【正文】 時(shí)回收，在塔頂壓力大于 時(shí)，單體進(jìn)入回收冷凝器（ 67），當(dāng)釡頂壓力小于 時(shí)，啟動(dòng)間斷回收壓縮機(jī)（ 66），把單體壓縮送到冷凝器（ 67），經(jīng)漿料汽提，廢水汽提等來回收 湖南工學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 第一章 總論 18 VCM。 干燥系統(tǒng) 混料槽（ 84）的 PVC 漿料，用漿料泵（ 85）送至沉降式離心機(jī)（ 86 ad），超過離心機(jī)能力的部分漿料返回混料槽（ 84），這兩個(gè)槽有保溫系統(tǒng)同時(shí)槽底部還有氮?dú)夂驼羝苈?，通過槽中以便攪拌或清洗換型時(shí)用。 漿料經(jīng)離心機(jī)分離，母液進(jìn)入母液池沉降后排放，濾餅用螺旋輸送器（ 87）、破碎機(jī)（ 93） ,破碎輸送沸騰干燥床內(nèi)，用熱風(fēng)熱水來脫除樹脂內(nèi)部水分。干燥所用的熱風(fēng)使用主風(fēng)機(jī)（ 90）加入，主風(fēng)機(jī)皆有過濾器（ 8 94），潔凈的空氣用加熱器（ 91）加熱后，從沸騰床底部進(jìn)入干燥器。 干燥所需冷風(fēng)，由冷風(fēng)機(jī)（ 99）經(jīng)空氣過濾器（ 100）過濾后進(jìn)入沸騰床六室。 干燥好的樹脂由星型加料器（ 96）和排風(fēng)機(jī)（ 102）抽至旋風(fēng)分離器，使氣固相分離，氣相在用 2雙筒旋風(fēng)分離器（ 110）分離，氣體排空， （ 107）（ 110） 兩個(gè)分離器分離出的樹脂經(jīng)雙重闡（ 112）和星型加料器（ 109）進(jìn)入圓型振動(dòng)篩（ 111）進(jìn)行篩分，合格的成品進(jìn)入中間料倉（ 113）然后由工人包裝送至倉庫。 廠址的選擇 廠址選擇是一項(xiàng)包括政治、經(jīng)濟(jì)、技術(shù)的綜合性工作。必須貫徹國家建設(shè)的各項(xiàng)方針政策，多方案比較論證，選出投資省、建設(shè)快、運(yùn)營費(fèi)低、具有最佳經(jīng)濟(jì)效益、環(huán)境效益和社會(huì)效益的廠址。 原則： 符合所在地區(qū)、城市、鄉(xiāng)鎮(zhèn)總體規(guī)劃布局； 節(jié)約用地，不占用良田及經(jīng)濟(jì)效益高的土地，并符合國家現(xiàn)行土地管理、環(huán) 境保護(hù)、水土保持等法規(guī)有關(guān)規(guī)定； 有利于保護(hù)環(huán)境與景觀，盡量遠(yuǎn)離風(fēng)景游覽區(qū)和自然保護(hù)區(qū)，不污染水源， 有利于三廢處理，并符合 現(xiàn)行環(huán)境保護(hù)法規(guī)規(guī)定。 本設(shè)計(jì)廠址選擇在沈陽經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)化學(xué)工業(yè)園。 湖南工學(xué)院 設(shè)計(jì)說明書 第二章 工藝計(jì)算 19 第二章 工藝計(jì)算 物料衡算 聚合釜 （ 1）物料平衡圖 圖 1 聚合釜物料平衡圖 （ 2）已知數(shù)據(jù) 釡有效容積 V 有效 =68m3 裝料系數(shù) η= 轉(zhuǎn)化率 x%=85% 水油比 ﹕ 1 收率 =99% 熱負(fù)荷分布指數(shù) R=～ (R 取 ) 夾套傳熱系數(shù) K 夾套 =510Kcal/ m2 hr℃ 擋 板傳熱系數(shù) K 擋板 =946Kcal/ m2 hr℃ 夾套進(jìn)出口水溫： t 進(jìn) =7℃ t出 =12℃ 湖南工學(xué)院 設(shè)計(jì)說明書 第二章 工藝計(jì)算 20 擋板進(jìn)出口水溫： t 進(jìn) =7℃ t出 =15℃ 夾套傳熱面積： F 夾套 =80 m2 擋板傳熱面積： F 擋板 =18 m2 注入水溫度 t=20℃ 聚合溫度 t=57℃ 假定聚合釡回收的 VCM 占未反應(yīng)單體的 85% （ 3）計(jì)算 ① 單體及水加入量計(jì)算 單體密度 ρ60℃ = ρ50℃ =根據(jù)內(nèi)差法求出 57℃ 