【正文】 汽提塔設(shè)計(jì)規(guī)格如下表： 汽提塔汽提塔規(guī)格型號φ1500mm20493mm篩板塔塔板數(shù)36塊篩板塔板間距300mm設(shè)計(jì)篩孔直徑1520mm開孔率811%電機(jī)型號YB132S4電機(jī)功率 離心機(jī)的設(shè)計(jì)離心機(jī)設(shè)計(jì)規(guī)格如下表： 離心機(jī)離心機(jī)規(guī)格型號LW5201664Ⅳ電機(jī)型號M2QA280S4A電機(jī)功率75KW/h生產(chǎn)能力3000Kg/h,母液含PVC100ppm以下離心機(jī)。根據(jù)聚合釜容積及臺數(shù)，出料槽的選型及配套裝置、個(gè)數(shù)如下表： 70M3出料槽容積70M3直徑φ3800mm直段高度4900mm筒體高度6945mm總高度9465mm工作壓力常壓工作溫度60～70℃攪拌型式推進(jìn)式攪拌層數(shù)2層攪拌葉尺寸φ1050mm攪拌轉(zhuǎn)數(shù)91rpm攪拌電機(jī)DIIBT4 355KW總重個(gè)數(shù)6個(gè) 汽提塔的設(shè)計(jì) 在本設(shè)計(jì)中，采用穿流式(無溢流管）的篩板汽提塔結(jié)構(gòu)。M熱水 = kg 熱水槽加熱的蒸汽量 kg/cm2 （絕壓）的蒸汽加熱查文獻(xiàn)【6】飽和水蒸氣表知： 飽和水蒸汽在各溫度下的焓值95C(液態(tài))130C（汽）135C（汽）焓（Kcal/ kg）用內(nèi)插法得始溫 ℃熱焓量 Kcal/ kg 終溫95C熱焓量 M水 = kg第六章 設(shè)備的計(jì)算與選型 聚合釜的設(shè)計(jì) 聚合釜的臺數(shù)及后備系數(shù)（1）聚合釜的操作周期輔助時(shí)間：加水、固體助劑： 加單體 ： 冷攪 ： 升溫 ： 出料 ： 涂釜、清釜 ： 反應(yīng)時(shí)間 ： 共計(jì)約 ： （2）求每釜產(chǎn)量每釜PVC產(chǎn)量=生成PVC—損失PVC=生成PVC各工序收率=%%%99%99%（1+%）%=（3）每釜年生產(chǎn)次數(shù)每釜年生產(chǎn)次數(shù)=年工作時(shí)數(shù)/聚合釜操作周期=8000/=1037次（4）聚合釜的臺數(shù)聚合釜的臺數(shù)=PVC年產(chǎn)量/（每釜PVC產(chǎn)量每釜年生產(chǎn)次數(shù)）=25107/（1037）=聚合釜的臺數(shù)應(yīng)為6臺?！?= / KgC (90C)查文獻(xiàn)【6】知某些材料的重要物理性質(zhì)：= ( kg℃) (20℃) 查文獻(xiàn)【6】知：C=( kg查文獻(xiàn)【12】知：CVCM =(mol各種助劑加入量相對于單體和水很小，將其比熱看成水的比熱?！? 故K內(nèi) 也符合?！? 582 Kcal/( h℃)夾套傳熱系數(shù)符合 計(jì)算聚合釜內(nèi)冷管的傳熱系數(shù)K內(nèi) = = =( h℃) 349Kcal/( h則 核算聚合釜夾套的傳熱系數(shù) = （+ + 2）= K夾套 = = =( h㎡㎡㎡㎡㎡℃ W/m℃ W/m150聚合釜采用碳鋼復(fù)合不銹鋼，碳鋼厚δ1 = 24mm，不銹鋼厚δ2 = 3 mm。