（资料）年产8万吨聚氯乙烯聚合车间生产工艺设计学士学位论文

年产8万吨聚氯乙烯聚合车间生产工艺设计单独占有世界总氯消费量的35%,同时聚氯乙烯对氯碱平衡起着关键的杠杆作用。如今，国内外主要采用悬浮聚合的方法生产聚氯的重要环节，它的任务是将合成其他工序送来的氯乙烯单体在引发剂与分散剂的作用下原理及计算与工艺设计，该厂由过去的年产1.5万吨聚氯乙烯，扩建为年产8万吨。对采用悬浮法年产8万吨聚氯乙烯厂聚合车间各工序进行简要分析，确定工艺技术流程，确定聚合釜的台数(70m釜4台并联工作),对主要设备进行选型，并绘制设备图、工艺流程关键词氯乙烯；聚合；设计；设备选型polymerizationprocessdesignPVCisanimportantchemicalrawmaterials,thechloral-alkaliindustryisapriorityforthebalanceofchlorineproducts.Itisfireretardant,weathering,anti-corrosion,anti-corrosivecmechanicalpropertiesandelectricalinsulationpropertiesofmerit.PVCistheimportantofitsseparatechlorineoccupytheworld'stotalconsumptionof35percent,whilethechloral-alkalibalanceofPVCplaysakeyroleasaAtpresent,themajordomesticandforeignPVCproducedbypolymerization.PolymerizationprocessPVCproductionsystemisanimportantaspectofitsoftheemulsifierunderPVCpolymerlatex.Thenafteraseriesoffilters,stripping,dryingprocesswillbedealtwithastomeettherequirementsoflatexproducts.ThisdesignisHarbinWaldorfChamicalCo.,Ltd.basedontheactualproduction,.Thefocusofthisdesignistheprincipleandpolymerizationprocess,theplantfromthepreviousyear15,000tonsofPVC,withanannualoutputof30,000tonsofPVCplantpolymerizationprocessesoftheworkshopwithabriefanalysis,processtodeteminethesteamandcoolingwaterusage,whileacentrifugeanddryingprocessthematerialbatocompleteproductiontasksforthepolymerizationNumber(70mkettlefourparallelwork),andthemajorequipmentdesignandselection,andthemappingthestructureoftheequipment,processflowch 5 1.2国内外聚氯乙烯市场供需状况及发展趋势 5 7第2章工艺路线的确定 8哈尔滨理工大学学士学位论文2.1聚氯乙烯的聚合工艺技术 82.2工艺技术的确定 2.3工艺流程简述及原辅料 2.4产品介绍 2.5本章小结 第3章工艺计算 3.1计算依据 3.2物料衡算 3.3热量衡算 243.4本章小结 第4章主要设备的选择 4.1聚合釜 4.2离心机 4.3干燥器 4.4袋式除尘器 第5章厂区选址及本文附件 5.2本文附件 40 41参考文献 44 49第1章不要删除行尾的分节符，此行不会被打印———第2章千万不要删除行尾的分节符，此行不会被打印。