年產(chǎn)1萬噸聚氯乙烯工藝設(shè)計說明書

1、本文綜述了 PVC的生產(chǎn)方法，確定了電石乙快法為本設(shè)計的工藝路線， 懸浮聚合法為生產(chǎn)聚氯乙烯的聚合方法。通過物料衡算、熱量衡算和設(shè)備計算等確定了年產(chǎn)1萬噸PVC樹脂的主要設(shè)備的設(shè)計參數(shù)，評述了本生產(chǎn)工藝的安全與環(huán)保，及技術(shù)經(jīng)濟。根據(jù)設(shè)計結(jié) 果，繪制了工藝流程圖，車間平面布置圖，和聚合釜裝置圖等。通過本次設(shè)計，了解了化 工工藝生產(chǎn)的各個環(huán)節(jié)和實施步驟，掌握了化工設(shè)計的基本程序和方法。關(guān)鍵詞：聚氯乙烯；生產(chǎn)工藝；懸浮聚合法；經(jīng)濟技術(shù)word范文AbstractThis article provided an overview of polyvinyl chloride polymer produc

2、tion method and identified calcium carbide acetylene method for the design of the route, method for the production of polyvinyl chloride polymer polymerization by suspension polymerization method. Through calculation of material balance, energy accounting and equipment to determine an annual output

3、of 10,000 tons of main design parameters of the equipment of polyvinyl chloride polymer resin. Meanwhile, it reviews the production safety and environmental protection and technical economy. According to design results, process flow diagram s, workshop floor plans, and polymerization reactor unit fi

4、gures were drawn. As a result of this practice, we have a better understanding of chemical processes in the various segments of the production and implementation of steps to master the basic design of chemical processes and methods.Keywords : Polyvinyl chloride polymer; Process design; Suspension po

5、lymerization;Technical economyAbstractII第一章文獻綜述11.1 聚氯乙烯的性質(zhì)11.2 聚氯乙烯的主要用途21.3 聚氯乙烯工業(yè)的重要性 .4.1.4 國內(nèi)外聚氯乙烯發(fā)展概況 51.4.1 國外聚氯乙烯發(fā)展動態(tài)及趨勢 51.4.2 國內(nèi)聚氯乙烯發(fā)展動態(tài)及趨勢 6第二章設(shè)計方案論述72.1 VCM生產(chǎn)路線的選擇2.1.1 電石法生產(chǎn)路線 72.1.2 乙烯法生產(chǎn)路線82.1.3 兩種生產(chǎn)路線的評價102.2 聚合方法選擇 1.1.2.2.1 本體聚合1.1.2.2.2 溶液聚合 1.22.2.3 乳液聚合1.22.2.4 懸浮聚合1.32.2.5 四種聚合

6、方法比較1.32.3 聚合機理142.3.1 自由基聚合機理142.3.2 鏈反應(yīng)動力學(xué)原理1.52.3.3 成粒機理1.62.4 影響聚合產(chǎn)品質(zhì)量的因素162.4.1 聚合工藝1.62.4.2 配方體系1.72.4.3 聚合反應(yīng)的輔助時間 182.5 防粘釜技術(shù)192.5.1 粘釜的形成原因192.5.2 聚合釜的防粘技術(shù) 202.6 方案總述21第三章工藝計算233.1 物料衡算 233.1.1 原料用量計算 233.1.2 各工段物料衡算263.2 熱量衡算413.2.1 石墨冷卻器413.2.2 轉(zhuǎn)化器443.2.3 全凝器.463.2.4 尾氣冷凝器 483.2.5 聚合階段50第四

7、章設(shè)備的工藝計算與選型524.1 低沸塔設(shè)備計算 .524.1.1 塔板數(shù)的計算 .524.1.2 低沸塔的塔體工藝尺寸計算 544.1.3 塔板主要工藝尺寸的計算 544.1.4 篩板的流體力學(xué)驗算 574.1.5 塔板負(fù)荷性能圖594.1.6 低沸塔再沸器選型 624.2 高沸塔設(shè)備計算.644.2.1 塔板數(shù)的計算 .644.2.2 高沸塔的塔體工藝尺寸計算664.2.3 塔板主要工藝尺寸的計算 664.2.4 篩板的流體力學(xué)驗算694.2.5 塔板負(fù)荷性能圖714.2.6 高沸塔再沸器選型744.2.7 成品冷卻器的選型764.3 聚合釜設(shè)計容積的計算 77.4.3.1 聚合釜材質(zhì)的選

8、定 774.3.2 聚合釜容積的確定774.3.3 聚合釜外形設(shè)計尺寸的設(shè)計 7.84.3.4 內(nèi)構(gòu)件及攪拌軸封的設(shè)計 81.4.4 設(shè)備工藝條件匯總85第五章安全與環(huán)保.865.1 工藝過程安全評述865.2 三廢處理情況.885.2.1 電石渣的處理 .885.2.2 電石渣上清液的處理895.2.3 熱水的綜合利用895.2.4 尾氣的回收利用895.2.5 轉(zhuǎn)化水洗塔水的回收利用 90第六章技術(shù)經(jīng)濟906.1 技術(shù)經(jīng)濟分析概述906.2 主要技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)916.3投資估算916.2.1 總投資費用估算916.2.2 成本估算926.2.3 收入、稅收和利潤956.2.4 經(jīng)濟評價 97

9、總結(jié)97參考文獻99致謝1.QQ第一章文獻綜述1.1聚氯乙烯的性質(zhì)聚氯乙烯(polyvinylchloride ,簡稱PVC)是氯乙烯單體(簡稱 VCM)聚合而成的高 分子化合物，它的結(jié)構(gòu)式是：CH2 CH n Cl式中n表示平均聚合度。聚合度n可用反應(yīng)溫度及聚合分子量調(diào)節(jié)劑進行控制，國內(nèi)工業(yè)生產(chǎn)的通用聚氯乙烯樹脂平均聚合度通?？刂圃?501785。由于高分子主鏈上引入氯原子，使其高分子結(jié)構(gòu)不同于聚乙烯，并具有一系列獨特的性能。(1)物理性質(zhì)聚氯乙烯外觀為白色粉末，相對密度為1.3-1.45,表觀密度為表觀密度為0.40-0.65g/ml熱容為1.045-1.463J/g (0-100 C),

