【導(dǎo)讀】耐腐蝕、電絕緣性好、透明性高等特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于工農(nóng)業(yè)建設(shè)和人民的日常生活。烯現(xiàn)已成為日常生活和工業(yè)生產(chǎn)中不可缺少的一部分。聚氯乙烯的應(yīng)用前景是非常廣泛的，又因?yàn)槠涞土膬r(jià)格和優(yōu)越的性能，是人們?cè)诮畮啄甑綆资暌恢弊放醯膶?duì)象。乙烯與我國(guó)聚氯乙烯的供需還不平衡，我國(guó)聚氯乙烯一直處于供大于求的狀態(tài)。有著豐富的石油冶煉資源和廣泛的人才。本設(shè)計(jì)把廠址選在西安北郊，這里有著良好的銷售。渠道，便利的交通，豐富的人才市場(chǎng)，良好的原料來源。根據(jù)以上分析，建廠各方面條件都。在生產(chǎn)十萬噸PVC產(chǎn)品中要采取相關(guān)的方法除去氯。淡鹽水脫氯工藝中其脫氯方法可。分為化學(xué)法和物理法。目前國(guó)內(nèi)各廠家以機(jī)械真空法輔以硫化物分解法較普遍，一般簡(jiǎn)稱為真空脫氯。入氯氣總管回收，提高氯氣的利用率。線．以達(dá)到最佳的經(jīng)濟(jì)效果。本設(shè)計(jì)從初步設(shè)計(jì)的角度對(duì)年產(chǎn)10萬噸pvc化工廠進(jìn)行了全。可行性論證，完成了物料、熱量、設(shè)備等的相關(guān)計(jì)算。

　　

【正文】 ） ++ + （ ） = kJ/h Q=ΔH 2+ΔH 3ΔH 1 =+ =表 28 脫氯塔的能量衡算數(shù)據(jù) 入塔 kJ/h 出塔 kJ/h ΔH 1： 總計(jì)： ΔH 2： ΔH 3： 總計(jì)： 說明：脫氯塔損失的熱量為： Q=ΔH=ΔH 2+ΔH 3ΔH 1 = 2． 2． 2 換熱器熱量衡算 F2 F1 F4 F2 F5 F3 圖 23 換熱器熱量衡算系統(tǒng) 能量 衡 算式 :△H=∑H 出 ∑H 入 (1) ΔH 1=∑m 1,ih 1,i≈m 1， 1h 1,1+m1,2h 1,2 換熱器 寧夏理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 19 =+20 = (2) Δ H2=∑m 2,ih 2,i≈m 2,1h 2,1+m2,2h 2,2 =2020+ = kJ/h (3) ΔH 3=∑m 3,ih 3,i≈m 3,1h 3,1+m3,2h 3,2 =+2 =Q1=ΔH 1ΔH 2ΔH 3 =+ = Wc= tcpQ△?=)2030( ?= kg/h ΔH 4==1487 ΔH 5==99 kJ/h Q2= ΔH 4 ΔH 5 = = kJ/h Q= Q1 Q2 = =表 29 換熱器的能量衡算數(shù)據(jù) 入塔 kJ/h 出塔 kJ/h ΔH 1： ΔH 5： 總計(jì)： ΔH 2： ΔH 3： ΔH 4： 總計(jì)： 說明：換熱器損失的熱量為： Q=ΔH= Q 1 Q2 = = 寧夏理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 20 2． 3 換熱器 的設(shè)備選型和工藝計(jì)算 根據(jù)兩 相 的情況， 混合氣 溫度高并且 被冷卻為兩相 ，則 混合氣 走殼程，冷卻水走 管 程 . F2 F1 F4 F2 F5 F3 圖 24 塔換熱器簡(jiǎn)圖 熱流體的定性溫度 : ??2 21 TT ??2408060℃ 冷卻水的定性溫度：221 tt ?=23020?=25℃ 表 210 定性溫度下流體的物性參數(shù) 參數(shù) 物質(zhì) 密度 kg/m3 比熱容 kJ/kg℃ 粘 度 mPa s 導(dǎo)熱系數(shù) w/(m2℃ ) 混合氣 冷卻水 2． 3． 1 試算和初選換熱器的型號(hào) （ 1）計(jì) 算熱負(fù)荷和冷卻水流量 Q=WhC ph(T 1－ T2)= 10 3(80 40)= 則 Wc=)( 12 ttCpc Q ??=)2030( 193 ???= kg/s (2)計(jì)算兩流體的平均溫度差 （ 先按單殼程、多管程、逆流計(jì)算 ） 換熱器 寧夏理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 21 Δt mˊ = 1212ln tttt????? =30802040ln )3080()2040(?? ???