【導(dǎo)讀】聚丙烯樹脂具有高熔點、高強度、高耐熱性和耐磨性及低蠕變性。等優(yōu)良性質(zhì)，并易于通過共聚、共混、填充等措施進(jìn)行改性。是多面性，它能適合于許多加工方法和用途。聚丙烯是一種結(jié)構(gòu)規(guī)整的結(jié)晶性。聚合物，是透明、相對密度低的通用樹脂。因所用催化劑和聚合工藝不同，所。隨著合成工藝的不斷發(fā)展，使我國聚丙烯工業(yè)處。因此，對聚丙烯車間的設(shè)計顯得格外重要。內(nèi),市場的強大需求會推動著聚丙烯行業(yè)迅速發(fā)展。通過進(jìn)行本設(shè)計，對聚丙烯工藝形成初步認(rèn)識。在確定了操作氣速的前提下，可以得到流化床的直徑D=，然后通過膨脹比的計算和取定的靜止床高度確定流化床高度H=。用孔板壓降得到分布板開孔率?=%以及停留時間?經(jīng)過最后核算，本次設(shè)計符合預(yù)期目標(biāo)，各項參數(shù)均已達(dá)標(biāo)。

　　

【正文】 1℃ （ g） 34℃ 40℃ 94℃ PA 49 125 109（ g） PR 120 190 174（ g） HE 102 166（ g） 83（ l） 193（ g） 物料衡算見圖 42。 閃蒸器換 熱 器W 1L 1 L 1 ′F′F (1 ) S 1吸入分離L 3L 3 39。中間罐G壓 縮 機S 2吸入分離罐R 圖 42 物料衡算圖 ① 閃蒸器氣液相流量 V1 ， L1 及噴淋己烷量 S1 設(shè) L39。1 = L1 PP總 F39。 =F PP總 40? ]3[ =103 ㎏ /m3 把 TK、 AT、 OF 并入己烷，把 H2 并入丙烷計算 對閃蒸器做物料平衡 F39。 + W1 + S1 = V1 + L39。1 F39。 =F PP總 == kg/h S1 = PP總 40? =? ? 310? = kg/h 沈陽工業(yè)大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計 23 +W1 = V1 +L39。1 對 HE 列平衡方程 F39。 ? 39。FHE + W1 ? 1WHE + S1 ? 1SHE =V1 ? 1VHE +L39。1 ? 139。LHE （ ++++） +W1 += +39。1 +W1 = +39。1 對 E204 列熱平衡方程 H39。F+ H1S+ H1W= H1V+ H39。1L H39。F= PR?? PR+ PAH? PA+ HEH? HE =[120+49（ +） +102（ +++） ] = H1S= HEH? S 1 =83= H1W= HEH? W 1 =193W1= W1 H1V= V1 （ ? 1VHE HEH? +? 1VPR PRH? +? 1VPA PAH? ） =V1 （ %109+%174+%166） = H39。1L= L39。1 （ ? 39。1LHE HEH? +? 39。1LPR PRH? +? 39。1LPA PAH? ） （ 41） =? L39。1 （ %49+%120+%102） = L39。1 + = +39。1 由上得： L39。1 = V1 = W1 = L1 = L39。1 + PP總 =+= L39。1 中各組分為 L39。PA1 = L39。1 ? 39。1LPA =%= L39。PR1 = L39。1 ? 39。1LPR =%= L39。HE1 = L39。1 ? 39。1LHE =%= V1 中各組分為 VPA1 = V1? 1VPA =%= V1PR=V1 ? 1VPR =%= VHE1 = V1? 1VHE =%= ② 氣體己烷用量 W1 沈陽工業(yè)大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計 24 W )g(1 =W )(1l =W2 = ③ 吸入分離罐的氣液相流量 V2， L2 及噴淋己烷量 S2 對 R205 做物料衡算 L39。