【正文】 攪拌器的轉(zhuǎn)數(shù)：N=；攪拌電機(jī)功率：P=150kw；(2) 聚合釜臺(tái)數(shù)及設(shè)備后備系數(shù)的計(jì)算加料時(shí)間：水，30min 單體：30min 助劑：30min出料時(shí)間：30min排空時(shí)間：30min清釜時(shí)間：30min冷凝攪拌時(shí)間：30min∴聚合輔助時(shí)間：ta=307=210min= hr∴每釡聚合時(shí)間：tτ=tR+ta=+= hr故每釡生產(chǎn)的產(chǎn)品量=每釡加入的單體量單體轉(zhuǎn)化率全部工藝流程總的單程收率=（）85%（99%%%99%99%%）= kg/釡次每年生產(chǎn)的釡次：8000/=∴每年可以生產(chǎn)PVC量（絕干）：= kg/年（%） m3聚合釜臺(tái)數(shù)為： 107（%）/= ∴實(shí)際取兩臺(tái)聚合釜 釡后備系數(shù)=（實(shí)際釡臺(tái)數(shù)理論臺(tái)數(shù)）/理論臺(tái)數(shù)=（）/=% 混料槽幾何尺寸：(1) 汽提塔加料槽（一臺(tái)）容積： m3 設(shè)計(jì)壓力： 型號(hào)：ф47008350(2)漿料混料槽（二臺(tái)）型號(hào)：ф550010050容積：120 m3 汽提塔 塔形：穿流式無(wú)溢流管的篩板塔（1）塔尺寸及塔特性參數(shù) 塔徑：1300mm 塔高：19175mm 塔板數(shù)：20塊 板間距：610mm 孔間距：50mm（篩孔呈三角形排列）（2）操作工藝條件 塔頂溫度：110℃ 塔底溫度：114℃ 塔底壓力范圍：— 漿料流量范圍： m3/ hr 離心機(jī) 類(lèi)型：臥式螺旋卸料沉降離心機(jī) 型號(hào)：LW520XIZ74N 直徑：520mm 轉(zhuǎn)鼓 轉(zhuǎn)數(shù)：2750rpm 分離因數(shù)：2202 離心機(jī)外形尺寸：35502730900 機(jī)器總重：4500kg 型號(hào)：YB280M4A 電動(dòng)機(jī) 轉(zhuǎn)數(shù)：1480rpm 功率：90KW螺旋差轉(zhuǎn)數(shù)：56rpm選離心機(jī)生產(chǎn)能力為：1800kg/ hr由物料衡算知： kg/ hr ∴離心機(jī)臺(tái)數(shù)： ∴取三臺(tái)離心機(jī) (1) 適宜操作氣速的計(jì)算 ① 臨界流化氣速的計(jì)算（μmf）公式：μmf=℃ QPVC=（5540）=QH2O=（）（5540）= Kcal/ hrQ放熱= QPVC+ QH2O=+= Kcal/ hr冷卻水的焓值：20℃ I1= Kcal/kg 30℃ I2= Kcal/kg冷風(fēng)帶走的熱量：冷風(fēng)的焓值：冬季：I1= [(+)t+2490H知] =[(+104)（15）+2490104] = Kcal/kg絕干氣夏季：I1=[(+)20+2490] = Kcal/kg絕干氣冬季：I2=[(+104)0+2490104] = Kcal/kg絕干氣夏季：I2=[(+)35+2490] = Kcal/kg絕干氣冷風(fēng)用量： 冬季： 夏季：∴冷風(fēng)帶走的熱量如下：冬季：Q=L冬（I2冬I1冬） =（+） =夏季：Q=L夏（I2夏I1夏） =（） = Kcal/ hr冷卻水帶走的熱量：Q=M（）= M冬季： M= 解得M=夏季： M= 解得M=④ 熱水用量的計(jì)算由前面計(jì)算得：Q總=熱水提供的熱量= Q總85% =85% = Kcal/ hr熱水： t進(jìn)=90℃ I= t出=80℃ I=∴G（）=解得熱水用量G=⑤ 預(yù)熱空氣蒸汽用量設(shè)循環(huán)水使用中無(wú)熱量損失蒸汽為3atm，℃，I= Kcal/kg100℃的水，I= Kcal/kg冬季：I85℃I13℃=（+）（85+13）= Kcal/kgL冬（I85℃I13℃）==G（）解得：G= kg/ hr夏季：I85℃I25℃=（+）（8525）= Kcal/kgL夏（I85℃I13℃）==G（）解得：G= kg/ hr⑥ 沸騰床干燥熱效率干燥熱效率：η=蒸發(fā)水分所需熱量/向干燥系統(tǒng)輸入總熱量100% η=Q/Q總=100%=%⑦ 氣流輸送用的空氣量G從沸騰床出來(lái)的PVC樹(shù)脂經(jīng)星形加料器采用氣力輸送進(jìn)入旋風(fēng)分器，混合比取R=7R為單位質(zhì)量氣體所輸送的固體質(zhì)量：R=Gs/GGs=（由物料衡算得）∴G= Gs/R= 設(shè)備的計(jì)算及選型 聚合釜(1)釡外型尺寸及內(nèi)部構(gòu)件輔助設(shè)備釡有效容積：68 m3釡內(nèi)徑：3810mm直筒高度：4923mm釡壁厚度：33+3mm；（碳鋼層：33mm；不銹鋼層：3mm）釡內(nèi)設(shè)計(jì)壓力：釡設(shè)計(jì)溫度：93℃夾套形式：半管螺旋式夾套夾套半管外徑：夾套半管內(nèi)徑：100mm夾套傳熱面積：80 m2內(nèi)冷擋板傳熱面積：18 m2擋板形式：四根圓形底部固定，內(nèi)部有套管的擋板密封形式：雙端面機(jī)械密封攪拌器形式：F傳動(dòng)底伸式，兩層三葉后掠式攪拌器攪拌槳葉尺寸：槳葉直徑：d==1905mm 槳葉寬度：b== 上撓角：ν=15176?！鱰在40℃到55℃時(shí)：Cp，pvc平均= Kcal/kgL＇= L1＇ L＇=∴H2=W/ L1＇ + H1＇=+ = kg/ kg絕干氣綜上得知：冬季絕干空氣用量： kg絕干氣/ hr夏季絕干空氣用量： kg絕干氣/ hr冬季熱風(fēng)：（1+ H1） =（1+104）= kg/ hr夏季熱風(fēng)：（1+ H1＇） =（1+）=② 廢氣出口溫度t2A. 濕度的計(jì)算前五室出來(lái)的干空氣為：L冬= kg絕干氣/ hr L夏= kg絕干氣/ hr由前面計(jì)算知：H冬2= kg/kg絕干氣 H夏2= kg/kg絕干氣又已知溫度：t2=60℃由已知第六室冷風(fēng)用量為熱風(fēng)用量的1/5 故有：冬季：1/5L冬=1/5= kg絕干氣/ hr夏季：1/5L夏=1/5= kg絕干氣/ hr冬：t進(jìn)=15℃ t出=0℃夏：t進(jìn)=20℃ t出=35℃∴出口處濕度為：冬：H=H11/6+H25/6 =1041/6+5/6 = kg/kg絕干氣夏：H= H11/6+ H25/6=1/6+5/6= kg/kg絕干氣B．用在各處的焓值可求得t2I=[(+)t+2490H] （1J=）冬季 I1=[(+)60+2490] = Kcal/kg絕干氣I2=[(+104)0+2490104] = Kcal/kg絕干氣I總=5/6 I1+1/6 I2即（5/61/6）（1/）=[(+)t21+2490]解得: t2＇=℃ 夏季: I1=[(+)60+2490] = Kcal/kg絕干氣I2=[(+)35+2490] = Kcal/kg絕干氣I總=5/6 I1+1/6 I2即（5/61/6）（1/）=[(+)t211+2490]解得: t2＇＇=℃ 冬季出口溫度：t2＇=℃夏季出口溫度：t2＇＇=℃③ 冷卻水用量：冷卻水：t進(jìn)=20℃ t出=30℃濕物料在第Ⅴ室出口溫度：θ2=55℃產(chǎn)品出口溫度：θ3=40℃PVC放熱量為：Q= m℃冬季：H1=104 kg/kg絕干氣夏季：H1＇= kg/kg絕干氣∴冬季：Q=（+104）（8560）Δt式中：ΔH為汽化熱，Cp為比熱50℃到60℃, Kcal/kg Kcal/ hr CpH2O= Kcal/kgΔH+ m℃ Cp，H2O平均= Kcal/kgCsλ0℃=102w/m℃ λ10℃=102w/m℃內(nèi)差法得：℃=102w/m℃=102 Kcal/ hr m℃∴釡外壁給熱系數(shù)α0α0=（102/）[(103103)][3600103103/（102）](1+)= Kcal/ hr m℃(3) 釡壁熱阻的計(jì)算碳鋼層厚：δ1=33mm λ1=45 Kcal/ hr m℃不銹鋼層：δ2=3mm λ2=15 