懸浮聚合法年產(chǎn)30萬噸聚氯乙烯車間工藝設(shè)計(jì)畢業(yè)論文

懸浮聚合法年產(chǎn)30萬噸聚氯乙烯車間工藝設(shè)計(jì)畢業(yè)論文1緒論 11.1聚氯乙烯簡介 11.2聚氯乙烯的發(fā)展?fàn)顩r 1.3國內(nèi)外聚氯乙烯懸浮聚合的工藝進(jìn)展 1.3.1國內(nèi)聚氯乙烯懸浮聚合的工藝進(jìn)展 21.3.2國外聚氯乙烯懸浮聚合的工藝進(jìn)展 31.4聚合工藝實(shí)踐方法 51.4.1本體聚合生產(chǎn)工藝 51.4.2乳液聚合生產(chǎn)工藝 51.4.3懸浮聚合生產(chǎn)工藝 51.5懸浮聚合生產(chǎn)工藝的兩種操作方法的比較 61.5.1連續(xù)式操作 6 71.6氯乙烯懸浮聚合生成聚氯乙烯過程中的影響因素 71.6.1純水的影響 7 71.6.3高沸物的影響 81.6.4聚合體系中氧的影響 81.6.5聚合體系中鐵的影響 81.6.6分散劑的影響 81.6.7引發(fā)劑的影響 91.6.8涂釜?jiǎng)┑挠绊?91.6.9調(diào)節(jié)劑的影響 91.6.10聚合溫度的影響 91.6.11無機(jī)添加劑的影響 92本設(shè)計(jì)的工藝流程和相關(guān)參數(shù)的設(shè)定 2.1本設(shè)計(jì)擬采用的方法 2.1.1生產(chǎn)方法 2.1.2反應(yīng)機(jī)理 2.2本設(shè)計(jì)擬采用的工藝條件 2.2.1聚合釜的選擇 2.2.2氯乙烯單體回收冷凝系統(tǒng) 2.2.3氣提系統(tǒng) 2.2.4離心系統(tǒng) 2.2.5PVC樹脂的干燥系統(tǒng) 2.3工況溫度的選擇 2.4本設(shè)計(jì)擬采用的生產(chǎn)工藝路線和工藝參數(shù) 2.4.1生產(chǎn)工藝路線 2.4.2主要工藝參數(shù) 2.4.3工藝流程圖 3物料衡算 3.1有關(guān)設(shè)計(jì)參數(shù)設(shè)定 3.2本工藝的配方 3.3聚合釜的物料衡算 3.3.1物料平衡圖 3.3.2反應(yīng)前后各物質(zhì)的質(zhì)量計(jì)算 3.3.3物料衡算表 3.4混料槽的物料衡算 203.4.1物料平衡圖 3.4.2混料前后各物質(zhì)的質(zhì)量計(jì)算 213.4.3物料衡算表 3.5汽提塔的物料衡算 3.5.1物料平衡圖 213.5.2汽提前后各物質(zhì)的質(zhì)量計(jì)算 3.5.3物料衡算表 233.6離心部分的物料衡算 233.6.1物料平衡圖 243.6.2離心前后各物質(zhì)的質(zhì)量計(jì)算 3.6.3物料衡算表 243.7氣流干燥部分的物料衡算 243.7.1物料平衡圖 253.7.2干燥前后各物質(zhì)的質(zhì)量計(jì)算 3.7.3物料衡算表 253.8沸騰干燥部分的物料衡算 253.8.1物料平衡圖 253.8.2干燥前后各物質(zhì)的質(zhì)量計(jì)算 263.8.3物料衡算表 3.9篩分部分的物料衡算 263.9.1物料平衡圖 263.9.2篩分前后各物質(zhì)的質(zhì)量計(jì)算 263.9.3物料衡算表 263.10全過程物料衡算 3.10.1間歇操作過程物料衡 273.10.2連續(xù)操作過程物料衡算 4.1熱量衡算方程 294.2聚合釜的熱量衡算 4.2.1有關(guān)參數(shù)的選擇 294.2.2春季時(shí)聚合釜熱量衡算 4.2.3夏季時(shí)聚合釜熱量衡算 4.2.4秋季時(shí)聚合釜熱量衡算 4.2.5冬季時(shí)聚合釜熱量衡算 4.3汽提塔的熱量衡算 4.4汽流干燥部分的熱量衡算 4.4.1氣流干燥部分的相關(guān)數(shù)據(jù) 4.4.2熱量衡算 4.5沸騰干燥部分的熱量衡算 4.5.1相關(guān)數(shù)據(jù)的選擇和設(shè)定 4.5.2熱量衡算 405設(shè)備選型 455.1聚合釜的選擇 455.1.1釜外型尺寸及內(nèi)部構(gòu)件輔助設(shè)備的參數(shù) 455.1.2聚合釜臺(tái)數(shù)及設(shè)備后備系數(shù)的計(jì)算 455.1.3聚合釜外形尺寸的設(shè)計(jì) 465.1.4攪拌裝置的設(shè)計(jì) 5.1.5工藝管口的設(shè)計(jì) 475.2混料槽的選擇 495.3汽提塔的選擇 495.3.1塔尺寸及塔的特性參數(shù) 495.3.2操作工藝條件 5.3.3氣提塔的數(shù)量 5.4離心機(jī)的選擇 5.5氣流干燥床的選擇 5.6沸騰干燥床的選擇 5.6.1適宜操作氣速的計(jì)算 5.6.2沸騰床和擋板高度的計(jì)算 5.6.3分布板結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 5.7換熱設(shè)備的選型和工藝計(jì)算 5.7.1氣提塔中螺旋板換熱器設(shè)計(jì) 5.7.2沸騰干燥中空氣預(yù)熱器設(shè)計(jì) 5.8流體輸送機(jī)械的選型設(shè)計(jì) 5.9貯罐的選型和工藝設(shè)計(jì) 5.9.1原料氯乙烯單體的貯罐設(shè)計(jì) 5.9.2原料氯乙烯計(jì)量罐設(shè)計(jì) 6廠址選擇及車間布置設(shè)計(jì) 6.1廠址選擇的依據(jù)和原則 6.2車間廠房布置 6.2.1車間廠房布置的原則 6.2.2車間廠房結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 6.2.3車間各部分組成及布置要求 6.3車間設(shè)備布置 6.3.1車間設(shè)備布置的原則 6.3.2車間設(shè)備布置的要求 6.4本設(shè)計(jì)的車間布置 7技術(shù)經(jīng)濟(jì) 7.1技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析概述 7.2主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo) 7.3投資估算 7.3.1總投資費(fèi)用估算 7.3.2成本估算 7.3.3收入、稅收和利潤 7.3.4經(jīng)濟(jì)評價(jià) 8安全操作、三廢防治和環(huán)境保護(hù) 8.1廠內(nèi)的防火、防爆措施 8.1.1氯乙烯聚合的安全規(guī)范 8.1.2防火防爆措施 8.2廢氣防治 8.2.1廢氣危害 8.2.2廢氣防治措施 8.3廢水防治 8.3.1廢水危害 8.3.2廢水防治措施 8.4廢渣防治 8.4.1廢渣危害 8.4.2廢渣防治措施 參考文獻(xiàn) 致謝 1緒論度較小。工業(yè)生產(chǎn)的PVC相對分子量一般在5萬～12萬范圍內(nèi)，具有較大的多分散性，相對分子量隨聚合溫度的降低而增加；無固定熔點(diǎn)，80～85℃開始軟化，130℃變?yōu)檎硰棏B(tài)，160～180℃開始轉(zhuǎn)變?yōu)檎沉鲬B(tài)；有較好的機(jī)械性能，抗張強(qiáng)度60MPa左右，沖擊強(qiáng)度5~10kJ/m2有優(yōu)異的介電性能。但對光和熱的穩(wěn)定性差，在100℃以上或經(jīng)長時(shí)間陽光曝曬，就會(huì)分解而產(chǎn)生氯化氫，并進(jìn)一步自動(dòng)催化分解，引起變色，物理機(jī)械性能也迅速下降，在實(shí)際應(yīng)用中必須加入穩(wěn)定劑以提高對熱和光的穩(wěn)定性。PVC很堅(jiān)硬，溶解性也很差，只能溶于環(huán)己酮、二氯乙烷和四氫吠喃等少數(shù)溶劑中，對有機(jī)和無機(jī)酸、堿、鹽均穩(wěn)定，化學(xué)穩(wěn)定性隨使用溫度的法紡絲而成纖維，稱氯綸。具有難燃、耐酸堿、抗微生物、耐磨并具有較好的保產(chǎn)量以3%/a速度遞增。2001年，全球聚氯乙烯生產(chǎn)能力已達(dá)到3313萬t,消費(fèi)水平比2000年略有增加，為2882萬t(3)。2003年7月全球約有50個(gè)國家、150個(gè)廠家生產(chǎn)聚氯乙烯，這一數(shù)據(jù)還在不斷攀升回。2005年全球產(chǎn)量達(dá)3130萬噸，需求量達(dá)求量4/5,懸浮聚合法樹脂占生產(chǎn)聚氯乙烯樹脂90%以上，2006年世界聚氯乙烯產(chǎn)能3562萬噸，實(shí)際產(chǎn)量3262萬噸，產(chǎn)量的增長主要來自中國。2006年我國PVC產(chǎn)業(yè)保持快速發(fā)展的態(tài)勢，全年產(chǎn)能1099萬噸，實(shí)際產(chǎn)量864.1萬噸，整體供求關(guān)系發(fā)生了較大的變化(5)。預(yù)計(jì)到2010年我國PVC樹脂的需求量將達(dá)1100萬噸，2020年將達(dá)到2160萬噸。預(yù)計(jì)到2010年全球PVC的需求量將達(dá)到3490萬噸，2020年將達(dá)到4600萬噸回。