時(shí)單體的密度： ρ57℃ =[(5760) /(5060)]()+=水的密度 ρ60℃ = ρ50℃ =用內(nèi)差法求出 57℃ 時(shí)水的密度： ρ57℃ =設(shè)單體加入量為 x m3/釡 水加入量為 y m3/釡 釡有效容積 V 有效 =68m3，裝料系數(shù) η=，水油比 ﹕ 1 列方程組 x+y=68 （ ρ 水 57℃ y ） /（ ρ 單體 57℃ x ） =﹕ 1 解得： x= m3/釡 y= ② 注入水用量 注入水體積 Δv=cw∕ρ1ρ2（ ρ1ρ2） 式中 c: 單體 VCM 轉(zhuǎn)化率 W： VCM 加入量（質(zhì)量 kg） ρ1 ρ2 分別是單體和 PVC 樹脂密度 Δv=85%（ 842031400） 247。（ 1400） =由已知注入水溫 20℃ ，此時(shí) ρ 水 20℃ = 注入水量為 =③ 聚合反應(yīng)時(shí)間 a 夾套傳熱量 =傳熱面積 傳熱系數(shù) Δtm 夾 Δtm 夾 =[(577)(5712)]/ln[(577)(5712)]=℃ ∴ Q 夾 =51080=106kcal/h b 同理可計(jì)擋板傳熱量 Q 擋 =F 擋 K 擋 Δtm 擋 Δtm 擋 =[(577)(5715)]/ln[(577)(5715)]=℃ Q 擋 =94618=105kcal/h c 注入水流量 Q 注 =CpwΔt 注入水溫由 20℃ 升到 57℃ 平均水溫 t 平均 =（ 20+57） /2=℃ 注入水比熱容 Cp20℃ =（ kg℃ ） 湖南工學(xué)院 設(shè)計(jì)說明書 第二章 工藝計(jì)算 21 Cp40℃ =（ kg℃ ） 其平均比熱容 Cp 平均 =（ kg℃ ） =（ kg℃ ） ∴ Q 注 =37=最大移熱量 Qmax=Q 夾 +Q 擋 +Q 注 =+物料總放熱量 Q 總 =GX%ΔH℃ 加入總物料量 G== ΔHx=366kcal/kgVCM x%為轉(zhuǎn)化率 取熱負(fù)荷指數(shù) R= R=(Qmaxτ 反 )/Q 總 τ 反 =RQ 總 /Qmax=366/（ +） = ④ 引發(fā)劑用量 引發(fā)劑用量 Nr=N0(1[I]/[I0])=N0() ∴ N0=Nr（ ） 引發(fā)劑的理論消耗量取 引發(fā)劑的半衰期 lnτ1/2=A/TB 式中 A=15108 B= T=+57= Lnτ1/2=15108/= τ1/2= N0=Nr（ ） =實(shí)際加入量 EHP 量（分子量 346）： 346106= ⑤ 緩沖劑用量 緩沖劑 =單體 緩沖劑用量 =（ ） = ⑥ 分散劑用量 88% PVA % PVA ⑦ 終止劑（ ATSC） ATSC=[I]/2=出料（以釜為標(biāo)準(zhǔn)） 出料中的 PVC 量： = 損失的 PVC 量： = 未反應(yīng) VCM： = 脫鹽水： = 回收 VCM： =3022kg 剩余 VCM： = （ 4）物料平衡表 湖南工學(xué)院 設(shè)計(jì)說明書 第二章 工藝計(jì)算 22 表一 物料衡算表 序號(hào) 品名 進(jìn)料量（ kg） 出料量（ kg） 1 VCM 回收 3022 剩余 2 PVC 損失 3 脫鹽水 4 注入水 5 EHP 6 ATSC 7 緩沖劑 8 分散劑 合計(jì) 混料槽 （ 1）物料平衡圖 圖 2 混料槽物料平衡圖 湖南工學(xué)院 設(shè)計(jì)說明書 第二章 工藝計(jì)算 23 （ 2）已知數(shù)據(jù) 進(jìn)料 PVC： 收率 % 水、助劑： +++++= 進(jìn)料 VCM 出混料槽 VCM 含量為 7000ppm （ 3）計(jì)算 出料中的 PVC 量： = 損失的 PVC 量： = 設(shè)出料中 VCM 為 Xkg X/(++X)=7000106 ∴ X= 回收 VCM： = （ 4）物料平衡表 表二 混料槽物料平衡圖 序號(hào) 品名 進(jìn)料量（ kg） 出料量（ kg） 1 PVC 損失 2 VCM 回收 3 水、助劑 合計(jì) 汽提塔 （ 1）物料平衡圖 湖南工學(xué)院 設(shè)計(jì)說明書 第二章 工藝計(jì)算 24 圖 3 汽提塔物料平衡圖 （ 2）已知數(shù)據(jù) 塔頂數(shù)據(jù)： 75 ～ 