年產(chǎn)9500噸年聚氯乙烯懸浮聚合工藝設(shè)計(jì)_畢業(yè)設(shè)計(jì)(參考版)
2024-09-01 14:39本頁(yè)面
【正文】 4 尾排回收，殘液回收 VCM。 2 高壓水清釜：聚合密閉入料，聚合釜開(kāi)蓋前加水排氣回收氯乙烯。 我國(guó) VCM 空氣中的允許濃度為 。 VCM 經(jīng)呼吸道進(jìn)入人體內(nèi)，液體接觸皮膚時(shí)也可吸收一部分 VCM，約有82%又經(jīng)肺呼出，其余參與體內(nèi)代謝，氧化成氯乙醇、氯乙醛由尿中排出，一部分 VCM在肝微粒體的作用下形成 氧化氯乙烯。 6. 3 廢渣的治理 VCM 外逸到空氣中，以分餾尾排處最為嚴(yán)重，約為 10%左右，一般情況下，大致?lián)p失標(biāo)準(zhǔn)電石 10~15kg/t PVC,另外，聚合釜、槽軸封也有不同程度的泄露，其次合成的壓縮機(jī)崗位泄露也較為嚴(yán)重。一般濕式發(fā)生器排出的電石渣漿含量在 5~15%。 3 必須在投加混凝劑前加入。 水玻璃作為助凝劑的特點(diǎn)： 1 適用于與硫酸亞鐵和鋁鹽混凝劑同時(shí)使用，加快凝聚。 2 操作方便，腐蝕性小，勞動(dòng)條件較好。 采用聚合氯化鋁作為混凝劑、水玻璃作為助凝劑。 投入混凝劑的作用是水中膠體懸浮顆粒附聚搭接成較大顆?；蛐鯛钗?，便于沉淀分離。 混凝沉降法 混凝沉降常用于處理沉降速度小于 1cm/min 的細(xì)小懸浮物以及去除重金屬鹽類(lèi)、有機(jī)物、顏色 、油份等。常用的方法有篩分法、沉降法、過(guò)濾法、氣泡浮上法、離心分離法等，使廢水與懸浮物分離排放。采用螺旋輸送器將濕物料加入氣流干燥管內(nèi)。 ，聚氯乙烯生產(chǎn)的氣流干燥速度，一般設(shè)計(jì)在14~21m/s 之間，停留時(shí)間 2 秒左右。 ，干燥均勻，操作控制方便。采用最簡(jiǎn)單的“ SS”型號(hào)的足式上部卸料離心機(jī)其特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，電機(jī)通過(guò)三角皮帶直接帶動(dòng)轉(zhuǎn)鼓軸上的皮帶輪驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)鼓旋轉(zhuǎn)，完成固液分離后停機(jī)鏟出。該混合槽的主要技術(shù)參數(shù)： 轉(zhuǎn) 速： 8~12 r/min 電機(jī)功 率： ~10 kW 離心機(jī) 采用三足式離心機(jī)，主要特點(diǎn)是對(duì)各種產(chǎn)品適應(yīng)性較強(qiáng)。 混料槽 采用攪拌型式的混料槽，耙齒與壓縮空氣組合由于轉(zhuǎn)速很低，底軸瓦內(nèi)采用連續(xù)式注水結(jié)構(gòu)。為使?jié){料經(jīng)處理后，殘留單體降到 400ppm 以下，汽提塔內(nèi)設(shè)置 20 塊篩板保持板間距離 300mm。 汽提塔 選用穿流式（無(wú)溢流管）的篩板的汽提塔。 因?yàn)閮?nèi)壓要比外壓大，所以按強(qiáng)度計(jì)算內(nèi)筒的壁厚一定能滿足外壓穩(wěn)定的要求。復(fù)驗(yàn)， Sn6%=12= mm＞ ，故最后取 C1= mm。m 3 VR=W/ρm=103= m3 VT=VTi= VT/nT VTi=取聚合釜 VN=32 m3 取 D=2650mm，則直邊高 H=5000mm 17 每一米圓筒容積 Vt=32/5= 釜體實(shí)際高度 H1=H+2 D/4=5+2 聚合釜壁厚的計(jì)算 由公式 [15] S= cit cPD2[ ] P? ??