PVC廠家都己形成了各自的工藝特點(diǎn)和風(fēng)格，并己擁有許多專利和技術(shù)，也有各1.3.1國內(nèi)聚氯乙烯懸浮聚合的工藝進(jìn)展極采用先進(jìn)的生產(chǎn)技術(shù)，不斷改進(jìn)工藝控制條件和工藝配方，努力提高產(chǎn)品質(zhì)量，以北京二化、山東齊魯石化公司和上海氯堿總廠等為代表的古德利奇大釜技術(shù)、工藝計(jì)算機(jī)自控技術(shù)和防粘釜技術(shù)等，均己達(dá)到和接近國際先進(jìn)水平。內(nèi)蒙古億利化學(xué)工業(yè)有限公司40萬tPVC項(xiàng)目采用懸浮法生產(chǎn)聚氯乙烯，有聚合、干燥、離心干燥、包裝等工序，聚合加料采用雙加料技術(shù)口。內(nèi)蒙古君正化工有限責(zé)任公司(二部)(以下簡稱君正化工二部)前身為內(nèi)蒙古第二通用機(jī)械廠，于1992年建成6kt/aPVC.6kt/a燒堿生產(chǎn)裝置，對PVC生產(chǎn)裝置進(jìn)行了不斷技改和持續(xù)優(yōu)化，解決了一系列制約生產(chǎn)裝置連續(xù)運(yùn)行的瓶頸問題，在2010年2～5月創(chuàng)造了氯乙烯生產(chǎn)裝置安全生產(chǎn)79天無停車的記錄同。京化二)在消化吸收數(shù)套國外引進(jìn)裝置的基礎(chǔ)上，汲取多年的生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)并結(jié)合我國的實(shí)際情況而自主研制開發(fā)的工藝技術(shù)。該成套工藝技術(shù)主要包括聚合生產(chǎn)配方、密閉入料、等溫水入料、高效防粘釜、中途注水、新型汽提、新型旋風(fēng)干燥、粉料輸送和成品混料、高壓回收氯乙烯單體、全自動(dòng)5m3大釜。特別是錦化與錦化機(jī)聯(lián)合開發(fā)的70.5m3大釜在國內(nèi)得到廣泛使用，小型釜所占比重逐步下降(2)。單方便、投資經(jīng)濟(jì)合理、居國內(nèi)同行業(yè)領(lǐng)先水平的聚氯乙烯裝置，使公司聚氯乙烯裝置產(chǎn)能由4萬t/a擴(kuò)大至8萬相(4)。貴州大學(xué)開發(fā)的一種原位懸浮聚合PVC樹脂懸浮聚合技術(shù)和密閉聚合釜技術(shù)、許爾斯(WerkeHuis)公司的懸浮聚合技術(shù)以及法國阿托(ATO)化學(xué)公司懸浮聚合汽提技術(shù)目前居于世界領(lǐng)先地位。此外，歐洲的其從綜合技術(shù)方面上看，日本公司具有較高的水平并各具特色。西素(Chisso)公司、吉昂(Zeon)公司等擁有先進(jìn)的懸浮技術(shù)和工藝。佳友(Sumitomo)化學(xué)公司懸浮這些公司不僅在以上諸方面處于領(lǐng)先地位，而且在縮短聚合操作周期，提高生產(chǎn)效率方面也取得了較大進(jìn)步。對于懸浮聚合工藝主要發(fā)展方向是積極開發(fā)連續(xù)懸浮聚合工藝流程，并己取得許多重要成就。從提高生產(chǎn)效率層面上看，所普遍采用的技術(shù)手段是：開發(fā)和應(yīng)用新型復(fù)合冷凝器)等。從防粘釜技術(shù)層面上看，意大利的賽斯(Cirs)公司居世界領(lǐng)先地位。其NOXOLWSW和NOXOLETH的防粘釜?jiǎng)┫盗惺种?。該防粘釜?jiǎng)o毒無害。每公司的防粘釜技術(shù)也己達(dá)到400釜次的水平。防粘釜技術(shù)的迅速發(fā)展，使聚合操作韓國LG化學(xué)、日本的太陽乙烯衍生物公司、信越(Shin-Etsu)化學(xué)工業(yè)公司、金子公司和新第一塑料公司等公司開發(fā)的連續(xù)懸浮聚合工藝流程較為典型。其流程概況是：流程主體為兩個(gè)或三個(gè)串聯(lián)的塔式反應(yīng)器。第一個(gè)反應(yīng)器采用注水工藝操作，同時(shí)加入NaNO?等抑垢劑，以減少粘壁物和污垢，該反應(yīng)器結(jié)構(gòu)新穎。其外形特征是頂端部分較小。操作時(shí)，該結(jié)構(gòu)一方面可使反應(yīng)器頂部只存有少量氣置的作用。第一反應(yīng)器的聚合反應(yīng)溫度為67.5℃。單體轉(zhuǎn)化率控制在15%~30%之間；第二反應(yīng)器中的單體轉(zhuǎn)化率為89%～91%。第二反應(yīng)器的熱負(fù)荷較大，其聚合熱采界面形成粘壁聚合物。該工藝生產(chǎn)的樹脂具有相同的粒度和粒度分布，生產(chǎn)強(qiáng)度赫斯特(Hoechst)公司開發(fā)的連續(xù)懸浮聚合工藝、意大利阿托公司以法國主體也由三個(gè)串聯(lián)的管式反應(yīng)器組成，但工藝作用、工藝條件以及設(shè)備結(jié)構(gòu)與日本流程有所不同。第一反應(yīng)器的工藝作用是進(jìn)行預(yù)聚，以調(diào)控粒度和粒度分布。工藝目標(biāo)是獲得窄的粒度分布。關(guān)鍵工藝指標(biāo)轉(zhuǎn)化率的控制范圍一般在5%~8%之間。第二反應(yīng)器的工藝作用僅僅是為了使聚合進(jìn)一步進(jìn)行，單體轉(zhuǎn)化率控制在30%~35%;第一反應(yīng)器的長徑比為10:1,采用電化拋光表面處理，材料為不銹鋼。攪拌反應(yīng)器與第一聚合釜結(jié)構(gòu)及放置方式均相同，但材質(zhì)為不銹鋼，夾套除熱，攪拌抑垢劑。工藝設(shè)備在連續(xù)操作500h以后，釜內(nèi)粘壁物大約為15～30ppm(以聚合物計(jì))。該流程可用于聚合溫度為50～66℃的PVC生產(chǎn)。產(chǎn)品粒度分布窄，品均粒度高生產(chǎn)效率，清釜和密閉加料出料工藝的研究也取得了新進(jìn)展。利用防粘釜技術(shù)和生產(chǎn)工藝計(jì)算機(jī)控制技術(shù)，目前的聚合輔助時(shí)間己經(jīng)大大縮短。這些技術(shù)的應(yīng)用，不僅縮短了操作周期，而且也大大減輕了勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了衛(wèi)生等級，保護(hù)了操作人員和環(huán)境。引發(fā)劑的種類雖然依然還是偶氮化合物類、有機(jī)過氧化物類、無機(jī)過氧化類以及氧化還原體系等，但其品種的研究開發(fā)十分活躍，性能也不斷目前，世界上PVC的主要生產(chǎn)方法有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)中占重要地位，本體聚合生產(chǎn)工藝，其主要特點(diǎn)是反應(yīng)過程中不需要加水和分散劑。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(相對第2步聚合過程)的作用下，釜內(nèi)保持恒定的壓力和溫度進(jìn)行預(yù)聚合。在低速攪拌的作用下，保持恒定壓力進(jìn)行聚合反應(yīng)。當(dāng)反應(yīng)轉(zhuǎn)化率達(dá)到60%~85%(根據(jù)配方而定)時(shí)終止反應(yīng)，并在聚合釜中脫氣、回收未反應(yīng)的單體，氯乙烯乳液聚合方法的最終產(chǎn)品為制造聚氯乙烯增塑糊所用的的聚氯乙烯糊樹脂(E-PVC),工業(yè)生產(chǎn)分兩個(gè)階段：第一階段氯乙烯單體經(jīng)乳液聚合反應(yīng)生成聚將聚氯乙烯膠乳，經(jīng)噴霧干燥得到產(chǎn)品聚氯乙烯糊樹脂，它是初級粒子聚集而成得的直徑為1~100四m,主要是20～40pm的聚氯乙烯次級粒子。這種次級粒子與增塑劑混合后，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，易于大規(guī)模組織生產(chǎn)而得到廣泛的應(yīng)用，成為諸多生產(chǎn)工藝中最主要的生產(chǎn)方工藝特點(diǎn)：懸浮聚合法生產(chǎn)聚氯乙烯樹脂的一般工藝過程是在清理后的聚合釜中加入水和懸浮劑、抗氧劑，然后加入氯乙烯單體，在去離子水中攪拌，將單體分散成小液滴，這些小液滴由保護(hù)膠加以穩(wěn)定，并加入可溶于單體的引發(fā)劑或45～70℃之間。使用低溫聚合時(shí)(如42～45℃),可生產(chǎn)高分子質(zhì)量的聚氯乙烯樹脂；使用高溫聚合時(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)的聚繼續(xù)聚合。采用兩步法聚合的優(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)械強(qiáng)度。現(xiàn)在懸浮法聚氯乙烯品種日益廣泛，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)量樹脂等己成為開發(fā)的熱點(diǎn)口】。產(chǎn)具有設(shè)備投資少和產(chǎn)品成本低等優(yōu)點(diǎn)。