【正文】 ，堿洗后的 反應氣與聚合回收的未反應氣體一起進入氣柜。進入精餾塔，塔頂分出乙炔與氯乙烯氣體與全凝器中未冷凝的氣體一起進入尾氣冷凝器不凝氣體排空，凝液回入粗餾塔上部。經(jīng)殘液管槽入蒸出釜，間歇處理回收溶解的氯乙烯送去氣柜，高沸物送回收裝置。聚氯乙烯按聚合方法分四大類：懸浮法聚氯乙烯，乳液法聚氯乙烯、本體法聚氯乙烯、溶液法聚氯乙烯?！　腋》ň勐纫蚁polyvinylpolymerization))是目前產(chǎn)量最大的一個品種。緊密型聚氯乙烯樹脂的粒子為表面光滑、無孔的實心球狀結(jié)構。它與緊密型相比，具有流動性好，吸油性好、易塑化等優(yōu)點。 懸浮法聚氯乙烯按絕對粘度u分六個型號：XSXS2……XS6；XJXJ2……、XJ6。chloride(emulsion，polymerixation)]。乳液法聚氯乙烯的型號為RHxy,其中R乳液法；H糊狀樹脂；x樹脂烯溶液的絕對粘度；y糊粘度v。s，～y分Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ號，s3000～7000mPas。 本體法聚氯乙烯[palyvinylpolymerization)]我國尚未生產(chǎn)。在度溫20～30℃或0℃以下的低溫下進行懸浮法、乳液法或本體法聚合均稱低溫聚合。但比普通聚氯乙烯難加工，沖擊強度稍低，用作纖維及特殊塑料制品。u指1%的1,2二氯乙烷溶液,20℃測定的粘度.：生產(chǎn)原理1：CPVC的生產(chǎn)方法有兩種。此法操作和設備均較簡單，但氯化時間較長。此法氯化時間短，但操作不易掌握，設備要求高，工業(yè)上較少采用。樹脂與按配方添加的各種助劑配合時，可用捏和機或高速攪拌混合機均勻混合，再經(jīng)擠出機塑化、切粒，即得到塑化好的粒料。粒料經(jīng)擠出、吹塑、壓延或注射成型加工為各種制品，也可以直接用混好的粉料（也稱干混料）進行硬制品的加工。所以到目前為止仍是PVC工業(yè)生產(chǎn)的主要方法，約為75%以上，懸浮法PVC的總產(chǎn)量也超過其他聚合物產(chǎn)量的總和可見懸浮法在PVC生產(chǎn)中的地位。VC懸浮聚合是將液態(tài)VC在攪拌作用下分散成液滴，懸浮在水介質(zhì)中的聚合過程。兩相聚合是懸浮聚合的主要特征之一。⑵ VC聚合轉(zhuǎn)化率—時間曲線以自動加速為特征。⑶ —。也有許多作者報道對引發(fā)劑呈一級反應或接近一級反應。⑷ VC聚合的單體鏈轉(zhuǎn)移非常突出，鏈轉(zhuǎn)移常數(shù)很高，以致在工業(yè)生產(chǎn)溫度范圍內(nèi)，由單體鏈轉(zhuǎn)移增長的聚合物量，遠大于引發(fā)增長的聚合物量。從VC聚合機理看，PVC分子量主要由單體的鏈轉(zhuǎn)移控制，而鏈轉(zhuǎn)移常數(shù)是溫度的函數(shù)。 ⑺ PVC的大分子結(jié)構大多為頭尾相接的重復單元排列。由于增長反應向聚合物鏈轉(zhuǎn)移會形成側(cè)支鏈。 ⑴ 鏈引發(fā) 第一步：一般是引發(fā)劑均裂反應，形成初級自由基RKd是引發(fā)劑分解速率常數(shù)。 Ki是引發(fā)速率系數(shù)。聚合速率或聚合周期、顆粒特性、熱穩(wěn)定性是PVC生產(chǎn)過程中需要控制的重要質(zhì)量指標。聚合反應機理主線 向VCM鏈轉(zhuǎn)移顯著是氯乙烯聚合反應機理的主要特征。在60℃以下聚合調(diào)整聚合溫度是改變PVC牌號的主要參數(shù)，控制溫度恒定是保證PVC不轉(zhuǎn)型的重要手段。