懸浮法生產(chǎn)聚氯乙烯流程設(shè)計

1、3000噸/年聚氯乙烯懸浮聚合工藝設(shè)計摘 要本設(shè)計為年產(chǎn)3000噸聚氯乙烯聚合工藝設(shè)計，整個設(shè)計文件由設(shè)計說明書和設(shè)計圖紙兩部分組成。在設(shè)計說明書中，簡單介紹了聚氯乙烯的生產(chǎn)現(xiàn)狀、發(fā)展趨勢、性能和主要用途，著重介紹以懸浮聚合法作為聚合的工藝生產(chǎn)方法。在設(shè)計過程中，根據(jù)設(shè)計任務(wù)書的要求，進行了較為詳細的物料衡算和熱量衡算和聚合釜計算，對設(shè)備進行了工藝計算和選型，同時對整個裝置進行了簡單的技術(shù)經(jīng)濟評價。繪制了相應(yīng)的設(shè)計圖紙，設(shè)計圖紙包括工藝流程圖、聚合釜裝配圖。關(guān)鍵詞：聚氯乙烯，懸浮聚合工藝，干燥， 單體，生產(chǎn)工藝abstractthe design for the 3,000 tons of p

2、vc polymerization process design throughout the design file is composed by two parts of the design specification and design drawings. in the design manual, a brief introduction of pvc production status, development trends, performance, and the main purposes highlighted by suspension polymerization a

3、s the polymerization process production methods. in the design process, according to the requirements of the design task book to conduct a more detailed material balance and heat balance and the the polymerizer calculation process calculation and selection of equipment, a simple techno-economic eval

4、uation of the entire device . drawing of the design drawings, design drawings including process flow diagram of the polymerization reactor assembly drawing.keywords: pvc ,suspension polymerization process, dry, monomer ,production process目錄前言1第1章 產(chǎn)品及原料說明21.1 產(chǎn)品性質(zhì)及質(zhì)量標準21.1.1 名稱及其結(jié)構(gòu)21.1.2 產(chǎn)品性能21.1.3產(chǎn)品

5、質(zhì)量標準31.2 單體氯乙烯（vcm）的性質(zhì)51.3聚氯乙烯配方6第2章 聚氯乙烯生產(chǎn)工藝流程設(shè)計72.1 聚氯乙烯生產(chǎn)工藝流程簡述72.2 聚氯乙烯生產(chǎn)工藝流程操作步驟72.2.1 聚合單元72.2.2 汽提、干燥工序82.2.3 vc回收工序8第3章 物料衡算103.1 車間物料衡算103.1.1主要工藝參數(shù)103.1.2 生產(chǎn)任務(wù)的計算103.1.3投入單體的計算113.2 聚合釜的物料衡算123.2.2 聚合釜的生產(chǎn)計算12第4章 熱量衡算144.1 聚合釜熱量衡算144.1.1 參數(shù)設(shè)定144.1.2 混合熱和攪拌熱的考慮154.2 回流冷凝器熱負荷的考慮154.3 物料帶入聚合釜的

6、熱量154.4 聚合反應(yīng)放出的熱量164.5 物料帶出聚合釜的熱量164.6 反應(yīng)過程需要加入的熱量164.7 加熱水的用量:164.8 冷卻水的用量：164.9傳熱面積17第5章 設(shè)備工藝設(shè)計195.1 聚合釜的設(shè)計195.1.1 生產(chǎn)周期或生產(chǎn)批數(shù)195.1.2 根據(jù)年產(chǎn)量確定每批進料量195.1.3 選擇反應(yīng)器裝料系數(shù)195.1.4 計算反應(yīng)器體積195.1.5 聚合釜壁厚的計算205.2 汽提塔205.3 混料槽205.4 離心機215.5 干燥器21參考文獻22前言聚氯乙烯（pvc）是由氯乙烯單體（vcm）均聚或與其他多種單體共聚而制得的合成樹脂，聚氯乙烯再配以增塑劑、穩(wěn)定劑、高分子