10、導(dǎo)熱系數(shù)為0.5852kJ/h m C ,通常緊密型樹脂的顆粒直徑為30-100叩、疏松型樹脂顆粒直徑為 60-150即，折射率n=1.544,軟化點在 75-80 C時，當(dāng)熱分解點100 C開始降解放出氯化氫。PVC是高分子化合物，是一種無定形結(jié)構(gòu)的熱塑性塑料。它具有一股非晶態(tài)線性高聚物的3種熱力學(xué)狀態(tài)，即玻璃態(tài)、高彈態(tài)和黏流態(tài)，玻璃化溫度一般為7585 C o在紫外光照射下，硬PVC產(chǎn)生淺藍或白色的熒光。PVC的物理機械性能取決于樹脂的相對分子質(zhì)量、增塑劑及填料的含量，樹脂的相對分子質(zhì)量越大，則機械性能、耐寒性、熱穩(wěn)定性越高，但加工溫度也越高，成型比較困難； 樹脂的相對分子質(zhì)量低，則與上述

11、相反。(2)化學(xué)性質(zhì)PVC對多數(shù)無機酸和堿是穩(wěn)定的，受熱不穩(wěn)定而被分解釋放出 HCl。PVC的溶解性與 相對分子質(zhì)量大小及聚合方法有關(guān)。一般來說，溶解度隨著聚合體分子的增加而減小。PVC 在火焰上能燃燒并放出HCl。但離開火焰立即自熄。難燃性和自熄性是 PVC的最大特點1。1.2 聚氯乙烯的主要用途(1) 一般軟制品利用擠出機可以擠成軟管、電纜、電線等；利用注射成型機配合各種模具，可制成塑 料涼鞋、鞋底、拖鞋、玩具、汽車配件等。(2) PVC薄膜PVC與添加劑混合、塑化后，利用三輾或四輾壓延機制成規(guī)定厚度的透明或著色薄膜， 用這種方法加工薄膜，成為壓延薄膜。也可以通過剪裁，熱合加工包裝袋、雨衣

12、、桌布、 窗簾、充氣玩具等。寬幅的透明薄膜可以供溫室、塑料大棚及地膜之用。經(jīng)雙向拉伸的薄 膜，所受熱收縮的特性，可用于收縮包裝。(3) PVC涂層制品有襯底的人造革是將PVC糊涂敷于布上或紙上，然后在100攝氏度以上塑化而成。也 可以先將PVC與助劑壓延成薄膜，再與襯底壓合而成。無襯底的人造革則是直接由壓延機 壓延成一定厚度的軟制薄片，再壓上花紋即可。人造革可以用來制作皮箱、皮包、書的封 面、沙發(fā)及汽車的坐墊等，還有地板革，用作建筑物的鋪地材料。(4) PVC泡沫制品軟質(zhì)PVC混煉時，加入適量的發(fā)泡劑做成片材，經(jīng)發(fā)泡成型為泡沫塑料，可作泡沫拖 鞋、涼鞋、鞋墊、及防震緩沖包裝材料。也可用擠出機基

13、礎(chǔ)成低發(fā)泡硬 PVC板材和異型材， 可替代木材試用，是一種新型的建筑才材料。(5) PVC透明片材PVC中加沖擊改性劑和有機錫穩(wěn)定劑，經(jīng)混合、塑化、壓延而成為透明的片材。利用 熱成型可以做成薄壁透明容器或用于真空吸塑包裝，是優(yōu)良的包裝材料和裝飾材料一如月餅包裝盒。(6) PVC糊樹脂將PVC分散在液體增塑劑中，使其溶脹塑化而成增塑溶膠，通常用乳液或微懸浮樹脂， 還需加穩(wěn)定劑、填料、著色劑等，經(jīng)充分?jǐn)嚢?，脫氣泡后，配?PVC糊2,再用進、浸漬、 澆鑄或搪塑等加工成各種制品。如衣架、工具手柄、圣誕樹等。(7) PVC硬板和板材PVC中加入穩(wěn)定劑、潤滑劑和填料，經(jīng)混煉后，用擠出機可擠出各種口徑的硬

14、管、異 型管、波紋管，用作下水管、飲水管、電線套管或樓梯扶手。將壓延好的薄片重疊熱壓， 可制成各種厚度的硬質(zhì)板材。板材可以切割成所需的形狀，然后利用PVC焊條用熱空氣焊 接成各種耐化學(xué)腐蝕的貯槽、風(fēng)道及容器等。(8) PVC其他門窗有硬質(zhì)異型材料組裝而成。在有些國家已與木門窗鋁窗等共同占據(jù)門窗的市場； 仿木材料、代鋼建材(北方、海邊)；中空容器。1.3 聚氯乙烯工業(yè)的重要性聚氯乙烯PVC是世界上實現(xiàn)工業(yè)化時間最早，應(yīng)用范圍最廣范的通用型熱塑性塑料。 在三四十年代開始實際應(yīng)用以來，其產(chǎn)量一直穩(wěn)居塑料工業(yè)之首，后來由于聚氯乙烯發(fā)展 速度更快，1996年才退居第二位。在美國1990年低密度聚氯乙烯的

15、產(chǎn)量超過了 PVC, 1992 年高密度聚氯乙烯的產(chǎn)量及銷售量已以 PVC大致相當(dāng)，他們交替位于第二或第三之間。 在 日本PVC產(chǎn)量和消費量居第二位。在中國 PVC塑料制品產(chǎn)量一直位居第一，PVC樹脂產(chǎn) 量從1988年開始退居第二，消費量低于聚乙烯和聚丙烯而名列第三位。盡管如此聚氯乙 烯在其綜合性能、品種的多樣性、用途的廣泛性、性能價格比及資源利用和對生態(tài)環(huán)境的 影像方面，優(yōu)于任何一種塑料。60多年來PVC工業(yè)一直保持著最富活力的技術(shù)革新和持 續(xù)穩(wěn)定的發(fā)展?fàn)顟B(tài)。PVC是相當(dāng)重要的大宗塑料，它的綜合性能好，改性品種多用途最為廣泛。原料來源 豐富、消耗石油少，價格低廉、經(jīng)濟效益好而且能耗低，作為鋼

16、鐵、有色金屬、木材、玻 璃、紙張等傳統(tǒng)材料的替代產(chǎn)品，有利于資源優(yōu)化配置和節(jié)省社會能源。由于容易改性和 提高性能，PVC已由通用性材料打入工程材料、功能材料和強性材料，為PVC工業(yè)注入了新的活力。PVC用途的廣泛性、堿氯產(chǎn)品的關(guān)聯(lián)性、生產(chǎn)技術(shù)的密集性。使 PVC工業(yè)與建 筑、汽車、電子機械及石油化工等國名經(jīng)濟的支柱產(chǎn)業(yè)，氯堿工業(yè)等基礎(chǔ)原料工業(yè)高新產(chǎn) 業(yè)緊密相連。在美國70年代初做過統(tǒng)計指出PVC和它有關(guān)的原材料、機械及最終產(chǎn)品綜 合產(chǎn)值約占當(dāng)時美國國民生產(chǎn)總值的 10%以上。中國在80年代末也對華東地區(qū)做過調(diào)查每 萬噸氯堿可創(chuàng)造5-7億元工業(yè)產(chǎn)值，每億元產(chǎn)值直接影響到下游產(chǎn)業(yè)的15-20億元產(chǎn)