=℃ 校正系數(shù) P=1112 tT tt ?? = 2080 2030?? = R=1221 tt TT?? = 2030 4080?? =4 查文獻(xiàn)可得 ? Δt =， 則 Δt m=? Δt Δt mˊ ==℃ （ 3） 初選換熱器的型號(hào) 根據(jù)兩流體的情況， 一般傳熱系數(shù) K取 35～ 175w/（㎡ ℃ ） . 假設(shè)總傳熱系數(shù) K=98w/（㎡ ℃ ） 則換熱面積 A=mtKQ?? = ? =㎡ Tm－ tm=24080?－22030?=35℃50℃ ，不需考慮熱補(bǔ)償 . 據(jù)此，由換熱器系列標(biāo)準(zhǔn)中選定 G500Ⅳ 42 表 211 所選換熱器相關(guān)參數(shù) 殼徑 /mm 500 管子尺寸 φ 252 .5 公稱壓強(qiáng) /MPa 管長(zhǎng) /m 3 公稱面積 /㎡ 35 管子數(shù) 152 管程數(shù) 6 管子排列方法 正三角形 實(shí)際傳熱面積 S=nπ dL=152 3= ㎡ 若選擇該型號(hào)的換熱器，則要求過程的總傳熱系數(shù)為 K=mtSQ? = ? = w/（㎡ ℃ ） 2． 3． 2 核算總傳熱系數(shù) （ 1） 管程對(duì)流傳熱系數(shù) α i 寧夏理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 22 計(jì)算公式 α i=id? Pr (適用范圍 Re104,Pr120,L/di60) 管程流通截面積 : A=4?d i2Npn =4? 226152= ㎡ L/di=3/=15060 ui=iAVs = ? =Rei=? ??? ii ud= ?? ??= Pri=???Cp = 33 ????= α i=( )() =(㎡ ℃) （ 2） 殼程傳熱系數(shù) α o 計(jì)算公式： α o=ed? ( ? ??? oe ud ) ( ???Cp )1/3(w?? ) （適用范圍： Re=210 3～ 110 6） 取換熱器列管的中心距 :t=32mm,折流擋板間距 :h=, 則流體通過管間最大截面積為 : A=hD(1－tdo)=(1 －)=㎡ uo=AVs= ??=de=ooiddd?? )4(4 22 ? = )(4 22???? = Reo=? ??? oe ud= ?? ??= Pro=???Cp= 009 53 ???? = 寧夏理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 23 殼程中 混合氣被冷卻 ，取 (w?? )=. α o=()( )() 1/3=1 (㎡ ℃) （ 3） 污垢熱阻 根據(jù)流體的性質(zhì)選擇適當(dāng)?shù)墓笇訜嶙?Rso、 Rsi，由 Rso、 Rsi、 α i、 α o、計(jì)算傳熱系數(shù) K 計(jì) ，再由傳熱基本方程計(jì)算所需傳熱面積 A 計(jì) ，當(dāng)此傳熱面積小于初選換器所具有的傳熱熱面積 A，則原則上計(jì)算可行 .考慮到所用傳熱計(jì)算式的準(zhǔn)確程度及其它為可預(yù)料的因素，應(yīng)使選用換熱器傳熱面積留有 15%25%的裕度，使 A/A 計(jì) = K 估 ，重新以上計(jì)算 .在本設(shè)計(jì)中 取Rso=Rsi= ㎡ ℃/w. (4)計(jì)算總傳熱系數(shù) Ko 計(jì)算公式 Ko=iimoioo ddodbdddR s iR s o?????????11 管壁熱阻可忽略時(shí) Ko=iiioo ddoddR siR so???????11 = 0 0 1 7 0 0 1 7 1 1????? =(㎡ ℃) A 計(jì) =mtKQ?? = ? = ㎡ ， 所選用換熱器的實(shí)際傳熱面積 ： 計(jì)AA = = 綜上所述，洗滌塔換熱器設(shè)計(jì)比較合理 . 2． 3． 3 核算壓強(qiáng)降 （ 1）管程壓強(qiáng)降 寧夏理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 24 計(jì)算公式： ∑Δp i=(Δp 1+Δp 2)FtNp 其中 Ft=,Np=6 Δp Δp 2分別為直管及回彎管中因摩擦阻力引起的壓強(qiáng)降， Pa； Ft—— 結(jié)垢校正系數(shù)，無量綱，對(duì)管子 φ 25mm ； Np—— 管程數(shù)串聯(lián)的殼程數(shù) . 