在目-4-哈尔滨理工大学学士学位论文聚氯乙烯(PVC)笼统指的是具有重复单元的氯乙烯均聚物与具有少量其他共聚单体(如乙酸乙烯酯、偏氯乙烯等)的共聚物。这一术语不仅指的是聚合物本身，还包括这些树脂与助剂(如稳定剂、增塑剂及填料)组成的配混物以及采用多种各样的加工方法所加工成的多种各样的最后的制品。聚氯乙烯由在于大分子结构中引入了氯原子，使其于许多物化性能及机械性能(如透明性、耐析性、难燃性、耐腐蚀性)及力学性能等方面优于聚烯烃，成为当今价廉物美的通用树脂品种。由于60年代完成从经典的电石乙炔法向石油乙烯二步氧氯化法工艺技术路线的转换；以及装置趋于大型化及自动化；聚氯乙烯加工技术(主要是稳定剂等助剂)及设备的开发，使聚氯乙烯(主要是均聚物)于建材等硬制品方面开拓了广阔的市场，促进了聚氯乙烯工业的发展，使其成为在氯碱工业中优先考虑用来平衡氯气的产品。聚氯乙烯树脂是于1931年由德国法本公司采用乳液聚合工艺技术首先实现工业化生产的，随着加工工艺技术的不断进展，对产品的性能要求越来越高，特别是糊树脂得到广泛的应用后，世界各国对聚氯乙烯糊树脂的生产工艺技术不断进行改进。1936年，德国布纳于乳液聚合的基础上开发连续乳液聚合工艺技术；1966年，法国罗纳.普朗克公司于乳液聚合与悬浮聚合的基础上开发微悬浮聚合(MSP-1)工艺技术；1974年开发了种子微悬浮聚合(MSP-2)工艺技术，然后又于1974年开发了种子微悬浮聚合(MSP-3)工艺技术。1986年，美国西方石油公司又于乳液聚合与微悬浮聚合的基础上开发混合聚合的生产工艺技术。如今，世界上采用乳液聚合生产的树脂，占据氯乙烯树脂生产总量的10%;采用微悬浮聚合生产的树脂，占据氯乙烯树脂生产总量的4%。1.2国内外聚氯乙烯市场供需状况及发展趋势世界聚氯乙烯行业的发展趋势为：调整机构，组建大型公司或跨国公司，开展多种经营，向规模经济要效益。面对市场萧条形势，欧美关闭了不少旧的生产装置，采取更新设备与新建具有先进水平的大型聚氯乙烯装置措施。据介绍，新建装置规模大，消耗低生产成本旧装置降低40%。日本与韩国也经过关停并转，再度优化产业结构。使聚氯乙烯产品供需更加平衡，避免无序竞争，提高整个生产过程的经济效益。追求新技术一直是聚氯乙烯领域的长期目标。多年来，聚氯乙烯工艺技术过程变化不哈尔滨理工大学学士学位论文大，尽管原油价格不断飙升，但由于不断的提高生产装备水平与操作控制水平，实施计算自动化控制，向生产效率与产品质量要效益，大幅度降低能耗、原材料消耗，从而降低成本，使生产仍然有利可图。其中聚合釜是生产聚氯乙烯树脂的最关键设备，国外于聚合釜的研究开发方面经历追求大型化到讲究高效合理化的发展过程。日本于20世纪40年代使用1～4M聚合釜，50年代使用10～20M,60年代使用30～50M,70年代开始发展大型聚合釜，一般为60~80M,大的有130～200MF;美国从1IM发展到90～180M,而德国有200M聚合釜。实践证明，超大型釜有利于简化操作，减少辅助设备，降低氯乙烯排放，对增加生产强度、降低消耗、稳定质量起到作用。具体措施：一是完善和同源物种水平上，以聚合延长高或低的程度；二是各种各种特殊材料的开发混合成分，使应用程序更加经济合理；第三，为满足市场需求，不断推出的PVC新品种改良如此普遍，以产品开发，工程或功能的性能。中国聚氯乙烯生产企业要集中于华北、西北与华东等的，厂家依附北方的资源优势，降低生产成本；但如今国内聚氯乙烯下游制品企业主要集中于长三、珠三角与渤海的区，供求的区域失衡使得运输成为聚氯乙烯行业关注的重点。在如今国内运力遍紧张与运费上调的情况下，如何解决物流问题将于很大程度上影聚氯乙烯企业的发展。