年產(chǎn)12萬噸聚氯乙烯聚合工段的工藝設(shè)計(jì)(DOC43頁)

1、年產(chǎn)12萬噸聚氯乙烯聚合工段的工藝設(shè)計(jì)（DOC 43頁）北京化工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)題目 名稱：年產(chǎn)12萬噸聚氯乙烯聚合工段的工藝設(shè)計(jì)函授 站：甘肅函授站專業(yè)：應(yīng)用化工技術(shù)班級(jí)：甘化專131學(xué)生：郭亞 偉指導(dǎo)教師（職稱）司文琴北京化工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)目錄摘要 1 關(guān)鍵詞 1 第一章 設(shè)計(jì)說明書 2.1.1 設(shè)計(jì)項(xiàng)目 2.1.2 設(shè)計(jì)依據(jù)、生產(chǎn)規(guī)模、設(shè)計(jì)原則 2.1.2.1 設(shè)計(jì)內(nèi)容 2.1.2.2 生產(chǎn)規(guī)模 2.1.2.3 設(shè)計(jì)依據(jù) 2.1.2.4 設(shè)計(jì)原則 2.1.3 廠址選擇及建廠地區(qū)自然條件 2.1.3.1 地理位置及環(huán)境2.1.3.2 工廠用水情況3.1.3.3 供電 3.1.3.4 原料

2、供應(yīng) 3.1.3.5 工廠所處自然條件 3.第二章聚氯乙烯工業(yè)發(fā)展概況3.2.1 聚氯乙烯工業(yè)的發(fā)展概況4.2.2 聚氯乙烯工業(yè)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的作用 4.2.3 聚氯乙烯系列聚合物的性質(zhì)5.2.4 聚氯乙烯制品的開發(fā)與應(yīng)用技術(shù)5.第三章生產(chǎn)方法簡(jiǎn)介及設(shè)計(jì)方法的確定7.3.1 聚合方法簡(jiǎn)述7.3.1.1 本體聚合 7.3.1.2 溶液聚合 7.3.1.3 懸浮聚合 8.3.1.4 乳液聚合 9.3.3 產(chǎn)品的基本性能 1.1.3.4 有關(guān)設(shè)計(jì)參數(shù)1.2.3.5 產(chǎn)品規(guī)格與質(zhì)量指標(biāo)1.2.第四章物料衡算 1.4.4.1 聚合釜物料衡算1.44.2 出料槽物料衡算1.5.4.3 汽提塔物料衡算1.6.

3、4.4 離心部分物料衡算1.8.4.5 氣流干燥部分物料衡算 184.6 沸騰干燥部分物料衡算 194.7 篩分包裝部分物料衡算1.9.4.8 物料衡算總平衡 204.9 概念配方 2.2.第五章熱量衡算 2.3.5.1 反應(yīng)體系升溫過程的熱量衡算2.35.2 氣提塔熱量衡算2.6.5.3 列管式換熱器熱量衡算2.75.4 氣流干燥塔熱量衡算2.7第六章聚合反應(yīng)釜選型3.1.6.1 聚合過程的影響因素 3.16.2 反應(yīng)釜選型結(jié)果3.2第七章廢水處理 3.3.7.1 廢水的處理3.3.7.2 廢水排放標(biāo)準(zhǔn)3.3.7.3 廢水的處理方法 3.37.4 其他三廢的處理3.4第八章生產(chǎn)工藝過程說明

4、3.5.8.1 工藝過程簡(jiǎn)介3.5.8.2 設(shè)備一覽表3.6.總結(jié) 3.8.參考文獻(xiàn) 3.9.致謝 4.0.北京化工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)摘要本設(shè)計(jì)是一個(gè)年產(chǎn)12萬噸聚氯乙烯（PVC）反應(yīng)工程中的聚合反應(yīng)工段的設(shè)計(jì)。其中涉及到物料衡算, 熱量衡算，聚合反應(yīng)釜的選型。并繪制聚合反應(yīng)工段的基本工藝流程圖和主體聚合反應(yīng)釜的裝配圖。關(guān)鍵詞：聚氯乙烯；懸浮聚合；反應(yīng)釜選型3第一章 設(shè)計(jì)說明書1.1 設(shè)計(jì)項(xiàng)目年產(chǎn) 12 萬噸聚氯乙烯聚合工段工藝設(shè)計(jì)。1.2 設(shè)計(jì)依據(jù)、生產(chǎn)規(guī)模、設(shè)計(jì)原則1.2.1 設(shè)計(jì)內(nèi)容：年產(chǎn)12 萬噸聚氯乙烯聚合工段的工藝設(shè)計(jì)1.2.2 生產(chǎn)規(guī)模：年產(chǎn)十二萬噸聚氯乙烯年生產(chǎn)日 330 天；日生產(chǎn)

5、能力 120000/330=363.64噸/天1.2.3 設(shè)計(jì)依據(jù)：根據(jù)吉首大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書所規(guī)定的課題“年產(chǎn)12 萬噸聚氯乙烯聚合工段的工藝設(shè)計(jì) ” 進(jìn)行設(shè)計(jì)。1.2.4 設(shè)計(jì)原則 ：1) 以傳統(tǒng)的聚合工藝流程為基礎(chǔ)，保留原有的工藝流程的優(yōu)點(diǎn)，剔除原有的不合理工藝。2) 采用近年來的新技術(shù)，完善傳統(tǒng)聚合工藝，使其具有良好的可操作性和穩(wěn)定性。3) 做好能源的綜合利用，消除能源利用的不合理現(xiàn)象，使其具有良好的經(jīng)濟(jì)效益。4) 在工藝設(shè)計(jì)合理的同時(shí)，做好環(huán)境保護(hù)，一方面利用好物料，減少物料損失；另一方面減少環(huán)境污染，做好環(huán)境保護(hù)。5) 在工藝計(jì)算時(shí)，以各主要設(shè)備的進(jìn)出物料、熱量變化的明