設(shè)管壁粗糙度 ε= , ε/d i=， 由 λ — Re 關(guān)系圖查得 λ= 41 Δp 1=λdl22u?=2 2?= Δp 2=23ρu 2=23 = 則 ∑Δp i=（ +） 6= （ 2）殼程壓強(qiáng)降 計(jì)算公式： ∑Δp o=(Δp 1ˊ+Δp 2ˊ)FsNs 式中 Δp 1ˊ —— 流體橫過管束的壓強(qiáng)降， Pa； Δp 2ˊ —— 流體通過折流擋板的壓強(qiáng)降 ， Pa； Fs —— 殼程的壓強(qiáng)降的給垢校正系數(shù)，無量綱，液體取 . Δp 1ˊ=F f o nc (NB+1) 22ou? Δp 2ˊ=N B(－Dh2) 22ou? F—— 管子排列方法對(duì)壓強(qiáng)降的校正系數(shù)，對(duì)正三角形其值為 ； fo—— 殼程流體的摩擦系數(shù)，當(dāng) Re500 時(shí) fo=； nc—— 橫過管束中心顯得管子數(shù)； NB—— 折流擋板數(shù)； h—— 折流擋板間距 . nc= n = 152 = NB=hl－ 1=－ 1=19 fo=() = ? ? = Δp 1ˊ=0. 50. 036 (19+1) 2 2? = 寧夏理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 25 Δp 2ˊ= 19(－ ?)2 2?= ∑Δp o=(+) = 一般來說，流體流經(jīng)換熱器的壓強(qiáng)降為 10— 150kPa. 以上計(jì)算表明，管程和殼程的壓強(qiáng)都能滿足要求 . 寧夏理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 26 參考文獻(xiàn) [1]程殿彬，陳伯森，施孝奎．離子膜法制堿生產(chǎn)技術(shù) [M]．北京：化學(xué)工業(yè)出版社， 1999． [2]王煉?cǎi)矗x子膜燒堿生產(chǎn)中淡鹽水脫氯 [J]．化工技術(shù)與開發(fā)， 2020， 36(05) [3]杜冠華，秦中原．淡鹽水脫氯工藝改造 [J]．氯堿工業(yè)， 1990， (5)： 1 1． [4]PVC 供需現(xiàn)狀與趨勢(shì) [J]．化工科技市場(chǎng)， 2020， (12)： 3． [5]塑料工 業(yè)編輯部． 20202020 年國(guó)外塑料工業(yè)進(jìn)展 [J] ．塑料工業(yè)， 2020， (3)： 89． [6]曹文鑫．世界 PVC 工業(yè)在調(diào)整中發(fā)展 [J]．國(guó)際化工信息， 2020， (4) ： 1012 ． [7]張文仲． 2020 年 PVC 擴(kuò)能計(jì)劃調(diào)研 [J]．中國(guó)化工信息， 2020， (3) ： A10． [8]成熟工業(yè)仍有增長(zhǎng)空間 [J]． Modern Plasies， 2020， 2： 30 ． [9]PVC 市場(chǎng)復(fù)蘇 [J]． European Chemical News， 2020， 12(1)1： 2 ． [10]2020 年 PVC 市場(chǎng)趨 勢(shì) [J]．中國(guó)化工信息網(wǎng)訊， 2020， (6)： 78 ． [11]蔡強(qiáng) .我國(guó)合成樹脂供需狀況分析 [J].中國(guó)石油和化工經(jīng)濟(jì)分 2020,4(3):5455. [12]藍(lán)鳳祥 .世界聚氯乙烯工業(yè)技術(shù)進(jìn)展 (2020)[J].聚氯乙烯， 2020(5):714. [13]吳翠紅 .國(guó)內(nèi)聚氯乙烯市場(chǎng)前景 [J].聚氯乙烯 ,2020(3):1012. [14]張強(qiáng) .懸浮法 PVC 的生產(chǎn)和發(fā)展 [J].聚氯乙烯 ,2020(3):2627. [15]劉嶺梅．乙烯氧氯化法氯乙烯技術(shù)進(jìn)展 [J]．中國(guó)氯堿， 2020(4)： 1415. [16] 操作手冊(cè)及附圖 . [17] 化學(xué)工程手冊(cè)第一篇 .化工基礎(chǔ)數(shù)據(jù)