7、改性劑、填料、偶聯(lián)劑和加工助劑，經(jīng)過提煉、塑化、成型加工成各種材料。在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)和人類生活中起著舉足輕重的作用，因此pvc的生產(chǎn)和技術(shù)的改進越來越受到現(xiàn)代人的關(guān)注！本設(shè)計是以氯乙烯單體為原料，對年產(chǎn)能力為3000噸的pvc聚合工藝設(shè)計，以株化集團pvc廠為理論資料，并收集有關(guān)的化工設(shè)計資料作參考，按課程設(shè)計大綱和設(shè)計任務(wù)書的要求進行設(shè)計。本設(shè)計的內(nèi)容是在簡要介紹聚氯乙烯發(fā)展?fàn)顩r及其性質(zhì)、用途，工藝方法選擇的基礎(chǔ)上，重點介紹了采用懸浮聚合法生產(chǎn)pvc的工藝過程，產(chǎn)量為年產(chǎn)3000噸。設(shè)計的主要內(nèi)容有：1.產(chǎn)品及原材料說明；2.生產(chǎn)方案的比較與選擇；3.物料衡算與熱量衡算；4. 聚合釜計算；5.

8、附屬設(shè)備的設(shè)計及選型；5.經(jīng)濟效益分析。設(shè)計圖紙包括1張工藝流程圖；1張聚合釜裝配圖。本設(shè)計旨在理論學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上，結(jié)合生產(chǎn)實踐，熟悉工藝流程、生產(chǎn)方案的選擇、設(shè)備的選型等，掌握工藝設(shè)計中的物料衡算、能量衡算、設(shè)備的計算、選型，對參考文獻的查閱與學(xué)習(xí)等的方法。由于設(shè)計者的理論知識有限，設(shè)計經(jīng)驗的缺乏，在設(shè)計的過程中難免會有一些不足和錯誤之處，敬請各位老師指評指正。 第1章 產(chǎn)品及原料說明1.1 產(chǎn)品性質(zhì)及質(zhì)量標準1.1.1 名稱及其結(jié)構(gòu)名稱 懸浮法聚氯乙烯樹脂 簡稱pvc （polyiny chloride）分子式和結(jié)構(gòu)式：分子式： 結(jié)構(gòu)式為：其中n為平均聚合度，一般為3508000 分子量 3

9、00001000001.1.2 產(chǎn)品性能 典型的物理性質(zhì) 外觀 白色粉末 密度 1.351.45g/cm3 表觀密度0.40.65 g/cm3 比熱容1.0451.463j/（g.） 熱導(dǎo)率2.1kw/（m.k） 顆粒大小懸浮聚合60-150m 本體聚合3080m 糊樹脂0.1-2m 摻混20-80m 熱 性 能無明顯熔點 85以下呈玻璃態(tài)，85-175呈彈態(tài)，175-190為熔融狀態(tài)，190-200屬粘流態(tài)，軟化點75-85，加熱到130以上時變成皮革狀，同時分解變色，長期加熱后分解脫出氯化氫。燃燒性能 pvc在火焰上能燃燒，并降解釋放出hcl，co和苯等低分子量化合物，離火自熄。電性能pv

10、c耐電擊穿，它對于交流電和直流電的絕緣能力可與硬橡膠媲美，其介電性能與溫度，增塑性，穩(wěn)定性等因素有關(guān)。老化性能較耐老化，但在光照（尤其光波長為270-310nm時）和氧化作用下會緩慢分解，釋放出hcl，形成羰基，共軛雙鍵而變色。化學(xué)穩(wěn)定性在酸，堿和鹽類溶液中較穩(wěn)定。耐溶劑性除了芳烴（苯，二甲苯），苯胺，二甲基酰胺，四氫呋喃，含氯烴（二氯甲烷，四氯化碳，氯化烯）酮，酯類以外，對水，汽油和酒精均穩(wěn)定。機械性能聚氯乙烯抗沖擊強度較高，常溫常壓下可達10mpa。11.1.3產(chǎn)品質(zhì)量標準pvc生產(chǎn)中所需主要原料的規(guī)格表1-1 pvc的物理性能性能指標結(jié)晶數(shù)據(jù)/mm工業(yè)pvc 單晶結(jié)晶度/%聚合后熔體密度