各種聚合方法的發(fā)展方向是逐步向懸浮合工藝生產(chǎn)。自從乳液聚合法工業(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，目前尚未工業(yè)化生產(chǎn)，但連續(xù)法設(shè)備費(fèi)用低，生產(chǎn)效率高，工藝難題少，己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)品的專用化、市場化水平，國外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工作，進(jìn)一步能好、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)是懸浮聚合樹脂發(fā)展的標(biāo)志，是提高產(chǎn)品使用性能、開發(fā)新的應(yīng)用領(lǐng)域的重要手段連續(xù)聚合流程具有形成規(guī)模經(jīng)濟(jì)迅速等特點(diǎn)和優(yōu)勢，但存在工藝靈活性差、產(chǎn)品品種單一等不足。其技術(shù)開發(fā)的核心，依然是如何開發(fā)新型引發(fā)劑、分散劑、防粘釜?jiǎng)┮约捌渌鷦?，以提高聚合反?yīng)速率，縮短聚合生產(chǎn)周期；關(guān)鍵工藝技術(shù)所面臨的也還是傳熱和攪拌這兩個(gè)基本問題。間歇法工藝流程具有生產(chǎn)品種靈活多樣、工藝挖掘潛力大等諸多優(yōu)點(diǎn)。因而具有較強(qiáng)的生命力。為進(jìn)一步提高通用樹脂、專用樹脂和糊樹脂的質(zhì)量，提高產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)中己經(jīng)得到廣泛應(yīng)用，容積為2000?的聚合釜己屢見不鮮。同時(shí)，為了縮短聚合周期并使工藝運(yùn)行達(dá)到最優(yōu)化狀態(tài)，計(jì)算機(jī)控制技術(shù)的應(yīng)用也正趨廣泛。這些技術(shù)的應(yīng)用，使聚合周期得到相對縮短，產(chǎn)品質(zhì)量更加穩(wěn)定，生產(chǎn)成本也不斷降低。單釜效率己達(dá)到或超過原來的3倍。入料的水質(zhì)直接影響樹脂產(chǎn)品的質(zhì)量，如硬度(表征水中金屬等陽離子含量)過高，會(huì)影響產(chǎn)品的電絕緣性能和熱穩(wěn)定性；氯根(表征水中陰離子含量)過高，特別是對于聚乙烯醇分散體系，易使顆粒變粗，影響產(chǎn)品的顆粒形態(tài)；純水的PH值影響分散劑的穩(wěn)定性，較低的值對明膠有明顯的破壞作用，較高或較低的值都會(huì)引起聚乙烯醇的部分醇解，影響分散效果及顆粒形態(tài)，還會(huì)影響引發(fā)劑的解速乙塊是一種很強(qiáng)的鏈轉(zhuǎn)移劑，它會(huì)和引發(fā)劑游離基、單體游離基或鏈游離基發(fā)生鏈轉(zhuǎn)移反應(yīng)。乙塊含有奏鍵，氫原子又活潑，既可以和游離基加成，又可發(fā)生氫原子轉(zhuǎn)移反應(yīng)，這種轉(zhuǎn)移反應(yīng)速率比單體高，但產(chǎn)生游離基的活性都比較低。長反應(yīng)，使PVC大分子中含烯丙基氯(或乙塊基)鏈節(jié)，導(dǎo)致PVC產(chǎn)品的熱穩(wěn)定氯乙烯單體中的高沸物主要為二氯乙烷和乙醛，單體中含量低時(shí)，可以清除PVC氧對氯乙烯聚合起阻聚作用，氯乙烯單體易吸收氧，而生成平均聚合度低于10的氯乙烯過氧化物。這種過氧化物能引發(fā)單體聚合，使大分子中存在該過氧化物鏈段，并且有較低的分解溫度，在聚合條件下易分解為氯化氫、甲醛和一氧化碳而降低反應(yīng)介質(zhì)的PH值。此種過氧化物存在聚氯乙烯中，將使其熱穩(wěn)定性顯著無論水、單體、引發(fā)劑還是分散劑中的鐵，都對聚合反應(yīng)有不利的影響。鐵能與有機(jī)過氧化物引發(fā)劑反應(yīng)，使聚合誘導(dǎo)期增長，反應(yīng)速率減慢，產(chǎn)品的熱穩(wěn)分散劑及適當(dāng)?shù)臄嚢鑿?qiáng)度可以優(yōu)化VCM液滴的分散，提高PVC顆粒粒徑的規(guī)整度、顆粒的多孔性和干流動(dòng)性，改善PVC的塑化性能，提高PVC的白度和加工性能。分散劑用量的選擇，要根據(jù)聚合釜的形狀、大小、攪拌狀態(tài)以及產(chǎn)品要求而定。分散劑用量過多，不僅不經(jīng)濟(jì)，還會(huì)增大體系粘度，造成懸浮液泡沫多，塞回收管路；分散劑用量少，則起不到應(yīng)有的穩(wěn)定作用，體系穩(wěn)定性差，容易產(chǎn)生大顆粒物料，產(chǎn)品顆粒不規(guī)整，甚至造成聚合顆粒的粘結(jié)而釀成事故。一般懸浮法聚氯乙烯生產(chǎn)都選用復(fù)合分散體系。包永忠等(2句通過研究聚乙烯醇助分散劑對懸浮聚氯乙烯樹脂顆粒特性的影響發(fā)現(xiàn)，在復(fù)合主分散劑PVA/HPMC(羥丙基甲基纖維素)基礎(chǔ)上加入LM22(聚乙烯醇助分散劑)助分散劑，隨著含量增加分散體系水溶液一三氯乙烯界面張力和糙度增加并逐漸出現(xiàn)少皮膜的表層結(jié)構(gòu)，顆粒內(nèi)部孔隙率增加，初級粒子聚集程1.6.7引發(fā)劑的影響[23】引發(fā)劑的用量根據(jù)聚合釜設(shè)備的傳熱能力和實(shí)際需要而確定，用量多，單位應(yīng)熱不能及時(shí)移出，將發(fā)生爆聚。另外，引發(fā)劑過量易使產(chǎn)品顆粒變粗，孔隙率降低。引發(fā)劑用量太少，反應(yīng)速率慢，聚合生產(chǎn)企業(yè)選用復(fù)合引發(fā)劑體系，盡量避免反應(yīng)放熱峰的出現(xiàn)或盡量減小峰高，使反應(yīng)速率盡可能均勻，這樣聚合反應(yīng)熱就能及時(shí)移出，達(dá)到安全平穩(wěn)生產(chǎn)的目涂壁效果不好易造成粘釜，粘釜會(huì)導(dǎo)致聚合釜傳熱系數(shù)和生產(chǎn)能力降低；粘在質(zhì)量；粘釜物的清理將延長聚合釜的輔助時(shí)間及增加人工勞動(dòng)強(qiáng)度，降低設(shè)備的利用率。此外，粘釜還影響聚合釜自動(dòng)控制的實(shí)施。在中性范圍，確保分散劑和聚合體系的穩(wěn)定性，使PVC樹脂具有較好的粒度。在不添加鏈轉(zhuǎn)移劑的情況下，聚氯乙烯聚合度取決于聚合溫度，聚合溫度越殘基烯丙基，產(chǎn)品的熱老化性能就越差。因此在生產(chǎn)中，對于某一給定聚合度的聚合度分布集中，易于加工，產(chǎn)品熱穩(wěn)定好。因此，聚合工藝推薦使用熱水入料1.6.11無機(jī)添加劑的影響(2習(xí)在PVC樹脂加工前，必須加入熱穩(wěn)定劑。根據(jù)需要改性劑和顏料等。在氯乙烯聚合過程中加入熱穩(wěn)定劑等助劑，即得到可直接加工應(yīng)用的PVC樹脂(簡稱RTUPVC)oRTUPVC是發(fā)達(dá)國家近10余年來致力開發(fā)的PVC樹脂新產(chǎn)品，主要用于異型材及其他硬質(zhì)制品的擠出成型加工。采用表面改性的無機(jī)熱穩(wěn)定劑的聚合延緩現(xiàn)象在一定程度上得以遏制。而且對無機(jī)熱穩(wěn)定劑改性效果越好(如用硅烷或鋁酸酯改性),對聚合的影響越小，聚合轉(zhuǎn)化率也越高。聚合體系中添加CaCO?后，在聚合溫度和引發(fā)劑用量相同的條件下，達(dá)到相同壓差烯轉(zhuǎn)化率隨CaCO?用量的增加而下降。本設(shè)計(jì)采用的是氯乙烯的懸浮聚合法，采用間歇操作。氯乙烯的懸浮聚合是將液態(tài)的氯乙烯在攪拌的作用下分散成液滴(約<50口m),懸浮在溶有分散劑的水介質(zhì)中，在水中形成分散和聚并動(dòng)態(tài)平衡的小液滴，每個(gè)液滴相當(dāng)于一個(gè)聚合體系，溶于單體的引發(fā)劑在聚合溫度下分解成自由基，引發(fā)氯乙烯單體的聚合。整個(gè)聚合過程包括鏈引發(fā)、鏈增長、鏈終止、鏈轉(zhuǎn)移等基元反應(yīng)。2.鏈引發(fā)R*+M—^RM*RM*+M—^RM;+4.向單體的轉(zhuǎn)移參考高象濤(26】對現(xiàn)階段聚合釜使用情況的敘述，本設(shè)計(jì)生產(chǎn)線配置的聚合釜由錦西化工機(jī)械集團(tuán)制造，是從OxyVinyls公司引進(jìn)的技術(shù)。135m3聚合釜是目前國內(nèi)用于PVC生產(chǎn)裝置中容積較大，生產(chǎn)強(qiáng)度較高的聚合釜，其攪拌、傳動(dòng)、傳熱等系統(tǒng)都采取了合理先進(jìn)的配置，與化工工藝用于懸浮法生產(chǎn)PVC樹脂，可實(shí)現(xiàn)全選用的135m3聚合釜生產(chǎn)PVC樹脂使用原料如表2.1網(wǎng)。 