畢業(yè)設(shè)計(jì)----聚氯乙烯反應(yīng)釜設(shè)計(jì)(參考版)
2024-12-05 19:36本頁面
【正文】 。 學(xué)無止境。 另外，衷心感謝我的同窗同學(xué)們和機(jī)電系的師兄師姐們，在我畢業(yè)論文寫作中，與他們的探討交流使我受益 頗多；同時(shí)，他們也給了我很多無私的幫助和支持，我再次深表謝意。 同時(shí)，我要感謝我們系給我們授課的各位老師，正是由于他們的傳道、授業(yè)、解惑，讓我學(xué)到了專業(yè)知識(shí)，并從他們身上學(xué)到了如何求知治學(xué)、如何為人處事。 *老師學(xué)識(shí)淵博、治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)，待人平易近人，在他們的悉心指導(dǎo)下，我不僅學(xué)到了扎實(shí)的專業(yè)知識(shí)，也在怎樣處人處事等 方面收益很多；同時(shí)他們對工作的積極熱情、認(rèn)真負(fù)責(zé)、有條不紊、實(shí)事求是的態(tài)度，給我留下了深刻的印象，使我受益非淺。在本論文完成之際，首先要向我的導(dǎo)師 *老師致以誠摯的謝意。 100m3聚合釜的研制和成套工藝技術(shù)的開發(fā)，在國內(nèi)聚氯乙烯生產(chǎn)史上具有劃時(shí)代的歷史意義和深遠(yuǎn)影響，將極大地推動(dòng)國內(nèi) PVC 行業(yè)的技術(shù)進(jìn)步和長遠(yuǎn)發(fā)展。同樣規(guī)模的裝置，采用大型釜，較容易實(shí)現(xiàn) DCS 控制。由于引進(jìn)國外 100m3 以上聚合釜及 成套工藝技術(shù)設(shè)備費(fèi)用和技術(shù)費(fèi)用相當(dāng)昂貴，在今后較長一段時(shí)期內(nèi)，國產(chǎn)化100m3聚合釜及其成套工藝技術(shù)將是企業(yè)的理想選擇。采用 100m3聚合釜可以生產(chǎn)產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定的聚氯乙烯高型號(hào)樹脂，更好地滿足下游加工企業(yè)的需要。更重要的是， 40 萬 t/a 聚氯乙烯生產(chǎn)裝置，采用 70m3聚合釜需要同 時(shí)重復(fù)建設(shè) 4 條生產(chǎn)線，而采用 100m3 聚合釜，只需要 2 條生產(chǎn)線，不但節(jié)約了建設(shè)投資，而且給操作控制上帶來了方便，減少了生產(chǎn)運(yùn)行的費(fèi)用。采用 100m3聚合釜及成套工藝技術(shù)，在目前國內(nèi)聚氯乙烯生產(chǎn)企業(yè)建設(shè)大規(guī)模生產(chǎn)裝置（ 20 萬 t/a 以上）中具有較好的綜合經(jīng)濟(jì)效益。 第 14 頁 共 17 頁 三、 經(jīng)濟(jì)比較和發(fā)展前景 2021 年以來，國內(nèi)聚氯乙烯行業(yè)由于除了石油路線外，還有電石路線，因此更成為投資 的熱門，出現(xiàn)了多原料路線齊上的熱潮。 實(shí)際密封壓差Δ Pa= 2 = MPa。 （ 2）電磁線圈的磁感應(yīng)強(qiáng)度 B 和磁場強(qiáng)度 H : 選取導(dǎo)磁材料為坡莫合金 ,磁導(dǎo)率μ = H/ m,單位長度線圈匝數(shù) n = 15,電流 I = 2 A,則 : B =μ nI = 15 2 = T H = nI = 30 A/ m 第 13 頁 共 17 頁 (3)根據(jù)磁場強(qiáng)度的分布 ,按數(shù)值方法計(jì)算出每極磁感應(yīng)強(qiáng)度差值為 : Δ B = B2 B1 = = T (4)選用碳?xì)浠衔镒骰旱募{米磁性流體 ,飽和磁化強(qiáng)度為 : M s = 48 367 A/ m 即 T (5)按公式 1 可得單極密封壓差為 : Δ p = Ms( B2 B1)= 7 MPa 密封裝置采用多個(gè)兩極密封串聯(lián)而構(gòu)成兩極 多級密封 , 取每個(gè)磁極的級數(shù) n = 30,兩極密封的計(jì)算密封壓差為 : Δ p = 2n Ms( B2 B1) = MPa 取兩極密封的恢復(fù)壓差為 : p = Mpa (6)兩極密封的個(gè)數(shù)為 : 兩極密封裝置有 3 個(gè)磁極 ,第一極和第三極的極數(shù)為 30,第二極的級數(shù)為 60。 M s——— 磁性流體的飽和磁化強(qiáng)度。密封結(jié)構(gòu)如圖 3 所示。在 磁性極靴表面開設(shè)若干矩形齒結(jié)構(gòu) ,在外磁場的作用下 ,使微納米磁性流體穩(wěn)定在矩形齒下端 ,組成多級密封 。 基于上述 3 個(gè)問題 ,該課題采用機(jī)械填料與微納米磁性流體聯(lián)合密封方案 ,來解決其密封泄漏問題 ,結(jié)構(gòu)如圖 2 所示。 (2) 由于反應(yīng)釜攪拌軸長徑比較大 ,其轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的擺動(dòng)比其它傳動(dòng)軸要大得多 ,使磁性流體沿徑向移動(dòng) ,導(dǎo)致磁性流體密封能力下降。 采用多層攪拌，各層漿葉間的距離為（ 1~） D，如距離遠(yuǎn)則各層漿葉之間的作用場可能有未受到攪拌區(qū)，距離近則來自相鄰漿葉的液流可能速度相近也混合不好，選擇間距 c 推進(jìn)式攪拌器常用轉(zhuǎn)速為 100~500rPm。 推進(jìn)式攪拌器直徑和反應(yīng)釜直徑比為 1：（ 3~4）。 H 夾 由傳熱面積來決定，夾套高一般不低于料液高，以保證充分的熱交換。 釜內(nèi)：物料比重 ρ ，黏度 μ ，溫度 t，壓力 P 夾套：水蒸氣溫度 T，壓力 P 釜容積 Vg，傳熱面積 S ⑴ 釜體設(shè)計(jì)： 估算內(nèi)徑： 確定筒體高度： 封頭設(shè)計(jì)： 封頭選取與筒體相同的內(nèi)徑，下封頭即承受內(nèi)壓又承受外壓，上封頭僅承受內(nèi)壓，考慮受力合理和制造方便，選用標(biāo)準(zhǔn)橢圓 形封頭，材料也為 A3R。 第 10 頁 共 17 頁 二、 機(jī)械設(shè)計(jì) 在化工生產(chǎn)中，帶攪拌的反應(yīng)釜具有廣泛應(yīng)用。當(dāng)聚合轉(zhuǎn)化率達(dá)到 80%以后，聚合釜的反應(yīng)壓力將會(huì)逐步降低，根據(jù)反應(yīng)壓力的變化可以推算出轉(zhuǎn)化率。綜合多種因素考慮，一般將轉(zhuǎn)化率控制在 85%~90%比較適宜。但對于注水量、注水起止時(shí)間的控制仍然需要根據(jù)具體情況進(jìn)行調(diào)節(jié)，以滿足生產(chǎn)的實(shí)際需要達(dá)到最佳效果。 反應(yīng)中途注水 反應(yīng)中途注水的工藝是根據(jù)反應(yīng)狀況在反應(yīng)過程的某一階段用泵向釜內(nèi)注入一定量的水，以保持物料體積恒定。 a)。目前國外最高的聚合生產(chǎn)技術(shù)可以達(dá)到每年 600t/ m3pvc樹脂，國內(nèi)
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