【正文】 氯乙烯原料、塔頂出料、塔底出料的摩爾分數(shù) ， 已知氯乙烯的摩爾質(zhì)量為 M0=, 聚氯乙烯的摩爾質(zhì)量為 M1取 8 104kg/mol，則： XF=ω/M0247。 (330 24) h= 104kg/h （ 6） 計算反應消耗氯乙烯的質(zhì)量分數(shù) 13 設(shè)反應消耗氯乙烯的質(zhì)量分數(shù)為 ω， 由已知氯乙烯的質(zhì)量 m= 108kg， 原料的總質(zhì)量 M= 108kg， 所以： ω=m247。 25000= 103kg （ 4） 計算原料配料的總質(zhì)量 設(shè)原料的總質(zhì)量為 M，則有 M=m＋ m1＋ m2＋ m3＋ m4＋ m5= 108kg （ 5） 計算原料的總流量 F 設(shè)原料的總流量為 F， 由（ 4） 計算原料的總質(zhì)量為 M= 108kg 計算可得： F=M247。 500= 105kg ⑤ m5:m=:50=1:25000 m5=m247。 2500= 104kg ④ m4:m=:50=1:500 m4=m247。 100= 106kg ③ m3:m=:50=1:2500 m3=m247。 計算如下： ① m1:m=100:50=2:1 m1=2 m=2 108kg= 108kg ② m2:m= :50=1:100 m2=m247。 90%= 108kg （ 3） 計算每個配料的質(zhì)量 設(shè)去離子水的質(zhì)量為 m1， 懸浮劑（聚乙烯醇）的質(zhì)量為 m2，引發(fā)劑 (過氧化二碳酸二異丙酯 )的質(zhì)量為 m3， 緩沖劑（磷酸氫鈉）的質(zhì)量為 m4， 消泡劑（鄰苯二甲酸二丁酯）的質(zhì)量為 m5。 已知：氯乙烯的轉(zhuǎn)化率為 90%，且年產(chǎn)聚氯乙烯為 20 萬噸。 由工藝參數(shù)可知，氯乙烯的轉(zhuǎn)化率為 90%，且年產(chǎn)聚氯乙烯為 20 萬噸。衡算范圍一經(jīng)劃定，便可假想成為一個獨立的體系，凡是通過邊界進入體系的物料屬于輸入項，凡是穿越邊界離開體系的物料屬于輸出項。畫圖的目的是為了物料衡算時分析問題，便于展開計算以及為建立方程式作好準備。 （ 7）聚合壓力 在聚合溫度下，氯乙烯有相應的蒸汽壓力，只有在聚合末期，最大單體聚合后，壓力才明顯下降 [10]。 （ 6）聚合溫度 氯乙烯懸浮聚合溫度的高低決定著聚合產(chǎn)物的相對分子質(zhì)量大小，因此，當配方確定以后必須嚴格控制聚合的溫度。 （ 5）系統(tǒng)中的氧 因為氧對聚合有緩聚和阻聚作用，在單體自由基存在下，氧能與單體作用生成過氧化高聚物 [CH2CHCLOO]n，該物質(zhì)易水解成酸類， 破壞懸浮液和產(chǎn)品的穩(wěn)定性。尤其水中的氯離子、鐵和氧等的含量要嚴格控制，其中氯離子超過一定含量會造成樹脂顆粒不均；水中的鐵會降低樹脂的熱穩(wěn)定性，并能終止反應。 （ 3）分散劑 工業(yè)上常以纖維素類（如羥丙基甲基纖維素、甲基纖維素等）和醇解度 75％～ 90％的聚乙烯醇為主分散劑，以非離子山梨糖醇，如一月桂酸酯、一硬脂酸酯、三硬脂酸酯等為助分散劑，兩者進行復合使用效果也很好。不飽和多氯化物存在，不但降低聚合速率、降 低產(chǎn)物聚合度還容易產(chǎn)生支鏈，使產(chǎn)品性能變壞。氯乙烯雜質(zhì)含量應盡可能低一些，其中脫鹽水 pH值為 ～ 。 3． 