表2.1135m3聚合釜生產(chǎn)PVC樹脂使用原料原料名稱規(guī)格來源純度M99.97%,二氯乙烷W20ppm,水M10Oppm,乙煥M0.8ppm現(xiàn)購脫鹽水PH值6.5-7,電導(dǎo)率WOqS/cm,鐵0.2mg/L本公司熱電廠醇解度(mol)80±1.5%,PH值5-7.5,粘度(4%水溶液25℃)48±4厘泊甲基氧(mol)28%~30%,羥丙基(mol)7%~9%,日本合成公司粘度(4%水溶液25°℃)40-60厘泊美國道化學(xué)公司叔丁基過氧化氫0.14%～0.17%天津諾貝爾阿克蘇有限公司異丙苯基過氧化氫最大0.15%,水解氯最大0.3%天津諾貝爾阿克蘇有限公司叔丁基過氧化氫最大0.10%,叔丁基乙醇最大3%天津諾貝爾阿克蘇有限公司二乙基輕胺85.0%~90.0%,水11%~15%法國阿托菲納公司2.135m,聚合釜的主要結(jié)構(gòu)參數(shù)(26】(1)結(jié)構(gòu)：135m2聚合釜為立式圓筒、半圓管外夾套、帶內(nèi)冷卻擋板及頂置式攪拌圖2.1135m3聚合釜結(jié)構(gòu)示意圖(4)傳熱：傳熱系統(tǒng)由釜體傳熱系統(tǒng)、內(nèi)冷擋板傳熱系統(tǒng)和體外冷凝器組成。釜體合釜夾套和內(nèi)冷擋板采用22℃冷水，體外冷凝器采用32℃循環(huán)水。2.2.2氯乙烯單體回收冷凝系統(tǒng)[2°參考郵涓林等(撰)對國內(nèi)各PVC生產(chǎn)廠的回收技術(shù)，即傳統(tǒng)的回收技術(shù)、日本信越回收技術(shù)和美國古德里奇回收技術(shù)的介紹，本設(shè)計(jì)采用主流的美國古德里奇回收技術(shù)。該技術(shù)采用壓縮、冷凝法。未反應(yīng)VCM氣體經(jīng)汽液分離器和氣體過濾器除去夾帶的PVC顆粒，當(dāng)回收VCM氣體壓力高于冷凝器入口壓力時(shí)，直接進(jìn)入機(jī)壓縮后進(jìn)入冷凝器冷凝。在回收系統(tǒng)中設(shè)有初級冷凝器和二級冷凝器兩臺(tái)冷凝器，初級冷凝器的冷卻介質(zhì)為30℃的工業(yè)冷卻水，90%的回收VCM氣體在一級冷凝器被冷凝；二級冷凝器的冷卻介質(zhì)為0℃鹽水，未冷凝的少量VCM氣體進(jìn)入二級冷凝器2,壓縮冷凝回收單體方法的選用本設(shè)計(jì)擬采用的方法是由北京化工二廠、錦化集團(tuán)公司等引進(jìn)美國古德里奇公司PVC生產(chǎn)技術(shù)，經(jīng)過消化、吸收和創(chuàng)新后設(shè)計(jì)的，是國內(nèi)普遍采用的壓縮冷凝方壓縮冷凝回收VCM單體工藝流程為：來自聚合釜未反應(yīng)VCM單體氣體由外管進(jìn)入泡沫捕集器途中滴加氣相阻聚劑，然后進(jìn)入泡沫捕集器，再進(jìn)入單體過濾器級冷卻器，不凝氣進(jìn)入二級冷卻器，冷凝液進(jìn)入單體氣液分離器，經(jīng)液位調(diào)節(jié)閥進(jìn)入單體貯槽，二級冷卻器冷凝液直接進(jìn)入單體貯槽，二級冷卻器不凝氣經(jīng)調(diào)節(jié)閥取樣合格后送到氣柜。單體貯槽出口管通過氣動(dòng)閥與原有單體泵入口管相連，按比例送入聚合釜，單體貯槽設(shè)有分水缸，每次壓料前向單體水分離器排水1次，單體水分離器夾套通熱水，排空管接入氣柜，水要不定期排至地溝。當(dāng)壓縮機(jī)的壓力大于尾排壓力時(shí)，氯乙烯氣體不經(jīng)過水環(huán)壓縮機(jī)，而是通過直通閥直接進(jìn)入一、二級冷環(huán)水泵加壓后，經(jīng)循環(huán)水過濾器、循環(huán)水冷卻器進(jìn)入循環(huán)水分配臺(tái)，循環(huán)水分配臺(tái)本設(shè)計(jì)采用塔式汽提。塔式汽提是采用蒸汽與PVC漿料在塔板上連續(xù)逆流接觸留VCM單體，又較小影響產(chǎn)品質(zhì)量，從而滿足了大規(guī)模、高標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)的要求?，F(xiàn)心系統(tǒng)(四目前，國內(nèi)外聚氯乙烯行業(yè)均采用離心機(jī)來完成PVC漿料的脫水工藝。工藝簡述如下：經(jīng)汽提后的PVC漿料進(jìn)入離心槽，離心槽中的漿料經(jīng)漿料泵大部分送至離脂含濕量一般小于20%,而疏松型樹脂含濕量則一般為20%～25%之間，離心脫水后的濕樹脂通過破碎機(jī)或螺旋輸送器送至干燥器，分離后的母液水回收利用。樹脂漿的漿料泵的輸送能力應(yīng)大于離心機(jī)進(jìn)料量的1.5～2倍左右，這樣才能保證漿料有一定回流量，使?jié){料在槽內(nèi)進(jìn)一步混合，并使離心機(jī)進(jìn)料量和功率穩(wěn)定且有一定的調(diào)節(jié)量。樹脂的進(jìn)料溫度一般在75℃以下，否則會(huì)嚴(yán)重影響機(jī)器的主軸承、內(nèi)部螺旋輸送器的軸承和差速器的使用壽命。但進(jìn)料溫度也不能過低，否則會(huì)嚴(yán)重影響干燥目前PVC生產(chǎn)廠家普遍使用螺旋沉降式離心機(jī)。采用螺旋沉降式離心機(jī)處理PVC漿料時(shí)，其離心母液中夾帶的樹脂量很少，可將母液水收集于槽內(nèi)，用于聚合釜噴淋、汽提塔沖水、離心機(jī)沖水及各漿料槽沖洗等。母液水的熱能可用于干燥空氣的預(yù)熱及入料水的預(yù)熱等。有的生產(chǎn)廠家采用生化處理、膜吸收、反滲透等技術(shù)本設(shè)計(jì)采用的是螺旋沉降式離心機(jī)。本設(shè)計(jì)采用氣流塔一沸騰床二段熱風(fēng)干燥技術(shù)。氣流干燥器實(shí)際上就是一根長流速越快越容易分散；另一方面物料越是分散，熱交換面積越大，干燥速率越快。聚氯乙烯樹脂干燥時(shí)所用的氣流干燥速度一般為14～21m/s之間，停留時(shí)間在2s左右就可使物料表面的水分脫除。當(dāng)物料一開始與熱空氣接觸，物料表面的水分在熱氣流的吹動(dòng)作用下，水分急速地得到汽化，盡管熱風(fēng)溫度高達(dá)160℃,一遇適量的濕物料，便降到75℃左右，熱交換速度很快，物料總是處于其接觸氣體的濕球溫度下，分離出的濕基物料經(jīng)破碎機(jī)破碎后均勻加入干燥床前部，由空氣吸入筒來的清凈空氣經(jīng)空氣預(yù)熱器(用母液水預(yù)熱)預(yù)熱到一定溫度后進(jìn)入空氣過濾器，然后由鼓風(fēng)機(jī)經(jīng)空氣加熱器(蒸汽加熱)升至一定溫度后送人干燥床底部風(fēng)室。物料在干燥床內(nèi)被熱風(fēng)吹起呈流化沸騰態(tài)，物料與熱風(fēng)進(jìn)行傳熱傳質(zhì)，同時(shí)干燥床內(nèi)的內(nèi)熱管通有蒸汽或熱水間接與濕物料進(jìn)行傳熱，物料的水分被加熱蒸發(fā)脫除出去。床內(nèi)的濕熱空氣從床頂部由干燥器引風(fēng)機(jī)引出，經(jīng)旋風(fēng)分離器后排入廢氣洗滌塔，被分離下來的固態(tài)物料送回至干燥床。物料在干燥床內(nèi)沸騰，達(dá)到一定高度時(shí)從床末端溢流口流出，經(jīng)旋轉(zhuǎn)加料器由一次輸送風(fēng)機(jī)引至旋風(fēng)分離器，分離下來的物料經(jīng)旋轉(zhuǎn)加料器、孔板流量計(jì)送至成品振動(dòng)篩，篩分后進(jìn)入輸送料斗由旋轉(zhuǎn)加料器送至二次輸送管線，由二次輸送風(fēng)機(jī)(羅茨鼓風(fēng)機(jī))送至成品料倉，進(jìn)行包裝入庫。根據(jù)王振華等(27)對太原市1916～2000年氣溫變化規(guī)律研究溫度的研究可知，模研究，可以合理的計(jì)算出由此產(chǎn)生的模型可以準(zhǔn)確地預(yù)測引發(fā)負(fù)荷的影響和可操在攪拌下，首先開始加入脫鹽水，然后依次開始VCM和分散劑、引發(fā)劑等物料的加入。控制脫鹽水和VCM同步進(jìn)料流量，保證VCM加料正好在水加料結(jié)束前完成。設(shè)定好脫鹽水溫度，當(dāng)所有原材料加料完成后，聚合釜中物料的溫度等于或接近反應(yīng)溫度，加入引發(fā)劑，聚合開始。聚合反應(yīng)熱量通過聚合釜夾套、內(nèi)冷擋板和冷凝器撤出，通過采用集散式計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)和先進(jìn)的溫度控制方案，非常精確地將聚合溫度維持在設(shè)定點(diǎn)，當(dāng)聚合達(dá)到適當(dāng)?shù)霓D(zhuǎn)化率時(shí)(大約85%左右),加入終止劑，被回收，帶有未反應(yīng)VCM的漿料隨后被泵送到汽提塔進(jìn)料罐，繼續(xù)回收未反應(yīng)VCM,殘留的VCM在漿料汽提塔內(nèi)脫除并被送往回收系統(tǒng)，來自汽提塔的漿料通過離心機(jī)將大部分水脫去，進(jìn)入流化床干燥器，合格的樹脂送至成品料倉，包裝出聚合時(shí)間8～12hNaOH濃度36%～42%加入量聚合漿液的0.05%～0.2%氣提溫度：塔頂溫度80℃,塔底溫度105℃o4.