PVC工藝計(jì)算及生產(chǎn)問答

1、聚氯乙烯工藝計(jì)算及生產(chǎn)問答1、70.5m3聚合反應(yīng)放熱計(jì)算：單體加入量為27.8 m3（按25噸單體，單體密度900Kg/m3,每千克氯乙烯聚合熱為1540KJ/Kg）轉(zhuǎn)化率C為80%則Q總=VpC1540=27.890080%1600=3.2107(KJ)= 7.66106千卡/釜80%2、70.5m3聚合釜連續(xù)注水工藝計(jì)算：5型樹脂反應(yīng)溫度為57（注入溫度為20投入單體量為25噸反應(yīng)結(jié)束時(shí)的轉(zhuǎn)化率為80%，試求：反應(yīng)結(jié)束時(shí)總放熱量和注入水直接吸收熱量占反應(yīng)總熱量的百分之幾？（注入水Cp為1kcal/kg. ）氯乙烯聚合熱為1600Kj/kg,樹脂相對密度1.4，57時(shí)單體的相對密度0.86

2、71）反應(yīng)結(jié)束時(shí)物料體積收縮量（注入水量）為 V注=V=單體入料量轉(zhuǎn)化率（1/單體比重-1/樹脂比重） =250.8（1/0.8671-1/1.4）=20（1.195-0.714）=8.78 m3注入水吸收的熱量為 Q=W注Cp(t釜-t注)=8.7810004.174（57-20）=9.895105（KJ）反應(yīng)結(jié)束時(shí)總反應(yīng)熱為Q總=VpC1600=27.890080%1600=3.2107(KJ)注入水直接吸收熱量占總反應(yīng)熱的百分?jǐn)?shù)為：（9.895/320）100/100=3.09%反應(yīng)半小時(shí)后注水（溫度在55左右、反應(yīng)時(shí)間為270min，反應(yīng)結(jié)束停止注水）注水量為1.0噸4=4.0噸水；緩

3、沖劑沖水量為0.2噸；GH-20、L-10（槽和管線）沖水量為0.4噸；分散劑HPMC（槽和管線）沖水量為0.35噸；引發(fā)劑（槽和管線）沖水量為0.6噸；軸封水：500kg/小時(shí)（反應(yīng)周期6小時(shí)）=3噸則總的連續(xù)注入水量為4.0+0.2+0.4+0.35+0.6+3=8.55 m33、70.5m3聚合釜引發(fā)劑用量計(jì)算：生產(chǎn)SG-5型樹脂時(shí)，在4.5小時(shí)內(nèi)可結(jié)束反應(yīng)，聚合時(shí)單體投入量25000Kg,聚合溫度為57，加入引發(fā)劑的量大約多少？（使用EHP為引發(fā)劑分子量為346，理論引發(fā)劑用量Nr=1.1mol/TVC,57時(shí)EHP的半衰期為t1/2=1.1h）根據(jù)公式 NrNr=N0（1-I/I0）

4、=No(1-e-0.693T/ t1/2)則No=-=1.17（mol/TVC） 1- e-0.693T/ t1/2所以加入引發(fā)劑的量為W=251.173461000=10.12Kg=10.2Kg(引發(fā)劑殘余率18%)NO=I104/M I（%）=NR*M*10-4/1-e-0.693T/T1/2=1.1*346*0.0001/1-0.05872=0.04%生產(chǎn)SG-2樹脂時(shí)，在6時(shí)內(nèi)可結(jié)束反應(yīng)，聚合時(shí)單體投入量25000Kg,聚合溫度為50，加入引發(fā)劑的量大約多少？（使用EHP為引發(fā)劑分子量為346，理論引發(fā)劑用量Nr=1.1mol/TVC,50時(shí)EHP的半衰期為t1/2=4.3h）根據(jù)公式

5、 NrNr=No(1-e-0.693/ t1/2)則No=-=1.78（mol/TVC） 1- e-0.693T/ t1/2所以加入引發(fā)劑的量為W=251.783461000=15.4KgEHP的A、B值：A=9024；B=27.29;半衰期T1/2的求解:log T1/2=A/T - B4、干燥計(jì)算:物料由水分25%（濕基）干燥到3%（濕基），假定加速管入口熱風(fēng)溫度150，干燥管出口溫度65，產(chǎn)品溫度55，PVC物料比熱容1.8396kj/(kg.干品 )。以平均氣溫25、相對濕度為79%、進(jìn)料溫度為70、20150空氣的定壓比熱容近似取1.01kJ/kg.k、水的定壓比熱容取4.187kJ