以免在較高溫度下造成過高的操作壓力。聚合溫度對于向VCM鏈轉(zhuǎn)移反應，轉(zhuǎn)而對聚合度的影響甚為敏感，最低要求控制在177?！鎯?nèi)。為了提高生產(chǎn)能力，一方面選擇半衰期適當（2—3小時）的引發(fā)劑，使聚合過程有比較均一的聚合速率，另一方面要求聚合釜有較高的傳熱能力，保持釜內(nèi)各處物料和各段時間內(nèi)的聚合溫度恒定，局部過熱或短期超溫都將形成分子量較低的聚合物，影響到樹脂的熱穩(wěn)定性。連續(xù)相一般都添加有少量分散劑和其他助劑，其主要作用一是降低界面張力，有利于單體分散成液滴；二是保護能力，防止粒子聚并。此外還作為撤除反應熱的傳熱介質(zhì)，根據(jù)樹脂成粒和反應傳熱要求，水相與單體的質(zhì)量比一般為3：1～1：1之間。（2）原料純度 氯乙烯作為氯乙烯懸浮聚合的主要原料，對其純度要求相當高，%，微量雜質(zhì)的存在對聚合過程和產(chǎn)品樹脂的顆粒特性有著顯著地影響。鐵質(zhì)的存在一是延長誘導期，減慢反應速度；二是使樹脂穩(wěn)定性變差、產(chǎn)品帶色。引發(fā)劑結(jié)構不同，其活性差別可以很大。應使用半衰期適當?shù)囊l(fā)劑。過氧類引發(fā)劑無毒性，國外應用頗為廣泛。（3）溫度 一般升高溫度將使速率增加。因為自由基聚合由三四步基元反應組成，溫度對各步反應速率參數(shù)都會產(chǎn)生一定得影響。（4）分散劑 在氯乙烯懸浮聚合的水相中，一般都含有分散劑，分散劑的存在一方面降低氯乙烯單體與水的界面張力，有利于在攪拌下VCM的分散；液滴形成的同時，分散劑吸附在液滴表面起到保護作用防止聚并。 工藝流程圖圖23氯乙烯懸浮聚合工藝流程圖1—單體計量槽；2—水計量槽；3—聚合釜；4—單體回收罐；5—混合釜；6—真空泵；7—水分離罐；8—氣柜；9—壓縮機；10—緩沖罐；11—蒸餾塔12—離心機；13—旋轉(zhuǎn)干燥機；14—旋風分離器四：流程概述先將去離子水經(jīng)泵和高位計量槽加入聚合釜3內(nèi)，分散劑可以在攪拌下自聚合釜人孔直接投入或以稀溶液態(tài)自高位計量槽加入釜內(nèi)其它助劑通常由人孔投加。由單體計量槽，計量后經(jīng)過過濾器加入釜內(nèi)，引發(fā)劑通常以溶液自釜頂加料。聚合反應熱的及時移走，是聚合反應溫度控制在恒定范圍的保證，該過程將從反應開始至反應結(jié)束為止。經(jīng)脫氣后的料漿槽底部排除。樹脂及水相中殘留單體被上升的水蒸氣氣提帶逸，氣相中的水分于塔頂冷凝器冷凝回流入塔內(nèi)。上述塔頂抽出的回收單體。第3章 工藝計算與設備設計及選擇 原料乙炔的制備 原始數(shù)據(jù)及相關公式目標： 時間：8000h 乙炔工段=95% 乙炔轉(zhuǎn)化率X=98% 氯乙烯合成= 96% 氯乙烯精餾=94% 氯乙烯聚合收率=97% 計算 物料橫算簡圖 氯乙烯聚合工段每小時需要氯乙烯量 氯乙烯合成工段每小時需要乙炔量 1）.氯乙烯精制前的粗氯乙烯量 2）生成氯乙烯消耗的乙炔量： C2H2 + HCLCH2=CHCL 3）進入合成塔的乙炔量為： ： 因為，乙炔工段=則有：電石所產(chǎn)生的混合氣體為：又有氣體狀態(tài)方程PV=nRT 可得到：又知電石發(fā)氣電石量為265L/㎏電石量: 每年消耗的電石量為:: 電石消耗定額為: 氯乙烯合成 原料氣組成HCl收率=97% % Cl2 %H2O % N2 % FHCl：F C2H2=（）：1 取 ：1即 F HCl==故 ：氯化氫混合氣體的量為： kmol/h= kmol/h故：各組分含量為以原料氣中C2H2的O2為例說明原料氣的總摩爾流量為： kmol/h，其O2體積分數(shù)O2%% F O2= % kmol/h= kmol/h又M O2=32㎏/ kmol，則氧氣質(zhì)量流量為：32㎏/h =㎏/h在標況下， m3/kmol 氧氣的體積流量為： m3/h = m3/h同理，可以計算出乙炔和氯化氫混合氣體中的其他組分。