離心脫水緊密型樹脂含水率8%～15%(1)第一段氣流干燥管干燥：干燥溫度風(fēng)速含水率(2)第二段沸騰床干燥干燥溫度物料停留時(shí)間含水率工藝流程圖如圖2.2。干燥機(jī)引發(fā)劑分散劑等汽提塔卸料槽聚合釜圖2.2懸浮聚合法生產(chǎn)聚氯乙烯工藝流程圖3物料衡算物料衡算是確定化工生產(chǎn)過程中物料比例和物料轉(zhuǎn)變的定量的過程，是化工工藝計(jì)算中最基本、最重要的內(nèi)容之一。在化學(xué)工程中，設(shè)計(jì)或改造工藝流程和設(shè)備，了解和控制生產(chǎn)操作過程，核算生產(chǎn)過程的經(jīng)濟(jì)效益，確定主副產(chǎn)品的產(chǎn)率，確定原材料消耗定額，確定生產(chǎn)過程的耗損量，便于技術(shù)人員對現(xiàn)有的工藝過程進(jìn)行分析，選擇最有效的工藝路線，確定設(shè)備容量、數(shù)量及主要尺寸，對設(shè)備進(jìn)行最佳設(shè)計(jì)以及確定最佳操作條件等都要進(jìn)行物料衡算。在化工過程中，物料平衡是指在單位時(shí)■間內(nèi)進(jìn)入系統(tǒng)(體系)的全部物料質(zhì)量必定等于離開該系統(tǒng)(體系)的全部物料質(zhì)量在加上損失的與積累起來的物料質(zhì)量〔33〕。物料平衡方程：2凡=#>+/+京(3.1)B——過程損失的物料質(zhì)量(如跑、冒、滴、漏)。3.1有關(guān)設(shè)計(jì)參數(shù)設(shè)定(3),3句生產(chǎn)時(shí)間：300<1廣，每天生產(chǎn)2批，7200ha'轉(zhuǎn)化率：84%后處理損失：5%o反應(yīng)時(shí)間：7h原輔材料：脫鹽水，單體氯乙烯(VCM),分散劑聚乙烯醇(PVC),PH調(diào)節(jié)劑碳酸氫鉉和氨水，聚合物分子量調(diào)節(jié)劑(錯(cuò)誤!未找到引用源。-筑基乙醇),引發(fā)劑過氧化二碳酸二乙基己酯(EHP)和過氧化二碳酸二異丙酯(IPP),防粘釜?jiǎng)?，終止劑二乙基羥胺(DEHA),緩釋阻垢劑(H-9),堿液(錯(cuò)誤!未找到引用源。40%)等。本工藝的配方如下(以單體質(zhì)量為參考標(biāo)準(zhǔn)):脫鹽水140單體100引發(fā)劑分散劑0.07PH緩沖劑0.05終止劑反應(yīng)調(diào)節(jié)劑0.0015防粘釜?jiǎng)?.002消泡劑3.3聚合釜的物料衡算盹34〕聚合釜物料平衡圖3.1。VCM11八形云緩沖劑脫鹽水終止劑防粘釜?jiǎng)┒磻?yīng)調(diào)節(jié)劑.消泡劑=注入水回收VCNPVCVCM引發(fā)劑分散劑緩沖劑脫鹽水終止劑防粘釜?jiǎng)┓磻?yīng)調(diào)節(jié)劑消泡劑圖3.1聚合釜物料平衡圖3.3.2反應(yīng)前后各物質(zhì)的質(zhì)量計(jì)算本設(shè)計(jì)引發(fā)劑(0.04%單體質(zhì)量)全部結(jié)合到聚合物中，并且單體84%轉(zhuǎn)化為聚合物。則VCM單體的投料量為：錯(cuò)誤!未找到引用源。kg/B分散劑的質(zhì)量為：切=0.0007A/,=438.55kg/BPH緩沖劑質(zhì)量為：場=0.0005Mi=313.25kg/BMi+M2+M3+M4+M^+M^+Mi+M^=1504874.93kg/B對聚合釜做物料衡算知：Ml=Mo+M?+(3.2),可知計(jì)算物料衡算結(jié)果是正確的，見表3.1。聚合釜物料衡算一覽表3.1。表3.1聚合釜物料衡算一覽表物料名稱進(jìn)料kg/B出料kg/BVCM6.265x1()5脫鹽水8.771x1O38.771x1(5引發(fā)劑終止劑分散劑438.55438.55PH緩沖劑反應(yīng)調(diào)節(jié)劑防粘釜?jiǎng)┫輨㏄VC0520997.4損失PVC0合計(jì)3.4混料槽物料衡算”時(shí)34混料槽的物料平衡圖3.2。0KVCMVCM水助劑'威料 VCM水助劑VC圖3.2混料槽物料平衡圖3.4.2混料前后各物質(zhì)的質(zhì)量計(jì)算設(shè)定混料槽中VCM占原料VCM的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：2%,出料中VCM的量為：6.265x10?x2%=12530kg/B因此回收的VCM量為：心阿1=100240-12530=87710kg/B分散劑等其它助劑的量為：1274.93kg/B查閱相關(guān)資料四知此階段需要加入堿液和通入蒸汽，按工藝條件加入42%NaOH溶液72L,密度為1.45kg/L其重量為：1.45x72=104.4kg/B,其中含有純NaOH45.05kg/B。需要加入水蒸氣量為：4800kg/B對混料槽做物料衡算知：物料衡算結(jié)果是正確的，見表3.2。3.4.3物料衡算表混料槽物料衡算一覽表3.2。物料名稱VCM水蒸汽(水助劑)其它助劑堿液PVC4800520997.4881959.35045.05515734.8合計(jì)01504529.26877101504529.263.5.1物料平衡圖汽提塔的物料平衡圖3.3。PVC<PVCI圖3.3汽提塔物料平衡圖3.5.2汽提前后各物質(zhì)的質(zhì)量計(jì)算本步驟到篩分、包裝為連續(xù)過程，計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)相應(yīng)的轉(zhuǎn)換為kg/h。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：考慮到聚合釜和混料槽內(nèi)PVC的損失，則進(jìn)入汽提塔內(nèi)樹脂量為：以為基準(zhǔn)求出汽提塔進(jìn)料中其他各組分相應(yīng)的量：進(jìn)入汽提塔內(nèi)的其它助劑為：1287.46州/515734.8=107.29kg/h出料中含PVC量為：42539.3kg/h設(shè)定出料中VCM含量為17mg/kg,故出料中含VCM的量為：查閱相關(guān)文獻(xiàn)可設(shè)定如下條件：塔頂溫度80℃,塔底溫度105C,壓強(qiáng)為表3.3氯乙烯的部分物性參數(shù)溫度/c熱容Cp/(cal/g℃)密度/(g/cm3)蒸汽壓/(kpa)汽化熱/(kJ/mol)溫度廣C熱容Cp/(kJ/kgK-)密度/(g/cm3)蒸汽壓/(kpa)培值/(kJ/kg)4.1950.292947.3792642.64.2502708.9設(shè)物料吸收熱量為0,部分VCM汽化熱為0,可知。吸=0+。2=。放(3.3)QI-Cppvc^PvCt+CpvcM^vCMAt+FF水Cp PVC水分散劑等其它助劑42539.30235289.25VCM損失PVC合計(jì)700352915.22438.60352915.22離心部分的物料平衡圖3.4.圖3.4離心部分物料平衡圖離心脫水后的濕物料中仍含有23%的水分，則含水量為：物料名稱表3.6離心部分物料衡算一覽表進(jìn)料kg/h出料kg/hPVCVCM42539.3042319.90母液含水分散劑等助劑排出水和助劑量00 3.7氣流干燥部分物料衡算3.7.1物料平衡圖離心部分的物料平衡圖3.5。圖3.5氣流干燥部分物料平衡圖3.7.2干燥前后各物質(zhì)的質(zhì)量計(jì)算氣流干燥損失的PVC量為：4.3875x104x0.005=219.4kg/h。己只氣流干燥后的含水量為3%,則含水量為：對氣流干燥部分做物料衡算知：物料衡算結(jié)果是正確的，見表3.7。3.7.3物料衡算表氣流干燥部分物料衡算一覽表3.70表3.7氣流干燥部分物料衡算一覽表物料名稱進(jìn)料kg/h出料kg/h水脫走水分合計(jì)00沸騰干燥部分物料平衡圖3.5。H?O脫去水氣流干燥H?OJ-----圖3.6沸騰干燥物料平衡圖氣流干燥損失的PVC量為：4.3875x10?己只氣流干燥后的含水量為0.2%則含水量為：對沸騰干燥部分做物料衡算知：物料衡算結(jié)果是正確的，見表3.8。沸騰干燥部分物料衡算一覽表3.8。表3.8沸騰干燥部分物料衡算一覽表物料名稱進(jìn)料kg/h出料kg/hPVC水PVC損失脫走水分合計(jì)42100.500043402.5841881.1083.9343402.58篩分包裝部分物料平衡圖3.7。*篩分包裝圖3.7篩分包裝部分物料平衡圖3.9.2篩分包裝前后各物質(zhì)的質(zhì)量計(jì)算對篩分包裝部分做物料衡算知：物料衡算結(jié)果是正確的，見表3.9。篩分包裝部分物料衡算一覽表3.90物料名稱表3.9篩分包裝部分物料衡算一覽表進(jìn)料kg/h出料kg/hPVC41881.141661.70合計(jì)41881.141881.13.10全過程物料衡算聚合釜及混料槽屬于間歇操作，計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)為kg/B,由前面計(jì)算結(jié)果可知：投入VCM單體的量為：6.265X10?kg/B,經(jīng)過聚合釜及出混料槽減壓后的量為：12530kg/B,由以上結(jié)果可得間歇部分物料衡算一覽表3.10。