6、顯點(diǎn)進(jìn)行物料和熱量平衡的計(jì)算。1.3 廠址選擇及建廠地區(qū)的自然條件1.3.1 地理位置及環(huán)境廠址選擇位于湘西州吉首市吉鳳經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)內(nèi)。 開發(fā)區(qū)于 2003 年籌建， 規(guī)劃面積6.44 平方公里。園區(qū)對(duì)外交通十分便捷。距離吉首市火車客運(yùn)站 11 公里，火車貨運(yùn)站4 公里；距離貴州省大興機(jī)場(chǎng) 80 公里；距離張家界荷花機(jī)場(chǎng) 148公里。319、 209 國(guó)道、1828 省道貫通園區(qū)，園區(qū)東接長(zhǎng)（沙）渝（重慶）高速公路，園區(qū)內(nèi)客運(yùn)貨運(yùn)可通達(dá)全國(guó)各大城市主要航空和水運(yùn)港口。1.3.2 工廠用水情況采用工廠附近的萬溶江水源。1.3.3 供電由吉首市電業(yè)局供應(yīng)工業(yè)用電。1.3.4 原料供應(yīng)原料電石采用瀘溪

7、產(chǎn)， 由汽車運(yùn)輸?shù)郊住?氯化氫由配套氯堿工廠得到或由其他地方采購(gòu)汽車運(yùn)輸?shù)郊?，其他原料由廠家采購(gòu)，由汽車運(yùn)輸?shù)郊住?.3.5 工廠所處自然條件1） 工廠地址狀況： 地基為二類廠地土， 土質(zhì)較好， 土層厚， 穩(wěn)定， 無軟弱下臥層，地質(zhì)允許承載力（ fk ）為 150kpa. 。2）當(dāng)?shù)貧庀髼l件：年平均氣溫度17.3年最高氣溫40.8；年最低氣溫-3.8；年平均相對(duì)濕度78% ；年平均氣壓0.0867Mpa；年無霜期 210 天；年平均日照時(shí)數(shù)2079.2hr ；年平均蒸發(fā)水量1950mm ；年平均降雨量978.6mm；年平均風(fēng)速2.9m/s；年最大風(fēng)速22m/s。北京化工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)第二章

8、 聚氯乙烯工業(yè)發(fā)展概況2.1 聚氯乙烯工業(yè)的發(fā)展概況20 世紀(jì)的 30 年代 50 年代是塑料工業(yè)迅速發(fā)展的時(shí)期。在此期間有許多合成塑料如聚氯乙烯、聚苯乙烯等形成工業(yè)化。自 1835 年法國(guó)化學(xué)家V.Regnault 首先發(fā)現(xiàn)了氯乙烯，于 1838 年他又觀察到聚合體，這就是最早的聚氯乙烯。1920 年，德國(guó)研究聚氯乙烯已相當(dāng)活躍，這時(shí)美國(guó)聯(lián)碳化學(xué)公司與杜邦公司對(duì)氯乙烯聚合物的制備發(fā)表了專利。 這標(biāo)志著氯乙烯及其聚合物的制造已進(jìn)入實(shí)用技術(shù)階段。1920 年，在美國(guó)的柏寨森(BURGHAUSAN) 的瓦克(WACKER) 公司制取聚醋酸乙烯，用它與氯乙烯共聚制得一種新材料。該材料易加工，且不再發(fā)

9、生分解因它具有內(nèi)增塑性， 可用作涂料和硬模塑制品， 開辟了以內(nèi)增塑的辦法解決了聚氯乙烯的加工。 另一方面也為聚氯乙烯從共聚改性作出了開拓性的工作。 對(duì)聚氯乙烯發(fā)展起到積極的推動(dòng)作用。又于 1932 年發(fā)現(xiàn)聚氯乙烯的低分子增塑劑。英國(guó)帝國(guó)化學(xué)公司于 1937 年采用高沸點(diǎn)液體如磷酸酯類增塑聚氯乙烯，得到了類似橡膠的物質(zhì)，從而第一次打破了傳統(tǒng)的橡膠市場(chǎng)，成為橡膠材料的代用品。聚氯乙烯自工業(yè)化問世至今，六十多年來仍處不衰之勢(shì)。占目前塑料消費(fèi)總量的 29% 以上。由于石油化工的發(fā)展，為聚氯乙烯工業(yè)提供廉價(jià)的乙烯資源，引起了人們極大的注意，因而促使氯乙烯合成原料路線的轉(zhuǎn)換和新制法以及聚合技術(shù)不斷地更新，

10、使聚氯乙烯工業(yè)獲得迅猛的發(fā)展。2.2 聚氯乙烯工業(yè)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的作用合成樹脂是塑料工業(yè)的基本原料， 在一定條件下塑制成一定形狀的材料， 在常溫下它的形狀不變，是材料工業(yè)的重要組成部分。作為熱塑性塑料的原料之一的聚氯乙烯樹脂， 在世界各國(guó)合成樹脂的生產(chǎn)、 品種及消費(fèi)上均處領(lǐng)先地位。我國(guó)也是如此，聚氯乙烯塑料制品居于各樹脂及加工制品之主。這主要由于以下原因：( 1) 聚氯乙烯材料制品性能優(yōu)良。有獨(dú)特的使用功能。(2)以聚氯乙烯制取的合成材料可代替鋼鐵和木材使用，而且節(jié)能顯著，每生產(chǎn)1立方米。通用塑料，其能耗為148.6千焦，而生產(chǎn)1立方米鋼材能耗為356.7漢06千焦 (3)聚氯乙烯塑料不僅在建筑

11、、農(nóng)業(yè)及包裝工業(yè)上有著廣泛的用途，在電子器件、交通運(yùn)輸、機(jī)械和人民生活等各方面，也均得到重用。2.3 聚氯乙烯系列聚合物的性質(zhì)聚氯乙烯在常溫下為白色粉末，比重為 1.3921.4不溶于水，汽油，酒精，氯乙烯，可 溶于酮類和氯姓類溶劑，無毒無臭。具有很高的化學(xué)穩(wěn)定性和良好的介電性能。表1 質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn) GB5761-93合溫度/C/ (ml/g)K/PSG-148215414477 7518001650高級(jí)電絕緣材料SG-250514313674 7316501500電絕緣材料，一般軟制 品SG-2530135 12772 7115001350電絕緣材料，農(nóng)膜，塑 料鞋SG-456512611970

12、 6912501150一般薄膜，軟管，人造革，高強(qiáng)度硬管SG-5580118 10768 6611001000透明硬制品，硬管，型 材SG-6618106 9664 63950850唱片，透明片，硬板，焊條，纖維SG-765595 8762 60850750吹塑瓶，透明片，管件SG-868586 7359 55750650過氯乙烯樹脂2.4 聚氯乙烯的應(yīng)用狀況PVC樹脂可以采用多種方法加工成制品，懸浮聚合的 PVC樹脂可以擠出成型、壓 延成型、注塑成型、吹塑成型、粉末成型或壓塑成型。分散型樹脂或糊樹脂通常只采用 糊料涂布成型，用于織物的涂布和生產(chǎn)地板革。糊樹脂也可以用于搪塑成型、滾塑成型、 蘸