3 = L39。1 + L2 L39。3 = F39。 = kg/h L2 = L39。3 L39。1 = = L2 中各組分 L PA2 = L2 ? 2LPA =%= L PR2 = L2 ? 2LPR =%= L HE2 = L2 ? 2LHE =%= 對 R206 列物料平衡方程 V1 + S2 = V2+ L2 + S2 = V2+ 對 R206 列己烷平衡方程 V1 ? 1VHE + S2 =% V2+ L2 ? 2LHE + S2 = V2+ 由上得： V2= S2 = V2中各組分為 VPA2 = V2? 2VPA =%= VPR2 = V2? 2VPR =%= V HE2 = V2? 2VHE =%= ⑤ 中間罐出料量及組成 L3 =L39。3 + PP總 =+＝ 組成 LHE3 =LHE1 +L HE2 =+= LPR3 =LPR1 +L PR2 = LPA3 =LPA1 +L PA2 = 沈陽工業(yè)大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計 25 閃蒸系統(tǒng)的物料平衡見表 46。 表 46 物料平衡表（ kg/h） 組分 進(jìn)料 出料 （ 4） （ 7） （ 9） PR PA HE PP 總 合計 核算 離心分離系統(tǒng)的物料衡算 (1)計算依據(jù) ① 濾餅的濕基濕含量： 20% ② 沖洗己烷： 3 3m /h（ 40℃ ） ③ 濾液中含無規(guī)物： APP ④ 濾液中含粉末： % ⑤ 粉末損失率： % (2)計算項目 ① 沖洗己烷量 ② 濾液出料量及組成 ③ 濾餅出料量及組成 (3)計算 離心系統(tǒng)物料衡算見圖 43。 32沈陽工業(yè)大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計 26 離心機1F濾餅F濾液4F2F 沖洗己烷3 圖 43 離心系統(tǒng)物料衡算 ① 沖洗己烷： F3 =3 HE? =1920 kg/h ② 濾液出料量及組成 入口物料的濕基濕含量： w1 == 入口物料的干基濕含量： X1 =11w1w? = 出口物料的干基濕含量： X2 =22w1w? = 除去濕分： WHE =（ PP總 32 %F4 ）（ X1 X2 ） F4 = WHE +32 APP+%F4 + F3 ? WHE = F4 = ③ 濾餅出料量及組成 F2 =F1 36%%F4 32 APP =－ － 23 = 濾餅中的己烷量為： HE== 沈陽工業(yè)大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計 27 F2 — 濾餅 F4 — 濾液 WHE — 絕干己烷量 離心機物料組成見表 47。 表 47 離心機的物料平衡表 組分 進(jìn)料 出料 F1 F3 F2 F4 PA PR HE 1920 IPP APP 合計 1920 核算 閃蒸干燥器的物料衡算 (1)計算依據(jù) ① 進(jìn)料及組成 ② 進(jìn)料溫度： 40℃ ，干基濕含量： 25% ③ 出料溫度： 70℃ ，干基濕含量： % ④ 干燥介質(zhì)為氮氣和己烷的混合物 入口溫度： 140℃ ，壓力： （表壓） 出口溫度： 90℃ ， 壓力： （表壓） ⑤ 脈沖氮氣進(jìn)料量： 70 ㎏ /h ⑥ 氣液分離罐中冷凝液中含粉末： % 罐中壓力： 溫度： 40℃ ⑦ 機械損 失為進(jìn)入物料的 % ⑧ 粉末的臨界濕含量： 4%（干基） 沈陽工業(yè)大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計 28 ⑨ 粉末的平衡濕含量： %～ %(干基 ) ⑩ 干燥器熱損失： 5% (2)計算項目 ① 物料出干燥器的流量及組成 ② 干燥介質(zhì)的用量及出口干基濕含量 ③ 干燥介質(zhì)出干燥器的露點溫度 ④ 干燥廢氣排放量及組成 (3)計算 計算基準(zhǔn)：物料基準(zhǔn)㎏ /h 相態(tài)基準(zhǔn)為液態(tài) 溫度基準(zhǔn)為 0℃ 閃蒸干燥器物料衡算見圖 44。 