6、/kg.k、0時(shí)水的汽化潛熱為2490 kj/kg；0.3MPa時(shí)的水為2168.1 kj/kg；0.5MPa時(shí)的水為2113.2 kj/kg。水蒸氣的比熱為Cp=1.88 kj/kg. 。計(jì)算干燥管容積，干燥管直徑、干燥管長度、所需風(fēng)量、蒸氣耗量。解：1.干燥能耗：設(shè)置兩套干燥 干燥處理能力：M=80002=10000kg/h PVC干燥前的含水率：W1=0.250.75=0.34；PVC干燥后的含水率：W2=0.030.97=0.03093 應(yīng)除去的水分W總 =M(W1-W2)=10000(0.34-0.03093)=3090.7 kg (水)/h 取水的蒸發(fā)潛熱：2490kj/kg, 物

7、料比熱容1.8396kj/(kg.干品 )則干燥所需熱量Q為： Q=3090.72490+4.187（70-55）100001.8396（70-55）=816.5104kj/h2.風(fēng)量： 取設(shè)備熱損失15%，則所需風(fēng)量G為：G=Q1.151.01(150-65)=816.51041.151.01(150-65)=kg/h25蒸汽分壓Ps =3139.74044Pa羅茨風(fēng)機(jī)出口壓力為P =65kPa、25、相對濕度=79%含濕量: ?d=622Ps/(P-Ps)=24.67蒸汽g/空氣kgd=蒸汽g/空氣kg=水汽g/kg則水汽=.98gV =nRT/P=(.981829)8.31(27325)

8、65000=.5m3/h3、所需熱量：（26491.881.01）（150-25）=1443.8104 kj/h則0.3MPa下蒸氣耗量為0.67104Kg/h=6.7T/h; 0.5MPa下蒸氣耗量為0.683104Kg/h=6.83T/h;干燥系統(tǒng)兩套系統(tǒng)每小時(shí)耗蒸氣量為14T/h 排氣濕度為0.79+3090.7/=0.8184.干燥管長度 取熱風(fēng)與物料溫度差為加速管入口處于干燥管出口處的對數(shù)平均溫差，則 對數(shù)平均溫差=（150-25）-（65-55）Ln（150-25）（65-55）=45.6 干燥管熱容量系數(shù)為4186kj/(h.m3) 則所需干燥管容積：729.3104(41864

9、5.6)=38.2m3 V = NRT/P=(.1)18298.31(27325)87500=981794860=.8 M3/H=28.61 M3/SA、現(xiàn)設(shè)定管內(nèi)熱風(fēng)平均流速為：18.59m/s則干燥管直徑為D2=28.61/(3.14418.60) D=1.4M干燥管長度為：L=38.2(3.1441.42)=24.827m最后可選定干燥管尺寸為：140024827B: 現(xiàn)設(shè)定管內(nèi)熱風(fēng)平均流速為：25.31m/s則干燥管直徑為D2=28.61/(3.14425.31) D=1.2M干燥管長度為：L=38.2(3.1441.22)=33.793m最后可選定干燥管尺寸為：120033793C:

10、現(xiàn)設(shè)定管內(nèi)熱風(fēng)平均流速為：16.2m/s則干燥管直徑為D2=28.61/(3.14416.2) D=1.5M干燥管長度為：L=38.2(3.1441.52)=21628m最后可選定干燥管尺寸為：150021628組合塔工藝計(jì)算（1）組合脫酸系統(tǒng)帶走水量計(jì)算15鹽酸溶液下飽和水蒸汽分壓為10mmHg即1.33kPa；組合塔的操作壓力為15kPa(1) 計(jì)算氯乙烯氣量15萬噸聚氯乙烯按單耗1.021.03計(jì)算得需氯乙烯單體量為15.315.45萬噸/年一小時(shí)需氯乙烯量為19.12519.3125噸/小時(shí)，折算成標(biāo)方氣量為6854.46921.6 Nm3/h因?yàn)橐胰布兌葹?8.5%所以通過組合塔的氣

11、體總量為6958.87027 Nm3/h按實(shí)際操作時(shí)的壓力為15kPa，溫度為20時(shí)的流量為1016854.4 116V-=- 則 V=6405 m3/h 273 293按氣體分壓定律得： 1.33 -6405m3/h（出塔氣量）=567.91 m3/h=456kg/h（水） 15計(jì)算反應(yīng)生成水（1） 混合氣帶入水為混合氣總量計(jì)算98.5%乙炔氣量為6854.4 Nm3/h；氯化氫純度按93%計(jì)算可知氯化氫和乙炔分子配比量為98.5%93%=1.0591可知氯化氫氣量為6854.41.0591=7259.5 Nm3/h即混合氣量為7259.5 Nm3/h則按0.06%含水量計(jì)算可知混合氣帶入水