11、（未復(fù)配）（g/3）總體晶體泊松比（硬pvc）折射率玻璃化溫度/線膨脹系數(shù)（未增塑）/-1比熱容/（j/g）硬pvc235080120增塑的pvc（50份dop）235280120熱導(dǎo)率（未增塑）/j/(s)介電強度/（kv/mm）溶解度參數(shù)/(j/3)0.5正交晶系，每個晶胞兩個單體a b c1.06 0.54 0.511.024 0.524 0.5081.9 4.9 1.391.530.411.5483710-30.921.051.451.631.881.541.671.751.8817.510-4201.2 單體氯乙烯（vcm）的性質(zhì) 純度 99.98%（wt） hcl含量 1 ppm（

12、wt） 鐵含量 1 ppm（wt） 水含量60 ppm（wt） 醛含量5.0 ppm（wt） 壓力為0.6mpa，溫度為常溫。 vcm 主要性質(zhì)氯乙烯分子式為c2h3cl，分子量62.51，常溫常壓下為無色，帶有甜香味氣體，易燃易爆，遇到空氣可形成燃燒爆炸，在空氣中爆炸范圍為422%，有毒，性質(zhì)活潑，能起加成反應(yīng)和易起聚合反應(yīng)。沸點（0.1mpa）為-139，熔點為-159.7。聚合放熱量1554kj/kg.m，聚合時的體積收縮率為35%。導(dǎo)熱系數(shù)0.17956j/（.s.k ）。液體導(dǎo)熱系數(shù)：（20）0.142j/（.s.k）。1表1-2 vcm物理性質(zhì)溫度密度kg/m3比熱容kj/(kg.

13、 )201.352501.53578371.57701.63表1-3 水的物理性質(zhì)溫度密度kg/m3比熱容kj/(kg. )導(dǎo)熱系102w/(m.)粘度105/pa.s普蘭德數(shù)pr10999.74.19157.45130.779.5230995.74.17461.7680.0740992.24.17463.3865.604.3257986.64.17565.1349.31.3聚氯乙烯配方表1-4 聚氯乙烯生產(chǎn)配方3原 料 名 稱相對分子質(zhì)量摩 爾 比質(zhì) 量/kg投 料 量/kg氯乙烯62.501.062.5100軟水18.026.9125.0200聚乙烯醇0.751.2ipp（引發(fā)劑）206.

14、191.2110-30.250.4抗魚眼劑由于用量較少，故可忽略不計防粘釜劑丙酮縮氨基硫脲（終止劑）第2章 聚氯乙烯生產(chǎn)工藝流程設(shè)計2.1 聚氯乙烯生產(chǎn)工藝流程簡述懸浮聚合過程是向聚合釜中加入無離子水和懸浮劑，加入引發(fā)劑后密封聚合釜， 真空脫除釜內(nèi)空氣和溶于物料中的氧，然后加入單體氯乙烯之后開始升溫、攪拌、反應(yīng)開始后維持溫度在50左右，壓力0.881.22mpa，當(dāng)轉(zhuǎn)化率達到70%左右開始降壓，在壓力降至0.130.48mpa時即可停止反應(yīng)。聚合完畢后抽出未反應(yīng)單體、漿料進行氣提，回收氯乙烯單體。抽出氣體后的漿料進行離心分離，使氯乙烯含水25%，再進入干燥器干燥至含水0.3%0.4%，過篩后即

