年產(chǎn)萬噸聚氯乙烯車間工藝設(shè)計(jì)

沈陽化工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文第三章非工藝部分 PAGE26結(jié)業(yè)設(shè)計(jì)題目:年產(chǎn)萬噸聚氯乙烯生產(chǎn)車間工藝設(shè)計(jì)院系:質(zhì)料科學(xué)與工程學(xué)院專業(yè):高分子質(zhì)料與工程班級(jí):學(xué)生姓名:指導(dǎo)西席: 論文提交日期：2011年6月21日論文答辯日期：2011年6月28日內(nèi)容摘要本文報(bào)告了我國聚氯乙烯產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)技能的生長進(jìn)程和目前狀況，包羅原料路線、工藝設(shè)備、聚合要領(lǐng)等。本設(shè)計(jì)采取懸浮法生產(chǎn)聚氯乙烯，介紹了采取懸浮法生產(chǎn)PVC樹脂工聚合機(jī)理，工藝歷程中需要注意的問題，包羅質(zhì)量影響因素，工藝條件及合成工藝中的種種助劑選擇，對(duì)聚合工藝歷程進(jìn)行詳細(xì)的敘述。并且從物料衡算、熱量衡算和設(shè)備盤算和選型三個(gè)方面進(jìn)行準(zhǔn)確的工藝盤算，對(duì)廠址進(jìn)行了選擇，采取了防火防爆防雷等重要步伐，對(duì)三廢的處理懲罰采取等進(jìn)行了敘述，畫出了整個(gè)工藝的流程圖。要害詞：聚氯乙烯；生產(chǎn)技能；懸浮法；乙炔法；乙烯法；防粘釜技能；目錄第一章總論 61.1國內(nèi)外pvc生長狀況及生長趨勢 61.2單體合成工藝路線 7乙炔路線 7乙烯路線 81.3聚合工藝實(shí)踐要領(lǐng) 9本體法聚合生產(chǎn)工藝 9乳液聚合生產(chǎn)工藝 9懸浮聚合生產(chǎn)工藝 101.4最佳的配方、后處理懲罰設(shè)備的選擇 11配方的選擇 11后處理懲罰設(shè)備側(cè)選擇 111.5防粘釜技能 131.6原料及產(chǎn)物性能 131.7聚合機(jī)理 151.7.1自由基聚合機(jī)理 15鏈反響動(dòng)力學(xué)機(jī)理 16成粒機(jī)理與顆粒形態(tài) 161.8影響聚合及產(chǎn)物質(zhì)量的因素 171.9工藝流程敘述 18加料系統(tǒng) 18聚合系統(tǒng) 20漿料汽提及廢水汽提系統(tǒng) 211.10廠址的選擇 22第二章工藝盤算 232.1物料衡算 23聚合釜 23混料槽 26汽提塔 27離心機(jī) 30沸騰床 31包裝 332.2熱量衡算 34聚合釜 34沸騰床的熱量盤算 392.3設(shè)備的盤算及選型 45聚合釜 45混料槽 46汽提塔 47離心機(jī) 47內(nèi)熱式沸騰床的盤算 48泵、鼓風(fēng)機(jī)、過濾器 53第三章非工藝部分 563.1廠內(nèi)的防火防爆步伐 563.2車間照明及采暖步伐 563.3防靜電，防雷步伐 573.4三廢處理懲罰情況 58電石渣的處理懲罰 58電石渣上清液的處理懲罰 58熱水的綜合利用 58尾氣的采取利用 59轉(zhuǎn)化水洗塔水的采取利用 59結(jié)束語 60附錄 62畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書引言PAGE60引言聚氯乙烯(PVC)是5大通用塑料之一,具有耐腐化、電絕緣、阻燃性和機(jī)器強(qiáng)度高等優(yōu)異性能,遍及用于工農(nóng)業(yè)及日常生活等各個(gè)領(lǐng)域,尤其是近年來修建市場對(duì)PVC產(chǎn)物的巨大需求,使其成為具備相當(dāng)競爭力的一個(gè)塑料品種。PVC糊樹脂自20世紀(jì)30年代開發(fā)以來,已有近70年的歷史。目前全世界PVC糊樹脂總生產(chǎn)能力約200萬t/a,其中,西歐是PVC糊樹脂生產(chǎn)廠家最多、產(chǎn)量最大的地區(qū)。我國聚氯乙烯產(chǎn)業(yè)起步于于50年代，僅次于酚醛樹脂是最早產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)的熱塑性樹脂，第一個(gè)PVC裝置于1958年在錦西化工場建成投產(chǎn)，生產(chǎn)能力為3000噸／年。今后全國各地的PVC裝置相繼建成投產(chǎn)，到目前為止，我國有PVC樹脂生產(chǎn)企業(yè)80余家，遍布全國29個(gè)省、市、自治區(qū)，總生產(chǎn)能力達(dá)220萬噸／年70~75萬t/a。PVC樹脂在我國塑料產(chǎn)業(yè)中具有舉足輕重的職位，同時(shí)PVC作為氯堿產(chǎn)業(yè)中最大的有機(jī)耗氯產(chǎn)物，對(duì)維持氯堿產(chǎn)業(yè)的氯堿平衡具有極其重要的作用。本設(shè)計(jì)為年產(chǎn)量3.26萬噸聚氯乙烯車間聚合工段工藝。本次設(shè)計(jì)采取了氯乙烯單體懸浮聚合工藝。介紹了PVC的聚合工藝，建廠的有關(guān)事項(xiàng)及合成聚氯乙烯的流程和設(shè)備，對(duì)整個(gè)生產(chǎn)工藝做出了詳細(xì)的敘述。畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書第一章總論第一章總論1.1國內(nèi)外pvc生長狀況及生長趨勢聚氯乙烯（PVC）是五大熱塑性合成樹脂之一，塑料制品是最早實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化的品種之一。可通過模壓、層合、注塑、擠塑、壓延、吹塑中空等方法進(jìn)行加工，并且具有較好的機(jī)器性能、耐化學(xué)腐化性和難燃性等特點(diǎn)，以其低廉的代價(jià)和非常突出的性能而遍及地用于生產(chǎn)板材、門窗、管道和閥門等硬制品，也用于生產(chǎn)人造革、薄膜、電線電纜等軟制品。近年來，盡管在發(fā)達(dá)國度受到來自環(huán)保等多方面的壓力，但世界對(duì)的總需求量仍出現(xiàn)穩(wěn)定的增長態(tài)勢。1992年，世界生產(chǎn)能力約為二千二百萬噸，需求量為1900萬噸；2002年世界總產(chǎn)能約為三千四百萬噸，消費(fèi)量約為二千八百萬噸；2009年世界生產(chǎn)能力已上升到約三千九百萬噸，需求量約為三千七百萬噸；2010年世界生產(chǎn)能力為4300萬噸，需求量4200萬噸。盡管目前世界對(duì)PVC的生產(chǎn)和使用存在許多爭議，特別在歐洲，對(duì)PVC生產(chǎn)和制品的環(huán)保制約政策越來越嚴(yán)厲，但由于性能優(yōu)良，生產(chǎn)本錢低廉，仍具有較強(qiáng)的活力，特別在塑料門窗、塑料管道等建材領(lǐng)域。我國聚氯乙烯(PVC)產(chǎn)業(yè)起步于50年代，僅次于酚醛樹脂是最早產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)的熱塑性樹脂，第一個(gè)PVC裝置于1958年在錦西化工場建成投產(chǎn)，生產(chǎn)能力為3000噸／年[1]。今后全國各地的PVC裝置相繼建成投產(chǎn)，到目前為止，我國有PVC樹脂生產(chǎn)企業(yè)80余家，遍布全國29個(gè)省、市、自治區(qū)，總生產(chǎn)能力達(dá)220萬噸／年。PVC由氯乙烯(VCM)聚合而成，產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)一般采取4種聚合方法：懸浮聚合、本體聚合、乳液聚合(禽微懸浮聚合)、溶液聚合。其中懸浮法PVC(SPVC)樹脂產(chǎn)量最高，占80％，其次是乳液法PVC(EPVC)，本體法PVC(MPVC)。VCM懸浮聚合是以水為介質(zhì)，參加VCM、疏散劑、引發(fā)劑、pH值調(diào)治劑等，在攪拌和一定溫度條件下進(jìn)行聚合反響；VCM本體聚合僅在VCM和引發(fā)劑存在下進(jìn)行，無疏散劑、外貌活性劑等助劑；VCM乳液聚合在VCM、引發(fā)劑、乳化劑、H2O以及其他助劑存在下進(jìn)行{而VCM溶液聚合是在VCM、；引發(fā)劉和溶劑存在下進(jìn)行，這種要領(lǐng)有溶劑采取和殘留污染問題，并且生產(chǎn)本錢高，該要領(lǐng)已逐漸被懸浮法聚合或乳液法聚合代。目前，生產(chǎn)PVC樹脂主要采取懸浮法，少量采取乳液法及本體法?