80℃ 塔底溫度 ： t 底 =110℃ 出汽提塔的 VCM 為 50ppm 收率： % 產(chǎn)量為 萬噸 /年 年工作時(shí)間數(shù)： 8000h PVC 含水量： % （ 3）計(jì)算 ① PVC 的進(jìn)料量 每小時(shí)生產(chǎn)純干： 107（ ） /8000=考慮以下各步收率 汽提塔： % 離心機(jī)： 99% 沸騰床： 99% 包裝： % 故汽提塔進(jìn)料中含 PVC GPVC=()= 以 PVC 為基準(zhǔn) 轉(zhuǎn)化系數(shù) ② 水、助劑的量 水、助劑：（ ） =③ VCM 的量 VCM：（ ） =④ 熱量計(jì)算 80℃ ，塔底溫度為 110℃ 對(duì)于 VCM t 平均 =（ 80+100） /2=95℃ 湖南工學(xué)院 設(shè)計(jì)說明書 第二章 工藝計(jì)算 25 VCM 比熱 Cp90℃ =℃ Cp100℃ =℃ 用內(nèi)插法求得 Cp95℃ =℃ =℃ 110℃ VCM 汽化熱 ΔHVCM=3034cal/克分子 =水的比熱 Cp90℃ =℃ Cp100℃ =℃ Cp95℃ =℃ =℃ b、 3atm 大氣壓下求水蒸氣的焓及溫度（ 3atm=304Pa） 水蒸氣的焓 ΔH300kPa= ΔH350kPa=水蒸氣的溫度 t300kPa=℃ t350kPa=℃ 分別用內(nèi)插法得 ΔH3atm=℃ C、 1atm 大氣壓下 110℃ 水的焓 =設(shè)蒸汽冷凝放熱量為 Q 放 ，通入蒸汽量為 ykg/h ∴ Q 放 =y（ ） = 設(shè)物料吸收熱量為 Q1 部分 VCM 氣化吸熱為 Q2 ∴ Q 吸 =Q1+Q2=Q 放 Q1=CpPVCWPVCt+CpPVCWVCMt+CpH2ot Cp=℃ =℃ ∴ Q1=（ 11080） +（ 11080） +（ 11080）=設(shè)從塔頂回收 xkg/hVCM ∴ Q2= ∴ Q 吸 =Q1+Q2=+= （ 1） 汽提塔出料中 VCM 含量為 50ppm （ ） /[++()+y]=50106 （ 2） 聯(lián)立（ 1）（ 2） 解得： x= 湖南工學(xué)院 設(shè)計(jì)說明書 第二章 工藝計(jì)算 26 y= ∴ 出料中 VCM： = 出料中 PVC:=損失 PVC:=（ 4）物料平衡表 表三 汽提塔物料平衡表 序號(hào) 品名 進(jìn)料量（ kg） 出料量（ kg） 1 PVC 損失 2 VCM 回收 3 水、助劑 4 蒸汽 合計(jì) 離心機(jī) （ 1）物料平衡圖 表 4 離心機(jī)物料平衡表 （ 2）已知數(shù)據(jù) 收率 99% 出料 PVC 含水量 25% 助劑及少量 VCM 隨母液排出，假設(shè)在這一步，湖南工學(xué)院 設(shè)計(jì)說明書 第二章 工藝計(jì)算 27 助劑和少量 VCM 全部除掉 （ 3）計(jì)算 出料中 PVC 量： = ㎏ /h 損失 PVC 量 :－ =設(shè)出料含水 x ㎏ /h ∴ x/﹙ ＋ x＋ ﹚ =25% 解得： x=1389kg/h 排出水、助劑的量： ＋ － 1389= ㎏ /h （ 4）物料平衡圖 表四 離心機(jī)物料平衡表 序號(hào) 品名 進(jìn)料量（ kg） 出料量（ kg） 1 PVC 損失 2 VCM 3 水、助 劑 + 1389（和 PVC 結(jié)合） 合計(jì) 沸騰床 （ 1）物料平衡圖 湖南工學(xué)院 設(shè)計(jì)說明書 第二章 工藝計(jì)算 28 表 5 沸騰床物料平衡表 ﹙ 2﹚已知數(shù)據(jù) 收率 99% PVC 含水量 % 含 VCM 5ppm ﹙ 3﹚ 計(jì)算 出料中 PVC 的量： = ㎏ /h 損失 PVC 的量： － = ㎏ /h 設(shè)出料中 PVC 含水量 x ㎏ /h， VCM y ㎏ /h ﹙ ＋ x＋ y﹚ =x y/﹙ ＋ x＋ y﹚ =510﹣ 6 ∴ 解得： x= ㎏ /h y= ㎏ /h 排出水： = ㎏ /h 回收 VCM： =﹙ 4﹚物料平衡表 表五 沸騰床物料 平衡表 序號(hào) 品名 進(jìn)料量㎏／ h 出料量㎏／ h 1 PVC 損失 2 VCM 回收 湖南工學(xué)院 設(shè)計(jì)說明書 第二章 工藝計(jì)算 29 3 水