13、塑成型和熱噴成型。發(fā)達(dá)國(guó)家 PVC 樹脂的消費(fèi)結(jié)構(gòu)中主要是硬制品，美國(guó)和西歐硬質(zhì)品占大約 2/3 的 比例，日本占55%;硬質(zhì)品中主要是管材和型材，占大約 7080%。PVC軟制品市場(chǎng) 大約占全部PVC 市場(chǎng)的 30% ，軟制品主要包括織物的壓延和涂層、電線電纜、薄膜片材、地面材料等。硬質(zhì)品 PVC 樹脂近年來增長(zhǎng)比軟制品快。近幾年我國(guó)聚氯乙烯硬制品應(yīng)用份額也有增長(zhǎng)趨勢(shì)， 管材、 型材和瓶類所占份額由1996 年 25% 增長(zhǎng)到1998 年的40% ，但至今我國(guó)聚氯乙烯的應(yīng)用還是軟制品的份額較多。 1998 年軟制品占PVC 總用量的 51%（其中薄膜為20% ， 塑料鞋 10% ， 電纜料

14、5% ，革制品11%，泡沫和單板等5% ） ，硬制品占40% （其中板材16% ，管材 9% ，異型材8% ，瓶 3% ，其它 4% ） ，地板墻紙等占 9% 。聚氯乙烯塑料一般可分為硬質(zhì)和軟質(zhì)兩大類。 硬制品加工中不添加增塑劑， 而軟制品則在加工時(shí)加入大量增塑劑。聚氯乙烯本來是一種硬性塑料，它的玻璃化溫度為80 85。加入增塑劑以后，可使玻璃化溫度降低，便于在較低的溫度下加工，使分子鏈的柔性和可塑性增大， 并可做成在常溫下有彈性的軟制品。 常用的增塑劑有鄰苯二甲酸二辛酯、令口酯。一般軟質(zhì)聚氯乙烯塑料所加增塑劑的量為聚氯乙烯的30%70%。聚氯乙烯在加工時(shí)添加了增塑劑、穩(wěn)定劑、潤(rùn)滑劑、著色劑、

15、填料之后，可加工成各種型材 和制品。1 一般軟塑料制品。利用擠出機(jī)可以擠成軟管、塑料線、電纜和電線的包皮。利用注射成型的方法并配合各種模具，可制成塑料涼鞋、鞋底、拖鞋等。2 薄膜。利用壓延機(jī)可將聚氯乙烯制成規(guī)定厚度的透明或著色薄膜，用這種方法生產(chǎn)的薄膜稱為壓延薄膜。也可以將聚氯乙烯的粒狀原料利用吹塑成型機(jī)吹制成薄膜，用這種方法生產(chǎn)的薄膜稱為吹塑薄膜。薄膜的用途很大，可以通過剪裁、熱合方法加工成包裝袋、雨衣、充氣玩具等。3涂層制品。 將聚氯乙烯糊狀涂料涂敷在布或紙上， 然后在100以上將它們塑化，就可制成有襯底的人造革。 如果將聚氯乙烯軟片用壓延機(jī)直接壓延成有一定厚度時(shí)， 就 制成無襯底的人造革

16、，可壓出各種花紋。人造革用于制造皮包、皮箱、沙發(fā)和汽車的座墊、地板革以及書的封面等。5 泡沫塑料。軟質(zhì)聚氯乙烯在混煉時(shí)加入適量的發(fā)泡劑，經(jīng)發(fā)泡成型法可制成泡沫塑料，也可以用擠出機(jī)制成低發(fā)泡硬質(zhì)板材，可代替木材作為建筑材料等。5北京化工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)第三章 生產(chǎn)方法簡(jiǎn)介及設(shè)計(jì)方法的確定3.1 聚合方法簡(jiǎn)述傳統(tǒng)自由基聚合方法有本體、 溶液、 懸浮、 乳液聚合四種聚合方法【1】。 溶液聚合則是單體和引發(fā)劑溶于適當(dāng)溶劑中的聚合， 可以包括淤漿聚合， 溶劑可以是有機(jī)溶劑或水。懸浮聚合一般是單體以液滴狀懸浮在水中的聚合， 體系主要由單體、 水、 油溶性引發(fā)劑、分散劑四部分組成， 反應(yīng)機(jī)理與本體聚合相同。 乳

17、液聚合則是單體在水中分散或成乳液狀的聚合，一般體系由單體、水、水溶性引發(fā)劑、水溶性乳化劑組成，機(jī)理獨(dú)特。3.1.1 本體聚合本體聚合是單體加有 （或不加） 少量引發(fā)劑的聚合， 可以包括熔融聚合和氣相聚合。其產(chǎn)物純凈，后處理簡(jiǎn)單，是比較經(jīng)濟(jì)的聚合方法，多用于實(shí)驗(yàn)室研究，如單體聚合能力的初步評(píng)價(jià)、少量聚合物的試制、動(dòng)力學(xué)研究，競(jìng)聚率測(cè)定等，所用的儀器有簡(jiǎn)單的試管、封管、膨脹劑、特制模板等。苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、氯乙烯、乙稀等氣、液態(tài)單體均可進(jìn)行本體聚合。不同單體的聚合活性、聚合物-單體的溶解情況、凝膠效應(yīng)等各不相同，雖然都以本體聚合為名，但其動(dòng)力學(xué)行為、傳遞特征以及聚合工藝可以差別很大。工業(yè)上本

18、體聚合可采用間歇法和連續(xù)法， 關(guān)鍵問題是聚合熱的排除。 烯類單體的聚合熱為 55-95KJ/mol 。聚合初期，轉(zhuǎn)化率不高，體系黏度不大，散熱當(dāng)無困難，但轉(zhuǎn)化率提高后，體系黏度增大，產(chǎn)生凝膠效應(yīng)，自動(dòng)加速，如不及時(shí)散熱，輕則造成局部過熱，使分子量分布變寬，影響到聚合物的強(qiáng)度；重則溫度失控，引起爆聚。這一缺點(diǎn)使本體聚合的發(fā)展受到限制，但經(jīng)反應(yīng)器攪拌、傳熱的改善和工藝調(diào)整后，得到了克服，一般多采用兩段聚合：第一階段保持轉(zhuǎn)化率較低， 10%-35% 不等，黏度較低，可在普通聚合釜中進(jìn)行；第二階段轉(zhuǎn)化率較高，則在特殊設(shè)計(jì)的反應(yīng)器內(nèi)聚合。氯乙烯間歇本體沉淀聚合如下：本體法聚氯乙烯的顆粒特習(xí)慣與懸浮法樹脂