㎡℃) 內(nèi)冷管內(nèi)壁液膜給熱系數(shù)α內(nèi)1 α內(nèi)1= ==( h℃) 內(nèi)冷管管外壁液膜給熱系數(shù)α內(nèi)2 內(nèi)冷管結(jié)構(gòu)尺寸：φ1103的不銹鋼管，3根管串聯(lián)一組，共6組，則內(nèi)冷管直立管組數(shù)B=6， Re=（n=91rpm,d=） 其中λ、μ、c分別為懸浮液的導(dǎo)熱系數(shù)、黏度和比熱（見前面計(jì)算）。= = ( h℃）= Kcal/.= Kcal/.Pr= 此時(shí)λ單位為W/（m℃) 其中λ單位為Kcal/. 螺槽的當(dāng)量直徑de =4流道截面積/潤濕周邊長度= = 彎曲半徑為 R = 釜半徑 + 釜壁厚 + 1/2夾套環(huán)隙寬 = 2100 +（24+3）+ 1/2100 = 2177 mm = m夾套內(nèi)水流速u夾及內(nèi)冷管內(nèi)水的流速u內(nèi)VCM聚合熱Q=1540KJ/Kg=1534所以每秒散失的熱量為Q′查的30C時(shí)水的比熱c=，設(shè)內(nèi)冷管和夾套內(nèi)水的流量相同。s/㎡ Cm 懸浮液的比熱Kcal/( kg s/㎡ 釜內(nèi)壁給熱系數(shù)α1α1 = Cs/㎡ (49℃) μm = μs= Kgf = = （.） 懸浮液的導(dǎo)熱系數(shù)λm 49 ρH2O = g/mlρVCM = g/mlρPVC =1400 g/ml生產(chǎn)SGⅡ型PVC樹脂轉(zhuǎn)化率達(dá)80%時(shí)PVC含水率為25%，PVC中的水為：mpvc中H2O = （）/ Kg =有機(jī)粒子的體積分率φPVCVC = = =ρVCM℃)= Kcal/（.）= Kcal/（.）查閱文獻(xiàn)【6】：φPVC = = λVC = A導(dǎo)熱系數(shù)的計(jì)算必須分兩步進(jìn)行。上式中下標(biāo)c為連續(xù)相，d為分散相，φd為分散相體積分率，轉(zhuǎn)化率達(dá)80%的氯乙烯懸浮聚合液是一復(fù)雜體系。℃) (49℃) 查文獻(xiàn)【12】知：CPVC = Kcal/( kg ℃) (49℃)查文獻(xiàn)【6】知：CVCM =(mol進(jìn)料: 水: VCM: 50000Kg80%時(shí) : PVC: = 40000Kg 水: VCM: = 10000Kg總質(zhì)量: 懸浮液的密度 1/ =xH2O = (50℃)查文獻(xiàn)【6】知：xVCM = 10000/ = ρVCM = (50℃) 查文獻(xiàn)【12】知： xPVC = 40000/ = ρPVC = 1400 = + + = = 懸浮液的比熱Cm Cm = CH2O =( kg因各種助劑的加入量很少，故可以忽略不計(jì)。傳熱系數(shù)的大小與釜內(nèi)物料的性質(zhì)和攪拌效果，夾套內(nèi)水的流速和水溫，釜壁材質(zhì)和厚度，粘釜物和水垢的沉積狀況有關(guān)，其定量關(guān)系可由下列熱阻方程表示：α內(nèi)壁 = C提高傳熱系數(shù)K是改善傳熱效果最好的方法。 