40 ℃BDT 2 =90 ℃Q 2 =70 ℃X 2 =4 %Q 1 =40 ℃N 2 =70T=40℃P= 圖 44 閃蒸干燥器物料衡算 ① 物 料出干燥器的流量及組成 氣液分離罐的壓力為 ， 40℃ 查圖， P0HE =104 Pa YHE =10HEPP= 4? = Y2N=1 YHE = 沈陽工業(yè)大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計 29 2N2N gHEXHE = ???? ? 22 NNHEHE HEHE MYMY MY ???? ? X =1 XHE = H1 =2NHEXX = = 脫出的己烷量為： WHE =G0 （ X1 X2 ） = ? ?? ? ? ?%80% 22 ????? FF = ? ?? ? ???? = ㎏ /h G0 = ㎏ /h 其中 G0 — 絕干物料量 出口粉末中含己烷量為 W 粉末HE =G0 X 2 == ㎏ /h 物料出干燥器流量為： += ㎏ /h 其中絕干 PP 為： ㎏ /h 己烷為： ㎏ /h ② 干燥介質(zhì)的用量及出口干基濕含量 查熱容表，得（ kJ/kg℃ ） 粉末的熱容： CS = C2N= HE 的熱容： CgHE = ClHE = HE 的潛熱為： 0? =370 kJ/kg??8 C1H= C + C H 1 =+= CM =CS + ClHE （ X1 +X2 ） /2=+（ +） /2= C1H— 混合氣體熱容 CM — 粉末熱容 LC1H（ T1 T2 ） （ 15%） = G0 C M（ 2? 1? ） +WHE [ 0? +（ CgHE T 2 ClHE 1? ） ] （ 43） 沈陽工業(yè)大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計 30 2N 2N2N（ 14090） =（ 7040） +[370+（ 40） ] 干燥介質(zhì)用量為： L= ㎏絕干氣 /h 其中含 N2 量為： L =LX == ㎏絕干氣 /h 混合氣體的干基比容為： H? =（2NM1 +HE1MH ） ? 入P =（ 17 1 ? ） (1 4 0 2 7 3 .1 5 ) 0 .1 0 12 7 3 .1 5 0 .1 1 8??? = /㎏ 入口混合氣體體積流量： VH =LH? =? = 由干燥器內(nèi)物料平衡方程： G0 （ X1 X2 ） =L （ H2 H1 ） ()=( 2? ) 出口氣體干基濕含量： H2 = ㎏ HE/㎏絕干氣 ③ 干燥廢氣排放量及組成 脈沖氮氣進(jìn)料量： 70 ㎏ /h H1 = R304 中排出的己烷含量： BDHE =70= ㎏ /h 排出的 BD 量： BD=70+ BDHE = ㎏ /h 冷凝的己烷量： ? WHE = WHE BDHE = = ㎏ /h 損失的粉末： %? WHE = ㎏ /h 閃蒸干燥器的物料平衡見表 48。 表 48 閃 蒸干燥器物料平衡表 沈陽工業(yè)大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計 31 組分 輸入 輸出 （ 2） （ 1） （ 6） （ 7） （ 5） HE N2 70 PP 合計 70 核算 流化床干燥器的物料及能量衡算 (1)計算依據(jù) ① 粉末進(jìn)干燥器溫度： 75℃ ， 干基濕含量： % ② 粉末出干燥器溫度： 110℃ ，干基濕含量： % ③ 干燥介質(zhì)入口溫度： 124℃ ，壓力： ④ 干燥介質(zhì)出口溫度： 110℃ ，壓力： ⑤ 氣液分離罐的溫度： 10℃ ， 壓力： ⑥ 脈沖氮氣進(jìn)料量 30 ㎏ /h ⑦ 床內(nèi)蒸汽盤管水蒸氣溫度： 155℃ ，壓力 ⑧ 熱損失： 5% ⑨ 氣液分離罐凝液中含粉末： % (2)計算項目 ① 干燥介質(zhì)入口干基濕含量 ② 干燥介質(zhì)用量及水蒸氣用量 ③ 氣體出干燥器的露點溫度 ④ 廢氣排放量及組成 ⑤ 冷凝液量及損失粉末量 ⑥ 粉末機械損失量 ⑦ 校核產(chǎn)量 (3)計算 沈陽工業(yè)大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計 32 計算 基準(zhǔn)：物料基準(zhǔn)為：㎏ /h 相態(tài)基準(zhǔn)為液態(tài) 溫度基準(zhǔn)為 0℃ 流化床干燥器物料及熱量衡算衡算見圖 45。 10℃ 3MPaN 2 =30kg/hL SX 2 = %110℃H 1Q 1 =75℃X 1 = %124℃ 7MPa 圖 45 流化床干燥器物料及能量衡算 干燥介質(zhì)入口干基濕含量 入口干基濕含量： X1 = ㎏ HE/㎏絕干物料 出口干基濕含量： X2 = ㎏ HE/㎏絕干物料 在 R303 中溫度為 10℃ ，可以推知此時己烷的露點溫 度： Td =10℃ 查圖，得 P0HE =9866Pa YHE = 9866?= Y2N=1 YHE = XHE = ??? ?= X2N= 1－ XHE ＝ H1 = 2NHEXX = 沈陽工業(yè)大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計 33 2N 2N脫己烷量為： WHE =G0 （ X1 X2 ） =（ ） = ㎏ /h 粉末 中含己烷量： W 粉末HE = G0 X 2 =? = ㎏ /h 干燥介質(zhì)用量及水蒸氣用量 己烷及氮氣的焓值見表 49。 表 49 己烷及氮氣焓值表（ kJ/㎏） 溫度 /℃ 24（ g） 110（ g） 10（ g） 75（ g） HE N2 C1H=C2N +CgHE H 1 =+= CM =CS +ClHE （ X1 +X2 ） /2=+（ +） /2= 干燥器內(nèi)熱平衡方程：（熱損失 5%已列入） 20%[G0 C M （ 2? 1? ） + WHE C gHE (T2 1? ） ? =LCH1(T1 T2 ） 這里干燥介質(zhì)提供的熱量為總熱量的 1/5，盤管提供熱量為總熱量的 4/5，代入已知數(shù)據(jù) L（ 124110） =[（ 11075） +（ 11075） ] ? L= L39。 = ?XL H1 =? = L =LX =? = 蒸汽用量 D 用下面公式： D（ I155 I110 ） =80%[ G0 C M （ 2? 1? ） + WHE C gHE（ T2 1? ） ] 查得 I155 = kal/㎏ I110 =110 kal/㎏ D()? = ? ? ? ?? ? .. ???????? ? D= ㎏ /h 混合氣體的干基比容為： 沈陽工業(yè)大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計 34 VH=（21NM+HEMH1 ） ?T ?P =（ + ） ? ?12 3 10 312 4 ? ?? =風(fēng)量： VH=LVH== /h G0(X1X2)=LN2(H1H2) H2= G0(X1X2)/LN2+H1= 氣體出干燥器的露點溫度 由 P0HE=P 出 Y ， HE== 查圖得出 T｀ d=10℃ T2T、 d=11010=100℃ 20℃ 廢氣排放量及組成 脈沖氮氣進(jìn)料量： 30 ㎏ /h H1 = R304 中排出的己烷含量： BD )304R(HE =30= ㎏ /h 排出的 BD 量： BD=30+ BDHE = ㎏ /h 冷凝的己烷量： ? WHE = WHE BD )304R(HE == ㎏ /h 損失的粉末： %? WHE == ㎏ /h 冷凝液量及損失粉末量 總損失 =W粉末