12、量為4.36kg/h（2）反應(yīng)生成水為堿洗塔生成水計(jì)算進(jìn)塔CO2氣量（我們的CO2氣量有問題我按西部氯堿實(shí)際生產(chǎn)耗堿量規(guī)模為160kt/a）為53 m3/h=104kg/h，CO2 + 2NaOH = Na2CO3 + H2O 得44 80 18104 189（實(shí)際生產(chǎn)耗堿） 43則可知生成水量為43kg/h；耗（100%）堿189kg/h則算成耗15%堿1260kg/h（15%堿密度為1196 kg/m3）=1.06 m3/h按5%堿濃度排放到水洗塔則到水洗塔的堿量為63kg/h（100%NaOH）按下式可只好酸量和生成水量5%的堿液的混合溶液連續(xù)溢流到水洗塔塔釜經(jīng)循環(huán)后堿液濃度下降到2%左

13、右再到廢堿貯槽。HCL + NaOH = NaCL + H2O得36.5 40 1822.995 63 0.4 11.34即到水洗塔則耗酸量為22.995kg(100%HCL)可知組合塔的吸收率達(dá)到1-（22.995919）=97.5%可滿足生產(chǎn)；反應(yīng)生成水的量為11.34kg/h總的生成水量為54.34kg/h所以組合塔補(bǔ)水量為456-54.34-4.36=397.3kg/h。2、組合塔石墨換熱器面積計(jì)算換熱器面積計(jì)算（按東日塔稀酸和濃酸都在組合塔打循環(huán)）氯化氫溶解熱為：450kCal/kg氯化氫量為919kg 則氯化氫總?cè)芙鉄釣?50919=41.355萬大卡。氯乙烯從45降到15熱量為0

14、.249kcal/kg. （氯乙烯比熱容）Q=（7392/22.4）62.50.249(45-15)=15.4萬大卡氫氣比熱容為3.39kcal/kg. Q=（380/22.4）23.39(45-15)=0.34萬大卡濃酸換熱器面積：41.3551.1設(shè)計(jì)余量0.9=45.50.9=40.95萬大卡A=Q/Kt t1為進(jìn)出塔濃酸溫差t2為冷凍水溫差 t1-t2 5-3 2t=-=-=-=3.92 t1 5Ln- Ln- 0.51 t2 3石墨換熱器的傳熱系數(shù)為581.5W/m2. ;A=Q/Kt =1.163/(581.53.92)=.5/2279.48=209考慮石墨換熱器制造因素取系數(shù)1.

15、15所以換熱器面積取2091.15=240（VCM進(jìn)氣溫度為15）如果VCM進(jìn)氣溫度為45則總熱量還應(yīng)加上16萬大卡。則石墨換熱器面積為A=Q/Kt =1.163/(581.53.92)=.5/2279.48=291考慮石墨換熱器制造因素取系數(shù)1.15所以換熱器面積取2911.15=335稀酸換熱器面積：41.3551.1設(shè)計(jì)余量0.1=45.50.1=4.55萬大卡A=Q/Kt t1為進(jìn)出塔濃酸溫差t2為冷凍水溫差 t1-t2 4-3 1t=-=-=-=3.5 t1 4Ln- Ln- 0.2877 t2 3石墨換熱器的傳熱系數(shù)為581.5W/m2. ;A=Q/Kt =455001.163/(

16、581.53.5)=52916.5/2035.25=26考慮石墨換熱器制造因素取系數(shù)1.15所以換熱器面積取261.15=30渣漿流量計(jì)算一、以生產(chǎn)1噸PVC消耗1.5噸折標(biāo)電石計(jì)算：年產(chǎn)15萬噸PVC/年，則PVC產(chǎn)量為15萬噸/8000小時(shí)=18.75t/h電石用量為：18.751.5=28.125t/h根據(jù)下面的計(jì)算結(jié)果可知道1噸電石反應(yīng)可生成1.16噸干渣?？芍?8.125噸電石反應(yīng)生成28.1251.16=32.625噸干渣渣漿含固量以515計(jì)算結(jié)果如下：渣漿含量5時(shí)，32.6250.05=652.5t/h，取密度1.1t/m3，流量為652.51.1=593m3/h渣漿含量8時(shí)，3

17、2.6250.08=407.8t/h，取密度1.15t/m3，流量為407.81.15=354.6m3/h渣漿含量10時(shí)，32.6250.1=326.25t/h，取密度1.20t/m3，流量為326.251.20=271.875m3/h渣漿含量15時(shí)，32.6250.15=217.5t/h，取密度1.25t/m3，流量為2031.25=174m3/h渣漿含量581015渣漿流量593m3/h354.6m3/h271.875m3/h174m3/h考慮溢流渣漿液溫度在85此時(shí)的含固量可能在5%所以取渣漿泵（P-1201A/B）的流量：600m3/h二、濃縮機(jī)進(jìn)口渣漿含固量以515，流量：593 m