19、相似，疏松但無皮膜，更潔凈。本體聚合除散熱、防粘外，更需要解決顆粒疏松結(jié)構(gòu)的保持問題，多采用兩端聚合來解決。3.1.2 溶液聚合溶液聚合體系黏度較低，混合和傳熱較易，溫度容易控制，減弱凝膠效應(yīng)，可避免局部過熱。但是溶液聚合也有缺點(diǎn)： （ 1）單體濃度較低，聚合速率較慢，設(shè)備生產(chǎn)能力較低：（ 2）單體濃度低和向溶劑鏈轉(zhuǎn)移的結(jié)果，使聚合物分子量降低；（ 3）溶劑分離回收費(fèi)用高，難以除凈聚合物中的殘留溶劑。因此， 工業(yè)上溶液聚合多用于聚合物溶液直接使用的場(chǎng)合，如涂料、膠黏劑、合成纖維紡絲液、繼續(xù)化學(xué)反應(yīng)等。此外，溶液聚合有可能消除凝膠效應(yīng)，有利于動(dòng)力學(xué)試驗(yàn)的研究。自由基溶液聚合選擇溶劑使，需注意下列

20、兩方面內(nèi)容：（1）溶劑對(duì)聚合物活性的影響 溶劑往往并非絕對(duì)惰性， 對(duì)引發(fā)劑有誘導(dǎo)分解作用， 鏈自由基對(duì)溶劑有鏈轉(zhuǎn)移反應(yīng)。這兩方面都可能影響到聚合速率和分子量。 （2）溶劑對(duì)凝膠效應(yīng)的影響 選用聚合物的良溶劑時(shí)，為均相聚合，如濃度不高，可不出現(xiàn)凝膠效應(yīng)，接近正常動(dòng)力學(xué)規(guī)律。選用沉淀劑時(shí)，則成為沉淀聚合，凝膠效應(yīng)顯著。不良溶劑的影響則介于兩者之間。有凝膠效應(yīng)時(shí)，反應(yīng)自動(dòng)加速，分子量也增大。3.1.3 懸浮聚合懸浮聚合是單體以小液滴狀懸浮在水中的聚合方法。 單體中溶有引發(fā)劑， 一個(gè)小液滴就相當(dāng)于一個(gè)小本體聚合單元。 從單體液體轉(zhuǎn)變?yōu)榫酆衔锕腆w粒子， 中間經(jīng)過聚合物-單體粘性粒子階段，為了防止粒子粘并

21、，需加分散劑，在粒子表面形成保護(hù)層。因此，懸浮聚合體系一般由單體、油溶性引發(fā)劑、水、分散劑四個(gè)基本組分構(gòu)成，實(shí)際配方則較復(fù)雜。懸浮聚合的反應(yīng)機(jī)理與本體聚合相同。 苯乙烯和甲基丙烯酸甲酯的懸浮聚合的初始體系屬于非均相，其中液滴小單元?jiǎng)t屬于均相，最后形成透明小珠粒，故有珠狀聚合之稱。另一方面，在氯乙烯懸浮聚合中，聚氯乙烯將從單體液滴中沉析出來，形成不透明粉狀產(chǎn)物，故可稱作沉淀聚合或粉狀聚合。懸浮聚合的粒徑為 0.05-2mm ，主要受攪拌和分散劑控制。聚合結(jié)束后，回收未聚合的單體，聚合物經(jīng)分離、洗滌、干燥，即得粒狀或粉狀樹脂產(chǎn)品。懸浮聚合有以下優(yōu)點(diǎn)： （1）體系黏度低，傳熱和溫度容易控制，產(chǎn)品分子

22、量及其分布比較穩(wěn)定；（ 2）產(chǎn)品分子量比溶液聚合的高，雜質(zhì)含量比乳液聚合少；（ 3）后處理工序比乳液聚合和溶液聚合簡(jiǎn)單，生產(chǎn)成本也低，粒狀樹脂可直接成型。懸浮聚合的主要缺點(diǎn)是產(chǎn)物中多少帶有少量分散劑殘留物， 藥生產(chǎn)透明和絕緣性能好的產(chǎn)品， 需除凈這些殘留物。綜合懸浮聚合的優(yōu)缺點(diǎn)，其工業(yè)應(yīng)用還比較廣泛。 80%聚氯乙烯、全部苯乙烯型粒子交換樹脂和可發(fā)性聚苯乙烯、 部分與苯乙烯和聚甲基丙烯酸甲酯用懸浮法生產(chǎn)。 有些單體的所謂 “懸浮聚合 ” ，如合成聚四氟乙烯、 丁基橡膠和乙丙橡膠的 “懸浮聚合 ” ，實(shí)質(zhì)上都是沉淀聚合，只因?yàn)楫a(chǎn)物懸浮在介質(zhì)中而得名。懸浮聚合多采用間歇法，連續(xù)法尚在研究之中。懸浮

23、聚合反應(yīng)機(jī)理和動(dòng)力學(xué)與本體聚合相同，需要研究的式成粒機(jī)理和顆?？刂?。氯乙烯懸浮聚合過程大致如下：將水、分散劑、其他助劑、引發(fā)劑先后加入聚合釜中，抽真空和沖氮?dú)馀蒲鯕猓缓蠹訂误w，升溫至預(yù)定溫度聚合。在聚合過程中溫度壓力保持恒定。后期壓力下降0.1-0.2MPa ，相當(dāng)于 80-85%轉(zhuǎn)化率，結(jié)束聚合，如降壓過多，將使樹脂致密。聚合結(jié)束后，回收單體，出料，經(jīng)后處理工序，即得聚氯乙烯樹脂成品。3.1.4 乳液聚合簡(jiǎn)單地說，單體在水中分散成乳液狀態(tài)的聚合，稱作乳液聚合。傳統(tǒng)或經(jīng)典乳液聚合的基本配方又單體、水、水溶性引發(fā)劑和水溶性乳化劑四部分組成。乳液聚合有許多優(yōu)點(diǎn)： （ 1）以水作介質(zhì)，環(huán)保安全，膠