17、值。PVC加工業(yè)是中國塑料工業(yè)中企業(yè)數(shù)最多的行業(yè)，其生產(chǎn)程度之高，應(yīng)用覆蓋面之廣，技 術(shù)推動性之大是非常明顯的。PVC工業(yè)的發(fā)展可以帶動和促進國民經(jīng)濟許多行業(yè)的技術(shù)進 步與發(fā)展，可以改善人們衣食住行條件，提高人民生活水平。1.4 國內(nèi)外聚氯乙烯發(fā)展概況1.4.1 國外聚氯乙烯發(fā)展動態(tài)及趨勢世界PVC的生產(chǎn)以乙烯為原料的占90%以上3,其余的是以乙快為原料。國外 PVC 的發(fā)展趨勢主要在改進工藝路線、提高產(chǎn)品性能、減少環(huán)境污染等幾個方面：(1) PVC的生產(chǎn)發(fā)展趨勢是裝置大型化。聚合釜單臺容積已達135m3左右，多數(shù)為70110 m3。單套裝置能力最大已達 50萬噸/年。(2)采用高活性引發(fā)劑、

18、復(fù)合分散劑、快速終止劑，縮短聚合反應(yīng)周期，提高聚合釜的生產(chǎn)強度，可提高到200t/m3. a以上，有的甚至達到500t/m3. a。(3)優(yōu)化工藝，節(jié)能降耗。如采用高效催化劑，減少設(shè)備尺寸，降低投資，提高收率，降低消耗，簡化凈化流程；粘釜技術(shù)不斷發(fā)展，形成噴涂防粘釜和改進釜壁材料兩種 體系；開發(fā)節(jié)能型干燥器等。(4)開發(fā)新的原料路線，以乙烷為原料，替代價格相對較貴的乙烯，降低PVC的生產(chǎn)成本。(5)使用將氯化氫轉(zhuǎn)化為氯來替代原平衡氧氯化工藝的氧氯化單元，以簡化生產(chǎn)工藝、降低投資。(6)開發(fā)各種復(fù)合助劑、以其優(yōu)良性能向工程應(yīng)用方向發(fā)展。如：汽車節(jié)能型 PVC速溶膠專用樹脂、抗沖改性專用樹脂、大口

19、徑管材專用樹脂、低發(fā)泡擠出管材專用樹脂、直接擠出成型加工專用樹脂等。研制和生產(chǎn)具有更適宜的性能、更易于加工的各種樹脂，提高樹脂的使用性能和質(zhì)量，不斷擴大應(yīng)用領(lǐng)域。(7)注重三廢"治理、減少污染，對產(chǎn)品中 VCM的含量要求嚴(yán)格，以減少在加工和使用過程中的污染。開發(fā)廢舊 PVC制品回收技術(shù)，在做好環(huán)境保護的同時擴大 PVC的消 費領(lǐng)域。1.4.2 國內(nèi)聚氯乙烯發(fā)展動態(tài)及趨勢近年來，中國聚氯乙烯(PVC)發(fā)展速度驚人，新建、擴建項目紛紛上馬，產(chǎn)能迅速 擴大，產(chǎn)量大幅提高4。2008-2011年，中國PVC產(chǎn)能、產(chǎn)量年均增長率分別高達 11.3% 和12.5% 2009年全國聚氯乙烯樹酯累計

20、產(chǎn)量為 1015.2萬噸；2010年全國聚氯乙烯樹酯 累計產(chǎn)量達到1130萬噸；2011年全國聚氯乙烯樹酯累計產(chǎn)量為1295.2萬噸。我國PVC樹脂工業(yè)原料路線大致有以下4種：(1)原料路線落后的電石乙快法生產(chǎn) VCM,進而聚合PVC,該法生產(chǎn)成本高，技術(shù) 落后，裝置規(guī)模小，能耗高，環(huán)境污染嚴(yán)重，經(jīng)濟效益較差。(2)從國外引進具有世界先進水的以石油乙烯為原料的乙烯氧氯化法生產(chǎn)VCM單體，進而聚合成PVC。(3)采用二氯乙烷裂解原料路線生產(chǎn) VCM,進而聚合成PVC。(4)利用進口 VCM直接聚合制PVC的原料路線。國內(nèi)PVC生產(chǎn)企業(yè)在引進國外先進的生產(chǎn)技術(shù)的同時，開始了消化、吸收、創(chuàng)新的國 產(chǎn)

21、化工作，通過十幾年的技術(shù)攻關(guān)、技術(shù)發(fā)行取得了較大的成績，使我國懸浮法PVC的生產(chǎn)技術(shù)和產(chǎn)品質(zhì)量水平邁上了一個新臺階，但與國外水平相比，仍有差距。今后十年我國 經(jīng)濟的持續(xù)快速發(fā)展仍將需要大量塑料制品來取代傳統(tǒng)的木材、金屬和水泥等，以節(jié)約能 源，保護環(huán)境。因此，我國PVC市場依然潛力巨大。根據(jù)近年來我國相關(guān)工業(yè)領(lǐng)域的發(fā)展 情況和今后的發(fā)展規(guī)劃預(yù)測，今后我國市場對PVC的需求量仍將保持較快速度的增長，2015年將達到1700萬噸左右。目前國內(nèi)PVC的消費主要集中在華東和華南地區(qū)。華東地區(qū)(江蘇、浙江、安徽、山 東)的PVC加工業(yè)極為發(fā)達，年P(guān)VC消費量約300萬噸以上，主要由本地自產(chǎn)和進口滿 足，市

22、場極為廣闊。長三角地區(qū)的PVC貿(mào)易商是全國最聚集的地區(qū)之一，對國內(nèi)市場具有導(dǎo)向性作用，引領(lǐng)其他地區(qū)的 PVC市場第二章設(shè)計方案論述2.1 VCM生產(chǎn)路線的選擇VCM的生產(chǎn)路線主要有兩種 叫 電石法和乙烯法，目前常用的是電石法。我國 PVC產(chǎn) 量自20世紀(jì)90年代以來有了快速發(fā)展，但仍然趕不上發(fā)展更快的PVC制品加工需求，自 給率只能保持在70%左右。需求的旺盛，國內(nèi)乙烯資源的不足，反傾銷終裁后進口量的下 降，國際原油和石化產(chǎn)品的價格不斷上升使乙烯法生產(chǎn)成本相應(yīng)升高，也使得電石法成為 許多企業(yè)的首選工藝。隨著近五年國際原油價格的居高不下，以石油天然氣路線制聚氯乙烯的工藝路線將會 受到乙烯供應(yīng)的限