Kcal/ hr m℃粘釡物： δ3= λ3= Kcal/ hr m℃水垢厚： δ4≤㎜ λ4= Kcal/ hr m℃∑δ/λ=（33/45+3/15++）103=103 hr m2℃/ Kcal(4) 夾套傳熱系數(shù)K1/k=1/αi+1/α0+∑δ/λ =1/+1/+103 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(1) 內(nèi)熱式沸騰床示意圖 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：θ1=50℃（含水25% ）產(chǎn)品PVC出口溫度：θ3=40℃（% ）濕物料在第Ⅴ室的出口溫度：θ2=55℃熱風(fēng)的入口溫度：t1=85℃熱風(fēng)經(jīng)沸騰床Ⅰ到Ⅴ室出第Ⅴ室溫度：t2=60℃第Ⅵ室冷風(fēng)溫度：冬季：進(jìn)口15℃ 出口：0℃ 夏季：進(jìn)口20℃ 出口：35℃熱水入口溫度：90℃，經(jīng)Ⅰ到Ⅴ室出口溫度：80℃其中：熱空氣提供的熱量是干燥所需總熱量的的15% 熱水提供的熱量是干燥所需總熱量的的85% 冷風(fēng)用量占熱風(fēng)用量的1/5（體積流量） 第Ⅵ室通冷卻水進(jìn)口溫度：20℃ 出口溫度：30℃ 單位面積的風(fēng)量是相等的 PVC絕干物料進(jìn)料為： kg/ hr H2O：1389 kg/ hr 共計(jì)：+1389= kg/ hr廠址的氣溫為： 夏季平均氣溫：25℃ 平均相對(duì)濕度：65% 冬季平均氣溫：13℃ 平均相對(duì)濕度：53%(3) 熱量衡算① 干空氣用量的計(jì)算公式：ω=G1△t=106/（127）=106 Kcal/ hr℃下，ρH20= kg/ m3∴冷卻水的體積流量為：Q=106/= m3/ hr∴冷卻水的流速：ω=體積流量/截面積= Q/（πr2/2） =[3600()2/2] =② 螺槽的當(dāng)量直徑De的計(jì)算De=4液體流過(guò)的面積/液體潤(rùn)濕周邊=4()2/2/2（+）=夾套的曲率半徑RjRj=2++（+）=③ 冷卻水的Cp，λ，μ值℃= Kcal/ kg℃= Kcal/ kg℃ Cp10℃= kJ/kgCpF夾3600/λ）ρ/μ）（Cp（Deμm/λm)b(μb/μw)c=（）[（）(103103)](1031033600/)(103/103)= Kcal/ hr m℃ (2) 釡外壁給熱系數(shù)α0的計(jì)算 α0=D2/μm)a(ρms③ 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===∴釡內(nèi)壁給熱系數(shù)αiαi= As內(nèi)差法得：℃=103mPas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=℃ μ水0℃=103mPas內(nèi)差法得μ水57℃=103mPa℃② 懸浮液的平均粘度μmμm=（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℃=103mPa℃= Kcal/ kg℃ C水60℃= kJ/kg℃ Cpvc= Kcal/ kg（ρVCM/M）1/3其中：ρVCM=㎝3 C VCM= Kcal/ kgρVCM[2λc+λd2φd(λcλd)]/[ 2λc+λd+φd(λcλd)]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。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/ρ1ρ2(ρ1ρ2)= 70%() 247。(CpmN(λm/T)(NPr)b(λm/T)℃=Q總/Qmax=366/（+）= ④ 引發(fā)劑用量引發(fā)劑用量 Nr=N0(1[I]/[I0])=N0()∴N0=Nr（）引發(fā)劑的半衰期 lnτ1/2=A/TB式中 A=15108 B= T=+57=Lnτ1/2=1510