15、得產(chǎn)品。聚合釜中，使用表面張力和用量均較小的分散劑，聚合的中后期采用高速攪拌，有利于生成體積較大、表面膨脹、表皮多孔、內(nèi)部疏松的樹脂顆粒疏松型樹脂。反之，則生成緊密型樹脂。2.2 聚氯乙烯生產(chǎn)工藝流程操作步驟2.2.1 聚合單元首先將加熱到48左右的去離子水由泵計量后加入到聚合釜中，分散劑配成一定濃度溶液，在攪拌下由泵經(jīng)計量后加入聚合釜內(nèi)（也可由人孔直接投入），其他助劑配制成溶液通常由人孔投加，然后關(guān)閉人孔蓋，通入氮氣試壓及排除系統(tǒng)中氧氣，或借抽真空及充入氯乙烯方法。最后將新鮮氯乙烯與回收后經(jīng)處理的氯乙烯依一定比例（回收的vcm占總量的10%），送入計量槽內(nèi)計量，再經(jīng)單體過濾器過濾后加入釜內(nèi)，

16、開啟多級往復(fù)泵將引發(fā)劑計量后加入釜中。加料完畢后，于釜夾套內(nèi)通入熱水將釜內(nèi)物料升溫至規(guī)定的溫度（57）。當(dāng)氯乙烯開始聚合反應(yīng)并釋放出熱量時，夾套內(nèi)改通冷卻水以及時移除反應(yīng)熱，并使反應(yīng)溫度控制在570.2，直至反應(yīng)結(jié)束。當(dāng)釜內(nèi)單體轉(zhuǎn)化率達到85%以上，這時釜內(nèi)聚合壓力為0.5 mpa，由計量泵向釜內(nèi)加入一定量的終止劑，未反應(yīng)的氯乙烯單體經(jīng)自壓回收后，當(dāng)壓力降至2.9 kpa時，將釜內(nèi)漿料升溫至70左右，進行真空回收，真空度為500 mmhg550mmhg，最后漿料中的氯乙烯含量在700g/g。然后進入放料操作。2.2.2 汽提、干燥工序由聚合釜排出的漿料，為降低殘留在其中的氯乙烯和減少氯乙烯對環(huán)

17、境的污染，用泵打入出料槽除去其中的大塊物料，再將其送入汽提塔，在塔內(nèi)與由塔底上升的蒸汽在塔板上進行逆流傳質(zhì)過程。該塔為真空操作，用真空泵維持塔頂?shù)恼婵斩?，并以此來保證塔頂?shù)臏囟?。塔頂逸出的含氯乙烯氣?jīng)冷凝，未凝的氯乙烯含氧量在1%以下時，經(jīng)真空泵送至氯乙烯氣柜備用。塔釜之漿料含氯乙烯約400g/g，經(jīng)熱交換器冷卻后進入混料槽，再送往離心機進行離心分離。離心分離后pvc濾餅含水量為23%27%，經(jīng)濾餅分散器機械分散并均勻地加入干燥器中進行干燥。干燥器內(nèi)帶有內(nèi)加熱和內(nèi)冷卻。第15室為干燥室，用熱水盤管和熱風(fēng)干燥，第6室為冷卻室。干燥后的氯乙烯樹脂含水量為0.3%0.4%。經(jīng)過篩除去大顆粒，再由氣流

18、輸送至貯料倉，最后由包裝單元進行包裝。122.2.3 vc回收工序vc回收工序包括vc氣體回收至氣柜、vc氣體壓縮、精餾等部分。自壓回收的氯乙烯，經(jīng)vc氣體洗滌塔以除去氣體飛沫中夾帶的pvc，然后經(jīng)氣體冷卻器進入氣柜，真空回收的vcm，用回收風(fēng)機抽至氣柜。由氣柜出來的vc氣體送至脫濕塔，用5的冷凍鹽水進一步冷凝，兩個冷凝器所冷凝的vc送至精餾塔進行精餾，所得的精氯乙烯經(jīng)過濾后，按比例送入氯乙烯計量槽與新鮮氯乙烯混合供聚合使用，未凝的氣體送至焚燒爐處理，塔釜的高沸物排放至塔底液罐中，加熱以進一步回收部分氯乙烯。圖2-1 聚氯乙烯生產(chǎn)工藝流程第3章 物料衡算3.1 車間物料衡算3.1.1主要工藝參