23、制及成本的影響，近一段時期內(nèi)，在市場競爭上不如電石法PVC價格低。 目前我國PVC生產(chǎn)以電石法為主。2.1.1 電石法生產(chǎn)路線電石法生產(chǎn)路線是先將電石與水反應(yīng)，制得乙快。然后，乙快再在觸媒存在情況下與 氯化氫氣體反應(yīng)，合成 VCM單體。主反應(yīng)是：C2H2+HClC2H3ClAH=-124.8kJ/mol在氣相中，C2H2和HCl加成生成C2H3Cl,這個反應(yīng)在熱力學(xué)上是有利的。但在通常條 件下，反應(yīng)速度較慢?？梢赃x用 HgCl2作催化劑，以活性炭作為載體。實驗表明，當(dāng)反應(yīng)溫度低于140 c時，催化劑活性穩(wěn)定，但由于溫度低，反應(yīng)速度慢，乙快轉(zhuǎn)化率低；當(dāng)反 應(yīng)溫度高于140c時，催化劑明顯失活，當(dāng)

24、反應(yīng)溫度高于 200c時，會出現(xiàn)大量氯化汞升 華，而使催化劑活性迅速下降。工業(yè)生產(chǎn)上反應(yīng)溫度控制在160180C。使用氯化汞催化劑時，氯化氫對乙快的加成反應(yīng)機理通常認(rèn)為是乙快首先和氯化汞加成生成中間物氯乙烯氯汞：C2H2+HgC/ClCH=CH (HgCl)中間物碰到氯化氫后，即發(fā)生分解形成氯乙烯：ClCH=CH (HgCl) +HCl-CH2=CHCl+HgCl2當(dāng)氯化氫過量時，生成的氯乙烯和過量的氯化氫進一步加成，生成 1, 1-二氯乙烷, 成為過程的一種副產(chǎn)物：CH2=CHCl+HCl fCH3CHCI2當(dāng)乙快過量時，過剩的乙快可使氯化汞還原為氯化亞汞，甚至轉(zhuǎn)變成金屬汞從而使催化劑喪失活

25、性：C2H2 +2HgC"ClCH=CHCl+2HgCl基于以上分析，乙快和氯化氫的氣相加成過程中，可能產(chǎn)生的副產(chǎn)物是二氯乙烷及少量的二氯乙烯。2.1.2 乙烯法生產(chǎn)路線乙烯法生產(chǎn)路線是乙烯、氯化氫和氧氣在氯化銅作催化劑的情況下，進行氧氯化反應(yīng) 制得氯乙烯。它的反應(yīng)機理通常認(rèn)為有以下兩種。(1)氧化-還原機理第1步吸附的乙烯與催化劑作用生成1, 2-二氯乙烷，與此同時，氯化銅被還原成氯化亞銅：CH2=CHz+2CuCl2-CICH2CH2cl+2CuCl第2步氯化亞銅被氧氣氧化成二價銅，并形成含有氧化銅的絡(luò)合物：2CU2CI2+O2-2CuO CuC2第3步絡(luò)合物再和氯化氫作用，生成

26、氯化銅和水：CuO CuCb+HCl -2CuCb+H2O反應(yīng)的控制步驟是第1步。提出這個機理的主要依據(jù)如下：在氯化銅催化劑上，單獨送入乙烯時有二氯乙烷生成，此時氯化銅被還原成氯化 亞銅；將空氣或氧氣送入被還原的催化劑氯化亞銅時，氯化亞銅可全部被氧化成氯化銅; 氧氯化反應(yīng)速度受乙烯濃度的影響最大。(2)環(huán)氧乙烷式機理第1步反應(yīng)組分的吸附乙烯在催化劑活性位 1上吸附：C2H4+(r1 C2H4 1(7氧氣在催化劑活性位 1上解離吸附：O2+2 >20 1(7氯化氫在催化劑活性位02上吸附：HCl+ o2HCl 27第2步表面化學(xué)反應(yīng)吸附的乙烯和氧反應(yīng)生成吸附的環(huán)氧乙烷中間物：C2H4 1+

27、 0 1- CH2 CH2 1o+ 1V0吸附的環(huán)氧乙烷中間物和吸附的氯化氫反應(yīng)生成吸附的產(chǎn)物：CH2-CH2 17+ 2HCI 2一CICH2-CH2CI 1+ H 20 - 2+ o20第3步產(chǎn)物組分的脫附 產(chǎn)物組分脫附形成氣相的產(chǎn)物組分，并還原出空白活性位：CICH2CH2CI 1LCICH2CH2CI+ 1H2O - 2r H2O+ o2反應(yīng)的控制步驟是吸附乙烯和吸附氧間的化學(xué)反應(yīng)，即通常所說的表面化學(xué)反應(yīng)控 制。提出這個機理的主要依據(jù)是：乙烯氧氯化反應(yīng)速度隨反應(yīng)物乙烯和氧氣的氣相分壓加 大而加快；反應(yīng)速度與反應(yīng)物氯化氫的氣相分壓變化無關(guān)。2.1.3 兩種生產(chǎn)路線的評價(1)電石法與乙

28、烯法原料路線不同，前者約耗電3000KWh/T (包括制氯氣，氫氣用電)約耗電石1.5t/t,后者約耗電3000KWh/T,約耗乙烯0.5t/t。電石耗電約3500KWh/T , 因此，電石法PVC實際上以電為主要原料，綜合耗電約 8250KWh/T。所以，供電與電價 是電石法PVC生產(chǎn)的關(guān)鍵所在。從自備熱電平衡的角度出發(fā)，將大大縮減PVC的生產(chǎn)成本。在建設(shè)周期尚不能同步的情況下，可先期收購并改造發(fā)電機組，為一期工程供電供汽， 考慮正常發(fā)電利潤(約8%的電力成本比網(wǎng)上供電價格要低 50%E右，從而保證了把電石 法PVC成本控制在較低的范圍內(nèi)的目標(biāo)，與乙烯法 PVC比較具有相當(dāng)?shù)氖袌鰞r格競爭力。