18、3/h，出口渣漿含固量以25計(jì)算，（電石渣含固量仍以30.45t/h計(jì)算）渣漿含量25時(shí)，32.6250.25=130.5 t/h，取密度1.25t/m3，流量為130.51.25=104.4 m3/h取渣漿輸送泵（P-1401AD）的流量：90110 m3/h則可知濃縮池溢流水為593-104.4=488.6 m3/h（上清液泵550m3/h。）板框機(jī)出水為按含水35%的渣則壓濾后的渣重量為32.6250.65=50.2t/h濃縮池出料口含水為130.5-50.2=97.88t=97.88m3板框壓濾后渣漿帶走的水為50.2-32.625=17.575t=17.575m3則板框壓濾后回來的水

19、為97.88-17.575=80.305m3則到電石上清液的水為488.6+80.305=568.905m3，考慮濃縮池在高溫下的蒸發(fā)水及噴霧涼水塔的損失所以清液冷卻泵的流量取550m3/h。以1噸發(fā)氣量300L/kg電石在85時(shí)水解為例，進(jìn)行物料平衡的簡化計(jì)算。假設(shè)電石含CaC2:80.6%,CaO:10%,CaS:1%,Ca3P2:0.4%，不計(jì)入其余8.0%雜質(zhì)的反應(yīng)。則反應(yīng)平衡方程式如下： CaC2+2H2O -C2H2+Ca(OH)2+31kcal/mol-(1) 64 36 26 74 CaO+2H2O-Ca(OH)2+15.2 kcal/mol-(2) 56 18 74CaS+2

20、H2O-Ca(OH)2+H2S -(3) 72 36 74 34Ca3P2+6H2O-3Ca(OH)2+2PH3 -(4) 182 108 222 68計(jì)算：（1） 在20，壓力101.3kPa（760mmHg），每噸純度80.6%電石水解可得干乙炔氣量100022.223 （273+20）760- - 0.806=300m36426 760273 式中22.23 -標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下，1mol乙炔體積為22.223L該發(fā)生器收率98%，則可獲得干乙炔重量是：30027326- 0.98=320.522.223（273+20）（2）反應(yīng)后可得干渣總量： 74 74 74 222806+ - 100 +

21、-10+-4+80=1159.3Kg64 56 72 182即1t電石反應(yīng)可生成1.16t干渣（3）化學(xué)反應(yīng)所需水量80636 10018 1036 1084 - + - +- +-=492.5Kg64 56 72 182（4）加入過量的水用于移走反應(yīng)熱在計(jì)算加入水量時(shí)，首先要計(jì)算水解反應(yīng)的放熱量，水解反應(yīng)的放熱量只計(jì)算反應(yīng)式（1）和（2），其余不計(jì)，此外不計(jì)熱損失和電石加料時(shí)所帶入的熱量。（1） 水解反應(yīng)放熱Q由反應(yīng)式可得： CaC2水解放熱 10000.8061000Q1= -31=kcal 64 CaO 水解放熱 10000.11000Q2= -15.2=27413kcal 56總的放熱

22、量 Q=Q1+Q2= kcal（2） 乙炔夾帶的熱量Q3： Q3=320.50.44285=12040 kcal式中0.442-乙炔85時(shí)的熱容，cal/g. (3)水蒸汽帶走熱量Q4：查得85時(shí)飽和水蒸氣壓力：0.058Mpa(絕壓)。設(shè)發(fā)生器操作壓力為1000mmH2O（表壓）=0.1013+0.01=0.1113Mpa（絕壓）。則粗乙炔中水蒸汽對乙炔的分壓比也即摩爾比為：0.058- =1.049molH2O/molC2H20.113-0.058則水蒸發(fā)量： 320.5 18-1.049=232.7kg 26 Q4=232.7549.2=kcal式中549.2-水的汽化潛熱，kcal/g

23、.（3） 干渣帶走熱量Q5:由上式計(jì)算后得到干渣總量為1159.3kg則Q4=1159.30.2685=25618kcal式中 0.26-干渣熱容， kcal/ g.從而可計(jì)算乙炔、水蒸汽和干渣帶走的熱量Q總Q總=Q3+Q4+Q5=12040+25618=kcal為乙炔、水蒸汽、干渣帶走熱量因此，加入過量水用于移走反應(yīng)熱量Q-Q總=-=kcal為1t電石反應(yīng)需用過量水帶走的熱量加入水的初始溫度為30，則加水量為： - + 492.5=5076kg(水比5：1) 85-30此時(shí)渣漿的含固量1159.3 -100%=18.59% 5076+1159.3（4） 反應(yīng)后生成H2S和PH3的重量 生成H

24、2S的重量： 34 -10=4.7kg 72生成PH3的重量： 68 -4=1.5kg 182經(jīng)過以上計(jì)算參加反應(yīng)的物質(zhì)的重量分別是：CaC2+CaO+CaS+Ca3P2=806+100+10+4=920kg，未計(jì)雜質(zhì)8%=80kg反應(yīng)時(shí)所需水量分別是：453+32.1+5+2.4=492.5kg若以加入過量水的初始溫度為30為例，扣除反應(yīng)水，需加入水5076-492.5=4583.5kg。因此，參加反應(yīng)總量為1412.5+4583.5+80=6076kg反應(yīng)后的總量為： C2H2+干渣總量+H2S+PH3+H2O=（320.5+6.5）+1159.3+4.4+1.5+4583.5=6075.