，F(xiàn)在，國內(nèi)引進(jìn)PVC生產(chǎn)技能及設(shè)備的項(xiàng)目有二十項(xiàng)左右，其中生產(chǎn)能力最大的兩套設(shè)備是上海氯堿股份有限公司和齊魯石化總公司的年產(chǎn)20萬噸懸浮法PVC樹脂裝置，采取日本信越公司技能。北京化工二廠、錦西化工場、福州化工二廠引進(jìn)美國B．F古德里奇公司懸浮法PVC樹脂生產(chǎn)技能，生產(chǎn)高型號(hào)樹脂，其它另有引進(jìn)美國西方化學(xué)公司的高型號(hào)樹脂和釜式汽提技能及設(shè)備，法國阿托公司、前德國布納公司、日本吉昂公司、日本鐘淵公司、日本三菱公司的糊樹脂生產(chǎn)裝置和技能、法國本體聚合技能和設(shè)備等，這些技能和設(shè)備的引進(jìn)，使我國PVC樹脂的生產(chǎn)技能和水平有了很大提高，產(chǎn)物品種有所增加，發(fā)動(dòng)了我國PVC產(chǎn)業(yè)的生長[2]。我國PVC樹脂的消費(fèi)主要分為兩大類，一是軟制品，約占總消費(fèi)量的37.o％，主要包羅電線電纜、種種用途的膜(憑據(jù)厚度差別可分為壓延膜、防水卷材、可折疊門等)、鋪地質(zhì)料、織物涂層、人造革、種種軟管、手套、玩具、塑料鞋以及一些專用涂料和密封件等。二是硬制品，約占總消費(fèi)量的53.0％，主要包羅種種型材、管材、板材、硬片和瓶等。預(yù)計(jì)今后幾年我國PVC樹脂的需求量將以年均約6.4％的速度增長，到2011年總消費(fèi)量將到達(dá)約1250萬噸，其中硬制品的年均增長速度將到達(dá)約7.0％，而在硬制品中異型材和管材的生長速度增長最快，年均增長率將到達(dá)約10.1％。未來我國PVC樹脂消費(fèi)將繼承以硬制品為主的偏向生長[3]。中國聚氯乙烯產(chǎn)業(yè)有著遼闊的生長前景,中國地大物博、人口眾多,為聚氯乙烯產(chǎn)物提供了寬大的市場。在進(jìn)入21世紀(jì)以后,我們要學(xué)習(xí)和借鑒外洋的先進(jìn)技能和生長模式,結(jié)合我國的具體情況,生長我國的聚氯乙烯產(chǎn)業(yè)。我們要發(fā)揮全行業(yè)的力量,克服前進(jìn)歷程中的種種困難,一定能夠在較短的時(shí)間內(nèi)遇上世界聚氯乙烯產(chǎn)業(yè)的先進(jìn)水平[4]。1.2單體合成工藝路線乙炔路線原料為來自電石水解產(chǎn)生的乙炔和氯化氫氣體，在催化劑氧化汞的作用下反響生成氯乙烯。具體工藝為：從乙炔產(chǎn)生器來的乙炔氣經(jīng)水洗一塔溫度降至35℃以下，在包管乙炔氣柜至一定高度時(shí)，進(jìn)入升壓機(jī)組加壓至80kpa·G左右，加壓后的乙炔氣先進(jìn)入水洗二塔深度降溫至10℃以下，再進(jìn)入硫酸清凈塔中撤除粗乙炔氣中的S、P等雜質(zhì)。最后進(jìn)入中和塔中和過多的酸性氣體，處理懲罰后的乙炔氣經(jīng)塔頂除霧器撤除飽和水分，制得純度達(dá)98.5%以上，不含S、P的合格精制乙炔氣送氯乙烯合成工序。乙炔法路線VCM產(chǎn)業(yè)化要領(lǐng)，設(shè)備工藝簡單，但耗電量大，對(duì)情況污染嚴(yán)重。目前，該要領(lǐng)在外洋根本上已經(jīng)被淘汰，由于我國具有富厚廉價(jià)的煤炭資源，因此用煤炭和石灰石生成碳化鈣電石、然后電石加水生成乙炔的生產(chǎn)路線具有明顯的本錢優(yōu)勢，我國的VCM生產(chǎn)目前仍以乙炔法工藝路線為主。乙炔與氯化氫反響生成可采取氣相或液VCM相工藝，其中氣相工藝使用較多[5]。1.2.2乙烯路線乙烯氧氯化法由美國公司Goodrich首先實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)，該工藝原料來源遍及，生產(chǎn)工藝公道，目前世界上采取本工藝生產(chǎn)的產(chǎn)能VCM約占總產(chǎn)能的VCM95%以上。乙烯氧氯化法的反響工藝分為乙烯直接氯化制二氯乙烷（EDC）、乙烯氧氯化制EDC和EDC裂解3個(gè)部分，生產(chǎn)裝置主要由直接氯化單位、氧氯化單位、EDC裂解單位、EDC精制單位和VCM單位精制等工藝單位組成。乙烯和氯氣在直接氯化單位反響生成EDC。乙烯、氧氣以及循環(huán)的HCl在氧氯化單位生成EDC。生成的粗EDC在EDC精制單位精制、提純。然后在精EDC裂解單位裂解生成的產(chǎn)物進(jìn)入VCM單位，VCM精制后得到純VCM產(chǎn)物，未裂解的EDC返回EDC精制單位采取，而HCl則返回氧氯化反響單位循環(huán)使用。直接氯化有低溫氯化法和高溫氯化法；氧氯化按反響器型式的差別有流化床法和牢固床法，按所用氧源種類分有空氣法和純氧法；EDC裂解按進(jìn)料狀態(tài)分有液相進(jìn)料工藝和睦相進(jìn)料工藝等。具有代表性的司的Inovyl工藝是將乙烯氧氯化法提純的循環(huán)EDC和VCM直接氯化的EDC在裂解爐中進(jìn)行裂解生產(chǎn)VCM。HCl經(jīng)急冷和能量采取后，將產(chǎn)物疏散出HCl（循環(huán)用于氧氯化）、高純度VCM和未反響的EDC（循環(huán)用于氯化和提純）。來自VCM裝置的含水物流被汽提，并送至界外處理懲罰，以淘汰廢水的生化耗氧量（BOD）。采取該生產(chǎn)工藝，乙烯和氯的轉(zhuǎn)化率凌駕98%，目前世界上已經(jīng)有50多套裝置采取該工藝技能，總生產(chǎn)能力已經(jīng)凌駕470萬噸/年[6]。本設(shè)計(jì)采取乙烯路線生產(chǎn)氯乙烯單體。1.3聚合工藝實(shí)踐要領(lǐng)目前,世界上PVC的主要生產(chǎn)要領(lǐng)有4種:懸浮法、本體法、乳液法和微懸浮法。其中以懸浮法生產(chǎn)的PVC占PVC總產(chǎn)量的近90%,在PVC生產(chǎn)中占重要職位,近年來,該技能已取得突破性進(jìn)展。本體法聚合生產(chǎn)工藝本體聚合生產(chǎn)工藝，其主要特點(diǎn)是反響歷程中不需要加水和疏散劑。聚合分2步進(jìn)行，第1步在預(yù)聚釜中加人定量的VCM單體、引發(fā)劑和添加劑，經(jīng)加熱后在強(qiáng)攪拌(相對(duì)第2步聚合歷程)的作用下，釜內(nèi)保持恒定的壓力和溫度進(jìn)行預(yù)聚合。當(dāng)VCM的轉(zhuǎn)化率到達(dá)8%-12%停止反響，將生成的“種子”送人聚合釜內(nèi)進(jìn)行第2步反響。聚合釜在吸收到預(yù)聚合的“種子”后，再加人一定量的VCM單體、添加劑和引發(fā)劑，在這些“種子”的底子上繼承聚合，使“種子”逐漸長大到一定的水平，在低速攪拌的作用下，保持恒定壓力進(jìn)行聚合反響。當(dāng)反響轉(zhuǎn)化率到達(dá)60%一85%(憑據(jù)配方而定)時(shí)終止反響，并在聚合釜中脫氣、采取未反響的單體，爾后在釜內(nèi)汽提，進(jìn)一步脫除殘留在PVC粉料中的VCM，最后經(jīng)風(fēng)送系統(tǒng)將釜內(nèi)PVC粉料送往分級(jí)、均化和包裝工序。乳液聚合生產(chǎn)工藝氯乙烯乳液聚合要領(lǐng)的最終產(chǎn)物為制造聚氯乙烯增塑糊所用的的聚氯乙烯糊樹脂（E-PVC），產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)分兩個(gè)階段：第一階段氯乙烯單體經(jīng)乳液聚合反響生成聚氯乙烯膠乳，它是直徑0.1~3微米聚氯乙烯低級(jí)粒子在水中的懸浮乳狀液。第二階段將聚氯乙烯膠乳，經(jīng)噴霧干燥得到產(chǎn)物聚氯乙烯糊樹脂，它是低級(jí)粒子聚集而成得的直徑為1~100微米，主要是20~40微米的聚氯乙烯次級(jí)粒子。這種次級(jí)粒子與增塑劑殽雜后，經(jīng)剪切作用崩解為直徑更小的顆粒而形成不沉降的聚氯乙烯增塑糊，產(chǎn)業(yè)上稱之為聚氯乙烯糊。懸浮聚合生產(chǎn)工藝因采取懸浮法PVC生產(chǎn)技能易于調(diào)治品種，生產(chǎn)歷程易于控制，設(shè)備和運(yùn)行用度低，易于大范圍組織生產(chǎn)而得到遍及的應(yīng)用，成為諸多生產(chǎn)工藝中最主要的生產(chǎn)要領(lǐng)。工藝特點(diǎn)：懸浮聚正當(dāng)生產(chǎn)聚氯乙烯樹脂的一般工藝歷程是在清理后的聚合釜中參加水和懸浮劑、抗氧劑,然后參加氯乙烯單體,在去離子水中攪拌,將單體疏散成小液滴,這些小液滴由掩護(hù)膠加以穩(wěn)定,并參加可溶于單體的引發(fā)劑或引發(fā)劑乳液,保持反響歷程中的反響速度平穩(wěn),然后升溫聚合,一般聚合溫度在45~70℃之間。使用低溫聚適時(shí)(如42~45℃),可生產(chǎn)高分子質(zhì)量的聚氯乙烯樹脂；使用高溫聚適時(shí)(一般在62~71℃)可生產(chǎn)出低分子質(zhì)量(或超低分子質(zhì)量)的聚氯乙烯樹脂。