年產(chǎn)9500噸年聚氯乙烯懸浮聚合工藝設(shè)計_畢業(yè)設(shè)計-文庫吧資料
2024-09-05 14:39本頁面
【正文】 每臺釡年平均要工作 8000小時，而每生產(chǎn)一次的周期為 9小時，年投料量（ VCM）為 ，每釡的 出 料量為 ，選擇投料系數(shù)為 ，先用 70 m3的標(biāo)準(zhǔn)釡， VVCM= 1000/837= m3 V水 = 1000/= m3 所需要釡的臺數(shù)為 ( +)/( 70 8000/9)= ，取整數(shù)為 1臺。 = (kmol) 9 表 31 乙烯懸浮聚合操作周期 工序 設(shè)計值 /min 水相加料 30 抽真空 15 加 VCM 15 加熱到 570C 30 恒溫聚合時間 300 回收單體 60 出料 30 清釡 60 聚合周期 540（ 9h） 投入單體的計算 投入單體的 計算： 投料系數(shù)為 、釡的體積為 20m在 20 攝氏度時，ρ VCM=911 kg/m3 ρ H2O= 設(shè)每次投入單體的質(zhì)量為 X 則 X/911+ 以 20m3 釡為例，每次投入單體 。 90%= 103kg ∴每小時要合成氯乙烯 103 kg 產(chǎn)物氣冷凝，精餾等收率為 % 進入精餾系統(tǒng)的 VCM 的量： 247。 X 8000= 103 (kg/h) 轉(zhuǎn)化率： 90%。 [12] 7 圖 21 聚氯乙烯生產(chǎn)工藝流程 8 第 3 章 物料衡算 車間物料衡算 主要工藝參數(shù) ①產(chǎn)品類型：選用疏松型。干燥后的氯乙烯樹脂含水量為 %～ %。干燥器 內(nèi)帶有內(nèi)加熱和內(nèi)冷卻。塔釜之漿料含氯乙烯約 400μg/g，經(jīng)熱交換器冷卻后進入混料槽，再送往離心機進行離心分離。該塔為真空操作，用真空泵維持塔頂?shù)恼婵斩?，并以此來保證塔頂?shù)臏囟取? 由氣柜出來的 VC氣體送至脫濕塔，用 5℃的冷凍鹽水進一步冷凝，兩個冷凝器所冷凝的 VC送至精餾塔進行精餾，所得的精氯乙烯經(jīng)過濾后，按比例送入氯乙烯計量槽與新鮮氯乙烯混合供聚合使用，未凝的氣體送至焚燒爐處理，塔釜的高沸物排放至塔底液罐中，加熱以進一步回收部分氯乙烯。 VC 回收工序 VC回收工序包括 VC氣體回收至氣柜、 VC氣體壓縮、精餾等部分。當(dāng)釜內(nèi)單體轉(zhuǎn)化率達到 85%以上，這時釜內(nèi)聚合壓力為 MPa，由計量泵向釜內(nèi)加入一定量的終止劑，未反應(yīng)的氯乙烯單體經(jīng)自壓回收后，當(dāng)壓力降至 Kpa 6 時，將釜內(nèi)漿料升溫至 70℃左右，進行真空回收，真空度為 500 mmHg～550mmHg，最后漿料中的氯乙烯含量在 700μ g/g。當(dāng)氯乙烯開始聚合反應(yīng)并釋放出熱量時，夾套內(nèi)改通冷卻水以及時移除反應(yīng)熱，并使反應(yīng)溫度控制在 57177。最后將新鮮氯乙烯與回收后經(jīng)處理的氯乙烯依一定比例（回收的 VCM占總量的 10%），送入計量槽內(nèi)計量，再經(jīng)單體過濾器過濾后加入釜內(nèi)，開啟多級往復(fù)泵將引發(fā)劑 計量后加入釜中。反之，則生成緊密型樹脂。抽出氣體后的漿料進行離心分離，使氯乙烯含水 25%，再進入干燥器干燥至含水%~%，過篩后即得產(chǎn)品。 聚氯乙烯配方 表 12 聚氯乙烯生產(chǎn) 配方 [3] 原 料 名 稱 相對分子質(zhì)量 摩 爾 比 質(zhì) 量 /kg 投 料 量 /kg 氯乙烯 100 軟水 200 聚乙烯醇 IPP（引發(fā)劑） 103 抗魚眼劑 由于用量較少，故可忽略不計 防粘釜劑 丙酮縮氨基硫脲（終止劑） 5 第 2 章 聚氯乙烯生產(chǎn)工藝流程設(shè)計 聚氯乙烯生產(chǎn)工藝流程簡述 懸浮聚合過程是向聚合釜中加入無離子水和懸浮劑，加入引發(fā)劑后密 封聚合釜， 真空脫除釜內(nèi)空氣和溶于物料中的氧，然后加入單體氯乙烯之后開始升溫、攪拌、反應(yīng)開始后維持溫度在 50℃左右，壓力 ~，當(dāng)轉(zhuǎn)化率達到 70%左右開始降壓，在壓力降至 ~ 時即可停止反應(yīng)。 隨著樹脂型號增大，分子量及黏度減小， 產(chǎn)品機械強度也隨之下降 ；但玻璃化溫度（ Tg）有所降低，則使成型加工溫度低，流動性好而易于加工。 cm 以上】 ，高透明性輸液袋、瓶料、包裝透明片材、“魚眼”雜質(zhì)少的透明唱片以及白 4 色制品等。根據(jù)不同規(guī)格的聚氯乙烯高聚物，采用不同塑化配方和加工方法 可制成硬質(zhì)和軟質(zhì)制品。 ⑻ 機械性能 聚氯乙烯抗沖擊強度較高，常溫常壓下可達 10MPa。能耐 25%以下的燒堿 ， 對鹽類也相當(dāng)穩(wěn)定。 ⑸ 老化性能 較耐老化，但在光照（尤其光波長為 270310nm 時）和氧化作用下會緩慢分解，釋放出 HCl，形成羰基，共軛雙鍵而變色。 ⑶ 燃燒性能 PVC 在火焰上能燃燒，并降解釋放出 HCl， CO 和苯等低分子量化合物，離火自熄。 由于設(shè)計者的理論知識有限，設(shè)計經(jīng)驗的缺乏，在設(shè)計的過程中難免會有一些不足和錯誤之處，敬請各位老師指評指正。 設(shè)計圖紙包括 1 張工藝流程圖； 1 張聚合釜裝配圖。 本設(shè)計的內(nèi)容是在簡要介紹聚氯乙烯發(fā)展?fàn)顩r及其性質(zhì)、用途，工藝方法選擇的基礎(chǔ)上，重點介紹了采用懸浮聚合法生產(chǎn) PVC 的工藝過程，產(chǎn)量為年產(chǎn) 9500噸。 關(guān)鍵詞： 聚氯乙烯 ； 懸浮聚合工藝 ； 干燥 ； 單體 ； 生產(chǎn)工藝 II Abstract The design for the 9,500 tons of PVC polymerization process design throughout the design file is posed by two parts of the design specification and design drawings. In the design manual, a brief introduction of PVC production status, development trends, performance, and the main purposes highlighted by suspension polymerization as the polymerization process production methods. In the design process, according to the requirements of the design task book to conduct a more detailed material balance and heat balance and the the polymerizer calculation process calculation and selectio
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