【正文】 ℃ =（ 1400） =由已知注入水溫 20℃ ，此時(shí) ρ水 20℃ = 注入水量為 9 =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)]=46℃ Q 擋 =9461846=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℃ ） 沈陽化工大學(xué)學(xué)士學(xué)位設(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/kg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。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。 （ 2） 廢水汽提系統(tǒng) 這些廢水貯存在廢水貯槽（ 57）中，由塔底泵（ 58）打出與廢水汽提塔（ 61）底出來的熱水換熱器（ 59）后，一部分由塔頂加入廢水汽提塔（ 61）中，另一部分循環(huán)，同時(shí)蒸汽由塔底加入與廢水進(jìn)行傳質(zhì)交換后，廢水中 VCM 提出并由塔頂帶走，隨后進(jìn)入塔頂冷凝器（ 62）冷凝，不 凝液去壓縮機(jī)（ 63）壓縮回收，冷凝液回收到廢水貯槽（ 57），廢水汽提塔塔釜的廢水用泵（ 60）打出，經(jīng)換熱器（ 59）換熱后進(jìn)入廢水池，并與離心機(jī)母液，一起排除界區(qū)。 聚合反應(yīng)終點(diǎn)，可依據(jù)反應(yīng)時(shí)溫度或測定單體轉(zhuǎn)化率及根據(jù)壓力降來確定，通常 沈陽化工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 第一章 總論 17 按壓力降來確定，當(dāng)聚合反應(yīng)到達(dá)終點(diǎn)時(shí)，定量的終止劑將自動(dòng)加入到 聚合釜內(nèi)以終止聚合反應(yīng)。 聚合系統(tǒng) 聚合： 若聚合釜打開過釡蓋，則需抽真空真空度為 710mmHg 柱，將緩沖劑加到脫鹽水總管內(nèi)，然后用脫鹽水把緩沖劑帶入到聚合釜。加終止劑時(shí)，按規(guī)定的程序，用終止劑充裝泵（ 12）從終止劑貯槽（ 11）中抽出，配方量的終止劑經(jīng)計(jì)量后從注入管加入聚合釜，加終止劑時(shí)應(yīng)關(guān)閉注入水切斷閥，加完終止劑后應(yīng)關(guān)閉聚合釜終止劑閥及終止劑泵出口閥，停泵。 ④ 引發(fā)劑系統(tǒng) 引發(fā)劑在引發(fā)劑配制槽（ 25）中配制，配制合格后放入引發(fā)劑貯槽（ 26）中貯存待用。 分散劑 A： 分散劑在配制槽（ 31）中配制，分散劑加料時(shí)，先將分散劑打入計(jì)量槽（此時(shí)循環(huán)已停），達(dá)到定量后，啟動(dòng)循環(huán)系統(tǒng)，同時(shí)計(jì)量槽中分散劑用充裝泵（ 36）打入聚合釜。此泵有穩(wěn)壓系統(tǒng)，另外該泵出口脫鹽水還用于聚合釜的注入水，比保證釡內(nèi)容積恒定。 (2) 脫鹽水的貯存與加料 ： 冷脫鹽水（來自界區(qū)）經(jīng)計(jì)量進(jìn)入冷脫鹽水貯槽（ 13）中或熱脫鹽水貯槽（ 17）中。 工藝流程敘述 加料系統(tǒng) (1) VCM 的貯存與加料： 從 VCM 車間 運(yùn)送來的 新鮮單體 VCM，經(jīng)過過濾器（ 1）進(jìn)入 VCM 貯槽（ 2）中貯存，同時(shí)由 VCM 回收工序來的回收 VCM 貯存在回收 VCM 貯槽（ 7）中。聚合溫度 低 ,形 成的樹脂結(jié)構(gòu)較疏 松；高 溫下聚合由于初級(jí)粒子熔合成團(tuán)以及初級(jí)粒子聚集體的緊密堆砌排 列 ,從而制得的 PVC 樹脂孔隙率較 低 ,這是因?yàn)殡S著聚合溫度的升高 ,初級(jí)粒子變少 ,熔結(jié) 程度 加深 ,粒子呈球形 ,而聚合溫較低時(shí) ,則容易形成不規(guī)則的聚結(jié)體 ,從而使孔隙率增加。有時(shí)為 了滿足特殊性能要求 ,在此礎(chǔ)上再添加油溶性輔助分散劑或表面活劑 ,調(diào)節(jié)分散劑在 VCM 中的分配 系數(shù) ,使散劑的作 用深入到顆粒的微觀層次 [12]。在聚合過 程中 ,分散劑影 樹脂顆粒的宏觀微觀兩層次的成粒。