近年來,為了提高聚合速度和生產(chǎn)效率,外洋還研究樂成兩步懸浮聚合工藝,一般是第一步聚合度控制在600左右,在第二步聚合前參加部分新單體繼承聚合。采取兩步法聚合的優(yōu)點(diǎn)是顯著縮短了聚合周期,生產(chǎn)出的樹脂具有良好的凝膠性能、模塑性能和機(jī)器強(qiáng)度。現(xiàn)在懸浮法聚氯乙烯品種日益遍及,應(yīng)用領(lǐng)域越來越廣,除了通用型的樹脂外,特殊用途的專用樹脂的開發(fā)越來越引起PVC廠家的關(guān)注,球形樹脂、高表觀密度建材專用樹脂、消光樹脂、超高(或超低)分子質(zhì)量樹脂等已成為開發(fā)的熱點(diǎn)[7]。懸浮法PVC的生長趨：在產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)PVC時(shí),以懸浮法產(chǎn)量最大,懸浮法生產(chǎn)具有設(shè)備投資少和產(chǎn)物本錢低等優(yōu)點(diǎn)。種種聚合要領(lǐng)的生長偏向是逐步向懸浮法聚合生產(chǎn)路線傾斜,一些已往采取其它要領(lǐng)生產(chǎn)的樹脂品種已開始采取懸浮聚合工藝生產(chǎn)。自從乳液聚正當(dāng)產(chǎn)業(yè)化以后,歐洲、日本在連續(xù)懸浮聚合工藝方面開展了大量的研究工作,目前尚未產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn),但連續(xù)法設(shè)備用度低,生產(chǎn)效率高,工藝難題少,已引起了各國科研院所和生產(chǎn)廠家的重視。另外,為進(jìn)一步提高懸浮法生產(chǎn)的通用樹脂和專用樹脂的質(zhì)量,提高產(chǎn)物的專用化、市場化水平,外洋廠家在聚合工藝的工藝條件及配料體系等方面做了大量的研究事情,進(jìn)一步提高了聚合轉(zhuǎn)化率,縮短了聚合周期,提高了生產(chǎn)效率,同時(shí)也開發(fā)出一系列性能好、易于加工的PVC專用樹脂如:超高(或超低)聚合度樹脂、高表觀密度樹脂、無皮樹脂、耐輻射樹脂、醫(yī)用樹脂、耐熱樹脂等?？梢?各種專用料的開發(fā)是懸浮聚合樹脂生長的標(biāo)志,是提高產(chǎn)物使用性能、開發(fā)新的應(yīng)用領(lǐng)域的重要手段[8]。本設(shè)計(jì)采取懸浮法PVC生產(chǎn)技能。1.4最佳的配方、后處理懲罰設(shè)備的選擇配方的選擇①單體：氯乙烯純度99.98%以上。②疏散劑：主疏散劑主要是纖維素醚和部分水解的聚乙烯醇。纖維素應(yīng)為水溶性衍生物，如甲基纖維素、羥乙基纖維素、羥丙基纖維素等，聚乙烯醇應(yīng)由聚醋酸乙烯酯經(jīng)堿性水解得到，影響其疏散效果的因素為其聚合度和水解度，并且-OH基團(tuán)為嵌段漫衍時(shí)效果最好；副疏散劑主要是小分子外貌活性劑和地水解度聚乙烯醇。常用非離子型的脫水山梨醇單月硅酸酯。本設(shè)計(jì)采取88%聚乙烯醇和72.5%的聚乙烯醇。③引發(fā)劑：由于聚乙烯懸浮聚合溫度50~60度上下，應(yīng)憑據(jù)反響溫度選擇符合的引發(fā)劑，其原則為在反響溫度條件下引發(fā)劑的半衰期約為2小時(shí)最佳。常用過氧化乙酰環(huán)己烷硫酰、過氧化二月桂酰、過碳酸二環(huán)己酯等。本設(shè)計(jì)采取過氧化二碳酸-2-乙基己酯。④終止劑：反響結(jié)束后殘余的自由基和引發(fā)劑殘留在樹脂內(nèi),為了包管產(chǎn)物質(zhì)量,需要消除它們,故而參加終止劑。本設(shè)計(jì)的終止劑為丙酮縮氨基硫脲。當(dāng)反響出現(xiàn)緊急事故時(shí)，采取緊急終止劑ON終止反響。⑤阻聚劑：本設(shè)計(jì)采取壬基苯酚作為阻聚劑。⑥緩沖劑：碳酸鈉、三聚磷酸鈉、磷酸鈉、氫氧化鈉、氫氧化鈣、碳酸銨。本設(shè)計(jì)采取磷酸三鈣。后處理懲罰設(shè)備側(cè)選擇①聚合釜容積：產(chǎn)業(yè)化大生產(chǎn)使用問歇懸浮法聚合釜容量一般為60~107立方米。我國已開發(fā)出70立方米聚合釜，樣機(jī)已在錦西化工機(jī)器廠研制樂成。本設(shè)計(jì)采取76立聚合釜。采取微機(jī)控制，提高了批次之間樹脂質(zhì)量的穩(wěn)定性，且消耗定額低。②傳熱方法：傳熱能力直接影響著聚合反響的速度和生成物的質(zhì)量，也影響著產(chǎn)量。在大型聚合釜上，外洋采取了體外回流冷凝器，體內(nèi)增設(shè)內(nèi)冷管等除熱手段。近幾年，美國古德里奇公司又研制出一種薄不銹鋼襯里聚合釜，以便提高釜壁的傳熱能力，為使薄壁能蒙受反響壓力，在不銹鋼襯里與聚合釜套之間安裝了支撐內(nèi)襯套的增強(qiáng)筋，這種釜的結(jié)構(gòu)大大提高了聚合釜傳熱效率，且有較好的承壓能力[9]。③攪拌方法：攪拌能力是聚合釜的要害技能指標(biāo)之一，攪拌能力直接影響著傳質(zhì)、傳熱及樹脂的粒態(tài)漫衍，最終影響產(chǎn)物的質(zhì)量，而差別的工藝要領(lǐng)對(duì)攪拌的要求又不盡相同。已往，PVC聚合釜多數(shù)采取平槳和折葉槳，攪拌效果不甚理想。隨著攪拌技能的不絕進(jìn)步及攪拌試驗(yàn)手段的不絕提高，使我們有條件為PVC釜配備更理想的攪拌器。大量的攪拌實(shí)驗(yàn)研究證明，三葉后掠式攪拌器的傳質(zhì)效果好，循環(huán)和剪切性能均適合于PVC生產(chǎn)的需要，因此，本設(shè)計(jì)在PVC生產(chǎn)中采取三葉后掠式攪拌器。④干燥機(jī)：干燥器生長迅速，主要有2種方法,即氣流干燥和流態(tài)化干燥。我國PVC產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)最初主要用的是氣流干燥器,但是隨著聚合工藝技能的生長,聚合生產(chǎn)能力提高,樹脂產(chǎn)物也朝著疏松型生長,氣流干燥器從生產(chǎn)能力和干燥效果等方面已經(jīng)不能滿足生產(chǎn)的需要,厥后生長到氣流干燥器,沸騰床干燥器和冷風(fēng)冷卻3段干燥技能。但這樣動(dòng)力消耗大,產(chǎn)物質(zhì)量不是很好。目前主要用的是旋風(fēng)干燥器和臥式內(nèi)加熱流化床。旋風(fēng)干燥器結(jié)構(gòu)簡單,投資較少,目前許多裝置都在用。臥式內(nèi)加熱流化床綜合能耗比旋風(fēng)干燥器要低,主要有多室沸騰床和兩段沸騰床2種。但在生產(chǎn)中發(fā)明多室沸騰床的花板容易漏料,差別牌號(hào)切換時(shí)比力麻煩,且生產(chǎn)能力有限。兩段流化床改造了,操縱穩(wěn)定性好,易于產(chǎn)物牌號(hào)的切換,生床的花板產(chǎn)能力較大。本設(shè)計(jì)中采取臥式內(nèi)加熱流化床。⑤離心機(jī)：對(duì)漿料進(jìn)行離心脫水，得到含水量25%的聚氯乙烯。PVC生產(chǎn)歷程中需要大量的邏輯判斷和離散控制，因此本設(shè)計(jì)采取二位式控制組件，如通/斷式二位開關(guān)閥控制種種物料的傳輸，和二位控制的電機(jī)和泵機(jī)。⑥氣體塔：汽提技能及設(shè)備也有改造汽提塔朝著節(jié)能、高效的偏向生長。現(xiàn)在常用的汽提塔主要有溢流堰篩板塔和無堰篩板塔,有堰篩板塔傳質(zhì)傳熱僅在篩板上進(jìn)行,在板間移動(dòng)時(shí)只有傳熱沒有傳質(zhì),而無堰篩板塔在塔內(nèi)一直都在傳質(zhì),目前傳熱。因此無堰篩板塔效率高于有溢流堰的塔，無堰篩板塔的塔盤設(shè)計(jì)也逐漸公道科學(xué)化,塔盤的厚度,開孔率在實(shí)踐中逐漸優(yōu)化,并被納入設(shè)計(jì)體系中。許多無堰篩板塔塔盤是整體裝卸的,隨著生產(chǎn)能力的提高,設(shè)備整體裝卸很不方便,目前,生產(chǎn)能力較大的的增大汽提塔的塔盤,可以采取可拆卸式的塔盤。汽提塔的塔頂操縱壓力也逐漸從微正壓操縱向微負(fù)壓操縱生長,使得塔頂物料沸騰溫度低,節(jié)約了蒸汽卻提高了單體脫出效率。為了強(qiáng)化汽提效果,漿料經(jīng)過汽提后利用重力作用進(jìn)入閃蒸罐,進(jìn)一步汽提,降溫[10]。因此，本設(shè)計(jì)采取無堰篩板塔。1.5防粘釜技能聚合釜的防粘釜是聚合生產(chǎn)中最重要的工序之一。防粘釜效果好的釜,能有較好的傳熱系數(shù),能淘汰因此產(chǎn)生的塑化片。防粘釜一直是聚合生產(chǎn)的重要事情,這方面得到了很大的生長。首先,聚合釜的外貌拋光質(zhì)量有了很大的提高且內(nèi)件簡單化、圓滑化。