29、(2)電石法與乙烯法PVC相比，前者生產(chǎn)中有一種副產(chǎn)品：電石渣漿，即含20%左右Ca (OH) 2的飽和溶液，可用其作為發(fā)電煙氣的脫硫劑，而剩余的部分可以進行壓濾， 其中Ca (OH) 296%上的固相用于生產(chǎn)水泥，其含 Ca (OH) 25批右的液相全部回收使 用?，F(xiàn)在有一種干法乙快生產(chǎn)技術(shù)值得關(guān)注， 可以較好的改善生產(chǎn)過程對社會環(huán)境的影響， 特別是節(jié)水、減少固體及氣體廢物的排放量，降低對電的使用量。(3)大規(guī)模和聯(lián)合生產(chǎn)是實現(xiàn)清潔工藝的基本條件。實際上，電石法 PVC三廢的處 理技術(shù)上是基本成熟的。只是，以前電石法 PVC企業(yè)主要分布在西部地區(qū)，規(guī)模小，實力差，技術(shù)落后，沒有經(jīng)濟能力去解決

30、。大規(guī)模和聯(lián)合生產(chǎn)不僅具備綜合利用，變廢為寶， 大幅度降低三廢處理條件，還可為社會提供具有可觀效益的產(chǎn)品。如用電石渣做水泥，20萬噸/年規(guī)?？梢员１?，100萬噸/年的規(guī)模可盈利。西部的電石法 PVC生產(chǎn)企業(yè)有望成為 電石法PVC清潔生產(chǎn)工藝的開拓者。止匕外，從可持續(xù)發(fā)展的理念出發(fā)，采取諸如膜過濾， 生化處理等技術(shù)達標(biāo)排放。不管是電石法還是乙烯法 PVC生產(chǎn)路線，最后都是由氯乙烯單體聚合生成 PVC。氯乙 烯單體合成方法主要有乙快法、聯(lián)合法、烯姓法、乙烯氧氯化法、乙烷一步氧氯化法五種， 我國目前普遍采用的為乙快法（電石法）和乙烯氧氯化法兩種。當(dāng)前我國氯堿工業(yè)大部分 采用電石法生產(chǎn)PVC以平衡氯氣

31、。雖然此法耗能較高，但因此方法具有投資低，設(shè)備簡單、 轉(zhuǎn)化率及產(chǎn)品純度較高等特點，所以，電石法在我國PVC生產(chǎn)中占有很大比例。2.2 聚合方法選擇高分子的聚合反應(yīng)主要是自由基聚合，包括本體聚合、溶液聚合、乳液聚合和懸浮聚 合四種咒 四種聚合方法各有優(yōu)缺點，下面將逐一進行評述。2.2.1 本體聚合本體聚合是指聚合體系中只有單體本身和少量引發(fā)劑（利用光、熱作引發(fā)劑的聚合則 只有單體）的聚合方法。優(yōu)點是：1、透光率好；2、工藝工程簡單；3、產(chǎn)物純度高。缺點是：反應(yīng)溫度難以控制，易發(fā)生爆聚。本體法聚氯乙烯的顆粒特性與懸浮法樹脂相似，疏松，但無皮膜，更潔凈。本體聚合散主要困難是散熱、防粘、保持疏松顆粒特

32、性等問題，采用兩段聚合可以解決這些困難。第一段聚合稱為預(yù)聚合，在立式不銹鋼攪拌釜中進行，小部分氯乙烯和少量高活性引發(fā)劑（如過氧化乙酰基磺酰）加入釜內(nèi)，在 5070 c下預(yù)聚至7% 11%?；省Ｔ跍u輪槳快速 攪拌下，形成疏松的顆粒骨架。由夾套和釜頂冷凝器帶走的熱量來估算轉(zhuǎn)化率。高活性引 發(fā)劑加入量有限，成為死端聚合，防止轉(zhuǎn)化率過高。預(yù)聚物、大部分單體和另一部分引發(fā) 劑加入另一聚合釜，內(nèi)裝低速（30r/min）攪拌器，使聚合進行到 70%-90%預(yù)聚階段早 已形成的顆粒骨架，聚合階段則繼續(xù)張大。預(yù)聚只需12h,聚合卻要59h,因此一個預(yù)聚釜可以配用幾臺聚合釜。聚合結(jié)束后，只要過篩，即得成品。2.

33、2.2 溶液聚合溶液聚合是指單體和引發(fā)劑溶于適當(dāng)溶劑中的聚合反應(yīng)。優(yōu)點是：1、體系黏度較低；2、混合和傳熱較易；3、溫度易控制；4、凝膠效應(yīng)少；5、可避免局部過熱。缺點是：1、單體濃度較低，致使聚合速度慢，設(shè)備生產(chǎn)能力低；2、單體濃度低和向溶劑鏈轉(zhuǎn)移的雙重結(jié)果，使聚合物分子量降低；3,溶劑分離回收費用高，除凈聚合物中殘留溶劑困難。氯乙烯的聚合反應(yīng)暫時還未進行溶液聚合的工業(yè)生產(chǎn)。2.2.3 乳液聚合乳液聚合是指單體在水中由乳化劑分散成乳液狀態(tài)的聚合反應(yīng)。優(yōu)點是:1、以水作介質(zhì)，價廉安全，乳膠黏度較低，有利于攪拌傳熱、管道輸送和連續(xù)生產(chǎn);2、聚合速率快，產(chǎn)物分子量高，而且聚合可以在較低的溫度下進行

34、;3、有利于乳膠的直接使用和環(huán)境友好產(chǎn)品的生產(chǎn)。缺點是:1、需要固體產(chǎn)品時，乳液需經(jīng)凝聚、洗滌、脫水、干燥等工序，成本高。2,產(chǎn)品中留有乳化劑等雜質(zhì)，難以完全除凈，有損電性能等。乳液聚合生產(chǎn)的聚氯乙烯主要用于制造糊用聚氯乙烯，不需將產(chǎn)品固化，從而降低生產(chǎn)成本。2.2.4懸浮聚合懸浮聚合是指油溶性的單體以小液滴的形式懸浮在水中所進行的一種聚合方法。優(yōu)點是：1、體系黏度低，傳熱和溫度容易控制，產(chǎn)品分子量高且分布比較穩(wěn)定;2、產(chǎn)品中雜質(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單，生產(chǎn)成本低。缺點是：產(chǎn)物中多少帶有少量分散劑殘留物，透光度和絕緣性不如本體聚合好。綜合懸浮聚合的優(yōu)缺點，其工