作为中国消费最大的合成通用树脂，近年来于化工、建筑、日用品等行业带动下，聚氯乙烯的市场需求与日俱增。受利益驱动，各的纷纷上马聚氯乙烯生产项目。此外，2003年中国对产自美国、韩国、日本、俄罗斯及中国台湾的区的产品实施反倾销，国内产企业也得到喘息机会。截至2005年底，中国聚氯乙生产能力与产量均仅次于美国而居世界第二，而消费量则超过美国位居世界之首。据不完全统计，2006年我聚氯乙烯产能达到1273万吨，同比增加30%。中国聚氯乙烯工业化生产已有进50年的历史，近10年随着国民经济持续高速增加以建筑业与聚氯乙烯加工业对聚氯乙烯消费的大幅度拉动，国内聚氯乙烯工业有相当大的发展。1995～2005年，中国聚氯烯生产能力与产量年均增加率分别为16.3%与15.5%。截至2006年底，中国聚氯乙烯生产企业80多家，生产能力达1273万吨/年，产量824万吨，全国聚氯烯生产厂平均规模超过12万吨/年。从聚氯乙烯生产工艺技术分布看，由于资源条不一样、的区差异，中国聚氯乙烯生产路明显有不一样的倾向性或的域性。石化系统及相关企业与合资企业的聚氯乙烯生产全部采用乙烯法，华北、华东的区沿海沿江企业的聚氯乙烯生产采用乙烯或电石法；而西部、中部的区则全部采用电石法生产聚氯乙烯。总之，我国聚氯乙烯生产工艺技术以电石法为主，生产装置模普遍偏小，聚氯乙烯生产企业多通过外购主要原料进行生产，上下游一体化的装置较少，绝大多数企业不具1.3设计目的及内容PVC是由液态的氯乙烯单体经悬浮聚合而成，其中悬浮工艺大约占91%的比例。在世界PVC总产量中均聚物也占有大约90%的比例。PVC是应用最广泛的树脂，可以生产强度制品目前约占PVC总消费量的66~70%,往后PVC消量进一步增长的领域主要是在硬质制品应用领域。目前PVC在建筑领域中的消费量本设计根据设计要求设计出8万吨PVC单体的工艺流程。做到了理论与实际结合，真正做1、确定生产8万吨PVC聚合工段生产工艺，绘制工艺流程框图、带控制点的工艺流2、完成年产8万吨PVC聚合工段的部分工艺计算，根据工艺计算确定部分生产设备哈尔滨理工大学学士学位论文第2章工艺路线的确定2.1聚氯乙烯的聚合工艺技术工业化生产聚氯乙烯时，根据树脂的用途，一般采用四种聚合方法：悬浮聚合、本体聚合、乳液聚合(含微悬浮聚合)与溶液聚合。氯乙烯四种聚合方法的比较见表2-1。悬浮聚合本体聚合溶液聚合乳液聚合配方组成单体、引发剂分散剂、水单体、引发剂单体、引发剂单体、引发剂，乳化剂、水聚合场所单体液滴内本体内溶液内胶束与乳胶粒内温度控制容易困难容易容易聚合速率较大中等小大分子量控制较困难困难容易容易生产特征间歇生产间歇操作可连续生产可连续生产产物特性及主要用途适合于注塑或挤塑树脂聚合物纯净、硬质注塑品涂料、黏合剂涂料、黏合剂悬浮聚合是于分散剂存于下，借助搅拌把非水溶性单体分散成小液滴悬浮于水中进行的化学反应。悬浮聚合是一种成熟的工艺技术，通常情况下，悬浮聚合过程中加入到聚合反应器和去离子水的悬浮液中，加入聚合引发剂的密封容器中，空气和真空除去溶解在该材料中的氯乙烯单体的高压釜中，升温的氧后，然后加入并搅拌聚合反应是不完整的单体提取，对浆料进行汽提，分离。自从聚氯乙烯装置问世以来，聚氯乙烯悬浮聚合生产技术于基础理论与生产实践上都取得了巨大进步。凡能进行本体聚合的单体一般多可进行悬浮聚合，此法的优点是水做分散介质，无毒安全，散热好，温度易控制；由于产物是珠状或粉状的固体微粒，分离、干燥等后处理方便，适宜大规模生产。主要缺点是分散剂易残留于聚合物中，而使其纯度与透明性降低。2.1.2本体聚合本体聚合是单体本身于不加溶剂与分散介质(通常为水)的条件下，由少量引发剂光、热、辐射的作用下进行的聚合反应。本体聚合的主要技术发展：一是连续聚合法，该技术仅于研究阶段，因为技术问题哈尔滨理工大学学士学位论文不易工业化；二是减轻或防止粘釜技术的研究，主要是釜壁涂布与添加助剂。