其次,通過專用的設(shè)備使用高效的防粘釜?jiǎng)?實(shí)行聚合釜自動(dòng)噴涂防粘釜液和自動(dòng)水沖洗釜。釜涂布與水洗設(shè)備離開,釜內(nèi)設(shè)置雙伸縮頭自動(dòng)噴洗高壓水槍,設(shè)定雙牢固大概可伸縮涂布設(shè)備(如費(fèi)閥,噴吐環(huán)等)。目前,先進(jìn)的防粘釜技能是沖洗、噴涂與高效防粘釜?jiǎng)┑慕Y(jié)合體。整個(gè)防粘技能歷程全部采取DCS自動(dòng)操縱。首先打開蒸汽進(jìn)料閥噴入適量的蒸汽,用泵將已配制成規(guī)定濃度的涂壁劑注入蒸汽管路,借助蒸汽流速使其霧化進(jìn)釜,在釜壁形成一層均勻的疏油親水膜,在聚合歷程中此膜有效地防備有機(jī)相與釜壁打仗,從而起到防粘釜的作用。為了到達(dá)較好的涂壁效果,對(duì)付噴涂的蒸汽,防粘釜?jiǎng)┑膲毫χ鸩絻?yōu)化,對(duì)付防粘釜?jiǎng)┑牧恳矐{據(jù)釜的特點(diǎn)而定。涂壁完成后,冷卻一段時(shí)間使防粘釜?jiǎng)└玫卣吃诟?之后用清洗水沖釜以徹底沖掉多余的防粘劑[11]。目前國內(nèi)生產(chǎn)用的防粘釜?jiǎng)┲饕幸獯罄S,美PVC國紅,英國藍(lán)。經(jīng)過實(shí)踐,意大利黃在防粘釜效果和對(duì)產(chǎn)物白度的影響方面有利于生產(chǎn),但代價(jià)較高。為了生產(chǎn)更高質(zhì)量的聚乙烯，產(chǎn)物本設(shè)計(jì)采取意大利黃防粘釜?jiǎng)?.6原料及產(chǎn)物性能①氯乙烯：CH2=CHCl

分子量

62.50，無色易液化的氣體。液體的密度0．912lg／cm3。沸點(diǎn)-13．9℃。凝固點(diǎn)-160℃。自燃點(diǎn)472℃。臨界溫度142℃。臨界壓力55.2Pa。難溶于水，溶于乙醇、乙醚、丙酮和二氯乙烷。易聚合，能與丁二烯、乙烯、丙烯、內(nèi)烯腈、醋酸乙烯、兩烯酸酯和馬來酸酯等共聚。能與空氣形成爆炸性殽雜物，爆炸極限3．6-26．4％。遇明火、高溫有燃燒爆炸的危險(xiǎn)。無空氣和水分的純氯乙烯很穩(wěn)定，對(duì)碳鋼無腐化作用。有氧存在時(shí)，氯乙烯過氧化物，它可與水生成鹽酸從而腐化設(shè)備，過氧化物還可以使氯乙烯產(chǎn)生自聚作用。長距離運(yùn)輸時(shí)應(yīng)參加阻聚劑氫醌。②PVC樹脂：密度1.4 ；產(chǎn)業(yè)品是白色或淺黃色粉末；低分子量的易溶于酮類、酯類和氯代烴類溶劑，高分子量的則難溶；用于制塑料、涂料和合成纖維等。憑據(jù)所加增塑劑的多少，可制成軟質(zhì)和硬質(zhì)塑料。前者可用于制透明薄膜（如雨衣、臺(tái)布、包裝質(zhì)料、農(nóng)膜等）、人造革、泡沫塑料和電線套層等。后者可用于制板材、管道、閥門和門窗等；具有極好的耐化學(xué)腐化性，但熱穩(wěn)定性和耐光性較差，在100℃以上或長時(shí)間陽光暴曬開始剖析出氯化氫，制造塑料時(shí)需加穩(wěn)定及，電絕緣性優(yōu)良。不會(huì)燃燒。③磷酸鈣別名磷酸三鈣：化學(xué)式Ca3(PO4)2，分子量310.18。白色無定形粉末。溶于稀鹽酸、硝酸、磷酸、乙酸、亞硫酸，生成可溶性酸式磷酸鹽，也能溶于銨鹽溶液。不溶于水、乙醇和乙醚。熔點(diǎn)1670℃，密度3.14g/cm3。用于制乳色玻璃、陶瓷、涂料、媒染劑、藥物、肥料、家畜飼料添加劑、糖漿澄清劑、塑料穩(wěn)定劑等。天然礦物叫磷灰石礦，純品可用氰化鈣和磷鈉酸溶液作用大概用氫氧化鈣跟磷酸作用制得。④聚乙烯醇：是一種高分子聚合物，無臭、無毒，外觀為白色或微黃色絮狀、片狀或粉末狀固體。分子式為（C2H4O）n，絮狀PVA的假比重為（0.21～0.30）g/cm3，片狀PVA的假比重為（0.47±0.06）g/cm3。

聚乙烯醇有較好的化學(xué)穩(wěn)定性及良好的絕緣性、成膜性。具有多元醇的典范化學(xué)性質(zhì)，能進(jìn)行酯化、醚化及縮醛化等反響。⑤過氧化二碳酸（2－乙基己基）酯：本品為無色透明液體，EHP活性氧≥2.70%，NaCl含量≤0.20%；相對(duì)密度0.964。商品為50%~65%的甲苯、二甲苯、礦物油溶液；理論活性氧含量4.62%。含量為46%的EHP溶液的半衰期為40℃，10.33h；50℃，1.5h；受熱或見光易剖析，儲(chǔ)運(yùn)溫度＜－15℃，時(shí)間少于3個(gè)月。⑥丙酮縮氨基硫脲：為白色片狀結(jié)晶,熔點(diǎn)179-180℃。溶于酸,微溶于水和乙醇。

用途;丙酮縮氨基硫脲主要用于合成2-（2-異亞丙基肼基）-4-取代基噻唑、2-肼基-4-取代基噻唑及2-（2-取代肼基）-4-取代基噻唑系列抗菌素。如2-（2-甲酰肼基）-4-（5-硝基-2-呋喃基）噻唑,即硝呋噻唑。

⑦對(duì)壬基苯酚：淡黃色粘稠液體。略有苯酚氣味。相對(duì)密度0.94-0.95（20/20℃）。沸點(diǎn)（95%）283-302℃。不溶于水，略溶于石油醚，溶于丙酮、四氯化碳、乙醇和氯仿。用于制備合成洗滌劑、增濕劑、潤滑油添加劑、增塑劑等。由壬烯與苯酚在酸性催化劑存在下縮合而成。1.7聚合機(jī)理自由基聚合機(jī)理氯乙烯懸浮聚合反響，屬于自由基鏈鎖加聚反響，它的反響一般由鏈引發(fā)，鏈增長，鏈終止，鏈轉(zhuǎn)移及基元反響組成。①鏈引發(fā)過氧化物引發(fā)劑受熱后過氧鏈斷裂生成兩個(gè)自由基:低級(jí)自由基與VCM形成單體自由基。②鏈增長單體自由基具有很高的活性，所以打開單體的雙鍵形成自由基，新的自由基活性并不衰減，繼承與其它單體反響生成更多的鏈自由基。③鏈終止聚合反響不絕進(jìn)行，當(dāng)?shù)竭_(dá)一定的聚合度，分子鏈己足夠長，單體的濃度逐漸低落，使大分子的運(yùn)動(dòng)受到限制，就會(huì)大分子失去活性即失去電子而終止與其它氯乙烯活性分子反響。終止有偶合終止和歧化終止。l)偶合終止兩個(gè)活性大分子自由基相遇時(shí)，兩個(gè)自由基頭部獨(dú)立電子對(duì)配對(duì)形成共價(jià)鍵所形成的飽和大分子叫偶合終止。2)歧化終止兩個(gè)活性大分子自由基相遇時(shí)，其中一個(gè)自由基奪取另一個(gè)自由基上的氫原子而飽和，另一個(gè)高分子自由基失去一個(gè)氫原子而帶有不飽和基團(tuán)，這種終止反響的方法叫雙基歧化終止。有時(shí)活性大分子自由基與金屬器壁中的自由電子結(jié)合而終止，即形成粘釜。④鏈轉(zhuǎn)移在氯乙烯聚合反響中，大分子自由基可以從單體，溶劑，一個(gè)氯原子或氫原子而終止，失去原子的分子將成為自由基，引發(fā)劑或大分子上奪取繼承進(jìn)行新的鏈增長反響。包羅向單體的氯轉(zhuǎn)移、向溶劑鏈轉(zhuǎn)移、向引發(fā)劑鏈轉(zhuǎn)移、向大分子。鏈反響動(dòng)力學(xué)機(jī)理鏈反響動(dòng)力學(xué)來看，憑據(jù)轉(zhuǎn)化率可分為三階段：①轉(zhuǎn)化率＜5%階段。聚合反響產(chǎn)生在單體相中，由于所產(chǎn)生的聚合物數(shù)量甚少，反響速度聽從典范的動(dòng)力學(xué)方程，聚合反響速度與引發(fā)劑用量的平方根成正比，當(dāng)聚合物的生產(chǎn)量增加后，則聚合速度由于kt低落而產(chǎn)生偏差。②轉(zhuǎn)化率5%～65%階段。聚合反響在富單體和聚氯乙烯——單體凝膠中間是進(jìn)行，并且產(chǎn)生自動(dòng)加快現(xiàn)象。其原因在于鏈終止反響主要在兩個(gè)增長的大分子自由基之間進(jìn)行，而他們?cè)谡吵淼木酆衔铩獑误w凝膠相的擴(kuò)散速度顯著低落，因而鏈終止速度減慢，所以聚合速度加快，出現(xiàn)自動(dòng)加快現(xiàn)象。③轉(zhuǎn)化率＞65%階段。轉(zhuǎn)化率凌駕65%以后，游離的氯乙烯根本上消失，釜內(nèi)壓力開始下降，此時(shí)聚合反響產(chǎn)生在聚合物凝膠相中，由于殘存的氯乙烯逐漸消耗，凝膠相得粘度迅速增高，因此聚合反響速度仍繼承上升，大到最大值后逐漸低落。當(dāng)聚合反響速率低于總反響速率以后，使反響終止。成粒機(jī)理與顆粒形態(tài)關(guān)于氯乙烯懸浮聚合歷程生成多孔性不規(guī)整的理論解釋，認(rèn)為成粒歷程分為兩部分；①單體在水中的疏散和產(chǎn)生在水相和氯乙烯——水相界面產(chǎn)生的反響，此歷程主要控制聚氯乙烯顆粒的巨細(xì)及其漫衍。②在單體液滴內(nèi)和聚氯乙烯凝膠相內(nèi)產(chǎn)生的化學(xué)與物理歷程，此歷程主要控制所得聚氯乙烯顆粒的形態(tài)。