【導(dǎo)讀】括原料路線、工藝設(shè)備、聚合方法等。本設(shè)計(jì)采用懸浮法生產(chǎn)聚氯乙烯，并且從物料衡算、熱量衡算和設(shè)備計(jì)算和。選型三個(gè)方面進(jìn)行準(zhǔn)確的工藝計(jì)算，對(duì)三廢的處理回收等進(jìn)行了敘述，畫(huà)出了整個(gè)工藝的流程圖。PVC糊樹(shù)脂自20世紀(jì)30年代開(kāi)發(fā)以來(lái),已有近70年的歷史。產(chǎn)廠家最多、產(chǎn)量最大的地區(qū)。我國(guó)聚氯乙烯工業(yè)起步于于50年代，僅。年在錦西化工廠建成投產(chǎn)，生產(chǎn)能力為3000噸／年。PVC裝置相繼建成投產(chǎn)，到目前為止，我國(guó)有PVC樹(shù)脂生產(chǎn)企業(yè)80余家，PVC樹(shù)脂在我國(guó)塑料工業(yè)中具有舉足輕重的地位，同時(shí)PVC作為氯

　　

【正文】 ㎏ /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 3 水 1389 ﹙結(jié)合水﹚ 合計(jì) 第二章 工藝計(jì)算 38 38 包裝 ﹙ 1﹚物料平衡圖 表 6 包裝物料平衡圖 ﹙ 2﹚已知數(shù)據(jù) 收率 % ﹙ 3﹚計(jì)算 損失 PVC： 179。 ﹙ 1－ ﹚ =㎏／ h 得到的產(chǎn)品： － =㎏／ h 核算： 179。8000=32502480≈ 萬(wàn)噸 ﹙ 4﹚物料平衡表 表六 包裝物料平衡表 序號(hào) 品名 進(jìn)料量（㎏／ h） 出料量（㎏／ h） 1 PVC 損失 2 VCM 3 水 合計(jì) 第二章 工藝計(jì)算 39 39 聚合釜 夾套傳熱系數(shù)的校核 已知數(shù)據(jù)： 釡內(nèi)徑： T=3810 ㎜ 釡內(nèi)壁厚： 3+33 ㎜ 三葉后掠式槳葉直徑： D=（ ～ ） T 夾套半管外徑： ㎜ 夾套冷卻水溫度： t 進(jìn) =7℃ t 出 =12℃ δ 碳鋼層 ： 33 ㎜ δ 不銹鋼 ： 3 ㎜ δ 粘釡物 ： ㎜ δ 水垢層 ： ≤ ㎜ 熱量衡算取洪峰放熱的數(shù)據(jù)，轉(zhuǎn)化率為 70% （ 1）釡內(nèi)壁給熱系數(shù) α i的計(jì)算 α i =A178。(λm/T)178。(NRe) a178。(NPr) b178。(Vis) c = A178。(λm/T)178。( ρm 178。N178。D 2/μm) a178。(Cpm178。μm/λm) b(μb/μw) c 式中 : A:懸浮液對(duì)壁面的傳熱膜系數(shù)； T：釡內(nèi)徑； D：攪拌槳葉直徑； N：攪拌器轉(zhuǎn)數(shù)； μw ：壁溫下流體的粘度； 第二章 工藝計(jì)算 40 40 λm ， Cpm， ρm ， μb ：分別為懸浮液在反應(yīng)溫度下的導(dǎo)熱系數(shù)，恒壓熱容，密度和黏度。 式中： A= a= b= c= ① 懸浮液的密度 懸浮體系各組分體積如下：（轉(zhuǎn)化率為 70%） 脫鹽水： m3 注入水量： △v=cw/ ρ 1ρ 2179。( ρ 1ρ 2)= 70%179。179。179。( 1400) 247。( 179。1400)= m3 VCM 量： 179。30 %= m3 PVC 量： 179。70 %179。則懸浮體系總體積： +++= m3 各組分體積分率： 水： x1=（ +） /= ρ 1= kg/ m3 VCM： x2= ρ 2= kg/ m3 PVC： x3= ρ 3=1400 kg/ m3 ∴ρm=∑x iρ i=179。 +179。 +179。 1400= ② 浮液導(dǎo)熱系數(shù) λm 的計(jì)算 λm=λc178。[2λc+λd 2φd(λc λd)]/[ 2λc+λd+φd(λc λd)] 式中： λc ， λd 分別為連續(xù)相和分散相的導(dǎo)熱系數(shù) φd 為分散相體積分率 第二章 工藝計(jì)算 41 41 轉(zhuǎn)化率達(dá) 70%的氯乙烯懸浮聚合體系，有機(jī)粒子本身可看作聚氯乙烯分散在氯乙烯中的懸浮體系，再由有機(jī)粒子在水中構(gòu)成總的懸浮體系。 a． PVC 分散在 VCM 中的懸浮體系 — 有機(jī)粒子的 λ PVCVCM φ PVC=（ +） = 液態(tài) VCM 導(dǎo)熱系數(shù)公式 λ VCM=A178。 ρ VCM178。C VCM178。 （ ρ VCM/M） 1/3 其中： ρ VCM=㎝ 3 C VCM= Kcal/ kg178?！? M= A= ∴ λ PVC 連 =179。 179。 179。 （ ） 1/3 = Kcal/ hr m℃ λ PVC 分 = Kcal/ hr m℃ ∴ λ=179。[2179。+ 2179。179。( )]/[2179。58++179。( )]= Kcal/ hr m℃ λm λ 水 50℃ =179。10 2W/M℃ λ 水 60℃ =179。10 2W/M℃ 內(nèi)差法得 λ 水 57℃ = W/M℃= Kcal/ hr m℃ λm=179。[2179。+ 2179。(+) 179。( )] /[2179。++(+) 179。(0. )]= Kcal/ hr m℃ ① 懸浮液的比熱 Cm 57℃ 時(shí)： Cvcm= Kcal/ kg178。℃ Cpvc= Kcal/ kg178。℃ C 水 50℃ =178。℃ C 水 60℃ = kJ/kg178。℃ 內(nèi)差法得： C 水 57℃ = kJ/kg178?！? Kcal/ kg178。℃ 第二章 工藝計(jì)算 42 42 懸浮液各組分的質(zhì)量分率： VCM 質(zhì)量 =179。30 %179。= kg H2O 質(zhì)量 =（ +） 179。= kg PVC 質(zhì)量 =179。70 %179。1400= kg 總質(zhì)量 =++= kg ∴ 各組分的質(zhì)量分率： xvcm= xpvc= xH2O=∴ Cm=∑x ici=179。+179。+179。 = Kcal/ kg178?！? ② 懸浮液的平均粘度 μm μm= （ 1+∮s ） μ/ （ 1∮s ） 4 式中： ∮s 為分散相體積分率 μ 為反應(yīng)溫度下水的粘度 μ 水 50℃ =179。10 3mPa178。s μ 水 60℃ =179。10 3mPa178。s 內(nèi)差法得 μ 水 57℃ =179。10 3mPa178。s μ m=（ 1+∮s ） μ /（ 1∮s ） 4 =[1+(+)] 179。179。10 3/[1(+)]4 =179。10 3mPa178。s 近似認(rèn)為釡內(nèi)壁溫 度為夾套冷卻水溫度 t 進(jìn) =7℃ t 出 =12℃ ∴ t 平均 =℃ 第二章 工藝計(jì)算 43 43 μ 水 0℃ =179。10 3mPa178。s μ 水 10℃ =179。10 3mPa178。s 內(nèi)差法得 ： μ 水 ℃ =179。10 3mPa178。s μ m=（ 1+∮s ） μ /（ 1∮s ） 4 =[1+(+)] 179。179。10 3/[1(+)]4 =178。s ③ 其它參數(shù)的確定 攪拌轉(zhuǎn)數(shù) ： N= 釡內(nèi)徑 ： T=3810mm= 取槳葉直徑： D==179。