進(jìn)料（即氣提工序出料）mpvc進(jìn)=VCM進(jìn)料量 =水的進(jìn)料量=EHP及其他助劑進(jìn)料= 出料 (1)PVC出料量 = = Kg/hrPVC損失量 = = (2)離心后濕樹脂含水25%，則：水的出料量 = （）= 水的脫除量 = 進(jìn)料量出料量= = (3)VCM出料量=出料總物料量10ppm=(+) 10ppm=VCM脫除量=進(jìn)料出料==(4)EHP及其他助劑脫除量 = 進(jìn)料量 = 離心機(jī)的物料平衡表物料名稱進(jìn)料（Kg/hr）出料（Kg/hr）其它（Kg/hr）PVC310（損失）VCM（脫除）水（脫除）助劑0（脫除）總計(jì) 干燥塔及干燥器的物料衡算 物料示意圖PVC 水 干 燥 塔 PVC水 PVC 水 有關(guān)數(shù)據(jù)說明（1）%以下（2）干燥收率99% 進(jìn)料（即離心工序出料）PVC進(jìn)料量=水的進(jìn)料量= VCM進(jìn)料量= 出料 (1) PVC出料量 = 進(jìn)料量 ==PVC損失量 = 進(jìn)料量出料量 ==(2) % 則 水出料量 =(%/%)= 水脫出量 = 進(jìn)料量出料量 = = 干燥塔的物料平衡表物料名稱進(jìn)料（Kg/hr）出料（Kg/hr）其它（Kg/hr）PVC（損失）水(脫除）總計(jì)(脫除) 包裝工序物料衡算 物料示意圖 PVC水包 裝PVC 水 相關(guān)數(shù)據(jù)說明（1）%的PVC為準(zhǔn)（2）% 進(jìn)料（即干燥工序出料）PVC進(jìn)料量=水進(jìn)料量= 出料(1)PVC出料量 = 進(jìn)料收率= %= Kg/hPVC損失量 = 進(jìn)料量出料量 ==(2)水出料量 = （%/%） =水損失量 = = 包裝工序的物料平衡表物料名稱進(jìn)料（Kg/h）出料（Kg/h）其它（Kg/h）PVC （損失）水 (損失)總計(jì) 熱量衡算熱量衡算部分主要是關(guān)于聚合釜夾套、內(nèi)冷管的傳熱能力（傳熱系數(shù)的校正）。熱損失為5%（蒸汽一部分從氣提塔頂出去）。（5）氣提塔出料含VCM100ppm。（3）氣提進(jìn)料溫度為85℃，出料溫度為95℃。 出料（1）回收VCM設(shè)汽化的VCM單體量為xKg，由VCM物料守恒：=x+7000106（）解得：x=則VCM的出料量為：=（2）PVCPVC的出料量=%=PVC的回收量== 出料槽的物料平衡表物料名稱進(jìn)料（Kg）出料（Kg）PVCPVC損失0VCMVCM回收0引發(fā)劑（EHP）水HPMC/PVA 7575L02 150150NaOH NaHCO3 雙酚A1010總計(jì) 汽提塔的物料衡算氣化回收VCM 物料示意圖PVCVCM水助劑蒸汽PVCVCM水助劑蒸汽聚合釜 有關(guān)數(shù)據(jù)說明（1）從氣提工序起，間歇操作轉(zhuǎn)入連續(xù)操作，計(jì)量基準(zhǔn)為Kg/hr。 R = () 。 V = 135m3 。帶入64℃和47℃的半衰期得 A=6349 B==== 則t = = ②求反應(yīng)時(shí)間∴τ反應(yīng)= 其中G為VCM的投料量50t。 進(jìn)料（1）VCM和H2OVR=V 135m3聚合釜特性參數(shù)裝料系數(shù)Φ聚合溫度49177。 計(jì)算基準(zhǔn)聚合工序?yàn)殚g歇過程，以公斤/釜為基準(zhǔn)；汽提后各工序?yàn)檫B續(xù)過程，以公斤/時(shí)為基準(zhǔn)。各工序收率：包裝以前各工序以純PVC為準(zhǔn)，%的PVC為準(zhǔn)。