在聚合反響釜中液態(tài)氯乙烯單體在強(qiáng)力攪拌和疏散劑的作用下，被破碎為平均直徑30～40μm的液珠疏散于水相中，單體液珠與水相得界面上吸附了疏散劑。當(dāng)聚合反響產(chǎn)生以后，界面層上的疏散劑產(chǎn)生氯乙烯接枝聚合反響，使疏散劑的運(yùn)動(dòng)性和疏散掩護(hù)作用低落，液珠開始由于碰擊而歸并為較大粒子，并處于動(dòng)態(tài)平衡狀態(tài)。此時(shí)單體轉(zhuǎn)化率約為4%～5%。當(dāng)轉(zhuǎn)化率進(jìn)一步提高，到達(dá)20%左右后，由于疏散劑接枝反響的色深入，能夠阻止粒子碰擊歸并，所以所得聚氯乙烯顆粒數(shù)目開始處于穩(wěn)定穩(wěn)定的狀態(tài)，因現(xiàn)在后的攪拌速度對(duì)付產(chǎn)物的平均粒徑不再產(chǎn)生影響。最終產(chǎn)物的粒徑在100～180μm范疇，個(gè)商品牌號(hào)的粒徑個(gè)有其具體范疇，取決于生產(chǎn)的聚氯乙烯樹脂用途、疏散劑類型、用量和反響起始階段的攪拌速度等參數(shù)。通常是使用的疏散劑濃度高，則易得空隙率低（≤10%）的圓球狀樹脂顆粒，尤其是使用明膠作為疏散劑是，其影響最為明顯。由于地孔隙率樹脂的反響結(jié)束后，脫除殘存的單體較困難，并且吸收增塑劑速度慢，難以塑化所以逐漸淘汰。產(chǎn)物的平均粒徑因差別用途而有所差別要求：用于生產(chǎn)軟質(zhì)制品的聚氯乙烯樹脂平均粒徑要求低些在100～130μm左右；用于生產(chǎn)硬質(zhì)制品者要求在150～180μm范疇；分子量較低的牌號(hào)則要求在130～160μm范疇。此數(shù)據(jù)不能絕對(duì)化，因工場生產(chǎn)條件的差別而有所差別。轉(zhuǎn)移。1.8影響聚合及產(chǎn)物質(zhì)量的因素因素有攪拌、疏散劑、聚合溫度等,結(jié)合樹脂的成粒歷程等。①攪拌：在懸浮聚合歷程中,攪拌對(duì)聚氯乙烯樹脂顆粒形態(tài)的影響主要體現(xiàn)在影響PVC樹脂的粒徑及漫衍、孔隙率等,但攪拌的作用與疏散劑的性質(zhì)相互影響、相互增補(bǔ)。增加攪拌度將使懸浮疏散體系內(nèi)液滴變細(xì),PVC樹脂平均粒子變小,但攪拌強(qiáng)度過大,又將促使體系內(nèi)液滴碰撞聚并,使PVC樹脂的平均粒徑變大。PVC樹脂平均粒徑與攪拌轉(zhuǎn)速的干系曲線呈馬鞍形。隨著攪拌轉(zhuǎn)速的增加,能使聚氯乙烯樹脂的低級(jí)直徑變小,孔隙率增加,吸油率增大。②疏散劑：在攪拌特性牢固的條件下,分散劑種類、性質(zhì)和用量則成為控制樹脂顆粒性的要害因素。在聚合過程中,疏散劑影樹脂顆粒的宏觀微觀兩條理的成粒。就宏觀而言,要求疏散劑應(yīng)具有低落單體和的界面張力,以利于VCM的疏散和掩護(hù)滴或顆粒,淘汰聚并。單一疏散劑較難同時(shí)滿足上兩方面要求,為制得顆粒規(guī)整、粒度漫衍中,既疏松表觀密度又適合的聚氯乙烯脂,往往將兩種和兩種以上疏散劑復(fù)適用。其中一疏散劑以低落界面張力、提高散能力為主,另一則包管有足夠的保能力。有時(shí)為了滿足特殊性能要求,在此礎(chǔ)上再添加油溶性幫助疏散劑或外貌活劑,調(diào)治疏散劑在VCM中的分派系數(shù),使散劑的作用深入到顆粒的微觀條理[12]。③聚合溫度：在VC懸浮聚合中不存在鏈轉(zhuǎn)移劑時(shí),聚氯乙烯的分子量險(xiǎn)些取決于聚合溫度,憑據(jù)生產(chǎn)樹脂牌號(hào)的要求,聚合溫度一般在45～65℃范疇內(nèi)選擇。在較高溫度下聚合,樹脂粒徑增長減慢,最終平均粒徑減小。聚合溫度對(duì)聚氯乙烯樹脂顆粒形態(tài)的影響主要體現(xiàn)在溫度對(duì)PVC樹脂的孔隙率有影響。聚合溫度低,形成的樹脂結(jié)構(gòu)較疏松；高溫下聚合由于低級(jí)粒子熔合成團(tuán)以及低級(jí)粒子聚團(tuán)體的緊密堆砌排列,從而制得的PVC樹脂孔隙率較低,這是因?yàn)殡S著聚合溫度的升高,低級(jí)粒子變少,熔結(jié)水平加深,粒子呈球形,而聚合溫較低時(shí),則容易形成不規(guī)矩的聚結(jié)體,從而使孔隙率增加。通過以上的理論了解越發(fā)深了對(duì)聚合反響的理解。④汽提控制的影響：汽提工藝主要影響聚氯乙烯樹脂中單體殘留量和雜質(zhì)粒子數(shù)等指標(biāo)。所謂聚氯乙烯樹脂殘留VCM的含量是指聚氯乙烯樹脂之中所吸附或溶解的未聚合的VCM,由于VCM和聚氯乙烯的大分子結(jié)構(gòu),導(dǎo)致相互間具有較大的親和力,這也是殘留VCM難以完全脫除的原因。1.9工藝流程敘述1.9.1加料系統(tǒng)(1)VCM的貯存與加料：從VCM車間運(yùn)送來的新鮮單體VCM，經(jīng)過過濾器（1）進(jìn)入VCM貯槽（2）中貯存，同時(shí)由VCM采取工序來的采取VCM貯存在采取VCM貯槽（7）中。用VCM泵（3）連續(xù)從采取貯槽抽料、并經(jīng)過VCM加料過濾器（5a，b）過濾，循環(huán)采取到VCM貯槽（7）中。目的是保存VCM加料的壓力，使VCM不汽化，以制止再加料時(shí)損壞流量計(jì)。加料時(shí)（4）泵先加采取單體，（6）泵后加新鮮單體，采取和新鮮單體有一定配比。(2)脫鹽水的貯存與加料：冷脫鹽水（來自界區(qū)）經(jīng)計(jì)量進(jìn)入冷脫鹽水貯槽（13）中或熱脫鹽水貯槽（17）中。冷脫鹽水經(jīng)加熱器（15）加熱到要求溫度后進(jìn)入熱脫鹽水貯槽（17）中，待加料用，該槽有溫度范疇或液位低時(shí)聚合釜不能入料。加料時(shí)，憑據(jù)聚合溫度的要求把冷熱脫鹽水殽雜，用冷脫鹽水加料泵（14）和熱脫鹽水加料泵（18）打入聚合釜中，殽雜溫度在兩泵出口匯總管處由冷、熱脫鹽水量來調(diào)治。(3)注入水與沖洗水的加料：注入水泵（20），從冷脫鹽水貯槽（13）抽水向各脫鹽水用戶供水，泵出口壓力2.1Pa用于聚合釜軸封、漿料泵（46）、塊料破碎機(jī)（48）等。此泵有穩(wěn)壓系統(tǒng)，另外該泵出口脫鹽水還用于聚合釜的注入水，比包管釡內(nèi)容積恒定。沖洗水泵泵出口壓力1.1MPa，用于沖洗治理，并為助劑配制提水，同時(shí)為沖洗水增壓泵（16）提供水及設(shè)備沖洗水，沖洗水泵的水經(jīng)沖洗水增壓泵（16）增壓后向聚合釡（42）、采取疏散器（54）、汽提加料槽（61）等提供1.4MPa的沖洗水。(4)助劑的配制及加料：①緩沖劑系統(tǒng)緩沖劑是在配制槽（37）中配制，配制時(shí)需15～30分鐘，不設(shè)單獨(dú)貯槽，加緩沖劑時(shí)，盤算機(jī)步伐封閉循環(huán)線，打開充料伐，經(jīng)（38）充裝泵，將緩沖劑加到稱重槽（39）中到規(guī)定時(shí)間用加料泵（40）參加到聚合釜（42）中，同時(shí)重新使用循環(huán)系統(tǒng)使緩沖劑配制槽中物料續(xù)循環(huán)。②疏散劑系統(tǒng)本設(shè)計(jì)采取兩種疏散劑殽雜使用。疏散劑A：疏散劑在配制槽（31）中配制，疏散劑加料時(shí)，先將疏散劑打入計(jì)量槽（此時(shí)循環(huán)已停），到達(dá)定量后，啟動(dòng)循環(huán)系統(tǒng)，同時(shí)計(jì)量槽中疏散劑用充裝泵（36）打入聚合釜。疏散劑B：配置歷程如疏散劑（I），然后將配制好的疏散劑（II）放入疏散劑貯槽（33）中單獨(dú)貯存，同樣有個(gè)冷凍鹽水冷卻并用充裝泵（34）循環(huán)。此溶液攪拌較強(qiáng)烈，以防疏散劑疏散。③調(diào)治劑的配制調(diào)治劑在有局部攪拌的調(diào)治劑貯槽（9）內(nèi)貯存，加料時(shí)用調(diào)治劑充裝泵（10）計(jì)量參加聚合釜（42），此管線帶壓無需沖洗。④引發(fā)劑系統(tǒng)引發(fā)劑在引發(fā)劑配制槽（25）中配制，配制合格后放入引發(fā)劑貯槽（26）中貯存待用。引發(fā)劑貯槽（26）用冷卻水冷卻到規(guī)定的低溫，攪拌并用循環(huán)泵（27）打循環(huán)。加引發(fā)劑時(shí)，先由貯槽（26）放到引發(fā)劑稱重槽（28）中，然后用加料泵（29）定量參加聚合釜（42）內(nèi)。⑤終止劑系統(tǒng)終止劑在帶攪拌和排空裝置的不銹鋼容器（11）中配制，先將定量的脫鹽水和NaOH參加到終止劑配制槽（11）中，開動(dòng)攪拌后將定量的終止劑參加到配制槽（11）中，當(dāng)聚合到達(dá)規(guī)定轉(zhuǎn)化率時(shí)，需加終止劑。