19、數(shù)產(chǎn)品類型：選用疏松型。聚合反應(yīng)時間：5h聚合溫度：57 oc操作周期：9h3.1.2 生產(chǎn)任務(wù)的計算年產(chǎn)3000噸聚氯乙烯，以300個工作日計，每年工作8000小時，假設(shè)各單元操作都連續(xù)進行，采用倒推法根據(jù)收率或損失率計算出原料投料，然后按單元操作順序?qū)Ω鲉卧僮鬟M行物料衡算。聚氯乙烯小時生產(chǎn)量（8000h）計：80000.9980.9610008000=72.3287(kg/h)(以1小時為計算基準，以下計算中不再寫h_1)聚合物轉(zhuǎn)化率為83%83%x=72.3287x=86.9864(kg) 即每小時要 生產(chǎn)純vcm 86.9864kg產(chǎn)物氣冷凝，精餾等收率為96.6%進入精餾系統(tǒng)的vc

20、m的量：86.986496.6%=90.1267(kg)90.126762.5=1.44 (kmol)表2-1 乙烯懸浮聚合操作周期工序設(shè)計值/min1、水相加料302、抽真空153、加vcm154、加熱到570c305、恒溫聚合時間300 6、回收單體 60 7、出料308、清釡60聚合周期540（9h）3.1.3投入單體的計算投入單體的計算：投料系數(shù)為0.80 、釡的體積為20m3、在20攝氏度時，vcm=911 kg/m3 h2o= 997.7kg/m3 設(shè)每次投入單體的質(zhì)量為 x 則 x/911+ 1.8x/997.7=200.80 以20m3釡為例，每次投入單體5513.7kg。因轉(zhuǎn)

21、化率為90%,則反應(yīng)得到樹脂g1=5513.790%=4962.4kg, 回收時損失的vcm為0.25%則g2=4962.40.25%=12.4kg放空時損失為0.51%，則g3=4962.40.51%=25.3kg漿料損失為0.05%，則g4=4962.40.05%=2.5kg汽提損失為0.1%，則g5=4962.40.1%=0.5kg離心干燥損失為0.38%，則g6=4962.40.38%=18.9kg精餾時損失為3.5%，則g7=4962.43.5%=173.7kg包裝時損失為0.21%，則g8=4962.40.21%=10.4kg反應(yīng)前物料g=5513.7kg，根據(jù)物料平衡原理： g=

22、g1+g2+g9 =4962.4+12.4+25.3+2.5+0.5+18.9+173.7+10.4+307.6=5513.7kg3.2 聚合釜的物料衡算3.2.1釡數(shù)及投料系數(shù)的臺數(shù)的確定因為每臺釡年平均要工作8000小時，而每生產(chǎn)一次的周期為9小時，年投料量（vcm）為40602.9噸，每釡的出料量為19.9噸，選擇投料系數(shù)為0.8，先用80 m3的標準釡， vvcm=40602.91000/837=48510.0 m3 v水=1.840602.91000/997.7=73253.7 m3所需要釡的臺數(shù)為 (48510.0 +73253.7)/(800.8(8000/9)= 2.378 臺

23、，取整數(shù)為3臺。調(diào)整后的投料系數(shù)為0.63實際的投料系數(shù)計算： (48510.0 +73253.7)/( 803800)=0.63 可取 0.63每個釡所需的vcm的體積為： 48510.0/(3(8000/9)=20.2 m3每釡所需的水的體積為：73253.7/(3(8000/9)=30.5 m3根據(jù)表1-2原料的配方得表3-2 原料配方原料vcm水引發(fā)劑分散劑其他助劑重量，kg5513.79924.6220.548441.096適量3.2.2 聚合釜的生產(chǎn)計算 以20 m3釡生產(chǎn)為例，分述如下：（1）投料 投料溫度為20，單體4.53m3，水6.97m3，投料體積4.53+6.97=11

