【正文】 備，同樣必須強(qiáng)調(diào)設(shè)備及其所采用材質(zhì)的可靠性，特別對生產(chǎn)中的關(guān)鍵設(shè)備，一定要在充分調(diào)查研究和對比的基礎(chǔ)上，作出科學(xué)的選定。作為工業(yè)生產(chǎn)，不允許把不成熟或未經(jīng)生產(chǎn)考驗(yàn)的設(shè)備用于設(shè)計(jì)?！妫㏎3=Q1=mt1Q4=mt2Q5+ Q6= Q210%利用Q1+Q2+Q3=Q4+Q5+Q6（Q2符號為負(fù)）可求得：Q2=第5章 設(shè)備選型 選型原則設(shè)備的選擇和計(jì)算必須充分考慮工藝上的要求，力求做到技術(shù)上先進(jìn)，經(jīng)濟(jì)上合理，亦即選用的設(shè)備能與生產(chǎn)規(guī)模相適應(yīng)，并應(yīng)獲得最大的單位產(chǎn)量；能適應(yīng)產(chǎn)品品種變化的要求，并確保產(chǎn)品的質(zhì)量；能降低勞動強(qiáng)度，提高勞動生產(chǎn)率；能降低原材料及相應(yīng)的公用工程（水，電，氣）的單耗；能改善環(huán)境保護(hù)，設(shè)備制造較易，材料易得，操作及維修保養(yǎng)方便。℃）Q3=73=Q1=mt1Q4=mt2Q5+ Q6= Q210%利用Q1+Q2+Q3=Q4+Q5+Q6（Q2符號為負(fù)）可求得：Q2=2 旋風(fēng)干燥床熱量衡算旋風(fēng)干燥床 聚乙烯 聚乙烯25℃ 水 水 40℃ 易揮發(fā)雜質(zhì) 雜質(zhì)=（）+（10/）+（）=（Kg℃）Q3=Q1=mt1Q4=mt2Q5+ Q6= Q210%利用Q1+Q2+Q3=Q4+Q5+Q6（Q2符號為負(fù)）可求得：Q2=堿中和釜 聚乙烯 聚乙烯18℃ 水 水 25 ℃ NaOH溶液 雜質(zhì)=（）+（15/）+（）= KJ/（Kg℃）總熱損失（Q5+ Q6）為反應(yīng)熱的10%聚合釜 氯乙烯 水25 ℃ 水 18 ℃ 引發(fā)劑和助劑 聚乙烯=（100/）+（）= KJ/（Kg℃）（Kg熱量衡算和物料衡算相結(jié)合，通過工藝計(jì)算，可以確定設(shè)備的工藝尺寸，如設(shè)備的臺數(shù)，容積，傳熱面積等參數(shù)。生產(chǎn)過程中所產(chǎn)生的化學(xué)熱效應(yīng)與物理變化熱效應(yīng)會使物料溫度上升或下降，為了保證生產(chǎn)過程在一定溫度條件下進(jìn)行則需要環(huán)境對生產(chǎn)系統(tǒng)有熱量的加入或放出，對于新車間設(shè)計(jì)，熱量衡算是在物料衡算的基礎(chǔ)上進(jìn)行的。生產(chǎn)中一般無軸功或軸功相對較小，可以忽略不計(jì)。生產(chǎn)任務(wù)： 1天10千克每天生產(chǎn)量： 10千克每小時(shí)生產(chǎn)量： 10/24=1 聚合釜物料衡算去離子水純度 100% 氯乙烯純度 99% 懸浮劑（聚乙烯醇） 97% 引發(fā)劑（過氧化二碳酸二異丙醇） 97%緩沖劑（磷酸氫二鈉） 99% 消泡劑（鄰苯二甲酸二丁酯） 99%轉(zhuǎn)化率： 93%（1）進(jìn)料去離子水： 氯乙烯： 引發(fā)劑： 懸浮劑 緩沖劑 （2）出料去離子水： 聚氯乙烯： 氯乙烯： 引發(fā)劑： 懸浮劑 緩沖劑 2堿中和釜物料衡算NaOH溶液濃度： 36％NaOH溶液：聚氯乙烯 ：100溶劑水： 聚氯乙烯： 轉(zhuǎn)化率為 %（1）進(jìn)料NaOH溶液： 溶劑水： 聚氯乙烯： （2）出料NaOH溶液： 溶劑水： 聚氯乙烯： 熱量衡算精細(xì)化工生產(chǎn)一般在規(guī)定的壓力，溫度和時(shí)間等溫度等工藝條件下進(jìn)行，生產(chǎn)過程中包括有化學(xué)過程和物理過程，往往伴隨著能量變化。