25、7電石渣含水（帶走）二、轉(zhuǎn)化熱量、熱水量計(jì)算C2H2+HCl-C2H3Cl+124.8kJ/mol 1 124.8 7335.9- - X22.23X=9826.1 kCal/mol=kJQ=Kmt則=4.208m(100-94)則m=.7kgK=4.208KJ/Kg為水在90的熱容965.3Kg/m3為水在90的密度則熱水流量為 .7kg V=-=1689 m3/h 965.3Kg/m3管徑計(jì)算流速取2m/s 4VD2=- 則D=0.5467m所以熱水進(jìn)水總管查表得DN600U三、計(jì)算次氯酸納用量以1噸發(fā)氣量300L/kg電石在85時(shí)水解為例，進(jìn)行物料平衡的簡化計(jì)算。假設(shè)電石含CaC2:80

26、.6%,CaO:10%,CaS:1%,Ca3P2:0.4%，不計(jì)入其余8.0%雜質(zhì)的反應(yīng)。則反應(yīng)平衡方程式如下：CaS+2H2O-Ca(OH)2+H2S -(1) 72 36 74 34Ca3P2+6H2O-3Ca(OH)2+2PH3 -(2) 182 108 222 68則H2S和PH3的量分別為34 10=4.72Kg（H2S）7268 4=1.49Kg（PH3）182 按反應(yīng)方程式得4NaClO+H2S- H2SO4+4NaCl -(1) 298 34 98 4NaClO+H3P- H3PO4+4NaCl -(2) 298 34 98 計(jì)算后得折百次氯酸納量為298（4.72+1.49）

27、=34X X=54.4kg/噸電石=1530 kg/h每年用54.4=kg=12240t（成品NaClO溶液有效氯含量取10%，過堿量取0.1%1.0%，按年產(chǎn)15萬t PVC計(jì)算）1530 kg（折百）NaClO需有效氯10%的NaClO溶液量約為15300kg，（密度為1250kg/ m3流量為12.24m3/h則需要有效氯0.1%的NaClO流量為122.4m3/h;需0.08%的NaClO流量為153m3/h）其中含NaOH量約為1530（0.11）%=1.5315.3 kg。0.08%的NaClO流量為153m3/h2NaOH+CL2-NaCL+H2O+NaCLO -(1) 80 7

28、1 58.5 74.5X Y 54.4X=58.416kg Y=51.844kg每生產(chǎn)1 t有效氯10%的NaClO溶液消耗Cl2 0.13 t，30% NaOH 450 kg2。則每年消耗Cl2量為56.576t，消耗30%NaOH 195.84 t。四、轉(zhuǎn)化熱量折標(biāo)煤量和蒸汽產(chǎn)量轉(zhuǎn)化總熱量為kJ，按30%的熱損算為kJ0.7= kJ=kcal=690萬大卡按每公斤標(biāo)煤發(fā)熱量為7000 kcal/kg可得每小時(shí)節(jié)約燃煤量/7000=985.3kg則每天可節(jié)約燃煤985.324/天=23647.2kg=23.647t飽和水蒸汽的汽化潛熱為（100）2258.4kJ/kg則轉(zhuǎn)化產(chǎn)生的蒸汽量為 k

29、J -=18236kg=18.2t蒸汽（已給設(shè)計(jì)院核對） 2258.4kJ/kg查表可知：100時(shí)蒸汽的密度為0.597kg/m3則蒸汽流量為18236/0.597=30546 m3/h計(jì)算可得蒸汽管管徑為DN700五、計(jì)算中和塔耗堿量按方程式4NaClO+H2S- H2SO4+4NaCl -(1) 298 34 98 4NaClO+H3P- H3PO4+4NaCl -(2) 298 34 98 H3PO4+3NaOH- Na3PO4+3H2O -(1) 98 120 164 H2SO4+2NaOH - Na2SO4+2H2O -(2) 298 34 98 硫酸量為13.6kg/t電石;磷酸量