24、乳粘度低，便于混合傳熱、管道輸送和連續(xù)生產(chǎn)；（ 2）聚合速率快，可在較低的溫度下聚合，同時(shí)產(chǎn)物分子量高；（ 3）乳膠可直接使用，如水乳漆、粘結(jié)劑，紙張、織物、皮革的處理劑等。乳液聚合也有若干缺點(diǎn)： （ 1）需要固體產(chǎn)品時(shí)，乳膠需經(jīng)凝聚、洗滌、脫水、干燥等多道工序，成本較高；（ 2）產(chǎn)品留有乳化劑雜質(zhì)，難以完全除凈，有損電性能等。乳液聚合的主要組分： 傳統(tǒng)或經(jīng)典乳液聚合體系由四大組分組成， 以單體 100份為基準(zhǔn)，水150250，乳化劑25，引發(fā)劑0.30.5。工業(yè)配方則要復(fù)雜得多，這是因?yàn)椋喝橐壕酆隙喟胧侵鲉误w和第二、第三單體的共聚合；多數(shù)乳液聚合采用氧化-還原體系，往往主還原劑、 副還原劑甚

25、至絡(luò)合劑并用； 乳化劑多由陰離子乳化劑與非離子表面活性劑混合使用；水相中還肯能有分子量調(diào)節(jié)劑 ,pH 調(diào)節(jié)劑等。乳液聚合的機(jī)理遵循自由基聚合機(jī)理， 大聚合速率和聚合度卻可同時(shí)增加， 可見存在獨(dú)特的反應(yīng)機(jī)理和成粒機(jī)理?？蓪⑵渚酆线^程分為三個(gè)階段：成核期或增速期、膠粒數(shù)恒定期或恒速期、降速期。通過對(duì)比以上四種聚合方法，各自的特點(diǎn)如表1 所示：9北京化工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)表2四種聚合方法對(duì)比溶液聚合配方組成單體、引發(fā)劑單體、引發(fā)劑單體、引發(fā)劑、分單體、引發(fā)劑、乳化劑、散劑、水水聚合場(chǎng)所本體內(nèi)溶液內(nèi)單體液滴內(nèi)膠束和乳膠粒內(nèi)溫度控制困難容易容易容易聚合速率中等小較大大分子量控困難容易較困難容易制生產(chǎn)特征不易散

26、熱，連散熱容易，可散熱容易，間歇生散熱容易，可連續(xù)生產(chǎn)制續(xù)操作要保證連續(xù)生產(chǎn)，不產(chǎn),有分離，洗滌，干粉狀樹脂時(shí)需凝聚，洗傳熱混合，問易獲得干燥燥等工序滌，干燥歇操作生產(chǎn)板粉末或顆粒材，型材設(shè)備狀固體簡(jiǎn)單.產(chǎn)物特性聚合物純凈，糊狀較純凈，可能含有留有部分乳化劑分子量分布寬少量分散劑和其他助劑主要用途淺色，硬質(zhì)注涂料、粘合劑適合于注塑或擠塑涂料、粘結(jié)劑從表中可發(fā)現(xiàn)懸浮聚合有以下優(yōu)勢(shì)：（1）體系黏度低，傳熱和溫度容易控制，產(chǎn)品 分子量及其分布比較穩(wěn)定；2）產(chǎn)品分子量比溶液聚合的高，雜質(zhì)含量比乳液聚合少；（3） 后處理工序比乳液聚合和溶液聚合簡(jiǎn)單，生產(chǎn)成本也低，粒狀樹脂可直接成型。據(jù)統(tǒng)計(jì)，全世界80%

27、的PVC樹脂都是用懸浮聚合的方法生產(chǎn)的，因此本課題采用懸浮 聚合的方法。反應(yīng)原理：在光，熱或輻射能作用下，烯類單體有可能形成自由基而聚合.但由于C-C 鍵能大（3.48x K10R A2KJ/mol）,須在300400c高溫下才能開始均裂形成自由基.這樣高 的溫度遠(yuǎn)超過了一般聚合溫度.因此，氯乙烯聚合體系采用過氧化物或偶氮化合物作引發(fā) 劑,在聚合溫度下，均裂成自由基，然后引發(fā)聚合反應(yīng)的.整個(gè)聚合過程分為鏈引發(fā)，鏈增長(zhǎng), 鏈轉(zhuǎn)移和鏈終止四個(gè)步驟.鏈引發(fā) .引發(fā)劑受熱時(shí)，鏈能較小的-o-o-鍵或-N=N-斷裂而分解產(chǎn)生初級(jí)游離基：如偶氮二異 丁腈 （ABIN）.初級(jí)游離基一旦生成，很快作用于VC分

28、子激發(fā)其雙鍵的冗電子使之分離為二個(gè)獨(dú) 電子與其中一個(gè)獨(dú)電子結(jié)合生成單體游離基.鏈增長(zhǎng) .在鏈引發(fā)階段形成單體自由基,活性很高 ,如無阻聚物質(zhì)與之作用 ,就能進(jìn)攻第二個(gè)VC分子的冗鍵,重新雜化結(jié)合，形成新的自由基，如此循環(huán)下去，產(chǎn)生大量-（CH_2-CHCl-）- 單元的鏈自由基,這個(gè)過程叫鏈增長(zhǎng)反應(yīng),這實(shí)際上是一個(gè)加成反應(yīng).這一鏈增長(zhǎng)過程直到鏈終止,活性都不減弱,在瞬間（如 0.1 秒幾分鐘）即可達(dá)到分子量為十萬的高聚物分子.在 PVC 的鏈增長(zhǎng)反應(yīng)中,結(jié)構(gòu)單元VC 間的結(jié)合可能以”頭-尾”和”頭-頭”兩種形式存在 .經(jīng)試驗(yàn)證明,主要以”頭-尾”形式連接.原因是有電子效應(yīng)和位阻效應(yīng)兩個(gè)方面：從

29、空間位阻方面看,-CH_2-較-CHCl-空間位阻小，所以有利于頭尾連接.鏈轉(zhuǎn)移 .在自由基聚合過程中,鏈自由基有可能從單體,溶劑 ,引發(fā)劑或大分子上奪取一個(gè)原子 （氫或氯）而終止,使這些失去原子的分子成為新的自由基,繼續(xù)新鏈的增長(zhǎng).1,向單體VC 鏈轉(zhuǎn)移- 形成端基雙鍵PVC.2,向高聚物鏈轉(zhuǎn)移- 形成支鏈或交聯(lián) PVC.此種鏈轉(zhuǎn)移在轉(zhuǎn)化率較高時(shí)（此時(shí) VC 濃度較低 ）比較多 .鏈終止 .1,偶合鏈終止 形成 ” 尾尾 ”相連 PVC.2,歧化終止 形成端基雙鍵 PVC.3.3 產(chǎn)品的基本性能聚氯乙烯是無定形的線型、非結(jié)晶的聚合物，基本無支鏈，鏈節(jié)排列規(guī)整。聚合度n的數(shù)目一般為500200