結(jié)果見表31A和31B。進入石墨冷凝器中的混合氣體有：C2H2 , , H2O, CL2. N2, CL2. HCL O2將乙炔混合氣和氯化氫混合氣的各組分相加即可。. 石墨冷凝器中損失的HCL和H2O的量的計算。 設在石墨冷凝器中損失了x Kmol/h H2O和y Kmol/h HCL 出石墨冷凝器的混合氣體總物質(zhì)的量為: F=+++++ y Kmol/h=270 x y Kmol/h 進入石墨冷凝器的含水量表示為：=%鹽酸的濃度為40%則有：=40%解得：F H2O = x= Kmol/h F HCL= y= Kmol/h 3）進入轉(zhuǎn)化器中的氣體含量計算。 與生成耗的量計算： C2H2 + H2OCH3CHO Kmol/h C2H2 , Kmol/h CH3CHO C2H2 + HCLCH2=CHCL Kmol/h C2H2， Kmol/h CH2=CHCL 參加反應的乙炔為： Kmol/h = Kmol/h 則生成C2H2CL2 耗乙炔： Kmol/h = Kmol/h C2H2 + 2 HCL C2H2CL2 4）余下HCL量的計算 F HCL= O2 Kmol/h= Kmol/h5）出轉(zhuǎn)化器的氣體量匯總見表33. 名稱C2H2HCLH2ON2,O2CL2CH2=CHCLCH2CLCHCLCH3CHO合計摩爾流量Kmol/h0質(zhì)量流量Kg/h07540質(zhì)量分數(shù)%0100摩爾分數(shù)%0100 表 33出轉(zhuǎn)化器的氣體 熱量衡算 ：=1+反2 1為進口氣體帶入反應器的總熱量，單位是Kcal/h2出口氣體帶出反應器的總熱量，單位是Kcal/h反反應生成的總熱量,單位是Kcal/h： 氣體名稱C2H2HCLH2ON2,O2CL2CH2=CHCLCH2CLCHCLCH3CHO千摩爾流量Kmol/h000質(zhì)量流量Kg/h000比熱Kcal/kg 0C000 表34進轉(zhuǎn)化器氣體含量 出轉(zhuǎn)化器的氣體含量見表33，這里不在累述。 已知每臺列管式換熱器的有799根列管，（d0為管子外徑），轉(zhuǎn)化器壁厚為=50，其潤濕表面積為At=nt2sin60 0At =2 mm2 = mm2 轉(zhuǎn)化器直徑 圓整為：2600 催化劑用量=是乙炔氣體的體積流量，單位是Nm3/h 乙炔氣體的線速度，取，40Nm3/. m3== cal. m3= cal. m3 轉(zhuǎn)化器臺數(shù)及催化劑床層高度確定。所需轉(zhuǎn)化器為30臺，分15個組，用15個水泵，和一個備用水泵。 電機功率為110 Kw 傳熱面積為傳熱系數(shù) 取35 Kcal/Hm2 0C 傳熱面積單位是m2 溫度差 單位是0C 水與氣體并流方式傳熱 1500C 980C 950C=1500C950C=550C=1500C980C=520C==然而，15臺轉(zhuǎn)化器所提供的傳熱面積為：A實際 = 15799573000= 管徑的計算 管徑計算進口氣體的速度，水的速