35、業(yè)應(yīng)用還是比較廣泛的，80%勺氯乙烯的聚合反應(yīng)均采用此種方法602.2.5四種聚合方法比較表2.1聚合方法比較表本體聚合溶液聚合懸浮聚合乳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、 分散劑、水單體、引發(fā)劑、 乳化劑、水聚合場所本體內(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制困難容易較困難容易生產(chǎn)特征間歇操作可連續(xù)生產(chǎn)間歇生產(chǎn)可連續(xù)生產(chǎn)產(chǎn)物特性及主要用 途聚合物純凈、 硬質(zhì)注塑品涂料、粘合劑適合于注塑或擠塑樹脂涂料、粘結(jié)劑本設(shè)計說明書采用的就是懸浮聚合法。2.3 聚合機理2.3.1 自由基聚合機理氯乙烯懸浮聚合屬于自由基鏈?zhǔn)骄酆戏磻?yīng)，分為鏈引發(fā)

36、、鏈增長和鏈終止3個基元反5應(yīng)。(1)鏈引發(fā)：又稱鏈的開始，主要反應(yīng)有兩步：形成活性中心游離基，進而游離基引發(fā)單體。主要的副反應(yīng)是氧和雜質(zhì)與初級游離基或活性單體相互作用使聚合反應(yīng)受阻。一般需要有引發(fā)劑進行引發(fā)，常用的引發(fā)劑有偶氮引發(fā)劑、過氧類引發(fā)劑和氧化還原引發(fā)劑等，偶氮引發(fā)劑有偶氮二異丁月青，偶氮二異丁酸二甲酯引發(fā)劑，V-50引發(fā)劑等，過氧類有BPO等。(2)鏈增長：是活性單體反復(fù)地和單體分子迅速加成，形成大分子游離基的過程。鏈增長反應(yīng)能否順利進行，主要決定于單體轉(zhuǎn)變成的自由基的結(jié)構(gòu)特性、體系中單體的濃度及與活性鏈濃度的比例、雜質(zhì)含量以及反應(yīng)溫度等因素。(3)鏈終止：主要由兩個自由基的相互作

37、用形成，指活性鏈活性的消失，即自由基的消失而形成了聚合物的穩(wěn)定分子。終止的主要方式是兩個活性鏈自由基的結(jié)合和歧化反 應(yīng)的雙基終止，或二者同時存在。2.3.2 鏈反應(yīng)動力學(xué)原理(1)低轉(zhuǎn)化率階段(小于5%產(chǎn)生的聚合主要發(fā)生在單體相中。動力學(xué)鏈長的計算公式:kp MD gi/22 fKdKt I其中,I引發(fā)劑的摩爾濃度M單體的摩爾濃度kp 鏈增長速率常數(shù)Kd引發(fā)劑分解速率常數(shù)Kt終止速率常數(shù)(2)中等轉(zhuǎn)化率階段(5%65%聚合反應(yīng)隨著轉(zhuǎn)化率的上升而，聚合明顯加快。由于兩個大個的自由基首先要經(jīng)過擴 散相遇、碰撞才可能發(fā)生終止反應(yīng)，隨著轉(zhuǎn)化率上升，聚合物相黏度增大，擴散困難，所 以聚合加速。(3)高轉(zhuǎn)

38、化率階段(65%自由單體相消失，蒸汽壓隨之下降，聚合物相黏度繼續(xù)上升，單體 VCM不斷消耗， 聚合反應(yīng)依然很快。因此在體系壓力開始下降時，聚合速率達到最大值。隨后由于單體濃 度越來越低，聚合速率下降。根據(jù)產(chǎn)品性能要求，轉(zhuǎn)化率應(yīng)控制在70%95無間。疏松型的樹脂一般在轉(zhuǎn)化率為85%寸終止，而緊密型樹脂在90說右終止。2.3.3 成粒機理在懸浮聚合中，攪拌和分散劑是兩個重要因素。懸浮聚合的單體氯乙烯在水中溶解度很小，基本與水不相溶，只是浮在水面呈兩層。在攪拌器強烈的剪切作用下，單體液層分散成液滴。在聚合反應(yīng)釜中液態(tài)氯乙烯單體在強力攪拌和分散劑的作用下，被破碎為平均直徑3040叩的液珠分散于水相中，

39、單體液珠與水相得界面上吸附了分散劑。當(dāng)聚合反應(yīng)發(fā)生以后，界面層上的分散劑發(fā)生氯乙烯接枝聚合反應(yīng)，使分散劑的活動性和分散保護作用降低， 液珠開始由于碰擊而合并為較大粒子，并處于動態(tài)平衡狀態(tài)。2.4 影響聚合產(chǎn)品質(zhì)量的因素2.4.1 聚合工藝(1)聚合溫度聚合速度隨著溫度的升高而加快，但溫度升高鏈轉(zhuǎn)移速度加快會降低聚合度。在PVC生產(chǎn)中，聚合溫度由需要的聚合度確定。聚合溫度越高，生產(chǎn)的 PVC聚合度越低。(2)聚合釜的傳熱能力反應(yīng)的熱量是靠冷卻水移走的，如不能保證移熱能力，反應(yīng)溫度就會失控，產(chǎn)生爆聚，不僅影響PVC質(zhì)量，還會發(fā)生安全事故。有效地移走反應(yīng)熱量的措施如下：提高冷卻水流速，增大換熱系數(shù)。

40、上海氯堿化工股份有限公司在擴產(chǎn)改造中提高聚合釜冷卻水循環(huán)泵的流量和揚程使聚合釜生產(chǎn)強度提高了10%。降低冷卻水溫度，增大溫差。目前，國內(nèi)多數(shù)企業(yè)采用7c冷凍水替代冷卻水來提高聚合釜的移熱能力，但需要重新整定聚合釜控制參數(shù)PID。釜內(nèi)設(shè)內(nèi)冷管和擋板，通入冷卻水，加大換熱面積和移熱能力。設(shè)置釜頂回流冷凝器，采用冷凝 VCM蒸氣的方法移走反應(yīng)熱。改進聚合釜夾套結(jié)構(gòu)，提高換熱系數(shù)，新型聚合釜一般采用半管式夾套，夾套移熱能力可提高15%以上。加強釜內(nèi)粘釜物的清除，減少污垢熱阻。目前國外較先進的防粘釜技術(shù)能達到 1000 釜以上才需清釜，國內(nèi)先進的 PVC企業(yè)已經(jīng)能達到500釜以上才需清釜。采用后注水工藝