本体聚合的优点是产品纯度高，有利于制备透明与电性能好的产品，聚合设备也较简单。另为，单体浓度高，聚合反应速率较快、产率高。缺点是聚合体系由于无溶剂存于而黏度大，自加速现象显著,聚合热不易导出，体现温度难以控制。因此会引起局部过热或暴聚而影响最后的产物的质量，如变色、产生气泡、分子量分布宽等。为解决聚合热的导出问题，实验室或工业上往往采用分段聚合工艺技术，即分预聚合与后聚合两段进行。可于低温下预聚合，然后逐渐升高温度进行后聚合。也可相反，先于较高温度下预聚合，控制转化率于一定范围内，然后于迅速冷却，再较低温度下缓慢聚合(后聚合)。2.1.3乳液聚合乳液聚合是非水溶性(或低水溶性)单体于乳化剂的搅拌作用下，于水中形成乳状液而进行的聚合反应。显然它不一样于本体与溶液聚合，属于液-液非均相聚合体系。而与同是液-液非均相聚合的悬浮聚合比较，显然都是将单体分散于水中，但两者有明显的区别：①悬浮聚合反应于单体液滴中进行，而乳液聚合则发生于乳化剂形成的胶束内，后者的粒径较前者小得多；②悬浮聚合使用油溶性引发剂，于单体相中分解，而乳液聚合使用水溶性引发剂，再水相中分解。因此乳液聚合有其独特的化学反应历程，机理较其他聚合方法复杂得多，控制因素也不一样。乳液聚合的优点有：用水作分散介质、传热、控温容易；黏度与聚合物分子量及聚合物含量无关，化学反应后期体系黏度仍然较低，有利于搅拌、传热与物料输送，特别适合制备黏性大的橡胶类聚合物；由于特殊化学反应机理，导致聚合速率较快，产物分子量高，且不像其他聚合方法那样，聚合速率与产物聚合度成反比规律的限制，能于提高聚合物分子量的同时又不牺牲聚合速率。缺点是产物含乳化剂而纯度差，除涂料、粘合剂等直接使用乳液的场合，需经破乳、洗涤、干燥等后工序，增加生产成本。2.1.4溶液聚合把单体与引发剂溶于适当的溶剂中，于溶液状态下进行的聚合反应称溶液聚合。这种方法也可分为均相与非均相(沉淀)聚合。前者时聚合物溶于所用溶剂，如丙烯腈于DMF中的聚合；后者时聚合物不溶于所用的溶剂，如丙烯腈于水中的聚合。与本体聚合相比，此法的优点是溶剂可作为传热介质，有利于聚合热的导出，温度容易控制；体系黏度低，自加速现象较弱，同时也有利于物料输送；体系中聚合物浓度被溶剂稀释而变小，向聚合物链转移生成支化或交联产物的概率大大降低。缺点是体系单体浓度小，聚合速率较慢而使生产效率下降；由于使用溶剂，对人体与环境都有污染；同时产物是聚合物溶液，必然涉及聚合物分离纯化，溶液回收等后序，增加成本；再者由于溶剂的链转移作用，溶液聚合难以合成分子量较高的聚合物。哈尔滨理工大学学士学位论文2.2工艺技术的确定2.2.1悬浮聚合生产工艺技术因悬浮法PVC生产技术易于调节品种，生产过程易于控制，设备与运行费用低，易于大规模组织生产而得到广泛的应用，因而成为诸多的生产工艺技术中最主要的生产方法。本设计选取悬浮法生产PVC。技术特征：悬浮聚合，以产生聚氯乙烯树脂技术中一般是在水之后进行清理的过程中被加入到聚合反应器和助悬剂，抗氧化剂，氯乙烯单体，然后搅拌的去离子水，使单分散成小的液滴，液滴加入到保护性胶体以稳定并添加至单体可溶的引发剂或引发剂乳液保持在化学反应过程中的化学稳定性，反应速度，聚合温度，一般的聚合温度为45~70℃。采用低温聚合(如42~45℃),生产出高分子量的PVC树脂；当使用高温聚合物聚(通常62~71℃),可产生低分子量(或超低分子量)氯乙烯树脂。在最近几年中，为了提高速度和聚合的效率，国外的研究中，以两步悬浮聚合工艺技术的成功，通常是在控制为600左右的聚合度，增加了一些的第一步聚合前的单体的新的第二步骤继续聚合。使用两阶段的聚合来聚合到显著缩短周期，以产生具有良好的的面能量，性能和凝胶成型方式的机械强度的树脂的优点。SPVC品种现在越来越普遍，越来越广泛的应用领域，除了通用树脂，特殊用途专用于PVC树脂制造商开发越来越多的关注，由于球形树脂，高表观密度建筑专用树脂，消光树脂，高(或超低)分子量树脂已经发展成为一个热点。