【導(dǎo)讀】方法和生產(chǎn)工藝，并初步了解了PVC的發(fā)展和用途。這學(xué)年，在老師的指導(dǎo)下，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)、書籍等途徑，我搜集了大量相關(guān)資料，并進(jìn)行了認(rèn)真的整理與組織工作。計(jì)準(zhǔn)備了豐富的資料。在參閱了大量文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，根據(jù)設(shè)計(jì)步驟及程序，編制了本說(shuō)明書。第一部分是總論，包括原料和產(chǎn)品的主要物化性質(zhì)、技術(shù)規(guī)格和用途，PVC. 第二部分是工藝計(jì)算，包括物料衡算、熱量衡算和設(shè)備的計(jì)算和選型。分為自控部分，對(duì)流程設(shè)備改進(jìn)建議，以及環(huán)境保護(hù)措施的介紹。得，附帶的工藝流程圖也是依據(jù)該廠的工藝流程圖。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，得到了指導(dǎo)老師和同學(xué)的熱心幫助和指導(dǎo)，在此謹(jǐn)表感謝。識(shí)有限，書中難免有缺點(diǎn)錯(cuò)誤，敬請(qǐng)老師及時(shí)提出、指正，不勝感激。日益進(jìn)步，氯乙烯工業(yè)的發(fā)展不但增強(qiáng)了我國(guó)的綜合國(guó)力，更從實(shí)際中豐富了人們的生活。產(chǎn)方法的評(píng)述和選擇及PVC生產(chǎn)的基本工藝流程。并重點(diǎn)對(duì)30000/年P(guān)VC生產(chǎn)的精餾階。文章最后對(duì)自控部分、工廠關(guān)于聚氯乙烯車間的環(huán)境保護(hù)做

　　

【正文】 高沸塔 由于高沸塔塔頂物料 以氯乙烯 為主要產(chǎn)品，采用按精餾段指標(biāo)控制方案，塔頂設(shè)置一自控裝置。為控制塔釜液位，塔底再沸器也設(shè)置一液位自控裝置。 （ 1） 塔頂 高沸塔塔頂設(shè)有一溫度儀表，在出口管道上設(shè)置一溫度調(diào)節(jié)閥，將溫度儀表的測(cè)溫點(diǎn)與調(diào)節(jié)閥用線路連接，在線路中加入一溫度指示控制儀表。同時(shí)在出口管道上設(shè)一裝有截止閥的并聯(lián)管道，以防止自控失靈時(shí)可以手控調(diào)節(jié)。雙管齊下保證產(chǎn)品質(zhì)量。 當(dāng)塔頂 溫度過(guò)低時(shí)，溫度自動(dòng)調(diào)節(jié)閥將自動(dòng)將調(diào)節(jié)閥關(guān)小，使塔頂氣體流量降低，使溫度自動(dòng)回升至設(shè)定溫度。 （ 2） 塔底 高沸塔塔釜設(shè)有一液位計(jì)指示釜中液位，同時(shí)塔釜再沸器設(shè)有一液位指示控制儀表，與再沸器熱水進(jìn)口的調(diào)節(jié)閥相連。在熱水進(jìn)口管道上設(shè)一裝有旁路閥的并聯(lián)管道，當(dāng)自控失靈時(shí)可以進(jìn)行手控調(diào)節(jié)，使再沸器中液位穩(wěn)定。 當(dāng)再沸器中液位過(guò)低時(shí)，調(diào)節(jié)閥將自動(dòng)調(diào)小開度，使進(jìn)入再沸器的熱水量減少，從而使液位復(fù)原；當(dāng)再沸器中液位過(guò)高時(shí)，閥門開度將增大，使進(jìn)入再沸器的熱水量增加，使液位降低。 13 3 工藝計(jì)算 物料衡算 根據(jù)設(shè)計(jì)要 求，列表如下： 生產(chǎn)能力： 30000T PVC/年 名稱 \組分 VC EDC N2 C2H2 H2O 總計(jì) 分子量kg/kmol 99 28 26 18 流 量 kg/h 4720 90 120 20 80 5030 質(zhì)量含量 w% 摩爾含量 x 0． 0106 工藝流程圖概況（方塊圖）： 氣柜 進(jìn)料 出料 冷凝水 （ 1）來(lái)自堿洗塔的物料流率 hk m o lk m o lkg hkgN VC /?? 