30、為4.32kg/h電石則用堿量磷酸為5.3kg/t電石；硫酸為11.1kg/t電石則耗堿量為461.25kg/h（折百）配成10%的堿重量為4612.5kg/h密度為1390kg/m3則流量為3.3m3/h六、計(jì)算乙炔損耗量損耗點(diǎn)：1、第一儲斗排氮；按15萬噸PVC每年可知每小時(shí)電石量為28.125t則每臺發(fā)生器每小時(shí)投電石7t/h第一儲斗容積為4.28m3電石比重為1.3t/m3所以儲斗按80%裝填量每斗能裝4.45t每臺發(fā)生器每小時(shí)投料1.6次。第一儲斗容積為4.28m3工作壓力為0.03Mpa溫度常溫，則排氮后按常溫、常壓計(jì)算可知乙炔氣量為 988mmHg柱4.28=760 mmHg柱X

31、則X=5.564m3乙炔1.6=8.9 m3乙炔/臺；四臺發(fā)生器損失乙炔氣量為35.6m3/h 2、溶解在水里；查表可知在80時(shí)乙炔的溶解度為0.15，60時(shí)乙炔的溶解度為0.37可知乙炔溶解損失為（含固量為5%流量為593m3/h）291.41 m3/h（含固量為10%，流量為271.875m3/h）100.59 m3/h 3、逆水封排水； 4、溶解在次納里； 5、乙炔氣柜排水； 6、電石渣帶走。七、水洗塔塔徑和高度噴淋量計(jì)算 （1）塔徑計(jì)算 （1）計(jì)算泛點(diǎn)氣速uf 按泛點(diǎn)氣速計(jì)算公式lg(uf 2/ga/3rg/rlul0.2)=A-1.75（L/G）1/4（rg/rl）1/8g-重力加速

32、度 9.81a/3-干填料因子 252rg-氣體密度 1.171kg/m3rl-液體密度 990 kg/m3A- 常數(shù) 0.176（查表）液體黏度 0.55mpa.s液體流量 140m3/h=Kg/h氣體流量 8839.922 Kg/h則lg(uf 2/9.812521.171/9900.550.2)=0.176-1.75（/8839.922）1/4（1.171/990）1/8則lg(0.027uf2)=0.176-1.751.990.431=-1.325 uf=0.76m/s 按要求?。?.60.8） 取0.6系數(shù)得空塔流速u=0.6 uf=0.46m/s則塔徑D= (47558.15/36

33、00)/3.140.46)1/2D=2.41muf=0.76m/s 取0.8系數(shù)得u=0.8 uf=0.6m/s則塔徑D= (47558.15/3600)/3.140.6)1/2D=2.11m則水洗塔塔徑為2.2m八、計(jì)算清凈塔、中和塔、塔徑和噴淋量九、計(jì)算乙炔冷卻器所需冷量乙炔發(fā)生補(bǔ)水量計(jì)算一、以生產(chǎn)1噸PVC消耗1.5噸折標(biāo)電石計(jì)算：年產(chǎn)15萬噸PVC/年，則PVC產(chǎn)量為15萬噸/8000小時(shí)=18.75t/h電石用量為：18.751.5=28.125t/h根據(jù)下面的計(jì)算結(jié)果可知道1噸電石反應(yīng)可生成1.16噸干渣。反應(yīng)公式：CaC2+2H2O -C2H2+Ca(OH)2+31kcal/mo

34、l-(1) 64 36 26 74 CaO+2H2O-Ca(OH)2+15.2 kcal/mol-(2) 56 18 74CaS+2H2O-Ca(OH)2+H2S -(3) 72 36 74 34Ca3P2+6H2O-3Ca(OH)2+2PH3 -(4) 182 108 222 68以電石純度為80計(jì)算，每噸電石水解可得干乙炔氣量100022.223 （273+20）760- - 0.806=300m36426 760273式中22.23 -標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下，1mol乙炔體積為22.223L可獲得干乙炔重量是：（98的收率）30027326- 0.98=320.522.223（273+20）加入過量

35、的水用于移走反應(yīng)熱在計(jì)算加入水量時(shí)，首先要計(jì)算水解反應(yīng)的放熱量，水解反應(yīng)的放熱量只計(jì)算反應(yīng)式（1）和（2），其余不計(jì)，此外不計(jì)熱損失和電石加料時(shí)所帶入的熱量。（1）水解反應(yīng)放熱Q由反應(yīng)式可得：CaC2水解放熱 10000.8061000Q1= -31=kcal 64CaO 水解放熱 10000.11000Q2= -15.2=27413kcal 56總的放熱量 Q=Q1+Q2= kcal（2）乙炔夾帶的熱量Q3： Q3=320.50.44285=12040 kcal式中0.442-乙炔85時(shí)的熱容，cal/g. （3）水蒸汽帶走熱量Q4：查得85時(shí)飽和水蒸氣壓力：0.058Mpa(絕壓)。設(shè)發(fā)生