得： 式中： Pc— 計(jì)算壓力，取 Pc=； Di=2650mm； ф=；設(shè)計(jì)溫度為150℃ 查 [8]得 16MnR 在 150℃ 的 [σ]t=170MPa S=2650/（ 2170 ） = 取腐蝕余量 C2=，鋼板厚度負(fù)偏差 C1=， 則 Sn=S+C1+C2=++= 圓整后取 Sn=12mm。水 CP=m=10５ /3 =10４ kg 15 表 43 整套裝置的熱量衡算表： 傳入熱量（ 105KJ） 傳出熱量（ 105KJ） 物料帶入聚合釜的熱量 Q1 22 —— 聚合反應(yīng)放出的熱 Q2 —— 物料帶出的熱量 Q3 —— 反應(yīng)過(guò)程需要加入的熱量 Q4 —— 損失熱量 Q5 —— Σ 加熱水用量 冷卻水用量 傳熱面積 ①最高熱負(fù)荷 Qmax Qmax=330GR/t 57℃時(shí) T1/2(EHP)=2h 查表得熱負(fù)荷分布指數(shù) R= Qmax=330 1000 ②平均溫差Δ t Δ t=(4717)/In(47/17)=30℃ ③總傳熱面積 F F=Q/KΔ t= 1000/(200 30)= 表 44 熱量衡算匯總表 物料 帶入熱量 Q1/（ KJ/h） 105 聚合熱 Q2 水 /（ KJ/h） 106 攪拌熱 Δ H/（ KJ/h） 586800 物料升溫吸熱 Q3/（ KJ/h） 105 物料帶出熱 Q4/（ KJ/h） 105 釜表面散熱 Q5/（ KJ/h） 106 冷卻水帶走熱 Q6/（ KJ/h） 106 循環(huán)水用量 W/（ KJ/h） 104 16 第 5 章 設(shè)備工藝設(shè)計(jì) 聚合釜的設(shè)計(jì) 生產(chǎn)周期或生產(chǎn)批數(shù) 2P 物料帶入聚合釜的熱量 以 0℃的一批物料為基準(zhǔn)，設(shè)進(jìn)料溫度為 20℃，則物料帶入聚合釜的熱量為： 14 Q1=20+20+20+20 =10６ KJ 聚合反應(yīng)放出的熱量 以一批物料為基準(zhǔn)，則聚合反應(yīng)放出的熱量為： Q2=9600=10５ KJ 物料帶出聚合釜的熱量 以一批物料 0℃ 為基準(zhǔn)，物料流出的溫度為 60℃，則物料升溫所需要的熱量為： Q3=（ +9600+++10３ ）（ 600） =10６ KJ 反應(yīng)過(guò)程需要加入的熱量 根據(jù)熱量衡算進(jìn)入系統(tǒng)的熱量 =出系統(tǒng)的熱量，則反應(yīng)過(guò)程所需加入的熱量為（設(shè)熱損失為 10%）： ?Q=（ Q3+ Q2Q1 ） / （ 110%） = （ 10 ６ +10 ５ 10 ６ ）/90%=10６ kJ 加熱水的用量 : 根據(jù)式 : Q=mCPΔT 得 m=Q/ CPΔT 熱水進(jìn)口溫度為 99℃ ,出口溫度為 60℃ 。 攪拌設(shè)備中的物料為低黏度流體，攪拌熱也可忽略不計(jì)。 根據(jù)熱量守恒定律，得 QT=Q1＋ Q2＋ Q3＋ Q4 其中 Q1= ?21TT CdTW Q2= W?Hr?x/M Q3=Σ Wi CPi ?Tm Q4=Σ Aiα i (Ti－ T0)t 固體和液體熱容可以采用柯普定律 [5]計(jì)算 C(KJ/Kg.℃ )=Can/M 式中 Ca—— 基團(tuán)的比熱容， KJ/(Kg.℃ ) n—— 分子中同一元素的原子數(shù) M—— 化合物的分子量， Kg/Kmol 單體的熱容可以采用 Missenard 法基團(tuán)貢獻(xiàn)值 [6]計(jì)算 13 表 41 Missenard 法基團(tuán)貢獻(xiàn)值 基團(tuán) — CH3 — CH— — O— O=C— O — C=O 貢獻(xiàn) J/mol +G9 =++++++++= 聚合釜的物料衡算 釡數(shù)及投料系數(shù)的臺(tái)數(shù)的確定 因?yàn)?
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