同理可以得： 堿洗塔 氣柜 機(jī)前冷凝器 壓縮機(jī) 機(jī)后冷凝器 油水分離器 全凝器 低沸塔 高沸塔 成品冷凝器 尾氣冷凝器 油水分離器 水 堿洗塔 氣柜 14 hk molN E D C /? hk m olNN /2 8 ? hkm olN HC / ? hk m olN OH / ? （ 2）冷凝水的求?。海ǔ隽?） 氣柜內(nèi) t=25176。 C ， 由 [5] 332P 可查得此時(shí) Pap S OH ? ∴ 0 2 9 7 1 0 1 3 2 55 0 0 0 1 6 7 2222 222 ????????? HCNE D CvcOH OHS OHOH nnnnnnPPy ∴ n OH2= ∴氣柜內(nèi)水損失量 hk m o lN OH /2 ??? （ 3）從而得到出料的摩爾流率 hkmolN VC /? hk molN E D C /? hkmolN N / ? hk m o lN HC / ? hk m olN OH / ? 物料衡算表： 組分 堿洗塔輸入 氣柜輸出 hkg w% hkmol y% hkg w% hkmol y% VC 4720 4720 EDC 90 90 N2 120 120 C2H2 20 20 H2O 80 ∑ 5030 100 100 15 機(jī)前冷凝器 (出料 ) 進(jìn)料 出料 冷凝水 進(jìn)料即氣柜出料 查 查參考書 [5] p332： t出 =10176。 C ， P SH 2O? 由 0 1 1 6 1 0 1 3 2 54 0 0 0 2 2 7 2222 222 ????????? HCNE D CvcOH OHS OHOH nnnnnnPPy 解得 hk m o lN OH /9 6 1 2 ? 所以冷凝水的量為 hk m o lN OH /5 4 6 1 0 2 ???? 因此 從機(jī)前冷凝器的出料摩爾流率是： hkmolN VC /? hk molN E D C /? hkmolN N / ? hk m o lN HC / ? hk m o lN OH /9 6 1 ? 物料衡算表： 組分 從氣柜輸入 機(jī)前冷凝器輸出 hkg w% hkmol y% hkg w% hkmol y% Vc 4720 4720 EDC 90 90 N2 120 120 C2H2 20 20 H2O ∑ 氣柜 機(jī)前冷凝器 16 壓縮機(jī) （ 1）一段壓縮：（出料 T=） 進(jìn)料 出料 進(jìn)料即機(jī)前冷凝出料： 查參考書 [5] p333 T= 下 水的飽和蒸汽壓 P SH 2O? 此時(shí)根據(jù)水的飽和蒸汽壓求出出料中水的最大含量 0 1 6 8 0 1 3 2 51 5 0 0 0 0 2 4 2 P SH 2 O2 ???? Py OH 由于實(shí)際 0 1 1 6 222222 ?????? HCNE D CvcOHOHOH nnnnn ny ＜ 所以 壓縮一段中沒(méi)有冷凝水出現(xiàn) （ 2）二段壓縮：（出料 T=） 進(jìn)料 出料 進(jìn)料即壓縮一段出料： 查參考書 [5] p333： T= 下 水的飽和蒸汽壓： P SH 2O? 此時(shí)根據(jù)水的飽和蒸汽壓求出出料中水的最大含量 0 1 1 8 0 1 3 2 55 2 0 0 0 0 3 7 5 P SH 2 O2 ???? Py OH 由于理論計(jì)算的最大含量 大于實(shí)際含量 所以 壓縮二段中沒(méi)有冷凝水出現(xiàn) （ 3）壓縮過(guò)程的跑、冒、滴、漏損失和扣除： hk mo lN VC / 2 0 0 93 0 0 0 0 ?? ??? 由損失的原料組成與壓縮機(jī)出料口物料組成相同： 故出料組成為： 機(jī)前冷凝器 壓縮機(jī)一段 壓縮機(jī)一段 壓縮機(jī)二段 17 hk m o lN VC / ?? hk mo lN E D C / ???? hk mo lN N / ???? hk m o lN HC /7 6 3 7 6 9 6 9 ???? hk mo lNOH /9 5 3 9 6 1 6 1 ???? 物料物料橫算表 : 全凝器 組分 從 機(jī)前 冷凝器輸入 從壓縮機(jī)后冷凝器輸出 hkg w% hkmol y% hkg w% hkmol y% Vc 4720 EDC 90 N2 120 C2H2 20 H2O ∑ 油水分離器 尾氣冷凝器 全凝器 壓縮機(jī)進(jìn)料 18 全凝器 t出 =13176。 