【正文】 泵有穩(wěn)壓系統(tǒng)，另外該泵出口脫鹽水還用于聚合釜的注入水，比保證釡內(nèi)容積恒定。 (4) 助劑的配制及加料 ： ① 緩沖劑系統(tǒng) 緩沖劑是在配制槽中配制，配制時需 15～ 30 分鐘，不設(shè)單獨貯槽，加緩沖劑時，計算機程序關(guān)閉循環(huán)線，打開充料伐， 經(jīng)充裝泵， 將緩沖劑加到稱重槽中到規(guī)定時間用加料泵加入到聚合釜中，同時重新使用循環(huán)系統(tǒng)使緩沖劑配制槽中物料續(xù)循環(huán)。 分 散劑 A： 分散劑在配制槽中配制，分散劑加料時，先將分散劑打入計量槽（此時循環(huán)已停），達到定量后，啟動循環(huán)系統(tǒng)，同時計量槽中分散劑用充裝泵打入聚合釜。此溶液攪拌較強烈，以防分散劑分離。 ④ 引發(fā)劑系統(tǒng) 引發(fā)劑在引發(fā)劑配制槽中配制，配制合格后放入引發(fā)劑貯槽中貯存待用。加引發(fā)劑時，先由貯槽放到引發(fā)劑稱重槽中，然后用加料泵定量加入聚合釜內(nèi)。加終止劑時，按規(guī)定的程序，用終止劑充裝泵從終止劑貯槽中抽出，配方量的終止劑經(jīng)計量后從注入管加入聚合釜，加終止劑時應(yīng)關(guān)閉注入水切斷閥，加完終止劑后應(yīng)關(guān)閉聚合釜終止劑閥及終止劑泵出口閥，停泵。 ⑥ 涂壁系統(tǒng) 涂壁劑溶液在配制槽中按規(guī)定配方進行配度和貯存。 聚合系統(tǒng) 聚合： 若聚合釜打開過釡蓋，則需抽真空真空度為 710mmHg 柱，將緩沖劑加到脫鹽水總 第一章 文獻綜述 18 管內(nèi)，然后用脫鹽水把緩沖劑帶入到聚合釜。 聚合反應(yīng)開始后，向擋板通入冷卻水并達到最大流量，然后向夾套中通入冷卻水，并保持反應(yīng)溫度，冷卻水流量由計算機根據(jù)聚合釜上、中、下溫度控制，同時計算機計算出反應(yīng)放出的熱量，并與聚氯乙烯聚合動力浮模型的理論計算值比較，計算出 VCM 到 PVC 的轉(zhuǎn)化率。 聚合反應(yīng)終點，可依據(jù)反應(yīng)時溫度或測定單體轉(zhuǎn)化率及根據(jù)壓力降來確定 ，通常按壓力降來確定，當聚合反應(yīng)到達終點時，定量的終止劑將自動加入到聚合釜內(nèi)以終止聚合反應(yīng)。 回收系統(tǒng) （ 1） 漿料汽提系統(tǒng) 由汽提塔漿料槽底部來的漿料，經(jīng)塊料破碎機破碎后，用汽提塔供給泵經(jīng)板式換熱器與汽提完畢的漿料換熱，一部分從塔頂加入汽提塔，另一部分回流到漿料槽，同時蒸汽由汽提塔底部進入； VCM 由蒸汽汽提帶走。 （ 2） 廢水汽提系統(tǒng) 這些廢水貯存在廢水貯槽中，由塔底泵打出與廢水汽提塔底出來的熱水換熱器后，一部分由塔頂加入廢水汽提塔中，另一部分循環(huán)，同時蒸汽由塔底加入與廢水進行傳質(zhì)交換后，廢水中 VCM 提出并由塔頂帶走，隨后進入塔頂冷凝器冷凝，不凝液去 第一章 文獻綜述 19 壓縮機壓縮回收，冷凝液回收到廢水貯槽，廢水汽提塔塔釜的廢水用泵打出，經(jīng)換熱器換 熱后進入廢水池，并與離心機母液，一起排除界區(qū)。 干燥 系統(tǒng) 經(jīng)汽提塔汽提的漿料由汽提塔出塔泵送至干燥漿料槽，漿料槽做為離心機供料槽暫時儲存漿料，然后漿料經(jīng)漿料過濾器過濾并經(jīng)離心機供料泵一部分送至離心機，另一部分回流至漿料槽，經(jīng)離心機分離水份后的的濾餅，經(jīng)過中間料斗，由螺旋輸送器、振動加料器及分散加料器加入氣流管內(nèi)。旋風(fēng)干燥床是由多層強制旋流擋板組成，夾帶 PVC 的熱風(fēng)由底部沿切向進入旋風(fēng)干燥床，經(jīng)強制旋流板幾乎以恒定的動量矩從床內(nèi)通過，再 由頂部排出至旋風(fēng)分離器。 其中，干燥所用的熱風(fēng)使用主風(fēng)機 加入，主風(fēng)機皆有過濾器，潔凈的空氣用加熱器加熱后，從沸騰床底部進入干燥器。干燥好的樹脂由星型加料器和排風(fēng)機抽至旋風(fēng)分離器，使氣固相分離，氣相在用 2雙筒旋風(fēng)分離器分離，氣體排空，兩個分離器分離出的樹脂經(jīng)雙重闡和星型加料器進入圓型振動篩進行篩 分，合格的成品進入中間料倉然后由工人包裝送至倉庫。