加終止劑時(shí)，按規(guī)定的步伐，用終止劑充裝泵（12）從終止劑貯槽（11）中抽出，配方量的終止劑經(jīng)計(jì)量后從注入管參加聚合釜，加終止劑時(shí)應(yīng)封閉注入水切斷閥，加完終止劑后應(yīng)封閉聚合釜終止劑閥及終止劑泵出口閥，停泵。事故終止劑NO，在停車或停電等緊急情況下參加聚合釜、迅速終止聚反響。⑥涂壁系統(tǒng)涂壁劑溶液在配制槽（22）中按規(guī)定配方進(jìn)行配度和貯存。聚合出料完畢后，用高壓水（14Kg/㎝2G）沖洗釜90秒鐘，廢水用漿料泵（43），打至廢水貯罐（57）中，洗滌后進(jìn)行涂壁操縱。1.9.2聚合系統(tǒng)聚合：若聚合釜打開過釡蓋，則需抽真空真空度為710mmHg柱，將緩沖劑加到脫鹽水總管內(nèi)，然后用脫鹽水把緩沖劑帶入到聚合釜。脫鹽水啟動(dòng)后，參加VCM、開動(dòng)攪拌，當(dāng)脫鹽水和VCM加完后，釜內(nèi)溫度應(yīng)靠近聚合溫度，繼承攪拌一定時(shí)間，使VCM液滴在水中形成，然后參加疏散劑，繼承攪拌一定時(shí)間，以包管疏散體系形成，最后參加引發(fā)劑，使聚合反響開始。聚合反響開始后，向擋板通入冷卻水并到達(dá)最大流量，然后向夾套中通入冷卻水，并保持反響溫度，冷卻水流量由盤算機(jī)憑據(jù)聚合釜上、中、下溫度控制，同時(shí)盤算機(jī)盤算出反響放出的熱量，并與聚氯乙烯聚合動(dòng)力浮模型的理論盤算值比力，盤算出VCM到PVC的轉(zhuǎn)化率。聚合反響開始后，兩股注入水應(yīng)參加聚合釜，以包管釡內(nèi)容積恒定，一股注入水來自聚合釜攪拌器的軸封襯套、另一股由釡頂注入。聚合反響終點(diǎn)，可依據(jù)反響時(shí)溫度或測定單體轉(zhuǎn)化率及憑據(jù)壓力降來確定，通常按壓力降來確定，當(dāng)聚合反響到達(dá)終點(diǎn)時(shí)，定量的終止劑將自動(dòng)參加到聚合釜內(nèi)以終止聚合反響。出料結(jié)束后，用1.4Mpa的水沖洗后即可即可進(jìn)行涂壁操縱準(zhǔn)備。1.9.3采取系統(tǒng)（1）漿料汽提系統(tǒng)由汽提塔漿料槽（47）底部來的漿料，經(jīng)塊料破碎機(jī)（48）破碎后，用汽提塔供給泵（49）經(jīng)板式換熱器（50）與汽提完畢的漿料換熱，一部分從塔頂參加汽提塔，另一部分回流到漿料槽（47），同時(shí)蒸汽由汽提塔底部進(jìn)入；VCM由蒸汽汽提帶走。塔釜漿料由塔底漿料泵(46)送出，并與漿料槽（47）來的漿料換熱后，一部分送到漿料混料槽（84），另一部分返回塔釜液位同時(shí)防備漿料中PVC沉降，汽提完畢的漿料中，VCM殘留量在30PPm左右，塔頂出來的含VCM的蒸汽，用冷凝器（53）冷凝，由疏散器（54）疏散，冷凝液用疏散器底泵（56）送至廢水貯槽（57），未凝的汽提經(jīng)過濾器（55）過濾，送至VCM采取工序，漿料送至干燥工序。（2）廢水汽提系統(tǒng)這些廢水貯存在廢水貯槽（57）中，由塔底泵（58）打出與廢水汽提塔（61）底出來的熱水換熱器（59）后，一部分由塔頂參加廢水汽提塔（61）中，另一部分循環(huán)，同時(shí)蒸汽由塔底參加與廢水進(jìn)行傳質(zhì)互換后，廢水中VCM提出并由塔頂帶走，隨后進(jìn)入塔頂冷凝器（62）冷凝，不凝液去壓縮機(jī)（63）壓縮采取，冷凝液采取到廢水貯槽（57），廢水汽提塔塔釜的廢水用泵（60）打出，經(jīng)換熱器（59）換熱后進(jìn)入廢水池，并與離心機(jī)母液，一起排除界區(qū)。（3）VCM采取系統(tǒng)聚合反響結(jié)束后，未反響的VCM，一部分隨漿料進(jìn)入汽提塔加料槽（47），這部分VCM從槽頂出來，經(jīng)汽液疏散器（54）撤除水分，并經(jīng)過濾器（65）過濾后用壓縮機(jī)（66）升壓至0.35Mpa以上，送至采取冷凝器（67）中；另一部分是殘留在聚合釜中的單體，這部分未反響的單體是在聚合釜出料達(dá)50m3時(shí)采取，在塔頂壓力大于0.35mPa時(shí)，單體進(jìn)入采取冷凝器（67），當(dāng)釡頂壓力小于0.35mPa時(shí)，啟動(dòng)中斷采取壓縮機(jī)（66），把單體壓縮送到冷凝器（67），經(jīng)漿料汽提，廢水汽提等來采取VCM。干燥系統(tǒng)混料槽（84）的PVC漿料，用漿料泵（85）送至沉降式離心機(jī)（86a-d），凌駕離心性能力的部分漿料返回混料槽（84），這兩個(gè)槽有保溫系統(tǒng)同時(shí)槽底部另有氮?dú)夂驼羝苈罚ㄟ^槽中以便攪拌或清洗換型時(shí)用。漿料經(jīng)離心機(jī)疏散，母液進(jìn)入母液池沉降后排放，濾餅用螺旋輸送器（87）、破碎機(jī)（93）,破碎輸送沸騰干燥床內(nèi)，用熱風(fēng)熱水來脫除樹脂內(nèi)部水分。干燥所用的熱風(fēng)使用主風(fēng)機(jī)（90）參加，主風(fēng)機(jī)皆有過濾器（88、94），潔凈的空氣用加熱器（91）加熱后，從沸騰床底部進(jìn)入干燥器。干燥所需冷風(fēng)，由冷風(fēng)機(jī)（99）經(jīng)空氣過濾器（100）過濾后進(jìn)入沸騰床六室。干燥好的樹脂由星型加料器（96）和排風(fēng)機(jī)（102）抽至旋風(fēng)疏散器，使氣固相疏散，氣相在用2#雙筒旋風(fēng)疏散器（110）疏散，氣體排空，（107）（110）兩個(gè)疏散器疏散出的樹脂經(jīng)雙重闡（112）和星型加料器（109）進(jìn)入圓型振動(dòng)篩（111）進(jìn)行篩分，合格的制品進(jìn)入中間料倉（113）然后由工人包裝送至堆棧。1.10廠址的選擇廠址選擇是一項(xiàng)包羅政治、經(jīng)濟(jì)、技能的綜合性事情。必須貫徹國度建立的各項(xiàng)目標(biāo)政策，多方案比力論證，選出投資省、建立快、運(yùn)營費(fèi)低、具有最佳經(jīng)濟(jì)效益、情況效益和社會(huì)效益的廠址。原則：切合所在地區(qū)、都市、鄉(xiāng)鎮(zhèn)總體籌劃結(jié)構(gòu)；節(jié)約用地，不占用良田及經(jīng)濟(jì)效益高的土地，并切合國度現(xiàn)行土地治理、環(huán)境掩護(hù)、水土保持等規(guī)矩有關(guān)規(guī)定；有利于掩護(hù)情況與景觀，盡量遠(yuǎn)離風(fēng)物游覽區(qū)和自然掩護(hù)區(qū)，不污染水源，有利于三廢處理懲罰，并切合現(xiàn)行情況掩護(hù)規(guī)矩規(guī)定。本設(shè)計(jì)廠址選擇在沈陽經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)化學(xué)產(chǎn)業(yè)園。畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書第二章工藝計(jì)算第二章工藝盤算2.1物料衡算聚合釜（1）物料平衡圖圖1聚合釜物料平衡圖（2）已知數(shù)據(jù)釡有效容積V有效=68m3裝料系數(shù)η=0.874轉(zhuǎn)化率x%=85%水油比1.3﹕1收率=99%熱負(fù)荷漫衍指數(shù)R=1.2～1.4(R取1.3)夾套傳熱系數(shù)K夾套=510Kcal/m2hr℃擋板傳熱系數(shù)K擋板=946Kcal/m2hr℃夾套進(jìn)出口水溫：t進(jìn)=7℃t出=12℃擋板進(jìn)出口水溫：t進(jìn)=7℃t出=15℃夾套傳熱面積：F夾套=80m2擋板傳熱面積：F擋板=18m2注入水溫度t=20℃聚合溫度t=57℃假定聚合釡采取的VCM占未反響單體的85%（3）盤算①單體及水參加量盤算單體密度ρ60℃=0.8363g/cm3ρ50℃=0.8564g/cm3憑據(jù)內(nèi)差法求出57℃時(shí)單體的密度：ρ57℃=[(57-60)/(50-60)]×(0.8564-0.8363)+0.8363=842.3kg/m3水的密度ρ60℃=988.1kg/m3ρ50℃=983.2kg/m3用內(nèi)差法求出57℃時(shí)水的密度：ρ57℃=986.6kg/m3設(shè)單體參加量為xm3/釡水參加量為ym3/釡釡有效容積V有效=68m3，裝料系數(shù)η=0.874，水油比1.3﹕1列方程組x+y=68×0.874（ρ水57℃×y）/（ρ單體57℃×x）=1.3﹕1解得：x=28.14m3/釡y=31.29m3/釡②注入水用量注入水體積Δv=cw∕ρ1ρ2×（ρ1-ρ2）式中c:單體VCM轉(zhuǎn)化率W：VCM參加量（質(zhì)量kg）ρ1ρ2分別是單體和PVC樹脂密度Δv=85%×28.14×842.3×（84203-1400）÷（842.3×1400）=9.53m3/釜由已知注入水溫20℃，此時(shí)ρ水20℃=