24、.5m3 ； 空余（氣相）體積=20-11.5=8.5m3（2）升溫 升溫到期60，單體重度d依溫度t變化d=0.9471-0.001746t-0.00000324t2得： 20時 d=0.910 ； 57 時 d=0.83單體在57時體積增加到：4.530.91/0.83=4.97m3物料總體積：4.97+6.97=11.94 m3空余（氣相）體積：20- 11.94=8.06m3（3）反應(yīng)結(jié)束：轉(zhuǎn)化率為90%，樹脂真實密度為1.4 kg/m3 則此時樹脂體積：4.5390%0.83/1.4=2.417m3未聚合單體體積：4.530.1=0.453m3物料總體積：6.97+2.417+0.4

25、53=9.840m3空余（氣相）體積： 20-9.840=10.160m3表3-3物料衡算匯總表損失損失率 / %損失前的重量 / t篩分0.213006.3干燥0.133010.2離心0.253017.7混料0.013018.0汽提0.13021.0出料0.0013021.3聚合0.793045.2 第4章 熱量衡算4.1 聚合釜熱量衡算4.1.1 參數(shù)設(shè)定qt設(shè)備或系統(tǒng)內(nèi)物料與外界交換熱量之和(傳入熱量為正，傳出熱量為負），kj；q1由于物料溫度變化，系統(tǒng)與外界交換的熱量（升溫為正，降溫為負），kj；q2由于物料發(fā)生各種變化，系統(tǒng)與外界的交換的熱量（吸熱為正，放熱為負），kj；q3由于設(shè)備

26、溫度改變，系統(tǒng)與外界交換的熱量（設(shè)備升溫為正，設(shè)備降溫為負），kj；q4設(shè)備向外界環(huán)境散失的熱量（操作溫度高于環(huán)境溫度為正，操作溫度低于環(huán)境溫度為負），kj。根據(jù)熱量守恒定律，得 qt=q1q2q3q4其中 q1=q2= whrx/m q3=wi cpi tmq4=3.6aii (tit0)t 固體和液體熱容可以采用柯普定律5計算 c(kj/kg.)=4.184can/m式中 ca基團的比熱容，kj/(kg.)n分子中同一元素的原子數(shù)m化合物的分子量， kg/kmol單體的熱容可以采用missenard法基團貢獻值6計算表4-1 missenard法基團貢獻值基團ch3choo=coc=o貢獻

27、j/molk9.555.77.013.810.2則ipp的比熱為：c1=4.184（9.554+5.72+7.0+13.82+10.22）/206.19=2.12 kj/(kg.)經(jīng)查有關(guān)資料知： 氯乙烯的比熱為：c3=1.59kj/(kg.)水的比熱為：c4=4.18 kj/(kg.)聚乙烯醇比熱為：c5=1.67 kj/(kg.)聚氯乙烯的比熱為：c6=0.9675 kj/(kg.)表4-2 物料比熱表（kj/(kg.)）物料種類比熱kj/(kg.)ipp2.12氯乙烯1.59水4.18聚乙烯醇1.67聚氯乙烯0.9675氯乙烯的聚合熱為：95.88kj/mol=1534kj/kg4.1.

28、2 混合熱和攪拌熱的考慮由于溶質(zhì)的量很少，混合熱可忽略不計。攪拌設(shè)備中的物料為低黏度流體，攪拌熱也可忽略不計。4.2 回流冷凝器熱負荷的考慮由于反應(yīng)中嚴格控制反應(yīng)溫度恒定，冷凝器中的回流量極少，所以對冷凝器熱負荷不予考慮。4.3 物料帶入聚合釜的熱量以0的一批物料為基準，設(shè)進料溫度為20，則物料帶入聚合釜的熱量為：q1=2.1231.312820+1.59104375.95720+4.18146126.3420+1.6722.962720=1.5537107kj4.4 聚合反應(yīng)放出的熱量以一批物料為基準，則聚合反應(yīng)放出的熱量為： q2=24.6486632.0443=2.135106kj4.5