悬浮法PVC的发展趋势：当工业生产PVC,悬浮产量最大，吊销生产设备，在资本和产品投资少的优点成本较低。范围广泛的不同的聚合方法来开发的生产线方向逐渐倾斜的悬浮聚合方法中，一些过去用来生产树脂品种的其它方法通过悬浮聚合工艺技术已经开始。由于乳液聚合工业化，欧洲，日本，连续悬浮聚合工艺技术方面进行了大量的研究工作，目前工业生产还没有，但一个持续的过程设备，成本低，效率高，技术含量低的问题，已经引起了国家研究中心关注的制造商。此外，为了进一步提高产量悬挂通用的质量树脂与特殊树脂，以提高专业化，市场层面，国外厂商在聚合工艺技术加工技术系统和其他条件和材料方面的产品做了很多研究工作，一在聚合转化率进一步提高，缩短聚合周期，提高了生产效率，而且还开发了一系列性能，易于加工专用于聚氯乙烯树脂，如：聚合树脂，高的高(或超低)学位堆积密度树脂，无表皮的树脂，放射线性树脂，固化性树脂，耐热性树脂。可见，许多种类的开发了特殊的材料是悬浮聚合树脂发展的标志，提高产品性能，开发新的地球应用的重要工具。氯乙烯悬浮聚合的化学反应，属于自由基连锁加聚化学反应，它的化学反应一般由链引发，链增加，链终止，链转移及基元化学反应组成。哈尔滨理工大学学士学位论文引发：过氧化物的引发剂受热后过氧链断裂生成两个自由基：初级自由基与VQM形成单体自由基。链增加：单体自由基具有很高的活性，故打开单体的双键形成的自由基，新的自由基活性并不衰减，继续与其它单体化学反应生成更多的链的自由基。链终止：连续不断的聚合，当达到一定程度的聚合在分子链中的已在单体浓度足够长的时间逐渐减小，从而使活动受到限制，以大的分子，即，它会失去电子输终止与其它活性分子的活性大分子氯化物化学反应。有偶合终止终止终止和歧化。偶合终止：两个活性大分子自由基相遇时，两个自由基头部独立电子对配对形共价键所形成的饱与大分子叫偶合终止。歧化终止:两个活性大分子自由基相遇时，其中一个自由基夺取另一个自由基上的氢原子而饱与，另一个高分子自由基失去一个氢原子而带有不饱与基团，这种终止化学反应的方式叫双基歧化终止。有时活性大分子自由基与金属器壁中的自由电子结合而终止，即形成粘釜。链转移：于氯乙烯聚合反应中，大分子自由基可以从单体，溶剂，一个氯原子或氢原子而终止，失去原子的分子将为自由基，引发剂或大分子上夺取继进行新的链增加化学反应。包括向单体的氯转移、向溶剂链转移、向引发剂链转移、向大分子。链化学反应动力学来看，根据转化率可分为三阶段：转化率<5%阶段。聚合反应发生于单体相中，由于所产生的聚合物数量甚少，化学反应速度服从典型的动力学方程，聚合反应速度与发剂用量的平方根成正比，当聚合物的生产量增加后，则聚合速度由于kt降低而发生偏差。转化率5%～65%阶段。聚合反应于富单体与聚氯乙烯单体凝胶中间是进行，富单体和聚氯乙烯的聚合反应在单体中间凝胶进行，并产生自动加速现象。之所以之间在大分子自由基增加主链终止反应，在粘性聚合物单体的凝胶相中显著降低扩散速度，从而减缓链终止时，聚合速度快，显示自动加速的现象。转化率>65%的阶段。65%以上的转化率，基本上无氯乙烯消失，在高压釜中的压力开始下降，然后在聚合反应发生在聚合物凝胶相，由于残余氯乙烯逐渐消耗，快速的高粘度凝胶相得，因此，聚合速率不断增加，大后逐渐降低到最大。当聚合反应速率小于所述化学反应终止后的总化学反应速率。关于氯化悬浮聚合过程中不被结构化为产生多孔的理论解释，即在造粒过程分为两部分。分散在水相和氯乙烯在的下水的发生水界面发生化学反应，这一过程主要是控制的聚氯乙烯的颗粒尺寸及其分布。在反应器中的液体的氯乙烯单体在剧烈搅拌下用分散剂的聚合作用，被粉碎到分散在水相30～40μm的液滴的平均直径，吸附在单个珠子和体液相得水界面的分散剂。