表3.10間歇部分物料衡算一覽表物料名稱進(jìn)料kg/B出料kg/BJ二次進(jìn)水6.265x10?0分散劑等堿液合計(jì)000結(jié)果可知，進(jìn)入氣提塔的VCM的量為：1044.17kg/h,經(jīng)過氣提后VCM單體的量降表3.10連續(xù)部分物料衡算一覽表物料名稱進(jìn)料kg/h出料kg/h水蒸汽冷凝水分散劑等損失PVC損失水合計(jì)00004能量衡算在新設(shè)計(jì)的生產(chǎn)車間，能量衡算的主要目的是確定設(shè)備的熱負(fù)荷。根據(jù)本設(shè)計(jì)采用的是135n?聚合釜，其相關(guān)參數(shù)是：釜內(nèi)直徑4200mm,釜直通高度10600mm,釜體換熱面積97.7m2,內(nèi)冷擋板直徑323mm,換熱面積6.6m2,體外冷凝器換熱面積340m2,聚合釜平均傳熱系數(shù)2800kJ/m2h℃,聚合釜夾套和內(nèi)冷擋板采用22℃冷水，體外冷凝器采用32℃循環(huán)水，設(shè)計(jì)壓力釜體：1.31MPa,夾套：1.59MPa,單釜生產(chǎn)進(jìn)料直接用95℃熱水，實(shí)施等溫人料，無升溫操作。21——水降溫所需的熱量(由于分散劑等含量甚微，故并入水中一起計(jì)算);0VCM降溫所需的熱量；Os釜體升溫所需的熱量。己知條件如下表4.1。表4.1脫鹽水和VCM的部分己知數(shù)據(jù)表重量kg/ht初t末AtCp/kJ/(kg/C)脫鹽水4.698X103VCM3.356x1()5由于廠址選擇的限制，應(yīng)根據(jù)太原地區(qū)的不同季節(jié)情況，設(shè)計(jì)不同的加熱量。根據(jù)王振華等(27)對太原市1916-2000年氣溫變化規(guī)律研究溫度的研究可知，夏季平均溫度變化范圍為：22.1～24.1℃,平均為23.1℃,具體操作方式如下。4.2.3夏季時(shí)聚合釜熱量衡算設(shè)定此時(shí)聚合釜的起始溫度為23.PC。0:脫鹽水(分散劑等)降溫放出熱量。2:單體降溫放出熱量。3:聚合釜升溫消耗熱量由于改聚合反應(yīng)為恒溫聚合，而反應(yīng)為放熱反應(yīng)，因假設(shè)進(jìn)口處冷卻水的溫度為5℃,出口處水的溫度為30℃,則循環(huán)冷卻水用量熱量衡算表見表4.3。表4.3夏季時(shí)聚合釜熱量衡算平衡一覽表物料名稱輸出kJ/B輸入kJ/B脫鹽水(分散劑等)00聚合反應(yīng)執(zhí)0聚合釜0冷卻水8499182500合計(jì)980816710980816710設(shè)物料吸收熱量為Q?,部分VCM汽化熱為0,可知Q吸=2i+Q?=Q放(3.3)0=Cppvc%vcAt+CpvcM%vcM3+W*Cp*At物料名稱輸出kJ/h輸入kJ/h脫鹽水VCMPVC水蒸氣合計(jì)32443300.23VCM汽化熱：235786.548297576.72041165427.7624718704.9406321963.229980939.2841165428.004.4氣流干燥部分熱量衡算[34,3刀熱損失為預(yù)熱氣體中獲得熱量的5%計(jì)算。0=236713.96x(160.62—45.15)=27333360.化水分耗熱量物料0=42238.93x1.430x(75—55)=1208033.40kJ'升溫耗熱量廢氣帶走熱量損失的熱量補(bǔ)充的熱量熱量衡03=236713.96x1.06x(85-23.1)=15531749.77kJh''名稱輸出kJ/h輸入kJ/h氣化水分耗熱量物料升溫耗熱量損失的熱量廢氣帶走熱量7補(bǔ)充的熱量預(yù)熱器的熱負(fù)荷合計(jì)4.5沸騰床的熱量計(jì)算”6,34,3900000045709381.83濕物料進(jìn)口溫度：仇=65℃(含水3%)產(chǎn)品PVC出口溫度：^=40℃(含水0.3%)濕物料在第V室的出口溫度：必=75℃熱風(fēng)的入口溫度：,i=120℃其中：熱空氣提供的熱量是干燥所需總熱量的的15%;熱水提供的熱量是干燥所需總熱量的的85%;1.干空氣用量的計(jì)算由設(shè)定值知有15%的熱量由空氣提供，所以有15%的水分被熱風(fēng)干燥肋5%=1176.5x0.15=176.5kg/ho(2)空氣濕度的計(jì)算①蒸發(fā)出的水分吸熱②物料升溫吸熱由聚氯乙烯和水的性質(zhì)的相關(guān)數(shù)據(jù)在平均溫度下用內(nèi)插法可算得Cp,pvc=L34kJ/(kgK),Cp,H2o=4.187kJ/(kgK)③熱損失。3(占10%)Q&=Ql+Q2+0=3713180.23kJ/h④熱風(fēng)放熱設(shè)有A(kg干空氣/h)的熱風(fēng)放熱CH=1.01+1.88/7,CH:kJ/kg絕干氣℃(4.10)2,廢氣出口溫度龍的計(jì)算由前面計(jì)算知：冬夏=0.1478kg/kg絕干氣己知溫度：,2=60℃,己知第六室冷風(fēng)用量為熱風(fēng)用量的1/5可設(shè)：夏：,進(jìn)=20℃,出=35℃則出口處濕度為：綜上可得：夏季出口溫度：/?=56.60℃3.冷卻水用量冷卻水：,進(jìn)=10℃,出=30℃濕物料在第V室出口溫度：但=75℃產(chǎn)品出口溫度：^3=40℃在40℃到75℃時(shí)，平均氣溫1=51.5QH2o=(1299.58-1176.5)x4.176x(75—40)=179冷卻水的培值：10℃71=42.04kJ/kg4,熱水用量的計(jì)算5,預(yù)熱空氣蒸汽用量6,沸騰床干燥熱效率5設(shè)備選型5.1聚合釜的選擇5.1.1釜外型尺寸及內(nèi)部構(gòu)件輔助設(shè)備的參數(shù)[4°]指標(biāo)設(shè)計(jì)壓力/Mpa設(shè)計(jì)溫度尸C釜工作介質(zhì)容積/m2傳熱面積/n?內(nèi)徑壁厚高徑比體主體材料腐蝕裕度/mm焊縫系數(shù)容器類別內(nèi)表面處理釜體釜體VCM水釜體夾套88.9,底封頭8.8,內(nèi)冷擋板6.6,體外冷凝器3404200mmx(24+3)mmSA516Gr70+SA240316L1釜內(nèi)表面拋光Ra0.1~0.2pm,51mmx6mmSA285-B/SA-105內(nèi)件外表面拋光Ra0.3pmB2SV12,1=12.5EL991(60—120)每天生產(chǎn)的批次：《=—=—=2.4《2BT,10參數(shù)(34,37】溫度廣C水的密度/(kg/m3)氯乙烯的密度/(g/cm3)最大體積為：*=也」+性=1630n?。QvcMP水己知數(shù)據(jù)為：攪拌釜式反應(yīng)器的裝料系數(shù)可為a=0.8,*=135n?備用機(jī)，所以本設(shè)計(jì)選16個(gè)攪拌釜式反應(yīng)器。與本設(shè)采用的聚合釜配套的封頭為標(biāo)準(zhǔn)橢圓封頭，由相關(guān)文獻(xiàn)查知，應(yīng)取得封2.封頭與筒體的連接3.長徑比和釜體內(nèi)徑4.釜體直邊高度由135n?的聚合釜的相關(guān)參數(shù)知：反應(yīng)器釜體總高度為77=8510mm,則力=8510由135m3的聚合釜的相關(guān)參數(shù)知，本設(shè)計(jì)的攪拌裝置采用的是三層兩葉平漿攪(5.5),則可設(shè)%=0.50=1050mm。攪拌軸總長為10600mm。拌拌轉(zhuǎn)速n=91r/mino1.氯乙烯進(jìn)料管口通過查閱相關(guān)文獻(xiàn)，設(shè)定原料進(jìn)口的速度為“i=1m/s,可知進(jìn)料管直徑的計(jì)算公式通過查閱相關(guān)文獻(xiàn)，設(shè)定原料進(jìn)口的速度為“i=2m/s,可知進(jìn)料管直徑的計(jì)算公式為：di2=0.239V?/(MT*70x60xu)代入相關(guān)數(shù)據(jù)可得進(jìn)料口的直徑為：4=53.8mm,選用熱軋無縫鋼管，圓整3.聚合后的物料出料管口通過查閱相關(guān)文獻(xiàn)，設(shè)定原料進(jìn)口的速度為"2=0.8m/s,可知出料管直徑的計(jì)算公4.壓縮空氣進(jìn)管口通過查閱相關(guān)文獻(xiàn)，可設(shè)定壓縮空氣管口為025mmx0.5mm,材質(zhì)為冷拔無縫鋼5.儀表測量口其中測溫口3個(gè)，測壓口2個(gè)，均勻分布于釜體上。6.安全裝置口接管與封頭內(nèi)表面磨平。配用突面板式平焊管法蘭：HG20593法蘭PL80-1.0RF本設(shè)計(jì)擬采用用不帶頸的視鏡，視鏡尺寸為DNIOOmm,工稱壓力為1.57MPa,Z)=200mm,Z)i=165mm,缶=40mm,Z)2=28mm,H=105mm,螺柱數(shù)量昨=6,直徑d=M120采用108mmx4mm無縫鋼管，接管與封頭內(nèi)表面磨平。配用突面板式平焊管法蘭：圖5.1視鏡(HGJ501—86)8.