36、器操作壓力為1000mmH2O（表壓）=0.1013+0.01=0.1113Mpa（絕壓）。則粗乙炔中水蒸汽對乙炔的分壓比也即摩爾比為：0.058- =1.049molH2O/molC2H20.113-0.058則水蒸發(fā)量： 320.5 18-1.049 = 232.7kg 26即每噸電石反應(yīng)帶走的水量為232.7因此，發(fā)生系統(tǒng)損失水量為：28.1250.2327=6.55t/h。此部分水通過水洗塔進(jìn)入清凈系統(tǒng)內(nèi)部。二、渣漿在環(huán)境下的蒸發(fā)損失水量計(jì)算：（環(huán)境溫度為20）20時(shí)水的汽化潛熱為2446.3kj/=584.3kcal/，焓值為83.9 kj/=20.04 kcal/40時(shí)水的汽化潛熱

37、為2401.1kj/=573.5kcal/，焓值為167.5 kj/=40 kcal/60時(shí)水的汽化潛熱為2355.1kj/=562.5kcal/，焓值為251.1kj/=59.97 kcal/80時(shí)水的汽化潛熱為2307.3kj/=551.1kcal/，焓值為334.9kj/=79.99 kcal/20時(shí)水蒸汽的焓值為2530.1kj/=604.3kcal/以發(fā)生器排渣溫度80；涼水塔的能力600m3/h，進(jìn)塔溫度60，出塔溫度40；渣漿和上清液的量均以Q=600m3/h計(jì)算，根據(jù)熱量平衡計(jì)算（1）排渣至進(jìn)涼水塔前的蒸發(fā)損失水量W160079.99=W1（604.379.99）+（600W1

38、）59.97W1=25.87 t/h（2）不考慮這部分水量損失，計(jì)算環(huán)境條件下60-40時(shí)的蒸發(fā)損失水量W260059.97=W2（604.359.97）+（600W2）40W1=23.76 t/h三、渣漿處理涼水塔的損失量計(jì)算：涼水塔處理能力600m3/h，飄水率以1計(jì)算，6000.01=6t/h所以，發(fā)生系統(tǒng)所需水量為以上一、二、三項(xiàng)之和，即6.55+25.87+23.76+6=62.18 t/h另外，是否可以將聚合洗釜水及氯乙烯廢水排入渣漿處理的上清液水池，用清液輸送泵輸送到乙炔發(fā)生器使用，這樣，可以將廢水槽和廢水泵取消；同時(shí)把中和塔排出的廢堿液收集槽擺放在廢水槽處；因廢次鈉處理包含次鈉

39、溶液的配制，清凈系統(tǒng)中的次鈉配制部分取消，這樣，可以將清凈系統(tǒng)設(shè)備R-1301A/B（文丘里反應(yīng)器）、V-1309（次氯酸鈉儲槽）、P-1308A/B（次氯酸鈉泵）取消。聚合工序用純水量計(jì)算用水場所用水量泵機(jī)封用水量6m3/h聚合釜噴淋水0.3m3/釜0.3噸回收壓縮機(jī)機(jī)封用水12m3/h每釜40分鐘8噸漿料罐、捕集器噴淋水用母液回用水用量每釜2430噸汽提塔噴淋水釜出料管線沖洗水釜出料沖洗水管線堵料沖洗水干燥漿料罐噴淋水離心機(jī)入料管線沖洗水離心漿料泵及過濾器沖洗水入釜水30噸入釜水用量每釜41噸水助劑入料沖洗水1.8m3/釜中途注水1噸/h每釜5小時(shí)攪拌軸封水0.4噸/h每釜6.5小時(shí)配制用

40、水461kg/釜單釜用水量49.3噸以每釜產(chǎn)樹脂20噸年產(chǎn)樹脂噸計(jì)年需投料7500釜則總用水量噸因母液回用水用量第一次需加入純水30噸泵機(jī)封用水量以年運(yùn)行8000小時(shí)計(jì)用水量48000噸則聚合工序年用水量噸以年運(yùn)行8000小時(shí)計(jì)聚合工序每小時(shí)用純水量52.3m3/h聚合工段用蒸汽量計(jì)算工 序 名 稱蒸汽用量t/h聚 合 工 序配 制：3t/h廢水汽提：3t/h汽 提 塔：6t/h供 料 回 收8t/h干 燥 工 序10t/h涂壁1.05kg/t壓縮機(jī)處理量計(jì)算每釜入單體量25噸反應(yīng)轉(zhuǎn)化率以85%計(jì)，每釜回收量3.75噸氯乙烯分子量62.5g0.35MPa,57度體積為v=Nrt/P=*0.83

41、1*320/(62.5*)45.6m30.05MPa,57度體積為v=Nrt/P=*0.831*320/(62.5*50000)319.2m3回收時(shí)間30分鐘則壓縮機(jī)吸排氣量11m3/min混合水溫計(jì)算單體25噸單體比熱：300kcal/（t.）20升至57所需熱量kcalQ=M單體C單體t（37）純水29.5噸水比熱：1000kcal/（t.）單體水混合后溫度57X熱C水t（28）=Y冷C水t（37）+C單體t（37）; X熱+Y冷=29.5需85熱水21.06噸需20冷水8.44噸冷熱水混合溫度66.429.5t=C單體t（37） 得 t=9.4 ;57+9.4 =66.4計(jì) 算 項(xiàng) 目數(shù)