当已经发生聚合反应，界面层，以氯乙烯的分散剂的接枝聚合，并在降低了分散体的保护作用哈尔滨理工大学学士学位论文的活性的分散性，并且液滴开始合并崩溃由于较大的颗粒和在动态状态平衡。此时的单体的约4%至5%的转化率。当转换速率再次升高，达到约20%,由于抗移植物分散剂着色深，可以防止撞击合并的颗粒，所得的PVC颗粒的数量保持稳定基态的开头，从而搅拌速度其后产品粒子的平线出现不再影响。在100～180μm,直径大小的商品牌号其特定的范围这取决于使用的PVC树脂的生产，分散剂的类型，与初始阶段的化学反应，搅拌速度的量和范围的最终产品其它参数。使用高浓度通常分散，低孔隙率是容易的(≤10%),在球形树脂颗粒，特别是使用明胶作为分散剂是最显著影响。由于树脂的化学反应，在增塑剂，增塑剂，因此难以被淘汰的困难和缓慢吸收除去残留单体的端部的孔隙率。该产物的平均粒径为使用，因为它们不变化有不同的要求：土的用于生产软质PVC树脂的系统要求低的约100～130μm的平均粒径；用于生产在150～180μm范围内请求的刚性的产品；低分子量成绩要求在130～160μm的范围内。这个数据可以不是绝对的，因为工厂是不相同的生产条件以改变不同。花子8 一喜性花子8 一喜性址斯哈尔滨理工大学学士学位论文谢4播刷推t(0就2.3.1工艺流程简述单体：VM单体由单体生产部门生产并净化处理后，本罐区预储存。经过回收处理哈尔滨理工大学学士学位论文是可调整的，但通常控制4:1。一般情况下，回收单体的加料量是取决于回收单体加料时贮槽中回收单体的储存量。单体分别由加料泵从新鲜单体贮槽和回收单体贮槽中抽出经过过滤，打入聚合釜中。软水：常温无离子水由界区外送至界区内，储存在无离子水储槽中，这个无离子水槽能为整个装置提供密封水，冲洗水，注入水和部分加料水。软水由三组泵进行输送，经过泵或预热器后分为各种不同压力，不同温度的软水，分别为装置提供密封水，冲洗水，注入水和加料水。助剂：各种聚合装置需要的助剂原料加入调配釜，用软水调配为一定浓度后，用泵经过计量装置后打入聚合装置。聚合：本聚合装置主要以70m²古德里奇釜生产技术及入料工艺，并由DSC控制系统对本装置生产全过程进行操作及自动控制。聚合釜加料的程序如下：1)缓冲剂加料。2)开始加水。3)开始加入回收VMo4)切换到加新鲜VM5)停止加水和VMo6)如果需要，用温度平衡方法延迟配方分散剂加入时间，以保证VCM在水相中形7)加入分散剂。8)如果需要，用温度平衡方法延迟配方引发剂的加料时间，以保证分散剂充分分散液滴保护良好。9)加入引发剂。反应，出料。过滤：料浆经过过滤，由泵打入中间槽，再经过离心机甩离心洗涤，出湿物料半成品。离心母液去母液回收系统。干燥、包装：湿物料通过沸腾干燥设备进行干燥，干燥半成品中的水，得到最终产品。产品经过检验合格后，包装入库。2.3.2生产用原辅料氯乙烯(VM)单体：氯乙烯分子式GHCl,结构式为CH=CHC1,分子量为62.5,常温常压下是一种无色有乙醚香味的气体，冷凝点-13.9℃,凝固点-159.7℃。临界温度为142℃,临界压力5.22MPa(52.2大气压),稍加压力就可以得到液体氯乙烯。(1)氯乙烯的蒸汽压氯乙烯蒸汽压力与温度的关系见表2-2所示表2-2氯乙烯的蒸汽压温度，℃温度，℃-28.370.527-13.61-1.5746.806.044与一般液体一样，温度愈高，氯乙烯的密度愈小，液体氯乙烯密度见表2-3液体氯乙烯密度温度，℃密度，g·mL-1温度，℃密度,g·mL-1氯乙烯蒸汽的比容见表2-4所示表2-4氯乙烯饱与蒸汽的比容温度，℃比容，mLg!