30、00。聚氯乙烯樹脂為白色粉末，相對(duì)密度約1.4。聚氯乙烯塑料有較高的機(jī)械強(qiáng)度，良好的化學(xué)穩(wěn)定性。聚氯乙烯分子中含有大量的氯，使其具有較大的極性，同時(shí)具有很好的耐燃性。聚氯乙烯塑料有優(yōu)良的耐酸堿、 耐磨、耐燃燒和絕緣性能。但是對(duì)光和熱的穩(wěn)定性差。在不加熱穩(wěn)定劑的情況下，聚氯乙烯100時(shí)開始分解，130以上分解更快。受熱分解出氯化氫氣體，使其變色，由白色 -淺黃色-紅色-褐色-黑色。陽光中的緊外 線和氧會(huì)使聚氯乙烯發(fā)生光氧化分解，因而使聚氯乙烯的柔性下降，最后發(fā)脆。同時(shí)，上述良好的力學(xué)和化學(xué)性能迅速下降。 解決的辦法是在加工過程中加入穩(wěn)定劑， 如硬脂酸或其他脂肪酸的鎘、鋇、鋅鹽。聚氯乙烯的抗沖擊性

31、能差,耐寒性不理想，硬質(zhì)聚氯乙烯塑料的使用溫度下限為-15，軟質(zhì)聚氯乙烯塑料為-30。聚氯乙烯的透水汽率很低。 硬聚氯乙烯長(zhǎng)期浸入水中的吸水率小于0.5% ， 浸 24 小時(shí)為 0.05% ，選用適當(dāng)增塑劑的軟聚氯乙烯吸水率不大于 0.5% 。聚氯乙烯室溫下的耐磨性超過普通橡膠。 聚氯乙烯的電性能取決于聚合物中殘留物的數(shù)量和各種添加劑。 聚 氯乙烯的電性能還與受熱情況有關(guān)， 當(dāng)聚氯乙烯受熱分解時(shí)， 由于氯離子的存在而降低其電絕緣性。3.4 有關(guān)設(shè)計(jì)參數(shù)1 .生產(chǎn)周期300 天,7200-7000h/Y2 .反應(yīng)溫度56 （或者按實(shí)習(xí)收集數(shù)據(jù)）3 .反應(yīng)時(shí)間4.5h4 .轉(zhuǎn)化率85-90%（或者

32、按實(shí)習(xí)收集數(shù)據(jù)）5 .消耗定額VC 1.015-1.064t/T PVC6 .原輔材料：去離子水，單體氯乙烯（VC）,分散劑KH-21（聚乙烯醇）,分散劑（羥丙基甲基纖 維素HPMC）,反應(yīng)調(diào)節(jié)劑（琉基乙醇），引發(fā)劑（偶氮二異庚月青）,引發(fā)劑EHP,過氧化二碳酸 （2-乙基）己酯，終止劑（丙酮縮氨基琉月尿），緩釋阻垢劑（H-9）,其他助劑，堿液（30%）,鹽酸，碳 酸氫銨,液氨等.7 .5產(chǎn)品規(guī)格與質(zhì)量指標(biāo)本次設(shè)計(jì)的產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)按照 GB5761-93 懸浮法生產(chǎn)的通用聚氯乙烯樹脂標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)的聚氯乙烯樹脂屬SG 5 型，其主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求：11北京化工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)表3主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求1別ml/g

33、子數(shù)/含量度g/m/個(gè)烯含量個(gè)ppmSG118-107160.40.4520748一一等品118-107300.40.4240一105合格品118-107900.50.4-一一21第四章物料衡算4.1聚合釜物料衡算進(jìn)入聚合釜內(nèi) VC單體Mi=19641.46kg去離子水的質(zhì)量 M2=19641.46M.4/0.9017 1>.06=32325.53kg/B引發(fā)劑的質(zhì)量M3=19.64kg/B終止劑的質(zhì)量 M4=1.96kg/B調(diào)節(jié)劑的質(zhì)量 M5=1.96kg/B防粘釜?jiǎng)┑馁|(zhì)量 M6=19.64 kg/B分散劑的質(zhì)量M 7=39.28 kg/B二次用水的質(zhì)量M8=1050 kg/BM 1+

34、M 2+M 3+ - +M 8=53099.47 kg/B所生成的聚合物質(zhì)量：19641.46溜0%< 99%=17500.54 kg/B損失 PVC 的質(zhì)量：M 損=19641.46 >90%< 1%=176.77kg/B聚合物的混合溶液 M9=M（未轉(zhuǎn)化的 PVC）+M 2+M 3+- +M 8+17500.54=53099.47 kg/B對(duì)聚合釜作全物料衡算得：Ml+M2+M3+ - +M8= M 9+ M 損出料槽Mu說明計(jì)算結(jié)果是正確的。計(jì)算結(jié)果整理成表得：表4計(jì)算結(jié)果整理進(jìn)料kg/B出料kg/BVC19641.461964.15分散劑39.2839.28引發(fā)劑19

35、.6419.64調(diào)節(jié)劑1.961.96終止劑1.961.96防粘釜?jiǎng)?9.6419.64水32325.5333375.53二次用水1050PVC17500.54損失PVC176.77合計(jì)53099.4753099.474.2出料梢物料衡算圖2出料槽物料出料槽中損失的 PVC 量為 M 損=19641.46>90%< 1%=176.77 kg/B因此出料槽中含 PVC 量為 17500.54-176.77=17323.77 kg/B由于出料槽中 VCM 含量為456.3ppm,過出料中VCM的量為：17323.77 456.3 10-6=7.90kg/B因此回收的 VCM 量 Mi0

36、=1964.15-7.90=1956.25 kg/B聚合物混合溶液M11包括分散劑等：82.48kg 水：33375.53kg VC 單體：7.90kgPVC:17323.77kg合計(jì) M11=50789.68kg對(duì)出料槽做總物料衡算：M9=M 10+M 11+M 損=52922.70kg說明物料衡算結(jié)果是正確的。計(jì)算結(jié)果整理成表得：表5計(jì)算結(jié)果整理進(jìn)料kg/B出料kg/BVC1964.157.90水33375.5333375.53分散劑等82.4882.48PVC17500.5417323.77回收PVC1956.25損失PVC176.77合計(jì)52922.7052922.704.3汽提塔物料

