)上做了相應(yīng) 的改進(jìn)。為保證新型釜機(jī)械密封的性能穩(wěn)定、可靠 , 機(jī)械密封制造完成后 ,首先在試驗(yàn)臺(tái)上進(jìn)行試驗(yàn) , 考核其性能指標(biāo)。新型 30 m 3 聚合釜底軸承采用整體加工結(jié)構(gòu) , 這就要求用于安裝底軸承下凸緣孔 , 必須同用于安裝機(jī)架及機(jī)封的上凸緣定位止口同心，為保證這一技術(shù)指標(biāo)的實(shí)現(xiàn) , 可以設(shè)計(jì)專用胎具 , 保證了聚合釜釜體在 6 m 落地車(chē)床上一次裝卡完成車(chē)削。 參考文獻(xiàn) [1] 邴涓林，金永利，李承志 ， 100 m3聚氯乙烯反應(yīng)釜關(guān)鍵設(shè)備和成套工 29 藝技術(shù)的研制與開(kāi)發(fā) ，中國(guó)氯堿， 2020， 3： 第 3 期 ． [2]戴文權(quán) ， 張純德 ， 張學(xué)剛 ， 新型 30m3聚氯乙烯聚合釜設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)及應(yīng)用 ， 中國(guó)化工裝備 ， 1999， [3]石景春 ． 氯乙烯懸浮法聚合生產(chǎn)聚氯乙烯工藝流程解析 ， 科技論壇 2020， 第 1期 ： [ 4] ． 年產(chǎn) 2萬(wàn)噸 PVC聚合車(chē)間工藝設(shè)計(jì) ， 百度 2020優(yōu)秀畢業(yè)論文 ， [5] , Yogendra Soni ,錦西化工廠李桂蘭譯 ,， 聚氯乙烯聚合釜設(shè)計(jì)與操作的最佳化 [ 6] 史子謹(jǐn)，聚合反應(yīng)工程基礎(chǔ)，化學(xué)工業(yè)出版社， 2020年 5月第11次印刷 材料科學(xué)與工程 學(xué)院 課程 設(shè) 計(jì) 專 業(yè) 高分子材料與工程 班 級(jí) 10 高分子 （ 2） 班 學(xué)生姓名 學(xué) 號(hào) 課 題 年產(chǎn) 2 萬(wàn)噸聚氯乙烯聚合反應(yīng)釜設(shè)計(jì) 2020年 05 月 21 日
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