工藝條件影響因素 聚氯乙烯聚合時 主要影響因素： （ 1）單體純度 用于懸浮聚合的氯乙烯單體純度在 %以上。 去離子水 聚乙烯 引發(fā)劑 助劑 圖 1 聚氯乙烯懸浮聚合工藝流程示意圖 圖 2 聚氯乙烯懸浮聚合工藝流程圖 1氯乙烯計量罐； 2去離子水計量罐； 7過濾器； 5多級水泵； 8聚合釜； 9泡沫捕集器； 10沉降池； 11堿中和釜； 12離心機； 13料斗； 14螺旋輸送器； 15氣流干燥管； 1 1 1 20旋風分離器； 18沸騰床干燥器； 21振動篩 聚合釜 漿料排放槽 堿處理釜 氣提塔 成品儲存與包裝 離心分離槽 旋風干燥床 經(jīng)篩分 包裝后入庫[8]。經(jīng)脫水后的樹脂具有一定含水量，經(jīng)螺旋輸送器送入氣流干燥管，以 140～ 150℃熱風為載體進行第一段干 燥，出口樹脂含水量小于 8 4%；再送入以 120℃熱風為載體的沸騰床干燥器中進行第二段干燥，得到含水量小于%的聚氯乙烯樹脂。 （ 3） 樹脂的干燥方法 聚氯乙烯樹脂的干燥方法多是采用二段干燥法，即氣流干燥管與沸騰床干燥器結(jié)合使用，其中氣流干燥管脫除的是樹脂上的表面非結(jié)合水，沸騰床干燥器脫除的是樹脂內(nèi)部結(jié)合水。 （ 2） 堿處理 聚合物懸浮液送堿處理釜，用濃度為 36％～ 42％的 NaOH溶液處理，加入量為懸浮液的 %～ %，用蒸汽直接加熱至 70～ 80℃，維持 ～ ，然后用氮氣進行吹氣降溫至 65℃以下時，再送去過濾和洗滌。未聚合的氯乙烯單體經(jīng)泡沫捕集器排入氯乙烯氣柜，循環(huán)使用。待釜內(nèi)壓力從最高 ～ ，可泄壓出料，使聚合物膨脹。然后，對聚合釜夾套內(nèi)通入蒸汽和熱水，當聚合釜內(nèi)溫度升高至聚合溫度（ 50～ 58℃）后，改通冷卻水，控制聚合溫度不超過規(guī)定溫度的正負 ℃。 7 聚氯乙烯由氯乙烯單體通過自由基聚合而成，聚合度 n一般在 500～ 20210范圍內(nèi)，其反應式為： （ CH2=CHCl)n= 在樹脂質(zhì)量上，用懸浮聚合生產(chǎn)的 PVC樹脂的孔隙率提高了 300%以上，經(jīng)過適當處理的樹脂其單體氯乙烯的殘留量由原來的 %降到 %以下。聚合時采用的引發(fā)劑為油溶性的偶氮類、有機過氧化物類和氧化還原引發(fā)體系。即 本設(shè)計選用 懸浮聚合法 作為基本原理 [8]。四種聚合方法的比較如表 2 所示。在四種方法生產(chǎn)的樹脂中， 以懸浮法產(chǎn)量最大，而且由于懸浮聚合法設(shè)備投資和生產(chǎn)成本低， 生產(chǎn)過程簡單， 應用領(lǐng)域?qū)挘?便于控制及大規(guī)模生產(chǎn)，產(chǎn)品適宜性強，是 PVC 的主要生產(chǎn)方式，生產(chǎn)量約占總量的 80%。是目前各種聚合方法中產(chǎn)量最少的一種方法 [7]。 （ 4）溶液聚合法：以甲醇、甲苯、苯、丙酮作溶劑，使氯乙烯單體在溶劑中聚合， 聚合得到的 PVC樹脂因不溶于溶劑而不斷析出。該樹脂常用于 PVC糊的制備。 （ 3）乳液聚合法：氯乙烯單體在乳化劑作用下，分散于水中形成乳液，再用水溶性的引發(fā)劑來引發(fā)，進行聚合，乳 液可用鹽類使聚合物析出，再經(jīng)洗滌、干燥得 6 到 PVC樹脂粉末，也可經(jīng)噴霧干燥得到糊狀樹脂。疏松型樹脂吸油性好，干流動性佳，易塑化，成型時間短，加工操作方便，適用于粉料直接成型