41、7。2.4.2 配方體系（1）油水比目前，國內(nèi)技術(shù)先進企業(yè)的油水比（物質(zhì)的量比）控制為 1. 3: 1 （生產(chǎn)PVC-SG5 型樹脂）以上，而技術(shù)落后的企業(yè)油水比（物質(zhì)的量比）為0. 85: 1 （SG 5）左右。要達到較高的油水比，同時又保證 PVC質(zhì)量，有兩項措施：調(diào)整分散體系的配比，即不同的油水比其分散體系進行必要的調(diào)整；采用高效的后注水工藝。（2）聚合釜裝填系數(shù)提高聚合釜的裝填系數(shù)的措施：具有保證聚合釜系統(tǒng)安全防控體系，安全閥、防爆片、緊急終止劑、手動和自動放 空等完好。要有聚合釜的事故緊急處理預(yù)案等。根據(jù)不同聚合溫度來決定聚合釜的不同裝填系數(shù)（要計算聚合釜在聚合溫度下的的 裝填系數(shù)，

42、而不是在冷態(tài)下聚合釜的裝填系數(shù)）。設(shè)置回流冷凝器的聚合釜與沒設(shè)置回流冷凝器的聚合釜的裝填系數(shù)不同（因回流冷 凝器具有氣體緩沖和冷卻能力）。（3）引發(fā)體系在聚合中，引發(fā)體系對縮短聚合時間影響很大，要根據(jù)聚合溫度選擇不同的引發(fā)劑復(fù)合，而且選擇活性有差別的引發(fā)劑。(4)鏈增長劑生產(chǎn)高聚合度PVC時，要考慮兩方面的因素：聚合溫度越低，聚合速度越慢，聚合時間越長8;聚合溫度越低，聚合釜內(nèi)外溫差減小，聚合移熱能力降低，為保證平穩(wěn)反應(yīng)，必須放慢聚合引發(fā)速率，延長聚合時間。在配方中添加鏈增長劑，可以在PVC聚合度保持不變的情況下，有效地提高聚合溫度，縮短聚合時間。(5)提高VCM轉(zhuǎn)化率提高VCM轉(zhuǎn)化率可提高聚

43、合釜的生產(chǎn)強度，但 VCM轉(zhuǎn)化率過高會影響PVC質(zhì)量。 不同的聚合溫度，VCM轉(zhuǎn)化率對PVC質(zhì)量的影響存在差異，因此要根據(jù)聚合溫度和產(chǎn)品 質(zhì)量的要求選擇合適的最大 VCM轉(zhuǎn)化率，以保證聚合釜生產(chǎn)能力最大化，且保證 PVC質(zhì) 量。2.4.3聚合反應(yīng)的輔助時間縮短聚合反應(yīng)輔助時間的措施有 叫(1)提高進料的流速，即加大進料泵的流速。(2)盡可能同時進料。(3)采用高溫?zé)崦擕}水技術(shù)，使聚合反應(yīng)進料后直接達到聚合反應(yīng)溫度，不再需要 進行聚合升溫，縮短了聚合輔助時間。(4)采用聚合釜全密閉技術(shù)可取消聚合釜抽真空脫空氣的時間和減少聚合釜開關(guān)人 孔及檢查氣密性等時間，大大降低 VCM單耗，減少安全事故。(5

44、)在聚合釜外設(shè)置VCM回收槽?？s短了聚合輔助時間，在聚合釜放料時用泵輸送，提高放料速度。同時在放料將結(jié)束時對聚合釜內(nèi)氣體進行回收至常壓，使進料更快。2.5 防粘釜技術(shù)粘釜會使聚合釜壁的熱阻大幅度增加，聚合釜傳熱系數(shù)大大降低，聚合反應(yīng)時間長， 聚合釜生產(chǎn)能力下降，嚴(yán)重的可導(dǎo)致聚合釜移熱困難，聚合釜可能產(chǎn)生超壓和爆聚的危險。 因此，防粘釜是聚合生產(chǎn)中最重要的工序之一。2.5.1 粘釜的形成原因聚合釜粘釜現(xiàn)象是由多種因素造成的。且聚合釜內(nèi)部不同部位的粘釜情況大不相同。釜內(nèi)液相部分、釜頂氣相部分，氣一液相界面。攪拌軸和漿葉、攪拌的“死角”、擋板背側(cè)、釜壁損傷部位等粘釜的程度均有很大差別。氣相部分的粘釜

45、，既可能由引發(fā)劑隨VCM蒸出造成，也可能液體體積收縮等造成。在攪拌薄弱部位往往粘釜比較嚴(yán)重。在物料流動慢的地方，粘釜表現(xiàn)得也比較突出。粘釜的原因一般分為物理因素和化學(xué)因素10o在實際粘釜過程中，物理和化學(xué)兩因素是同時發(fā)生和相輔相成的。釜內(nèi)不同部位的粘釜過程也有如下差異：(1)釜頂和管道部分的氣相粘釜。主要是液相氯乙烯揮發(fā)時攜帶一部分引發(fā)劑(或 活性基團)，于金屬壁面冷凝、吸附并聚合而成。有人認(rèn)為，氣相中的氧在壁面上吸附起 了促進粘釜的作用。(2)氣液界面粘釜。由于處于氣化和液化的界面處，位于攪拌能量分布較弱的部位， 以及反應(yīng)過程的體積收縮，使聚合物顆粒等易于界面處殘留吸附，而發(fā)生較明顯的由成形

46、 粒子構(gòu)成的粘釜帶。(3)攪拌軸及擋板背面粘釜。由于這些部位都是攪拌能量分布很弱的死角。而成為較嚴(yán)重的類似粒子的粘釜區(qū)。（4）液相粘釜。主要是由于溶解于水相中的單體（在 50c和7. 8MPa的壓力下，單 體在水中溶解度達1%）的聚合物，在聚合反應(yīng)全過程中，予金屬表面發(fā)生上述的物理和 化學(xué)過程（又稱水相聚合），而出現(xiàn)較均勻的、基本上由微?！罢辰Y(jié)”而成的粘釜。2.5.2 聚合釜的防粘技術(shù)（1）設(shè)備材質(zhì)和處理。采取不銹鋼釜壁拋光，甚至鏡面拋光，以鍥一銅合金代替不銹鋼等。（2）聚合釜涂布。通常選擇由阻聚劑、固定劑和溶劑組成的涂布液，對聚合釜進行噴涂處理。國內(nèi)PVC聚合用防粘釜劑的主要品種為“英國藍”