998.2kg/m3注入水量為9.53×988.2=9512.8kg/釜③聚合反響時(shí)間a夾套傳熱量=傳熱面積×傳熱系數(shù)×Δtm夾Δtm夾=[(57-7)-(57-12)]/ln[(57-7)-(57-12)]=47.5℃∴Q夾=510×80×47.5=1.938×106kcal/hb同理可計(jì)擋板傳熱量Q擋=F擋×K擋×Δtm擋Δtm擋=[(57-7)-(57-15)]/ln[(57-7)-(57-15)]=45.9℃Q擋=946×18×45.9=7.816×105kcal/hc注入水流量Q注=CpwΔt注入水溫由20℃升到57℃平均水溫t平均=（20+57）/2=38.5℃注入水比熱容Cp20℃=4.183KJ/（kg℃）Cp40℃=4.174KJ/（kg℃）其平均比熱容Cp平均=4.180KJ/（kg℃）=0.997kmol/（kg℃）∴Q注=0.997×9512.8/τ反×37=350917.679/τ反最大移熱量Qmax=Q夾+Q擋+Q注=2719585.2+350917.679/τ反物料總放熱量Q總=G×X%×ΔH℃參加總物料量G=28.14×842.3=23702.3kgΔHx=366kcal/kg·VCMx%為轉(zhuǎn)化率取熱負(fù)荷指數(shù)R=1.3R=(Qmax-τ反)/Q總τ反=R·Q總/Qmax=1.3×23702.3×0.85×366/（2719585.2+350917.679）=3.4h④引發(fā)劑用量引發(fā)劑用量Nr=N0(1-[I]/[I0])=N0(1-e-0.693τ/τ1/2)∴N0=Nr（1-e-0.693τ/τ1/2）引發(fā)劑的理論消耗量取Nr1.1mol/tvcm引發(fā)劑的半衰期lnτ1/2=A/T-B式中A=15108B=45.484T=273.15+57=330.154Lnτ1/2=15108/330.15-45.484=0.277τ1/2=1.32hN0=Nr（1-e0.6933×3.4/1.32）=1.32mol/tvcm實(shí)際參加量EHP量（分子量346）：1.32×346×842.3×28.14×106=10.83kg/釜⑤緩沖劑用量緩沖劑=單體×3.5/104緩沖劑用量=（3.5/104）×28.17×842.3=8.30kg/釜⑥疏散劑用量88%PVA4.8kg72.5%PVA11.238kg⑦終止劑（ATSC）ATSC=[I]/2=10.83/2=5.41kg/釜出料（以釜為標(biāo)準(zhǔn)）出料中的PVC量：28.14×842.3×0.85×0.99=19945.5kg損失的PVC量：28.14×842.3×0.85×0.01=201.5kg未反響VCM：28.14×842.3×0.15=3555.3kg脫鹽水：31.29×984.7=30811.3kg采取VCM：28.14×842.3×0.15×0.85=3022kg剩余VCM：3555.3-3022=533.3kg（4）物料平衡表表一物料衡算表序號(hào)品名進(jìn)料量（kg）出料量（kg）1VCM23702.3采取3022剩余533.32PVC19945.5損失201.53脫鹽水30811.330811.344注入水9512.89512.85EHP10.8310.836ATSC5.415.417緩沖劑8.308.308疏散劑16.03816.038合計(jì)64066.978364066.978混料槽（1）物料平衡圖圖2混料槽物料平衡圖（2）已知數(shù)據(jù)進(jìn)料PVC：19945.5kg收率99.5%水、助劑：30811.3+9512.8+10.83+5.41+8.30+16.038=40364.678kg進(jìn)料VCM533.3kg出混料槽VCM含量為7000ppm（3）盤算出料中的PVC量：19945.5×0.995=19845.77kg損失的PVC量：19945.5×0.005=99.73kg設(shè)出料中VCM為XkgX/(19845.77+40364.78+X)=7000×10-6∴X=422.68kg采取VCM：533.3-422.68=110.62kg（4）物料平衡表表二混料槽物料平衡圖序號(hào)品名進(jìn)料量（kg）出料量（kg）1PVC19945.519845.77損失99.732VCM533.3422.68采取110.623水、助劑40364.67840364.678合計(jì)60843.47860843.478汽提塔（1）物料平衡圖圖3汽提塔物料平衡圖（2）已知數(shù)據(jù)塔頂數(shù)據(jù)：75～80℃塔底溫度：t底=110℃出汽提塔的VCM為50ppm收率：99.5%產(chǎn)量為3.26萬噸/年年事情時(shí)間數(shù)：8000hPVC含水量：0.3%（3）盤算①PVC的進(jìn)料量每小時(shí)生產(chǎn)純干：3.26×107×（1-0.003）/8000=4062.8kg/h考慮以下各步收率汽提塔：99.5%離心機(jī)：99%沸騰床：99%包裝：98.5%故汽提塔進(jìn)料中含PVCGPVC=4062.8/(0.995×0.99×0.99×0.985)=4229.57kg以PVC為基準(zhǔn)轉(zhuǎn)化系數(shù)4229.57/19845.77②水、助劑的量水、助劑：（4229.57/19845.77）×40364.678=8602.6kg/h③VCM的量VCM：（4229.57/19845.77）×422.68=90.08kg/h④熱量盤算a.取塔頂溫度為80℃，塔底溫度為110℃對(duì)付VCMt平均=（80+100）/2=95℃VCM比熱Cp90℃=26.602cal/克分子℃Cp100℃=27.19cal/克分子℃用內(nèi)插法求得Cp95℃=26.605cal/克分子℃=0.4257kcal/kg℃110℃VCM汽化熱ΔHVCM=3034cal/克分子=48.5kcal/kg水的比熱Cp90℃=4.22J/kg℃Cp100℃=4.208KJ/kg·℃Cp95℃=4.214KJ/kg·℃=1.007kcal/kg·℃b、3atm大氣壓下求水蒸氣的焓及溫度（3atm=304Pa）水蒸氣的焓ΔH300kPa=2728.5KJ/kgΔH350kPa=2736.1KJ/kg水蒸氣的溫度t300kPa=133.3℃t350kPa=138.8℃分別用內(nèi)插法得ΔH3atm=2729.1KJ/kg=651.98kcal/kgt3atm=133.7℃C、1atm大氣壓下110℃水的焓=461.34KJ/kg=110.21kcal/kg設(shè)蒸汽冷凝放熱量為Q放，通入蒸汽量為ykg/h∴Q放=y（651.98-110.21）=541.77y設(shè)物料吸收熱量為Q1部分VCM氣化吸熱為Q2∴Q吸=Q1+Q2=Q放Q1=CpPVCWPVCt+CpPVCWVCMt+CpH2otCp=1.8422KJ/kg℃=0.44kcal/kg℃∴Q1=0.44×4229.57×（110-80）+0.4257×90.08×（110-80）+1.007×8602.6×（110-80）=316865.26kcal/h設(shè)從塔頂采取xkg/hVCM∴Q2=48.5x∴Q吸=Q1+Q2=316865.26+48.5x=541.77y（1）汽提塔出料中VCM含量為50ppm（90.08-x）/[4229.57×0.995+8602.6+(90.08-x)+y]=50×10-6（2）聯(lián)立（1）（2）解得：x=89.41y=592.62∴出料中VCM：90.08-89.41=0.67kg/h出料中PVC:4229.57×0.995=4208.42kg/h損失PVC:4229.57-4208.42=21.15kg/h（4）物料平衡表表三汽提塔物料平衡表序號(hào)品名進(jìn)料量（kg）出料量（kg）1PVC4229.574208.42損失21.152VCM90.080.67采取89.413水、助劑8602.68602.64蒸汽592.62592.62合計(jì)13514.8713514.87離心機(jī)（1）物料平衡圖表4離心機(jī)物料平衡表（2）已知數(shù)據(jù)收率99%出料PVC含水量25%助劑及少量VCM隨母液排出，假設(shè)在這一步，助劑和少量VCM全部撤除（3）盤算出料中PVC量：4208.42×0.99=4166.34㎏/h損失PVC量:4208.42－4166.34=42.08kg/h設(shè)出料含水x㎏/h∴x/﹙4166.34＋x＋0.67﹚=25%解得：x=1389kg/h排出水、助劑的量：8602.6＋592.62－1389=7806.22㎏/h（4）物料平衡圖表四離心機(jī)物料平衡表序號(hào)品名進(jìn)料量（kg）出料量（kg）1PVC4208.424166.34損失42.082VCM0.670.