42、 值公式及注解：（d:含濕量、:相對濕度、Ps：蒸汽分壓、P:總壓、V:體積、N:物質(zhì)的量、R:氣體常數(shù)、T:k氏溫度）年產(chǎn)樹脂（噸）運(yùn)行時(shí)間（小時(shí)）8000產(chǎn)樹脂/小時(shí)（噸）18.75以攪龍入料含濕量25%計(jì)則每小時(shí)處理漿料量（噸）25干燥系統(tǒng)每小時(shí)處理水量（噸）6.2525蒸汽分壓Pa3139.7404487.5kPa、25、相對濕度79%含濕量:蒸汽g/空氣kg18.14647公式：d=622Ps/(P-Ps)55蒸汽分壓Pa15663.7333387.5kPa、55、相對濕度100%含濕量135.36556公式：d=622Ps/(P-Ps)87.5kPa、55、相對濕度100%可攜帶水

43、份量為g/kg117.21916.25噸水帶走需濕空氣kg/h53318.9557轉(zhuǎn)化為體積m3/h52034.67PV=NRT則一臺風(fēng)機(jī)風(fēng)量為m3/h26017.33525蒸汽分壓Pa3139.7404487.5kPa、25、相對濕度79%含濕量:蒸汽g/空氣kg18.14647公式：d=622Ps/(P-Ps)55蒸汽分壓Pa15663.7333387.5kPa、55、相對濕度79%含濕量102.45公式：d=622Ps/(P-Ps)87.5kPa、55、相對濕度79%可攜帶水份量為g/kg84.36.25噸水帶走需濕空氣kg/h74140轉(zhuǎn)化為體積m3/h72354.19PV=NRT則一

44、臺風(fēng)機(jī)風(fēng)量為m3/h3617725蒸汽分壓Pa3139.7404487.5kPa、25、相對濕度79%含濕量:蒸汽g/空氣kg18.14647公式：d=622Ps/(P-Ps)55蒸汽分壓Pa15663.7333387.5kPa、55、相對濕度40%含濕量47.97公式：d=622Ps/(P-Ps)87.5kPa、55、相對濕度40%可攜帶水份量為g/kg29.836.25噸水帶走需濕空氣kg/h.62轉(zhuǎn)化為體積m3/h.96PV=NRT則一臺風(fēng)機(jī)風(fēng)量為m3/h.97結(jié)論：以出風(fēng)空氣87.5kPa、55、相對濕度40%所需87.5kPa、25、相對濕度79%空氣兩臺風(fēng)機(jī)計(jì)算：所需單臺風(fēng)機(jī)風(fēng)量m

45、3/h依據(jù)化工原理計(jì)算方法及結(jié)果進(jìn)入攪龍濕物料質(zhì)量流量kg/hG1=26666.7kg干燥前物料濕基含水量%w1=25%干燥后物料濕基含水量%w2=0.2%絕干物料質(zhì)量流量kgGc=20000.025Gc=G1(1-w1)濕物料干基含水量X1=0.333X1=w1/(1-w1)產(chǎn)品干基含水量X2=0.002X2=w2/(1-w2)水分蒸發(fā)量kg/hW=6620W=Gc(X1-X2)由空氣I-H圖查得，空氣在t0=25、相對濕度=79%的濕度kg水/kg空氣H0=0.0165H0=H1由空氣I-H圖查得，空氣在t0=55、相對濕度=79%的濕度kg水/kg空氣H2=0.088消耗空氣用量kg/h

46、L=92587.4L=W/(H2-H1)25、87.5KPa下的濕空氣比容m3/kg干空氣Vh=1.003Vh=（0.773+1.244H0）T101.325/(273P)風(fēng)量m3/hV=92870V=LVh單臺風(fēng)機(jī)風(fēng)量m3/hV/2=46435由空氣I-H圖查得，空氣在t0=55、相對濕度=40%的濕度kg水/kg空氣H2=0.042消耗空氣用量kg/hL=.8L=W/(H2-H1)25、87.5KPa下的濕空氣比容m3/kg干空氣Vh=1.003Vh=（0.773+1.244H0）T101.325/(273P)風(fēng)量m3/hV=V=LVh單臺風(fēng)機(jī)風(fēng)量m3/hV/2=各種助劑品種規(guī)格數(shù)量一、 分散劑1、 ALCOTEX 8847 聚乙烯醇 （Synthomer 英國新德瑪公司）一次配料使用240Kg（干基），每釜加入量6K