（ 1400） =由已知注入水溫 20℃ ，此時 ρ水 20℃ = 注入水量為 =③ 聚合反應(yīng)時間 a 夾套傳熱量 =傳熱面積 傳熱系數(shù) Δtm夾 Δtm夾 =[(577)(5712)]/ln[(577)(5712)]=℃ ∴ Q 夾 =51080=106kcal/h b 同理可計擋板傳熱量 Q 擋 =F 擋 K 擋 Δtm擋 Δtm擋 =[(577)(5715)]/ln[(577)(5715)]=℃ Q 擋 =94618=105kcal/h c 注入水流量 Q 注 =CpwΔt 注入水溫由 20℃ 升到 57℃ 平均水溫 t 平均 =（ 20+57） /2=℃ 注入水比熱容 Cp20℃ =（ kg℃ ） 山東科技大學(xué) 第二章 工藝計算 22 Cp40℃ =（ kg℃ ） 其平均比熱容 Cp 平均 =（ kg℃ ） =（ kg℃ ） ∴ Q 注 =37= 105/η 反 最大移熱量 Qmax=Q 夾 +Q 擋 +Q 注 = 106+ 105/η 反 物料總放熱量 Q 總 =GX%ΔH℃ 加入總物料量 G== ΔHx=366kcal/kgQ 總 /Qmax=366/（ 106+ 105） = ④ 引發(fā)劑用量 引發(fā)劑用量 Nr=N0(1[I]/[I0])=N0/() ∴ N0=Nr/（ ） 引發(fā)劑的理論消耗量取 引發(fā)劑的半衰期 lnη1/2=A/TB 式中 A=15108 B= T=+57= lnη1/2=15108/= η1/2= N0=Nr/（ ） =實際加入量 EHP 量（分子量 346）： 346106= ⑤ 緩沖劑用量 緩沖劑 =單體 緩沖劑用量 =（ ） = ⑥ 分散劑用量 88% PVA % PVA ⑦ 終止劑（ ATSC） ATSC=[I]/2=出料（以釜為標準） 出料中的 PVC 量： = 損失的 PVC 量： = 未反應(yīng) VCM： = 脫鹽水： = 回收 VCM： = 剩余 VCM： = （ 4）物料平衡表 山東科技大學(xué) 第二章 工藝計算 23 表一 物料衡算表 （單釜） 序號 品名 進料量（ kg） 出料量（ kg） 1 VCM 回收 剩余 2 PVC 損失 3 脫鹽水 4 注入水 5 EHP 6 ATSC 7 緩沖劑 8 分散劑 合計 (5) 聚合釜臺數(shù)及設(shè)備后備系數(shù)的計算 加料時間：水， 30min 單體： 30min 助劑： 30min 出料時間： 30min 排空時間： 30min 清釜時間： 30min 冷凝攪拌時間： 30min ∴ 聚合輔助時間： ta=307=210min= hr ∴ 每釡聚合時間： tη=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%%） =每年生產(chǎn)的釡次： 8000/= 釡次 /年 ∴ 每年可以生產(chǎn) PVC 量（絕干）： = 107kg/年 對于本設(shè)計要求的 20 萬噸 /年（含水 %）的產(chǎn)量應(yīng)需 70 m3 聚合釜臺數(shù)為： 108（ %） / 107= ∴ 實際取 10 臺聚合釜 山東科技大學(xué) 第二章 工藝計算 24 釡后備系數(shù) =（實際釡臺數(shù) 理論臺數(shù)） /理論臺數(shù) =（ ） /=% 混料槽 （ 1）物料平衡圖 圖 2 混料槽物料平衡圖 （ 2）已知數(shù)據(jù) 進料 PVC： 10= 收率 % 水、助劑： （ +++++） 10= kg 進料 VCM 出混料槽 VCM 含量為 7000ppm （ 3）計算 出料中的 PVC 量： = 損失的 PVC 量： = 設(shè)出料中 VCM 為 Xkg X/(+ +X)=7000106 ∴ X= 回收 VCM： = （ 4）物料平衡表 表二 混料槽物料平衡圖 序號 品名 進料量（ kg） 出料量（ kg） 山東科技大學(xué) 第二章 工藝計算 25 1 PVC 損失 2 VCM 回收 3 水、助劑 合計 汽提塔 （ 1）物料平衡圖 圖 3 汽提塔物料平衡圖 （ 2）已知數(shù)據(jù) 塔頂數(shù)據(jù)： 75 ～ 80℃ 塔底溫度 ： t 底 =110℃ 出汽提塔的 VCM 為 50ppm 收率： % 產(chǎn)量為 20 萬噸 /年 年工作時間數(shù)： 8000h PVC 含水量： % （ 3）計算 ① PVC 的進料量 每小時生產(chǎn)純干： 2108（ ） /8000=24925kg/h 考慮以下各步收率 山東科技大學(xué) 第二章 工藝計算 26 汽提塔： % 離心機： 99% 沸騰床： 99% 包裝： % 故汽提塔進料中含 PVC GPVC=24925/()= 以 PVC 為基準 轉(zhuǎn)化系數(shù) ② 水、助劑的量 水、助劑： =③ VCM 的量 VCM： =④ 熱量計算 80℃ ，塔底溫度為 110℃ 對于 VCM t 平均 =（ 80+100） /2=95℃ VCM 比熱 Cp90℃ =℃ Cp100℃ =℃ 用內(nèi)插法求得 Cp95℃ =℃ =℃ 110℃ VCM 汽化熱 ΔHVCM=3034cal/克分子 =水的比熱 Cp90℃ =℃ Cp100℃ =℃ =1