C 出口壓力 P =（表壓） = 為等溫閃蒸過(guò)程，近似認(rèn)為汽液平衡常數(shù)與組成無(wú)關(guān)。設(shè)為理想溶液 ,則PPK ii *? 查參考書 [6] p3722? 得： ? ? K PacP VC 9 413* ?? ? ? K P acP E D C * ?? 查參考書 [6] p3732? 得： ? ? K P acP HC 35301322* ?? 查參考書 [5] p332 得： ? ? K P acP OH 4 9 7132* ?? 由 PPK ii*? 可得各物料的 iK 值，列于下表 組分 VC EDC N2 C2H2 H2O 壓縮機(jī)輸入（ kmol/h） iZ iK _ 進(jìn)料含有不凝組分氮?dú)猓? )1(111 ???? ?? ?? ciici KivK iZ iy ① 設(shè) v= 由上式求得各物質(zhì)的氣相含量如下： ? ? 4 7 7 9 8 1 9 1 6 0 8 1 ??? ??VCy 同理可得 ?EDCy 22 ?HCy .0000302 ?OHy F= FVv? 所以 V= L= 3 4 6 8 6 8 2 ??Ny 0 0 0 4 3 4 ???? iy 不符合要求，重設(shè) v 19 ②故重設(shè) v= ?VCy ?EDCy ?HCy ?Ny .0000302 ?OHy 0 0 0 0 0 0 ???? iy ,v 合適 由 vvKiZixi ??? 1求出各物質(zhì)的氣、液相流率和液相組成，圓整后列于下表： 低沸系統(tǒng) 放空： VC 含量 12%（ W%） 物料衡算表 組分 從壓縮機(jī)輸輸入 全凝器輸出 (液相 ) 全凝器輸出 (氣相 ) hkg w% hkmol y% hkg w% hkmol x﹪ hkg w% hkmol y% VC EDC N2 0 0 0 0 C2H2 H2O ∑ 高沸塔 全凝器 低沸塔 尾氣冷凝器 油水分離器 20 出料 除去冷凝水含量 80%（ W%） 上面的系統(tǒng)按照清晰分割計(jì)算： 尾氣中含有： VC :12%（ W%） C2H2 N2 冷凝水的量：總水量的 80%（ W%） 低沸塔釜液出料： VC H2O EDC C2H2 （ 1）損失水的量 由 hk m o lNOH /7 6 2 7 %809 5 3 ,2 ???失 所以 hkm olN OH /1 9 0 6 2 ? 設(shè)尾氣出料中含有 VC 為 VCN ， C2H2 為22HCN 列方程式 % 22?????? ? HCVCVC NNN %0 0 0 0 1 )( 6 2 7 5 3 )7 6 3 (26 )7 6 3 (262222 ?????????? ??VCHCHC NN N）（ 解方程得： hk m o lN HC /22 ? hkmolN VC /? （ 2） 所以從低沸 塔系統(tǒng)的液相出料組成為： hk m o lN VC / ??? hk molN E D C /? 02?NN hk m o lN HC /0 0 0 6 2 6 3 ??? hk m o lN OH /1 9 0 9 2 ? 物料衡算表： 組分 VC EDC N2 C2H2 H2O 壓縮機(jī)輸入（ kmol/h） 低沸系統(tǒng)氣相輸出 0 0 21 （ kmol/h） 低沸系統(tǒng)液相輸出（ kmol/h） 0 高沸塔 EDC %(W%) VC 20%(W%) 高沸塔的工藝指標(biāo)以及分離要求： 高沸塔頂 EDC 含量： %（ W%） 塔底 VC 含量： 20%（ W%） 操作壓力： 釜加熱水溫度： t 入 =90OC（ ） t 出 =75OC（ ） 按照清晰分割來(lái)計(jì)算高沸塔： 設(shè)塔頂出料中含有 VC 為 VCN ， EDC 為 EDCN 列如下方程 %260 0 0 99 ?????? ? VCE D C E D CNN N %)(99)( )( ???????? ?? E D CVC VC NN N 解方程得： hk m o lN E D C /0 3 7 ? hk m o lNVC /? 即高沸塔塔頂出料組成為： hkmolN VC /? hk m o lN E D C /0 3 7 ? 低沸塔 高沸塔 22 hkm olN HC / ? 高沸塔底部出料組成為：