= ∴ 釡內(nèi)壁給熱系數(shù) α i α i= A178。(λm/T)178。( ρm 178。N178。D 2/μm) a178。(Cpm178。μm/λm) b(μb/μw) c =179。 （ ） 179。[179。 （ ）179。 2/(179。10 3179。10 3)]179。(179。179。10 3179。10 3179。3600/0.3856)179。(179。10 3/179。10 3) = Kcal/ hr m℃ (2) 釡外壁給熱系數(shù) α 0的計(jì)算 α 0=178。 （ λ/De ） 178。 （ De178。ω178。 ρ /μ ） （ Cp178。μ178。3600/λ ）178。 （ 1+ De/Rj） 式中： De：螺槽的當(dāng)量直徑； Rj：夾套的曲率半徑； ω ：冷卻水在夾套中的流速 ① 夾套冷卻水流速 ω 的計(jì)算 第二章 工藝計(jì)算 44 44 Q 夾 =K 夾 178。F 夾 178?！鱰m =510179。80179。=179。10 6 Kcal/ hr Q 夾 =W 夾 178。Cp178?！鱰 （ W 夾 為冷卻水流量） Cp0℃ = kJ/kg178?！? C p10℃ = kJ/kg178?！? 內(nèi)差法得： ℃ = kJ/kg178?！? Kcal/ kg178?！? ∴ W 夾 = Q 夾 / Cp178。△t=179。10 6/179。 （ 127） =179。10 6 Kcal/ hr ℃ 下， ρ H20= kg/ m3 ∴ 冷卻水的體積流量為： Q=179。10 6/= m3/ hr ∴ 冷卻水的流速： ω= 體積流量 /截面積 = Q/（ πr 2/2） =[179。3600179。() 2/2] =② 螺槽的當(dāng)量直徑 De 的計(jì)算 De=4179。 液體流過(guò)的面積 /液體潤(rùn)濕周邊 =4179。179。() 2/2/2179。 （ 179。+ ） = 夾套的曲率半徑 Rj Rj=179。2++ （ +） = ③ 冷卻水的 Cp， λ ， μ 值 ℃ = Kcal/ kg178?！? μ 水 ℃ =179。10 3mPa178。 s λ 0℃ =179。10 2w/m℃ λ 10℃ =179。10 2w/m℃ 內(nèi)差法得 ： λ ℃ =179。10 2w/m℃=179。10 2 Kcal/ hr m℃ ∴ 釡外壁給熱系數(shù) α 0 第二章 工藝計(jì)算 45 45 α 0=179。 （ 179。10 2/ ） 179。[179。179。(179。10 3179。10 3)]179。[179。179。3600179。10 3179。10 3/（ 179。10 2） ]179。(1+) = Kcal/ hr m℃ (3) 釡壁熱阻的計(jì)算 碳鋼層厚 ： δ 1=33mm 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 =（ 33/45+3/15++） 179。10 3 =179。10 3 hr m2℃/ Kcal (4) 夾套傳熱系數(shù) K 1/k=1/α i+1/α 0+∑ δ /λ =1/+1/+179。10 3 解得 ： K= Kcal/ hr m2℃ ＞ 510 Kcal/ hr m2℃ 綜上物料衡算中的 K 取值 510 Kcal/ hr m2℃ 是可行的 沸騰床的熱量計(jì)算 (1) 內(nèi)熱式沸騰床示意圖 第二章 工藝計(jì)算 46 46 圖 7 內(nèi)熱式沸騰床 (2) 已知相關(guān)數(shù)據(jù) 濕物料進(jìn)口溫度： θ 1=50℃ （含水 25%