增加攪拌度將使懸浮分散體系內(nèi)液滴變 細(xì) ,PVC 樹脂平均粒子變小 ,但攪拌強(qiáng)度過大 ,又將促使體系內(nèi)液滴碰撞聚并 ,使 PVC 樹脂的平均粒徑變大。此數(shù)據(jù)不能絕對(duì)化，因工廠生產(chǎn)條件的不同而有所不同。最終產(chǎn)品的粒徑在 100～ 180μm范圍，個(gè)商品牌號(hào)的粒徑個(gè)有其具體范圍，取決于生產(chǎn)的聚氯乙烯樹脂用途、分散劑類型、用量和反應(yīng)起始階段的攪拌速度等參數(shù)。 在聚合反應(yīng)釜中液態(tài)氯乙烯單體在強(qiáng)力攪拌和分散劑的作用下，被破碎為平均直徑 30～ 40μm的液珠分散于水相中，單體液珠與水相得界面上吸附了分散劑。轉(zhuǎn)化率超過 65%以后，游離的氯乙烯基本上消失，釜內(nèi)壓力開始下降，此時(shí)聚合反應(yīng)發(fā)生在聚合物凝膠相中，由于殘存的氯乙烯逐漸消耗，凝膠相得粘度迅速增高，因此聚合反應(yīng)速度仍繼續(xù)上升，大到最大值后逐漸降低。 ② 轉(zhuǎn)化率 5%～ 65%階段。 ④ 鏈轉(zhuǎn)移 在氯乙烯聚合反應(yīng)中，大分子自由基可以從單體，溶劑，一個(gè)氯原子或氫原子而終止，失去原子的分子將成為自由基，引發(fā)劑或大分子上奪取繼續(xù)進(jìn)行新的鏈增長反應(yīng)。終止有偶合終止和歧化終止。 聚合機(jī)理 自由基聚合機(jī)理 氯乙烯懸浮聚合反應(yīng)，屬于自由基 連 鎖加聚反應(yīng)，它的反應(yīng)一般由鏈引發(fā)，鏈增長，鏈終止，鏈轉(zhuǎn)移及基元反應(yīng)組成。沸點(diǎn)（ 95%） 283302℃ 。如 2（ 2甲酰肼基） 4（ 5硝基 2呋喃基）噻唑 ,即硝呋 噻唑。 ⑥ 丙酮縮氨基硫脲：為白色片狀結(jié)晶 ,熔點(diǎn) 179180℃ 。具有多元醇的典型化學(xué)性質(zhì)，能進(jìn)行酯化、醚化及縮醛化等反應(yīng)。 ④ 聚乙烯醇：是一種高分子聚合物，無臭、無毒，外觀為白色或微黃色絮狀、片狀或粉末狀固體。不溶于水、乙醇和乙醚。不會(huì)燃燒。 ② PVC 樹脂： 密度 ；工業(yè)品是白色或淺黃色粉末；低分子量的易溶于酮類、酯類和氯代烴類溶劑，高分子量的則難溶；用于制塑料、涂料和合成纖維等。遇明火、高溫有燃燒爆炸的危險(xiǎn)。臨界壓力 沈陽化工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 第一章 總論 10 。沸點(diǎn) 13． 9℃ 。經(jīng)過實(shí)踐 , 意大利黃 在防粘釜效果和對(duì)產(chǎn)品白度的影響方面有利于生產(chǎn) , 但價(jià)格較高。首先打開蒸汽進(jìn)料閥噴入適量的蒸汽 , 用泵將已配制成規(guī)定濃度的涂壁劑注入蒸汽管路 , 借助蒸汽流速使其霧化進(jìn)釜 , 在釜壁形成一層均勻的疏油親水膜 , 在聚合過程中此膜有效地防止有機(jī)相與釜壁接觸 , 從而起到防粘釜的作用。其次 , 通過專用的設(shè)備使用高效的防粘釜?jiǎng)?, 實(shí)行聚合釜自動(dòng)噴涂防粘釜液和自動(dòng)水沖洗釜。 防粘釜技術(shù) 聚合釜的 防粘釜是聚合生產(chǎn)中最重要的工序之一。很多無堰篩板塔塔盤是整體裝卸的 , 隨著生產(chǎn)能力的提高 , 設(shè)備 整體裝卸很不方便 , 目前 , 生產(chǎn)能力較大的的增大汽提塔的塔盤 , 可以采用可拆卸式的塔盤。 PVC 生產(chǎn)過程中需要大量的邏輯判斷和離散控制，因此本設(shè)計(jì)采用二位式控制組件，如通 /斷式二位開關(guān)閥控制各種物料的傳輸，和二位控制的電機(jī)和泵機(jī)。但在生產(chǎn)中發(fā)現(xiàn)多室沸騰床的花板容易漏料 , 不同牌號(hào)切換時(shí)比較麻煩 , 且生產(chǎn)能力有限。但這樣動(dòng)力消耗大 , 產(chǎn)品質(zhì)量不是很好。隨著攪拌技術(shù)的不斷進(jìn)步及攪拌試驗(yàn)手段的不斷提高，使我們有條件為 PVC 釜配備更理想的攪拌器。 沈陽化工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 第一章 總論 8 在大型聚合釜上，國外采用了體外回流冷凝器，體內(nèi)增設(shè)內(nèi)冷管等除熱手段。我國已開發(fā)出 70 立方米聚合釜，樣機(jī)已在錦西化工機(jī)械廠研制成功。 ⑤ 阻聚劑：本設(shè)計(jì)采用壬基苯酚作為阻聚劑。本設(shè)計(jì)采用過氧化二碳酸 2乙基己酯。常用非離子型的脫水山梨醇單月硅酸酯。 沈陽化工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 第一章 總論 7 本設(shè)計(jì)采用懸浮法 PVC 生產(chǎn)技術(shù)。各種聚合方法的發(fā)展方向是逐步向懸浮法聚合生產(chǎn)路線傾 斜 ,一 些過去 采用其它方法生產(chǎn)的樹脂品種已開始采用懸浮聚合工藝生產(chǎn)。 近年來 ,為了提高聚合速度和生產(chǎn)效率 ,國外還研究成功兩步懸浮聚合工藝 ,一般是第一步聚合度控制在 600 左 右 ,在 第二步聚合前加 入部分新單體繼續(xù)聚合。這種次級(jí)粒子與增塑劑混合后，經(jīng)剪切作用崩解為直徑更小的顆粒而形成不沉降的聚氯乙烯增塑糊，工業(yè)上稱之為聚氯乙烯糊。聚合釜在接收到預(yù)聚合的 ―種子 ‖后，再加人一定量的 VCM 單體、添加劑和引發(fā)劑，在這些 ―種子 ‖的基礎(chǔ)上繼續(xù)聚合，使 ―種子 ‖逐漸長大 到一定的程度，在低速攪拌的作用下，保持恒定壓力進(jìn)行聚合反應(yīng)。其中以懸浮法生產(chǎn)的 PVC 占 PVC 總產(chǎn)量的近 90%,在 PVC 生產(chǎn) 中占重要地位 ,近年來 ,該技術(shù)已取得突破性進(jìn)展。來自 VCM 裝置的含水物流被汽提，并送至界外處理，以減少廢水的生化耗氧量（ BOD）。然后在精 EDC 裂解單元裂解生成的產(chǎn)物進(jìn)入VCM 單元， VCM 精制后得到純 VCM 產(chǎn)品，未裂解的 EDC 返回 EDC 精制單元回收，而 HCl 則返回氧氯化反應(yīng)單元循環(huán)使用。 乙烯氧氯化法的反應(yīng)工藝分為乙烯直接氯化制二氯乙烷（ EDC）、乙烯氧氯化制EDC 和 EDC 裂解 3 個(gè)部分，生產(chǎn)裝置主要由直接氯化單元、氧氯化單元、 EDC 裂解單元、 EDC 精制單元和 VCM 單元精制等工藝單元組成。 乙炔法路線 VCM 工業(yè)化方法，設(shè)備工藝簡單，但耗電量大，對(duì)環(huán)境污染嚴(yán)重。 單體合成工藝路線 乙炔路線 原料為來自電石水解產(chǎn)生的乙炔和氯化氫氣體，在催化劑氧化汞的作用下反應(yīng)生成氯乙烯。未來我國 PVC 樹脂消費(fèi)將繼續(xù)以硬制品為主的方向發(fā)展 [3]。 北京化工二廠、錦西化工廠、福州化工二廠引進(jìn)美國 B． F 古德里奇公司懸浮法 PVC 樹脂生產(chǎn)技術(shù)，生產(chǎn)高型號(hào)樹脂，其它還有引進(jìn)美國西方化學(xué)公司的高型 號(hào)樹脂和釜式汽提技術(shù)及設(shè)備，法國阿托公司、前德國布納公司、日本吉昂公司、日本鐘淵公司、日本三菱公司的糊樹脂生產(chǎn)裝置和技術(shù)、法國本體聚合技術(shù)和設(shè)備等，這些技術(shù)和設(shè)備的引進(jìn)，使我國 PVC 樹脂的生產(chǎn)技術(shù)和水平有了很大提高，產(chǎn)品品種有所增加，帶動(dòng)了我國 PVC 工業(yè)的發(fā)展 [2]。其中懸浮法 PVC(SPVC)樹脂產(chǎn)量最高，占 80％，其次是乳液法 PVC(EPVC)，本體法 PVC(MPVC)。盡管目前世界對(duì) PVC 的生產(chǎn)和使用存在許多爭議，特別在歐洲，對(duì) PVC 生產(chǎn)和制品的環(huán)保制約政策越來越嚴(yán)厲，但由于性能優(yōu)良，生產(chǎn)成本低廉，仍具有較強(qiáng)的活力，特別在塑料門窗、塑料管道等建材領(lǐng)域。 沈陽化工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 第一章 總論 2 第一章 總論 國內(nèi)外 pvc 發(fā)展?fàn)顩r及發(fā)展趨勢 聚氯乙烯（ PVC）是五大熱塑性合成樹脂之一，塑料制品是最早實(shí)現(xiàn)工業(yè)化的品種之一。 PVC 樹脂在我國塑料工 業(yè)中具有舉足輕重的地位，同時(shí) PVC 作為氯堿工業(yè)中最大的有機(jī)耗氯產(chǎn)品，對(duì)維持氯堿工業(yè)的氯堿平衡具有極其重要的作用。 PVC 糊樹脂自 20 世紀(jì) 30 年代開發(fā)以來 ,已有近 70 年的歷史。 55 結(jié)束語