37、衡算從這一步開始到篩分包裝為連續(xù)過程，因此，計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)相應(yīng)的轉(zhuǎn)換為千克/小時(shí)根據(jù)全年的生產(chǎn)任務(wù)和生產(chǎn)時(shí)間可以求出：每小時(shí)生產(chǎn)的PVC量為：12 >107/(300 24)=16666.67kg/h產(chǎn)品中的含水量為0.3%,折合絕干樹脂含量為：16666.67 0.997=16616.67kg/h考慮到聚合釜內(nèi)PVC的損失，則進(jìn)入汽提塔內(nèi)絕干樹脂量為：16616.67/0.94 0.98=17323.76kg/h以17323.76kg/h為基準(zhǔn)求出汽提塔進(jìn)料中其他各組分相應(yīng)的量：因此進(jìn)入汽提塔內(nèi)的水量為：33375.53 17323.76/17323.77=33375.51kg/h進(jìn)入汽提塔

38、內(nèi)的分散劑等為：82.48 17323.76/17323.77=82.48kg/h進(jìn)入汽提塔內(nèi)的VC單體為：7.90 17323.76/17323.77=7.90kg/h損失的 PVC 的量為：16616.67/0.94 001=176.77kg/h故出料中含 PVC 量為：17323.76-176.77=5001.2kg/h已知出料中VCM含量為13.6ppm,故出料中含PVC的量為：17146.99 13.6 10-6=0.23320kg/h求蒸汽冷凝量M13條件：進(jìn)入汽提塔內(nèi)的物料初始溫度為 66C,汽提塔內(nèi)壓強(qiáng)為0.06MPa,在此壓強(qiáng)下 水的沸點(diǎn)為86C,潛熱為2293.9kj/kg

39、,水蒸氣的比熱容 A向蒸汽的擴(kuò)散能由蒸汽的潛 熱和顯熱提供，而且單體的擴(kuò)散能為 71kj/mol,假定在塔內(nèi)有35%蒸汽冷凝，其余在塔 頂冷凝。則物料升溫所需熱量衡算表如下：表6物料升溫所需熱量衡算Cp重量kg/ht初t末A tkj/(kg. C)吸熱kj/h水33375.516680144.21962479.99VC7.906680140.84893.79PVC17323.766680141.764427827.58吸收的熱量：水：33375.51 4.2 M4=1962479.99kj/hVC:7.90 >0.848 14=93.79kj/hPVC:17323.76 >1.76

40、4 14=427827.58kj/h又因?yàn)閱误w的擴(kuò)散能為：(7.90-0.23320) /62.5 10-3X71=8709.48kj/h故所需的總熱量：Q 總=1962479.99+93.79+427827.58+8709.48=2399110.84kj/h設(shè)汽的流量為V,則Q 總=2.31 (142-86) V+0.35V X2293.9=2399110.84kj/h故得 V=2573.53kg/h計(jì)算結(jié)果整理成表得：表7計(jì)算結(jié)果整理進(jìn)料kg/h出料kg/hPVC17323.7617146.99水33375.5135949.04蒸汽冷凝2573.53分散劑等82.4882.48未反應(yīng)的VC

41、7.900.23320回收VC7.67損失PVC176.77合計(jì)53363.1853363.184.4離心部分物料衡算離心操作中 PVC 的損失量為：16616.67/0.94 001=176.77kg/h離心脫水后的濕物料中仍含有20%的水分，則含水量為：(17146.77-176.77) X.2/0.8=4242.56kg/h計(jì)算結(jié)果整理成表得：表8結(jié)果整理進(jìn)料kg/h出料kg/hPVC17146.9916970.22濕物料含水4242.56母液含水35949.0431706.48分散劑等82.4882.48PVC損失176.77合計(jì)53178.5153178.514.5氣流干燥部分物料衡

42、算氣流干燥損失的 PVC 量為：16616.67/0.94 (X005=88.39kg/h貝U出料 PVC 量為：16970.22-88.39=16881.83kg/h已只氣流干燥后的含水量為 5%,則含水量為：16881.83 05/0.95=888.52kg/h整理計(jì)算結(jié)果得：表9計(jì)算結(jié)果kg/hkg/hPVC16970.2216881.83水4242.56888.52PVC損失88.39脫走水分3354.04合計(jì)21212.7821212.784.6沸騰干燥部分物料衡算PVC損失量為：16616.67/0.94 0.005=88.39kg/h所以出料的PVC量為:16881.83-88.

43、39=16793.44kg/h出料物料中含水量為：16793.44 003/0.997=50.53kg/h整理計(jì)算結(jié)果得：表10沸騰干燥部分物料衡算物料名稱進(jìn)料kg/h出料kg/hPVC16881.8316793.44水888.5250.53PVC損失88.39脫走水分837.99合計(jì)17770.3517770.354.7篩分包裝部分物料衡算絕干PVC損失量為：16616.67/0.94 0.01=176.77kg/h則包裝入庫的絕干 PVC樹脂量為：16793.44-176.77=16616.67kg/h隨著PVC樹脂損失的相應(yīng)的水的量為：176.77 >0.003/0.997=0.5

44、319kg/h整理計(jì)算結(jié)果得：表11篩分包裝部分物料衡算kg/hkg/hPVC16793.4416616.67水50.5350.00PVC 損失176.77損失水分0.5317合計(jì)16843.9716843.974.8物料衡算總平衡(1)聚合釜及出料槽屬于間歇操作，計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)為kg/B,由前面計(jì)算結(jié)果可知：投入VC單體的量為19641.46kg/B,經(jīng)過聚合釜及出料槽減壓后的量為1964.15kg/B,出料為 7.90kg/B, PVC 的總損失為 353.54kg/B.由以上結(jié)果可得間歇部分物料總平衡表如下： 表12物料衡算總平衡物料名稱進(jìn)料kg/h出料kg/hVC19641.467.90水3