人孔由135m3的聚合釜的相關(guān)參數(shù)知，本釜有兩個(gè)人孔，分別位于上段和中段，,由由混料槽物料衡算的數(shù)據(jù)知，PVC的質(zhì)量為：520997.4kg/B,VCM的質(zhì)量為：若設(shè)定進(jìn)入混料槽時(shí)的溫度為50℃,由相關(guān)文功率7.5～10kw,攪拌釜型：耙齒與壓縮空氣組合。所用的混料槽個(gè)數(shù)為"i=1388.9+110=12.6W3(個(gè)),為確保設(shè)備維修是不影響生產(chǎn)，選用一臺(tái)備用機(jī)，所以本設(shè)計(jì)選145.3汽提塔的選擇紂34由135m3的聚合釜的相關(guān)設(shè)計(jì)參數(shù)知，采用的料漿汽提塔為無堰穿流式篩板塔，設(shè)螺旋板換熱器。較為合適的汽提技術(shù)是日本信越氣提技術(shù)，該汽提塔的相關(guān)技術(shù)塔板數(shù)：36塊每塊塔板上的篩孔直徑：。18,孔330個(gè)(正三角形排列)塔頂溫度：80℃塔底溫度：105℃進(jìn)氣提塔料漿流量：<30m2/h可設(shè)定料漿進(jìn)汽提塔的流量為g=25m3/h,由物料衡算可知，進(jìn)入氣提塔的物料體積可以初略估計(jì)出來。在平均溫度92.5℃下的物料密度分別為，p水=963.6kg/m2,。可知進(jìn)入氣提塔的料漿的體積為：/氣則所用汽提塔的個(gè)數(shù)為：>2=109.8-25=4.4-5(個(gè)),為確保設(shè)備維修是不影響生產(chǎn)，選用一臺(tái)備用機(jī)，所以本設(shè)計(jì)選6個(gè)汽提塔。5.4離心機(jī)的選擇紂44】目前PVC生產(chǎn)廠家普遍使用螺旋沉降式離心機(jī)。廣泛選用的原因如下：(1)因該離心機(jī)實(shí)行連續(xù)運(yùn)行、連續(xù)進(jìn)出料、操作簡便，所以單機(jī)生產(chǎn)能力大，適合工業(yè)大生產(chǎn)與自動(dòng)集中控制的需要。(2)該離心機(jī)的分離原理是離心沉降而不同于離心過濾，轉(zhuǎn)鼓上無孔，因此分離因數(shù)較高。查閱相關(guān)文獻(xiàn)知：本設(shè)計(jì)擬采用臥式螺旋沉降式離心機(jī)，且為逆流型。分離要求為：濕基含水量為23%,分離溫度為65～70℃,干渣產(chǎn)量42238.93kg/h。根據(jù)目前國內(nèi)離心機(jī)生產(chǎn)廠家提供的有關(guān)資料分析知可采用為確保設(shè)備維修是不影響生產(chǎn)，選用一臺(tái)備用機(jī)，所以本設(shè)計(jì)選8臺(tái)LW—720A型臥外形尺寸(長x寬x高mm):4790×2050×1300本設(shè)計(jì)擬采用的干燥床為脈沖式氣流干燥床，此干燥床的熱風(fēng)在加料段，有利由物料衡算知，干燥水分的速率為11317.24kg/h,干空氣的用量最大為秋季的直徑為。i=217.27mm;Z)i=320.35mm;f>i=543.19mm。擴(kuò)大段5~10m/s以查閱相關(guān)文獻(xiàn)，可知對于PVC懸浮聚合的系統(tǒng)，考慮效益，最合適的氣流干更換時(shí)間：200(濾袋) >控制方式66電磁調(diào)德電機(jī)由上可知，所用氣流干燥床的臺(tái)數(shù)為"4=11317.24+1500=7.5%(臺(tái))。為確保設(shè)備維修是不影響生產(chǎn)，選用一臺(tái)備用機(jī)，所以本設(shè)計(jì)選9臺(tái)MQG—1500型氣流干rAM2八八0.94Pp,固體粒子和流體的密度kg/n?z:流體粘度Pa·s校核公式：=OZWmf=0.01129m/so2.最大流化氣速的計(jì)算(她)3.適宜操作氣速w的計(jì)算Wmf<wVwt5.6.2沸騰床和擋板高度的計(jì)算Re±VArPg2.擋板高度的計(jì)算床底進(jìn)風(fēng)高度：反=1m通風(fēng)凈截面積：戶G/3600T1.分布板面積的計(jì)算K?:比容n?濕空氣/kg絕干氣3,開孔率和開孔數(shù)查閱相關(guān)文獻(xiàn)，設(shè)定：孔徑do=2mm,C=0.5空氣通過小孔的流速公式為：=VA5.7換熱設(shè)備的選型和工藝計(jì)算進(jìn)釜水蒸氣的溫度為?i=120℃,出釜水蒸氣的溫度r?=80℃kJ/h?初步選定型號為BLS1.6—80—1.0/14ESpfgj 您一冷凝液在界膜溫度下的動(dòng)力粘度，Pas;由所選設(shè)備的換熱面積為&=108.07m2生產(chǎn)，選用一臺(tái)備用機(jī)，所以本設(shè)計(jì)選5臺(tái)BLS1.6—80—1.0/1600—14/18型螺旋板換熱器，其具體參數(shù)為：5.7.2氣流一沸騰干燥中空氣預(yù)熱器設(shè)計(jì)*47】以夏季的熱風(fēng)進(jìn)沸騰床的熱量為基準(zhǔn)，熱風(fēng)的入口溫度：fi=120℃,夏季環(huán)境溫度為》=23.1℃,熱風(fēng)量為G3=9177.63kg/h。在定性溫度下的比熱容為Cp=1.017本設(shè)計(jì)擬采用內(nèi)螺紋外翹片鑄鐵空氣預(yù)熱器，傳熱系是^=50~60w/(m2-C)o取其最小值50(m2-℃)。則知傳熱面積為：3=186.67nA5.8流體輸送機(jī)械的選型設(shè)計(jì)[3刀氯乙烯單體和脫鹽水送入聚合釜的泵的計(jì)算與選型：氯乙烯單體送入聚合釜的H=阮2+虬+fhf=&+fhfPS2g離心泵距釜入口AZ=8.510m,管徑102mmxllmm,2個(gè)標(biāo)準(zhǔn)彎頭，1個(gè)閘貯罐容積的計(jì)算公式：*=蕓=也~(PP(P(P——裝填系數(shù)；查閱相關(guān)文獻(xiàn)知：裝料系數(shù)一般為75%～85%,本設(shè)計(jì)定為9=80%;原料的存貯量設(shè)定為半個(gè)月的用量，即仍=15x2x6.265x105=1.88x107kg,若為常溫下貯存，公稱容積為8000n?,可知應(yīng)選用貯罐的個(gè)數(shù)為n6=3,備用一個(gè)，總共需4個(gè)桔瓣式球各帶球心角(。)各帶分塊各帶球心角(。)各帶分塊公稱容積：8000m3球殼內(nèi)直徑或球罐基礎(chǔ)中心圓直徑：248幾何容積：7986m360%～70%,保證計(jì)量液位高度在罐的直筒位置。本設(shè)計(jì)為間歇操作，裝填量為一批計(jì)算容積：1645n?罐壁厚度：8mm罐底板厚：6mm車間布置設(shè)計(jì)是完成設(shè)備工藝設(shè)計(jì)和初步設(shè)計(jì)工藝流程之后的設(shè)計(jì)內(nèi)容。車間布進(jìn)入各專業(yè)間共同協(xié)作階段，工藝專業(yè)在此階段除工藝設(shè)計(jì)本身外，還需要了解和考慮總圖、土建、設(shè)備、儀表、電氣、供排水等專業(yè)及機(jī)械、安裝、操作等各方面的要任務(wù)是決定工藝設(shè)備的空間位置，決定設(shè)備的露天與否，決定車間生產(chǎn)部分的通道；確定管道、電氣儀表管線及采暖通風(fēng)管道的走向和位置。車間布置設(shè)計(jì)合理與否直接關(guān)系到車間建成后是否能滿足生產(chǎn)工藝要求，是否有良好的操作環(huán)境，生產(chǎn)裝置能否安全地運(yùn)行，設(shè)備的維護(hù)檢修是否方便等。因此要對車間內(nèi)的所有設(shè)施進(jìn)行全面的、生產(chǎn)能力：本設(shè)計(jì)為年產(chǎn)聚氯乙烯30萬噸。地形地貌：地勢較平緩、地帶平闊的丘陵地，保證建廠的土石運(yùn)用量不大。廠區(qū)氣候條件：主導(dǎo)風(fēng)向要求較穩(wěn)定，場地應(yīng)選擇在城鎮(zhèn)常年空氣下風(fēng)側(cè)，河流下游，水文地質(zhì)：裝置需水量大，故廠址應(yīng)靠近水源充足和水質(zhì)良好的地域，以滿足裝2.設(shè)備布置應(yīng)整齊，根據(jù)地形、主導(dǎo)風(fēng)向等條件，盡量采用露天布置；控制室和配電3.有毒、有腐蝕性介質(zhì)的設(shè)備應(yīng)分別集中布置，并設(shè)圍堰；明火設(shè)備必須布置在全年1.廠房形式的選擇(1)由于本設(shè)計(jì)的生產(chǎn)規(guī)模較大，各工序的產(chǎn)生特點(diǎn)及生產(chǎn)要求有顯著的差異(2)由于生產(chǎn)車間的設(shè)備高低不一，且主體設(shè)備的高度較大，因此本設(shè)計(jì)擬采用2.柱網(wǎng)結(jié)構(gòu)的確定按照柱網(wǎng)布置的相關(guān)要求，本設(shè)計(jì)擬采用鋼筋混凝土柱和磚柱，以矩形和方形截面為主，混凝土柱斷面尺寸為450mmx450mm,柱距為6m。3,廠房寬高的確定4.