第五章 工藝計(jì)算 基本數(shù)據(jù)生產(chǎn)規(guī)模：年產(chǎn)SGⅡ型PVC樹脂25萬噸。穩(wěn)定性：穩(wěn)定禁配物：強(qiáng)酸、易燃或可燃物、二氧化碳、過氧化物、水。具有強(qiáng)腐蝕性。遇潮時(shí)對鋁、鋅和錫有腐蝕性，并放出易燃易爆的氫氣。理化特性見下表： 氫氧化鈉理化特性外觀與性狀：白色不透明固體，易潮解。 氫氧化鈉英文名：sodiun hydroxideCAS No. 1310732危險(xiǎn)性類別： 堿性腐蝕品環(huán)境危害：對水體可造成污染。有害燃燒產(chǎn)物：一氧化碳、二氧化碳。危險(xiǎn)特性：遇明火、高熱可燃。分子式：C15H16O2分子量：pH值：無意義熔點(diǎn)（℃）：158159相對密度（水＝1）：沸點(diǎn)（℃）：220相對蒸氣密度（空氣＝1）：無資料辛醇/水分配系數(shù)：無資料閃點(diǎn)（℃）：無資料引燃溫度（℃）：570(粉云)爆炸上限[％（V/V）]：無資料爆炸下限[％（V/V）]：20(g/m3 )燃燒熱（kJ/mol）：無資料臨界溫度（℃）：無資料臨界壓力（MPa）：無資料LD50：3250 mg/kg(大鼠經(jīng)口)；3000 mg/kg(兔經(jīng)皮)溶解性：不溶于水，微溶于四氯化碳，溶于乙醇、堿液。燃爆危險(xiǎn)：本品可燃，具刺激性，具致敏性。外觀淡黃色透明液體固含量：31177。 油溶性聚乙烯醇 具有低水解度和低聚合度性質(zhì)。最高容許濃度MAC： 10 mg/m3理化特性見下表: PVA理化性質(zhì)外觀與性狀：乳白色粉末相對密度(水=1)： (結(jié)晶體)引燃溫度（℃）：無意義爆炸上限[％（V/V）]：無資料爆炸下限[％（V/V）]：125(g/m3 )溶解性：不溶于石油醚，溶于水。加熱分解產(chǎn)生易燃?xì)怏w。燃爆危險(xiǎn)： 本品可燃，具刺激性。分子式： [C8H4O]n 177。1 白色乳液活性氧含量（%） 白色乳液 EHP W50外觀(2)質(zhì)量指標(biāo)項(xiàng)目半衰期溫度（以氯苯為稀釋溶劑）：過氧化物在不同溫度之反應(yīng)活性一般是由半衰期t1/2（秒）來決定。氯乙烯性質(zhì)活潑，它能起加成反應(yīng)，易起聚合反應(yīng)，能與丁二烯、乙烯、丙烯腈、醋酸乙烯、丙烯酸脂等共聚。氯乙烯屬易燃易爆物質(zhì)，遇火焰即可燃燒爆炸，故在有氯乙烯存在的地方都要嚴(yán)禁煙火及撞擊火花的產(chǎn)生。但其耐熱性較差，軟化點(diǎn)為80℃，于130℃開始分解變色，并析出HCl。不易被酸、堿腐蝕。一般，在控制鐵質(zhì)含量時(shí)應(yīng)注意以下幾個(gè)方面：單體輸送和貯存中要控制其不成酸性，并降低含水量，使鐵質(zhì)控制在2ppm以下；聚合設(shè)備及管道材質(zhì)宜選用不銹鋼、鋁、搪瓷或涂塑；各種原料投料前均應(yīng)借過濾器處理，聚合投料用水應(yīng)控制總硬度。 雜質(zhì)的影響鐵質(zhì)對聚合的影響無論軟水、引發(fā)劑、分散劑還是單體中的鐵質(zhì)，都對聚合反應(yīng)有不利的影響，使聚合誘導(dǎo)期延長，反應(yīng)速度減慢，產(chǎn)品熱穩(wěn)定性變壞，還會降低產(chǎn)品的介電性能（特別是鐵離子混入產(chǎn)品聚氯乙烯中）。 氧對聚合反應(yīng)速度的影響