此表用來描述和識別所有進(jìn)入體系和離開體系的物料。倘若年產(chǎn)量在數(shù)值上太大，計(jì)算起來不方便，則可先按100千克或100摩爾原料（也可按任何別的方便的數(shù)量）出發(fā)進(jìn)行計(jì)算。若作為計(jì)算基準(zhǔn)的數(shù)量在流程中是已知的，如已知單位時(shí)間內(nèi)原料投放量，則以此數(shù)據(jù)為基準(zhǔn)，采用“順?biāo)惴ā?，就能方便的?jì)算出單位時(shí)間的產(chǎn)品，中間產(chǎn)品以及三廢的各股物料量。為了便于計(jì)算，常采用劃定衡算范圍的方法。因此，這種圖要畫得相當(dāng)詳盡，不但所有已知數(shù)據(jù)要標(biāo)明在圖上，那些待求的未知數(shù)據(jù)（以恰當(dāng)?shù)姆柋硎荆┮矐?yīng)一并標(biāo)明在圖上，還應(yīng)畫出所有物料線，并包括每股物料的名稱，數(shù)量，組成及流向，以及與計(jì)算有關(guān)的工藝條件（如溫度，壓力，流量，配比等）。（1）原料，輔料，中間產(chǎn)物及產(chǎn)品的規(guī)格（2）過程中單位時(shí)間內(nèi)的物流量（3）有關(guān)消耗定額（4）有關(guān)轉(zhuǎn)化率，選擇性，單程收率（5）有關(guān)物理化學(xué)常數(shù)根據(jù)計(jì)算任務(wù)畫物料流程圖或物料衡算方框圖。通過物料平衡，在已知產(chǎn)品生產(chǎn)任務(wù)情況下，算出所需原材料，生成的副產(chǎn)品及廢物等的生成量；或者在已知原材料投放的情況下算出產(chǎn)品，副產(chǎn)品及廢物量。由此，設(shè)計(jì)工作從定性分析轉(zhuǎn)入定量計(jì)算。物料衡算在生產(chǎn)和設(shè)計(jì)中都得到廣泛的應(yīng)用。 工藝流程示意圖離心分離槽氣提塔堿處理釜漿料排放槽聚合釜去離子水 聚乙烯 引發(fā)劑 助劑 旋振篩旋風(fēng)干燥床 成品儲存與包裝 工藝配方和工藝參數(shù)（質(zhì)量份）： 去離子水 100 氯乙烯 50～70懸浮劑（聚乙烯醇） ～ 引發(fā)劑（過氧化二碳酸二異丙醇） 0. 02～EHP過氧化二碳酸二（2乙基己酯）緩沖劑（磷酸氫二鈉） 0～ 消泡劑（鄰苯二甲酸二丁酯） 0～ ：①聚合聚合溫度 50～58℃（依PVC型號而定）聚合壓力 ～ ～聚合時(shí)間 8～12h轉(zhuǎn)化率 90％②堿處理NaOH濃度 36％～42％加入量 ％～％溫度 70～80％時(shí)間 ～③脫水緊密型樹脂含水率 8％～15％疏松型樹脂含水率 15％～20％④干燥第一段氣流干燥管干燥 干燥溫度 140～150℃風(fēng)速 15m/s物料停留時(shí)間 含水率 ＜4％第二段沸騰床干燥干燥溫度計(jì) 120℃物料停留時(shí)間 12min含水率 ＜％第三章 物料衡算物料衡算是化工計(jì)算中最基本，最重要的內(nèi)容之一，是進(jìn)行化工計(jì)算的基礎(chǔ)。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(fēng)為載體進(jìn)行第一段干燥，出口樹脂含水量小于4%；再送入以120℃熱風(fēng)為載體的沸騰床干燥器中進(jìn)行第二段干燥，%的聚氯乙烯樹脂。利用這種旋風(fēng)分離干燥器干燥的高度疏松聚氯乙烯樹脂，干燥前含水量為30%，%以下。用這樣的方法使樹脂充滿每一個(gè)干燥室。