673水、助劑8602.6+592.627806.221389（和PVC結(jié)合）合計(jì)13404.3113404.31沸騰床（1）物料平衡圖表5沸騰床物料平衡表﹙2﹚已知數(shù)據(jù)收率99%PVC含水量0.3%含VCM5ppm﹙3﹚盤算出料中PVC的量：4166.34×0.99=4124.68㎏/h損失PVC的量：4166.34－4124.68=41.66㎏/h設(shè)出料中PVC含水量x㎏/h，VCMy㎏/h﹙4166.34＋x＋y﹚×0.003=xy/﹙4124.68＋x＋y﹚=5×10﹣6∴解得：x=12.54㎏/hy=0.021㎏/h排出水：1389-12.54=1376.46㎏/h采取VCM：0.67-0.021=0.649kg/h﹙4﹚物料平衡表表五沸騰床物料平衡表序號(hào)品名進(jìn)料量㎏／h出料量㎏／h1PVC4166.344124.68損失41.662VCM0.670.021采取0.6493水138912.54﹙結(jié)合水﹚1376.46合計(jì)5556.015556.01包裝﹙1﹚物料平衡圖表6包裝物料平衡圖﹙2﹚已知數(shù)據(jù)收率98.5%﹙3﹚盤算損失PVC：4124.68×﹙1－0.985﹚=61.87㎏／h得到的產(chǎn)物：4124.68－61.87=4062.81㎏／h核算：4062.81×8000=32502480≈3.25萬噸﹙4﹚物料平衡表表六包裝物料平衡表序號(hào)品名進(jìn)料量（㎏／h）出料量（㎏／h）1PVC4124.684062.81損失61.872VCM0.0210.0213水12.5412.54合計(jì)4137.434137.432.2熱量衡算聚合釜夾套傳熱系數(shù)的校核已知數(shù)據(jù)：釡內(nèi)徑：T=3810㎜釡內(nèi)壁厚：3+33㎜三葉后掠式槳葉直徑：D=（0.4～0.55）T夾套半管外徑：114.3㎜夾套冷卻水溫度：t進(jìn)=7℃t出=12℃δ碳鋼層：33㎜δ不銹鋼：3㎜δ粘釡物：0.1㎜δ水垢層：≤0.2㎜熱量衡算取洪峰放熱的數(shù)據(jù)，轉(zhuǎn)化率為70%（1）釡內(nèi)壁給熱系數(shù)αi的盤算αi=A·(λm/T)·(NRe)a·(NPr)b·(Vis)c=A·(λm/T)·(ρm·N·D2/μm)a·(Cpm·μm/λm)b(μb/μw)c式中:A:懸浮液對(duì)壁面的傳熱膜系數(shù)；T：釡內(nèi)徑；D：攪拌槳葉直徑；N：攪拌器轉(zhuǎn)數(shù)；μw：壁溫下流體的粘度；λm，Cpm，ρm，μb：分別為懸浮液在反響溫度下的導(dǎo)熱系數(shù)，恒壓熱容，密度和黏度。式中：A=0.37a=0.67b=0.33c=0.14①懸浮液的密度懸浮體系各組分體積如下：（轉(zhuǎn)化率為70%）脫鹽水：31.29m3注入水量：△v=cw/ρ1ρ2×(ρ1-ρ2)=70%×28.14×842.3×(842.3-1400)÷(842.3×1400)=7.85m3VCM量：28.14×30%=8.44m3PVC量：28.14×70%×842.3/1400=11.85m3則懸浮體系總體積：31.29+7.85+8.44+11.85=59.43m3各組分體積分率：水：x1=（31.29+7.85）/59.43=0.659ρ1=984.7kg/m3VCM：x2=8.44/59.43=0.142ρ2=842.3kg/m3PVC：x3=11.856/59.43=0.199ρ3=1400kg/m3∴ρm=∑xiρi=0.659×984.7+0.142×842.3+0.199×1400=1047.1kg/m3②浮液導(dǎo)熱系數(shù)λm的盤算λm=λc·[2λc+λd-2φd(λc-λd)]/[2λc+λd+φd(λc-λd)]式中：λc，λd分別為連續(xù)相和疏散相的導(dǎo)熱系數(shù)φd為疏散相體積分率轉(zhuǎn)化率達(dá)70%的氯乙烯懸浮聚合體系，有機(jī)粒子自己可看作聚氯乙烯疏散在氯乙烯中的懸浮體系，再由有機(jī)粒子在水中組成總的懸浮體系。a．PVC疏散在VCM中的懸浮體系—有機(jī)粒子的λPVC-VCMφPVC=11.86/（11.86+8.45）=0.584液態(tài)VCM導(dǎo)熱系數(shù)公式λVCM=A·ρVCM·CVCM·（ρVCM/M）1/3其中：ρVCM=0.8423g/㎝3CVCM=0.38Kcal/kg·℃M=62.5A=1.52∴λPVC連=1.52×0.8423×0.38×（0.8423/62.5）1/3=0.1158Kcal/hrm℃λPVC分=0.14Kcal/hrm℃∴λ=0.1158×[2×0.1158+0.14-2×0.584×(0.1158-0.14)]/[2×0.1158+0.14+0.584×(0.1158-0.14)]=0.1295Kcal/hrm℃b.有機(jī)粒子疏散于水中的λmλ水50℃=64.78×10-2W/M℃λ水60℃=65.94×10-2W/M℃內(nèi)差法得λ水57℃=0.6559W/M℃=0.5639Kcal/hrm℃λm=0.5639×[2×0.5939+0.1295-2×(0.142+0.199)×(0.5639-0.1295)]/[2×0.5639+0.1295+(0.142+0.199)×(0.5639-0.1295)]=0.3856Kcal/hrm℃①懸浮液的比熱Cm57℃時(shí)：Cvcm=0.38Kcal/kg·℃Cpvc=0.44Kcal/kg·℃C水50℃=4.174kJ/kg·℃C水60℃=4.178kJ/kg·℃內(nèi)差法得：C水57℃=4.177kJ/kg·℃=0.998Kcal/kg·℃懸浮液各組分的質(zhì)量分率：VCM質(zhì)量=28.14×30%×842.3=7110.7kgH2O質(zhì)量=（31.29+7.85）×984.7=38541.2kgPVC質(zhì)量=28.14×70%×1400=27577.2kg總質(zhì)量=7110.7+38541.2+27577.2=73229.1kg∴各組分的質(zhì)量分率：xvcm=7110.7/73229.1=0.097xpvc=27577.2/73229.1=0.377xH2O=38541.2/73229.1=0.526∴Cm=∑xici=0.38×0.097+0.44×0.377+0.998×0.526=0.728Kcal/kg·℃②懸浮液的平均粘度μmμm=（1+0.5∮s）μ/（1-∮s）4式中：∮s為疏散相體積分率μ為反響溫度下水的粘度μ水50℃=0.5494×10-3mPa·sμ水60℃=0.4688×10-3mPa·s內(nèi)差法得μ水57℃=0.4930×10-3mPa·sμm=（1+0.5∮s）μ/（1-∮s）4=[1+0.5(0.142+0.199)]×0.4930×10-3/[1-(0.142+0.199)]4=3.060×10-3mPa·s近似認(rèn)為釡內(nèi)壁溫度為夾套冷卻水溫度t進(jìn)=7℃t出=12℃∴t平均=9.5℃μ水0℃=1.7921×10-3mPa·sμ水10℃=1.3077×10-3mPa·s內(nèi)差法得：μ水9.5℃=1.3319×10-3mPa·sμm=（1+0.5∮s）μ/（1-∮s）4=[1+0.5(0.142+0.199)]×1.3319×10-3/[1-(0.142+0.199)]4=8.26610-3mPa·s③其它參數(shù)簡直定攪拌轉(zhuǎn)數(shù)：N=97.5rPm釡內(nèi)徑：T=3810mm=3.81m取槳葉直徑：D=0.5T=0.5×3.81=1.905m∴釡內(nèi)壁給熱系數(shù)αiαi=A·(λm/T)·(ρm·N·D2/μm)a·(Cpm·μm/λm)b(μb/μw)c=0.37×（0.3856/3.81）×[1047.1×（97.5/60）×1.9052/(3.059×10-3×10-3)]0.67×(0.728×3.059×10-3×10-3×3600/0.3856)0.33×(3.059×10-3/8.266×10-3)0.14=15919.6Kcal/hrm℃(2)釡外壁給熱系數(shù)α0的盤算α0=0.023·（λ/De）·（De·ω·ρ/μ）0.8（Cp·μ·3600/λ）0.4·（1+1.77De/Rj）式中：De：螺槽的當(dāng)量直徑；Rj：夾套的曲率半徑；ω：冷卻水在夾套中的流速①夾套冷卻水流速ω的盤算Q夾=K夾·F夾·△tm=510×80×47.5=1.938×106Kcal/hrQ夾=W夾·Cp·△t（W夾為冷卻水流量）Cp0℃=4.212kJ/kg·℃Cp10℃=4.191kJ/kg·℃內(nèi)差法得：Cp9.5℃=4.192kJ/kg·℃=1.001Kcal/kg·℃∴W夾=Q夾/Cp·△t=1.93