廠房樓層高度的確定由于聚合主體設(shè)備高度為8.51m,考慮凈空高度為3m,安裝群座為Im,另外考慮采光、工藝生產(chǎn)部門是整個(gè)車間的核心部分，是首先要安排在車間廠房相對中心位置處本設(shè)計(jì)是按照工藝流程順序進(jìn)行布置的，同時(shí)圍繞中心通道及管廊依次布置各個(gè)2.輔助生產(chǎn)部門(1)控制室是生產(chǎn)過程的集中控制部門，是生產(chǎn)技術(shù)人員主要工作地，所以布置(2)檢驗(yàn)室主要是指車間的檢驗(yàn)、化驗(yàn)室，主要任務(wù)是對相關(guān)原料和產(chǎn)品進(jìn)行及(4)配電室既要考慮車間用電負(fù)荷中心的位置，又要考慮電源進(jìn)線位置。本設(shè)計(jì)本設(shè)計(jì)中由于主體設(shè)備的體積較大，因此把聚合釜和沸騰干燥床盡量排布在車間表6.1常見通道和通道尺寸尺寸/m尺寸/m室內(nèi)主要通道寬：2.4;凈空高：2.7主要檢修道路寬：6-7;凈空高：4.2～4.8室內(nèi)一般通道寬：約0.8;凈空高：2.2~2.5次要檢修道路寬：4.8:凈空高：3.34.管廊的布置為了便于安裝及裝置的美觀整齊，通常集中設(shè)置管廊，其主要作用是集中支撐供5.生活行政部門生活行政部門主要有行政辦公室、生活用房、衛(wèi)生間、更衣室等。主要行政部門6.3車間設(shè)備布置網(wǎng)1.從經(jīng)濟(jì)和壓降觀點(diǎn)出發(fā)，設(shè)備布置應(yīng)順從工藝流程，但若與安全、維修和施工有矛2.根據(jù)地形、主導(dǎo)風(fēng)向等條件進(jìn)行設(shè)備布置，有效的利用車間建筑面積(包括空間)和土地(盡量采用露天布置及建筑物能合并者盡量合并)。3.明火設(shè)備必須布置在處理可燃液體或氣體設(shè)備的全年最小頻率風(fēng)向的下側(cè)，并集中布置在裝置(車間)邊緣。5.充分考慮本裝置(車間)與其他部門在總平面布置圖上的位置，力求緊湊、聯(lián)系方從高層到低層設(shè)備布置槽一反應(yīng)設(shè)備一貯槽、重型設(shè)備和震動(dòng)設(shè)備。設(shè)備間的垂直距(2)相互有聯(lián)系的設(shè)備盡量靠近，但要考慮操作、行人通道、送料及半成品堆放(4)要考慮產(chǎn)品工藝路線可能變化和生產(chǎn)規(guī)模的擴(kuò)大，適當(dāng)留出添加設(shè)備的位(6)設(shè)備盡量排列整齊，避免過擠過松，應(yīng)充分考慮配管的方便，使設(shè)備間管道(1)不僅要考慮安裝時(shí)設(shè)備的進(jìn)出，而且要考慮各單個(gè)設(shè)備的更換和檢修，保證(2)二層樓以上的設(shè)備，需在下層設(shè)吊孔，對龐大特殊設(shè)備在封閉式廠房中可先(2)通風(fēng)要好，高溫、有毒、易燃、易爆車間盡可能取敞開式，以利通風(fēng)散熱。(3)有毒物質(zhì)的設(shè)備放置下風(fēng)，操作單位應(yīng)在上風(fēng)。劇毒物質(zhì)的設(shè)備要隔離操作、凈寬不小于0.8m,凈高不低于2m,走道凈寬不小于1.4m,樓梯最小寬度不小于1.1m;二樓t表6.1設(shè)備安全距離序號凈安全距離/m1泵與泵的距離不小于0.72泵離墻的距離至少1.23泵列與泵列間的距離(雙泵列間)不小于2.04計(jì)量罐間的距離5儲(chǔ)罐與儲(chǔ)罐間的距離(指車間中一般小容量)0.4~0.66換熱器與換熱器間的距離至少1.07塔與塔的間距8離心泵周圍通道不小于1.5過濾機(jī)周圍通道反應(yīng)罐蓋上傳動(dòng)裝置離天花板距離不小于1.511反應(yīng)罐底部與人行通道距離不小于1.8-2.012反應(yīng)罐卸料口至離心機(jī)的距離不小于1.0~1.513起吊物品與設(shè)備最高點(diǎn)距離不小于0.414往返運(yùn)動(dòng)機(jī)械的運(yùn)動(dòng)部件離墻距離不小于1.515反應(yīng)罐離墻距離不小于0.8～1.016反應(yīng)罐相互間距離不小于0.8-1.217通廊、操作臺(tái)通行部分的最小凈空高度不小于2.0~2.518不常通行的地方，凈高不小于1.919操作臺(tái)梯子的斜度(一般情況)不大于4520控制室、開關(guān)室與爐子之間的距離1521工藝設(shè)備與通道間距離不小于1.06.4本設(shè)計(jì)的車間布置本設(shè)計(jì)的車間廠房布置和車間布置圖見設(shè)備布置圖。7.1技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析概述技術(shù)經(jīng)濟(jì)是指生產(chǎn)技術(shù)方面的經(jīng)濟(jì)問題，即在一定的自然條件和經(jīng)濟(jì)條件下，采用什么樣的生產(chǎn)技術(shù)在經(jīng)濟(jì)上比較合理，能取的最好的經(jīng)濟(jì)效果。技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析需要考慮市場供需、地皮價(jià)格、人員工資、設(shè)備及產(chǎn)品成本等眾多因素。由于國內(nèi)相關(guān)資料的缺乏，本設(shè)計(jì)是在參考美國一套20萬t/年生產(chǎn)線和日本信越公司20萬t/年生產(chǎn)線的基礎(chǔ)上作了一些簡單的技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析和對其他一些問題作簡單的闡述，有一定的合理性和參考價(jià)值。7.2主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)表7.1原輔材料消耗定額及價(jià)格表(以一噸PVC計(jì))名稱組成耗量(/t)單價(jià)(元/t)氯乙烯99.97%聚乙烯醇0.0007360.000316引發(fā)劑0.0005265工業(yè)水5生產(chǎn)一噸PVC所用的電量約為350kw,聚氯乙烯工廠屬高耗能企業(yè)，按照太原市大工業(yè)用電的電價(jià)標(biāo)準(zhǔn)可知：平時(shí)段：0.5942元/kw,高峰時(shí)■段：0.8170元/kw,低谷時(shí)段：0.3870元/kw,經(jīng)過相關(guān)計(jì)算平均電價(jià)約為0.75元/kw。PVC:產(chǎn)量30萬噸/年，單價(jià)100007E/噸。7.3投資估算7.3.1總投資費(fèi)用估算單位生產(chǎn)能力估算法的方程：G=C2/(1+X)m(￥)f-—地區(qū)建設(shè)投資系數(shù)，取其等于1;x一間接投資費(fèi)用系數(shù)。等于4%;52——己知工廠的生產(chǎn)規(guī)模，5?=200000t/年；n-----規(guī)模指數(shù)，取n=0.6onr⑧C.=11.6x10?xlx(1+4又(30000;嚴(yán)=1.51×10?萬元7.3.2成本估算1.原材料費(fèi)2.動(dòng)力消耗費(fèi)3.生產(chǎn)工人工資及附加費(fèi)本設(shè)計(jì)擬采用的工人定員為144A,具體分布如下：車間主任1人技術(shù)員4人工段長1x4班4人安全監(jiān)督員5人加料1+1x2班聚合3x4班12人回收、水、蒸氣1x4班現(xiàn)場分析46人守衛(wèi)、車輛20人15人環(huán)境、保安小計(jì)43人研究、開發(fā)40人裝袋、出廠15人C55人∩式中：C生產(chǎn)工資及附加費(fèi)；N-----工廠定員。設(shè)定工人月平均工資3500元，附加費(fèi)按工人工資的10%計(jì)附加費(fèi)用=工人工資x10%=4.2x10%=0.42萬元/年4.車間經(jīng)費(fèi)查相關(guān)資料，可設(shè)：折舊率為4%,修理費(fèi)百分率為5%,車間管理費(fèi)率7%=84560萬元折舊率=竺紗4%=112.7元產(chǎn)品年產(chǎn)量30車間管理費(fèi)=計(jì)提折舊項(xiàng)寒顰宣原值x車間管理費(fèi)率=竺^x7%=197.3元產(chǎn)品年產(chǎn)量30車間經(jīng)費(fèi)=車間折舊費(fèi)+大、中、小修理費(fèi)+車間管理費(fèi)=451元/噸。5.企業(yè)管理費(fèi)查閱相關(guān)資料，設(shè)定：企業(yè)管理費(fèi)百分率為6%企業(yè)管理費(fèi)=車間成本x企業(yè)管理費(fèi)百分率車間成本=原材料費(fèi)+生產(chǎn)工人工資及附加費(fèi)+車間經(jīng)費(fèi)6.銷售費(fèi)用假設(shè)所生產(chǎn)產(chǎn)品全部被賣出，即銷售量=生產(chǎn)量，銷售費(fèi)用百分率為1.5%。7.不可預(yù)見費(fèi)用本設(shè)計(jì)的不可預(yù)見費(fèi)用為1200萬元。8.產(chǎn)品成本計(jì)算表表7.2產(chǎn)品成本計(jì)算表產(chǎn)品名稱