45、2325.5333375.53二次進(jìn)水1050分散劑等82.4882.48PVC17323.77損失 PVC353.54回收 PVC1956.25合計(jì)53099.4753099.47(2)kg/h。由前面的計(jì)算結(jié)果可知，進(jìn)入氣提塔的VC的量為7.90kg/h,進(jìn)過氣提后VC單體的量降為0.23320kg/h, 氣提塔內(nèi)冷凝的水的總量為33375.51+2573.53=35949.04kg/h,離心后母液含水總量為31706.48kg/h, PVC 損失總量為 707.09kg/h。整理可得連續(xù)操作部分總物料平衡表如下：表13總物料平衡kg/hkg/hVC7.900.23320水33375.51

46、蒸汽冷凝水2573.53分散劑等82.4882.48PVC17323.7616616.67回收PVC7.67濕物料中含水50.00損失PVC707.09母液31706.48損失水4192.56合計(jì)53363.1853363.18整理以上結(jié)果，繪制物料平衡關(guān)系示意圖如下:北京化工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)4； 4 61kg水：閉町做PVG水叫0:13199.3咫 分都利鼻：62煙E11PVC水VG 11« ?5Kg VC: 10208 64kg 分散制:48 I3kjh；圖3物料平衡關(guān)系示意圖沸騰干 燥篩分包 裝PVC成品4.9概念配方概念配方（此概念配方是一單體質(zhì)量為基準(zhǔn)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)）表14概念配方

47、名 稱去離子水單體引發(fā)劑分散劑PH緩沖劑終止劑反應(yīng)調(diào)節(jié)劑緩蝕阻垢劑用量1501000.040.250.060.020.00150.0020.002消泡劑25第五章 熱量衡算5.1 反應(yīng)體系升溫過程的熱量衡算升溫階段 :升溫階段是物料由25加熱至56.2， 升溫時(shí)間是0.5小時(shí)此階段加熱介質(zhì)為飽和蒸汽，壓力為0.4MPa ，溫度為142。此階段升溫所需總熱量是壺體及壺內(nèi)物料升溫達(dá)到聚合條件所消耗的熱量。即 Q1+Q2+Q3=Q4其中Q1水升溫?cái)?shù)所需的熱量（由于分散劑等含量甚微，故并入水中一起計(jì)算） 。Q2 VC 單體升溫所需的熱量。Q3 釜體升溫所需的熱量。Q4 蒸汽所提供的熱量。已知條件如下表

48、：表 15 已知條件重量kg/ht初t末 tCp kj/(kg. C)水32325.532556.231.24.2VC19641.462556.231.20.848釜體66002556.231.20.504計(jì)算如下：Qi：無離子水(分散劑等)升溫消耗熱量Q仁qmiCpI t=32325.53/0.5 4.2 X(56.2-25) =8.47 »06kj/hQ2：?jiǎn)误w升溫消耗的熱量Q2= qm2Cp2At=19641.46/0.5 0.848 義(56.2-25) =1.04 106kj/hQ3：聚合壺升溫消耗熱量Q3= qm3Cp3At=6600/0.5 0504 56.2-25)=

49、2.08 105kj/hQ4：蒸汽所提供能量Q4=Q1+Q2+Q3=8.47 X06 kj/h +1.04 106 kj/h +2.08 105kj/h=9.72 X06 kj/h恒溫反應(yīng)階段：(1)求總傳熱系數(shù)K總傳質(zhì)系數(shù)K的倒數(shù)稱為總熱阻與分熱阻有以下關(guān)系：1/K=1/a1+1/a2+Sd/ 入加 配分別代表釜內(nèi)壁和釜外液膜給熱系數(shù) w/m 2k/代表釜壁導(dǎo)熱部分的熱阻，其中為厚度，為導(dǎo)熱率。對(duì)于攪拌釜內(nèi)壁給熱系數(shù)可用下列準(zhǔn)數(shù)方程計(jì)算：,2nd2 3 3600c g 1 x 0.14 、式中D為釜內(nèi)徑，d為攪拌葉直徑，為1 C () 3(-)() 密Dw度， 為粘度，(nD2 / )為攪

50、拌雷諾數(shù)，為導(dǎo)熱率，c為比熱容，g為重力因子，(3600c g/ )為普蘭特準(zhǔn)數(shù)，w為近壁處粘度，系數(shù)c為常數(shù)，國(guó)產(chǎn)48m3釜經(jīng)實(shí)驗(yàn)標(biāo)核c=0.5,將D=3m,d=1212mm,0.6w/m k ,998kg /m3,1.5 10 2 Pa s , n 1.583r/s,流體 北京化工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)被冷卻時(shí)，(一)0,14=9,5代入以上數(shù)據(jù)得:w22八 0.6,1,583 1.212998x2/3 3600 0.5 1.5 10998、1/3 八”i 0.5 (2)()0.9531,5 10 12 k / 652.18w/m2 k0.6一 ，2.2083.95w/m k對(duì)于釜外壁給熱系數(shù)2 ,

51、采用夾套內(nèi)裝設(shè)螺旋導(dǎo)流板。2可由以下準(zhǔn)數(shù)方程計(jì)算:_ 0,8 _ 0.4de20,023Re Pr (1 1.77 -)deR式中de為螺距的當(dāng)量直徑，R為彎曲半徑，因釜徑較大，一般校正因子(1 1.77 de)的數(shù)據(jù)不大，因此可以取1.05,又因?yàn)樗膶?dǎo)熱系數(shù)0.65w/m k,螺距de=0.55,水的普蘭特?cái)?shù)Pr 3.54,水的流速u 2m/s,故代入以上數(shù)據(jù)得：C_ 0.650.55 2 1000、 0.80.42 ,2 0.023-( 6 )3.541.05 5198.68w/m k0.55550 10 反應(yīng)過程Q入，KJ /釜Q出，KJ、釜Qi：VC升溫吸收的熱量1.04 106Q2:水、明膠等升溫吸收的熱量8.47 106Q3:設(shè)備升溫吸收的熱量2.08 105由于縫隙泄露一般的實(shí)測(cè)值約為計(jì)算值的80%,因此2/ 5198.68 80% 4158.94對(duì)于國(guó)產(chǎn)48m1/ 1 1/ 2/1/2083.95 1/4158.94 1/1230由物料衡算可知：VC的每批投料量Wb 19641.46kg/B ,總轉(zhuǎn)化率x 0.90,反應(yīng)時(shí)間不銹鋼聚合釜而言，其釜壁熱阻/ 一般為1 8.13 10 4.5h,高峰時(shí)反應(yīng)速率是平均反應(yīng)速率的1.5倍，聚合反應(yīng)熱 H 96.3KJ /mol ,反應(yīng)溫度T 56.2 C ,總傳熱系數(shù)k