29、 物料帶出聚合釜的熱量以一批物料0為基準，物料流出的溫度為60，則物料升溫所需要的熱量為：q3=（2.1231.3+0.967586632.0443+4.18146126.34+1.6722.9627+1.5917743.9127）（60-0）=4.34107kj4.6 反應(yīng)過程需要加入的熱量根據(jù)熱量衡算進入系統(tǒng)的熱量=出系統(tǒng)的熱量，則反應(yīng)過程所需加入的熱量為（設(shè)熱損失為10%）：q=（q3+ q2-q1）/（1-10%）=（4.34107+2.135106-1.5537107）/90%=3.318107kj4.7 加熱水的用量:根據(jù)式: q=mcpt 得 m=q/ cpt熱水進口溫度為99,

30、出口溫度為60。水cp=4.22kj/kg.km=3.318107/4.2239 =2.02105kg4.8 冷卻水的用量： 根據(jù)式: q= mcpt 得 m=q/ cpt冷卻水進口溫度為29,出口溫度為26。水cp=4.22kj/kg.km=2.14106/4.223 =1.69105kg表4-3 整套裝置的熱量衡算表：傳入熱量（105kj ）傳出熱量（105kj）物料帶入聚合釜的熱量q1155聚合反應(yīng)放出的熱量q219.6物料帶出的熱量q3434反應(yīng)過程需要加入的熱量q4331.778損失熱量q533.1778 486.778 486.778加熱水用量冷卻水用量 2.02kg 1.69kg

31、4.9傳熱面積最高熱負荷qmaxqmax=330gr/t57時 t1/2(ehp)=2h 查表得熱負荷分布指數(shù) r=1.4qmax=33052.510001.051.4/4.5=7835.7kw平均溫差tt=(47-17)/in(47/17)=30總傳熱面積f f=q/kt=7835.71000/(20030)= 1305.95m2表4-4熱量衡算匯總表物料帶入熱量 q1/（kj/h）1.03105 聚合熱 q2水/（kj/h）5.3106 攪拌熱 h/（kj/h）586800 物料升溫吸熱 q3/（kj/h）1.64105 物料帶出熱 q4/（kj/h）3.4105 釜表面散熱 q5/（kj

32、/h）2.65106冷卻水帶走熱 q6/（kj/h） 2.84106循環(huán)水用量 w/（kj/h）2.3104第5章 設(shè)備工藝設(shè)計5.1 聚合釜的設(shè)計5.1.1 生產(chǎn)周期或生產(chǎn)批數(shù)2pd-1 5.1.2 根據(jù)年產(chǎn)量確定每批進料量w=250556.5725kg/p5.1.3 選擇反應(yīng)器裝料系數(shù)=vr/vt7 （取0.85）vr反應(yīng)液體積，m3vt反應(yīng)器實際體積，m35.1.4 計算反應(yīng)器體積氯乙烯密度121=0.831103kg/ m3過氧化二碳酸二異丙酯密度122=1.08103kg/ m3聚乙烯醇密度123=1.0002103kg/ m3水密度124=1.00103kg/ m3算得m=0.93

33、93103kg/ m3m反應(yīng)液混合密度，kgm-3vr=w/m=250556.5725/0.9393103=266.748 m3vt=266.748/0.85=313.821m3vti= vt/ntvti=313.821/10=31.38 m3取聚合釜vn=32 m3取d=2650mm，則直邊高h=5000mm每一米圓筒容積vt=32/5=6.4m3釜體實際高度h1=h+2d/4=5+22.65/4=6.4 m 5.1.5 聚合釜壁厚的計算由公式15s=得：式中：pc計算壓力，取pc=1.1mpa；di=2650mm；=0.9；設(shè)計溫度為150查8得16mnr在150的t=170mpas=1.12650/（21700.9 -1.1）=9.58mm取腐蝕余量c2=1.1mm，鋼板厚度負偏差c1=0.8mm，則 sn=s+c1+c2=9.58+0.8+1.1=11.48mm圓整后取sn=12mm。復(fù)驗sn6%=120.06=0.72 mm0.8mm，故不能取c1=0.8，取c1=0.7重新計算：sn=s+c1+c2=9.58+0.7+1.1=11.38mm，圓整后取sn=12mm。復(fù)驗，sn6%=120.06=0.72 mm0.7mm，故最后取c1=0.7 mm。該聚合