返回錐形擋板的中心開口時(shí)，旋轉(zhuǎn)的粉粒受離心力作用和固體粒子受室壁壓力散開，在這里它們停止運(yùn)動，返回錐形擋板的中心開口，這樣進(jìn)入下一個(gè)室。粉粒在室A中旋轉(zhuǎn)流動中通過擋板的中心開口流入上層B室。干燥器為一個(gè)垂直的圓柱形塔，其中用環(huán)形擋板分成若干個(gè)干燥室。這里的第二段干燥過程由于物料停留時(shí)間長，投資較大，熱效率較差，費(fèi)用較高，因此，國內(nèi)外工業(yè)生產(chǎn)改進(jìn)較大，如赫司特公司采用的MST旋風(fēng)干燥器，具有停留時(shí)間適用、熱效率利用好的特點(diǎn)。堿處理的目的： 破壞殘存的引發(fā)劑、分散劑、低聚物和揮發(fā)性物質(zhì)，使其變成能溶于熱水的物質(zhì)，便于水洗清除。被氯乙烯氣體帶出的少量樹脂在泡沫捕集器捕集下來，流至沉降池中，作為次品處理。因?yàn)榫勐纫蚁┝５氖杷沙潭扰c泄壓膨脹的壓力有關(guān)，所以要根據(jù)不同要求控制泄壓壓力。當(dāng)轉(zhuǎn)化率達(dá)60～70％，有自加速現(xiàn)象發(fā)生，反應(yīng)加快，放熱現(xiàn)象激烈，應(yīng)加大冷卻水量。： 懸浮聚合的過程是先將去離子水用泵打入聚合釜中啟動攪拌器,依次將分散劑溶液、引發(fā)劑及其他助劑加入聚合釜內(nèi)。工藝路線一經(jīng)確定，即可進(jìn)行工藝流程的設(shè)計(jì)，因此，工藝路線是工藝流程設(shè)計(jì)的依據(jù)。輕化工產(chǎn)品生產(chǎn)的特點(diǎn)之一就是生產(chǎn)方法的多樣化。b． 聚合壓力 在聚合溫度下，氯乙烯有相應(yīng)的蒸汽壓力，只有在聚合末期，大最單體聚合后，壓力才明顯下降[7]。并且，要確保溫度控制平穩(wěn)，要有降溫處理手段，防止出現(xiàn)異?，F(xiàn)象，一般采用大流量低溫差循環(huán)方式。a． 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(dāng)配方確定以后必須嚴(yán)格控制聚合的溫度。（消泡劑） 鄰苯二甲酸二丁酯、（未）飽和的C6～C20羧酸甘油酯等。常用的防止黏釜的方法有選擇合適的引發(fā)劑；在水相中加入水相阻聚劑如次甲基藍(lán)、硫化鈉等；在釜民壁、攪拌器等設(shè)備上噴涂一定量的防黏釜?jiǎng)?，常見的防黏釜?jiǎng)┤缢『?、亞硝基P鹽，還有多元酚的縮合物等。b. 防止黏釜?jiǎng)? 在氯乙烯的懸浮聚合中，存在著黏釜現(xiàn)象，它不但影響聚合的傳熱，也影響產(chǎn)品的質(zhì)量。這樣可確保引發(fā)劑良好的分解速率，分散劑的穩(wěn)定性防止因產(chǎn)物裂解時(shí)產(chǎn)生的HCL，造成懸浮液的不穩(wěn)定，進(jìn)而造成黏釜、清釜、傳熱的困難，并影響產(chǎn)品質(zhì)量。所以，無論從聚合的角度還是從安全的角度都應(yīng)將各各原料中的氧和系統(tǒng)中的氧徹底清除干凈。疏松型樹脂（以聚乙烯醇為分散劑）的生產(chǎn)，單體與水的質(zhì)量比為1：1～1：。尤其水中的氯離子、鐵和氧等的含量要嚴(yán)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(yīng)。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(jìn)行復(fù)合使用效果也很好。如果采用復(fù)合型引發(fā)劑，最好是一種引發(fā)劑的t1/2為4～6h。t1/2—