47、和“意大利黃”兩大體系。（3）添加助劑。添加無機鹽（如硫化鈉）和口丫嗪類有機化合物，以及pH調(diào)節(jié)劑等，能減少粘釜過程。（4）超高壓水清釜。采用壓力為1025MPa的超高壓水，借助可調(diào)節(jié)的噴槍和旋轉(zhuǎn) 的頭可實現(xiàn)自動或半自動的水力清釜，以及釜頂回流冷凝器與氣相管道的清洗。除了設(shè)備材質(zhì)和處理、聚合釜涂布、添加助劑、超高壓水清釜和溶劑清釜，這些防粘 技術(shù)外，聚合釜的結(jié)構(gòu)和聚合配方（包括分散劑、引發(fā)劑以及其他助劑）的選擇，都會影 響粘釜過程。從防粘釜角度來看，以下原則是適宜的。聚合釜應(yīng)采用盡量光潔的拋光表面。攪拌漿葉和擋板宜在滿足顆粒度要求下，力求結(jié)構(gòu)簡單和數(shù)量少。聚合配方在滿足加工質(zhì)量要求下，不宜過份

48、降低體系的界面張力。每次聚合結(jié)束應(yīng)以水沖洗干凈，采用每釜次的涂布法以鈍化金屬表面。經(jīng)多次聚合 后再借人工或高壓水徹底清洗。聚合反應(yīng)時添加適量的助劑等11。2.6 方案總述我國電石的生產(chǎn)原料豐富，產(chǎn)能充足，采用電石法生產(chǎn)聚氯乙烯成本相對低廉，同時 減少了乙烯的使用，也就相應(yīng)的節(jié)約了化工輕油和原油。近年來，在循環(huán)經(jīng)濟的指引下， 電石渣的綜合利用技術(shù)已經(jīng)日趨成熟與完善，實現(xiàn)了廢物資源化，在解決環(huán)境污染的同時 直接帶來了可觀的經(jīng)濟效益。懸浮法相較于本體聚合、溶液聚合和乳液聚合，體系黏度低，傳熱和溫度容易控制， 產(chǎn)品分子量高且分布比較穩(wěn)定，產(chǎn)品中雜質(zhì)含量比乳液聚合少，后續(xù)處理工序比乳液聚合 和溶液聚合簡

49、單，生產(chǎn)成本低，在工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用廣泛。通過上述對兩種生產(chǎn)路線和四種聚合方法的論述，此設(shè)計選定了電石法生產(chǎn)路線和懸 浮聚合法。word范文第三章工藝計算3.1 物料衡算對初始物料經(jīng)反應(yīng)器，水洗塔，堿洗塔，全凝器，尾氣冷凝器，低沸塔，高沸塔，聚合釜等設(shè)備作物料衡算。3.1.1 原料用量計算3.1.1.1 設(shè)計依據(jù)設(shè)計參數(shù)如下：1 .生產(chǎn)規(guī)模：1萬噸；2 .年工作時間：8000小時；3 .計算基準(zhǔn)：連續(xù)過程以kg/h為基準(zhǔn)。具體參數(shù)1 .nHci： nc2H2=1.05:1 (mol);2 .C2H2合成VC時的轉(zhuǎn)化率為98.6%3 .C2H2轉(zhuǎn)化為VC的選擇性為99.6%4 .C2H2轉(zhuǎn)化為EDC

50、的選擇性為0.3%目標(biāo)：a.VC合成的物料計算；b.相關(guān)反應(yīng)物、產(chǎn)物及產(chǎn)量并列表。3.1.1.2物料流程圖VCHCIVC合成反應(yīng)器*未反應(yīng)的C:H:未反應(yīng)的HCI* EDC、黑 CHON> H:0圖3.1反應(yīng)器物料示意圖3.1,1.3計算過程年產(chǎn)量：1萬噸=1.0Xl07kg年工作時間：8000hVC每小時產(chǎn)量：1.0Xl07M.008 3000=1260kg/h(即 20.16kmol/h )VC 收率：0.986 >0.996=0.9821乙快起始量：20.16 田.9821=20.53 (即 533.74kg/h )進口乙快質(zhì)量分?jǐn)?shù)：99%進口氣體總質(zhì)量流量：533.74田.

51、99=539.131kg/h進 口氮氣的質(zhì)量流量：539.131 >0.0097=5.230kg/h進口水的質(zhì)量流量：539.131 >0.0003=0.1617kg/h因為 nHci： nc2H2=1.05:1 (mol)故氯化氫的摩爾流量：20.53M.05=21.5565kmol/h (即 786.812kg/h )總氣體質(zhì)量流量：786.812田.99=794.76kg/h進 口 氮氣的質(zhì)量流量：786.812 >0.0097=7.632kg/h進口水的質(zhì)量流量：786.812 >0.0003=0.236kg/h進口組分質(zhì)量流量：乙快：533.74kg/h氯化氫

52、：786.812kg/h氮氣：5.23+ 7.632=12.862kg/h水：0.1617+0.236=0.3977kg/h二氯乙烷的收率：0.986 >0.003=0.00296二氯乙烷的生成量：20.53 >0.00296=0.06073kmol/h乙醛的收率：0.986 >0.001=0.000986乙醛的生成量：20.53 >0.000986=0.0202426kmol/h出口組分質(zhì)量流量：VC: 1260kg/h未反應(yīng)的乙快：20.53X (1-0.986) =0.28742kmol/h (即 7.47292kg/h )未反應(yīng)的氯化氫：21.5565 20.1

53、6 0.06073>2=1.27504kmol/h (46.53896kg/h )二氯乙烷： 0.06073kmol/h (即 6.01227 kg/h )乙醛：0.0202426kmol/h (即 0.890674kg/h )氮氣：12.862kg/h水：0.39770.0202426 X18=0.03333kg/h3.1.1.4物料衡算表表3.1反應(yīng)器進出口物料一覽表組分進口出口kmol/hkg/h% (mol)kmol/hkg/h% (mol)C2H220.53533.740.48230.287427.472920.0129HCl21.5565786.8120.50641.2750

54、446.538960.0573N20.4593612.8620.01080.4593612.8620.0206H2O0.022090.39770.00050.0018520.03333-58.318X10VC00020.1612600.9055CH3CHO0000.02024260.89067-49.092X10CH2cl20000.060736.01227-32.728X10合計42.56801333.812122.264651333.80113.1.2各工段物料衡算3.1.2.1水洗工段(1)設(shè)計參數(shù)a.合成器經(jīng)水洗后98% (wt)的HCl被洗掉；b.一圈全部被洗掉，不考慮 EDC、C2H2在水中的溶解損失;c.水洗后廢水含酸2%(wt);d.VC損失為總量的1% (wt);e.水洗塔的壓力位850mmHg ,水洗溫度為35 C。(2)物料流程圖word范文va EIX C：H：. N九 acx HD （去堿洗）水k水合成氣冼VC損失（溶解，機械夾帶 - 塔廢水（此口、GHiO、HCL）圖3.2水洗塔物料示意圖(3)計算過程被洗掉的氯化氫：