温度，℃比容，mLg!046.3潜热即蒸发或冷却1g氯乙烯所需的热量，见表2-5所示表2-5氯乙烯的潜热温度、℃潜热，J·g温度，℃0氯乙烯的化学性质：来讲，连接于双键上的氯原子步态活泼，故有关双键上的化学反应则比有关氯原子的化与苛性钠共热时，脱掉氯化氢生成乙炔：CH=CHC1+NaOH→CH=CH+NaCl+HO(2)有关双键的化学反应哈尔滨理工大学学士学位论文①与氯化氢加成生成二氯乙烷：②紫外线照射下能与硫化氢加成生成2-氯乙硫醇：CH=CHC1+HES→HSCH—CHCl③乙烯通过聚合反应可生成聚氯乙烯：nCH=CHCl→[CH=CHCl]n脱离子水：1质量要求：氯根：<10ppm电导率：<10-6s·cm2水质的影响：聚氯乙烯糊树脂生产用水的质量，会直接影响到聚氯乙烯糊树脂的质量，聚合体系的稳定性等。甚至影响制品的颜色与热稳定等问题。(1)总硬度影响：生产用脱离子水中若总硬度过高，即钙、镁离子过多，这不仅影响聚合体系的胶乳稳定性，而且影响产品的热稳定性。(2)pH值影响：若水相的pH值过低，会破坏乳化剂的作用，造成胶乳颗粒凝聚，促使聚合体系不稳定，此外pH值过低，也会造成粘釜加重，并影响引发剂分解，造成延长聚合时间。如今，聚合工艺技术用水，工业上常用阴、阳离子交换树脂来处理，或用电渗析法处理，以控制水中杂质含量。(3)水相与氯乙烯单体油相之比。于PVC树脂生产中，多种各样的工艺技术不一样，水与单体比率是不一样的。乳液种子法正常为1.5:1,也有用1.3:1。此时要求胶乳粒径大小与分布要适当，否则难以控制。而微悬浮法或微悬浮种子法的水与单体比率为1.3:1或1.2:1。当然，若追求含固量高，则水单体比还可以小。当其他条件相同时，增加单体就是增大颗粒大小。分散剂：本设计使用88.2%的聚乙烯醇和72%的聚乙烯醇。聚乙烯醇：是一种高分子聚合物，无臭、无毒，外观为白色或微黄色絮状、片状或粉末状的固体。分子式为(CHO)n,絮状PVA的假比重为(0.21～0.30)g·cm³,片状PVA的假比重为(0.47±0.06)g·cm³。聚乙烯醇具有良好的化学稳定性和绝缘性，成膜性。具有典型的化学性质的多元醇，能酯化，醚化，缩醛化。消泡剂：采用乳化硅油为消泡剂(含30%—35%低粘度硅油)其用量16ngkg¹就有显著效果，使用时以十倍左右的软水稀释，自聚合釜或出料槽的加料罐借用高压水加入。采用自动控哈尔滨理工大学学士学位论文制系统批量加入釜内。调节剂：聚合分子量调节剂采用a-巯基乙醇，其相关参数如下：分子式HOGHSH(C₂HOS);分子量78.13于相同局与温度下，PVC的粘度主要取决于调节剂的用量，根据下式：C≤0.05%(C为调节剂用量)5.2x107C-74000C+(no-n)(n为目标树脂粘度)T=61.5℃时：1gno=1400/273+61.5-2.18可知no=100.8(n₀为理论粘度)缓冲剂：采用碳酸氢铵为缓冲剂，质量标准GB3559-2001;分子式NHHCO;分子量79.06;含氨量≥17.1%;含水量≤3.5%。本设计采用过氧化二碳酸-2-乙基己酯。过氧化二碳酸(2-乙基己基)酯：本品为无色透明液体，EHP活性氧≥2.70%,NaCl含量≤0.20%;相对密度0.964。商品为50%~65%的甲苯、二甲苯、矿物油溶液；理论活性氧含量4.62%。含量为46%的HHP溶液的半衰期为40℃,10.33h;50℃,1.5h;受热或见光易分解，储运温度<-15℃,时间少于3个月。终止剂：化学反应结束的后残余的自由基与引发剂残留于树脂内，为保证产品质量，需要消除它们，故而加入终止剂。本设计的终止剂为丙酮缩氨基硫脲。当化学反应出现紧急事故时，采用紧急终止剂终止化学反应。涂釜剂：本设计选用聚氯乙烯防粘釜剂KID-520KID-520防粘釜剂是我国引进先进技术生产的新型高效防粘釜剂，可有效解决聚氯乙烯生产过程的粘釜问题。适用于解决悬浮法聚氯乙烯生产过程中反应釜、内冷管、挡板和搅拌叶的粘料问题。主要特点：防粘效果显著持久。使用性好、操作简单方便。不清釜周期达100-300次。用量少，对产品无污染。在釜内消耗后进入PVC分子内无色。2.4产品介绍聚氯乙烯是如今世界上仅次于聚乙烯的第二大塑料品种。聚氯乙烯的密度随组分而变化，通常为1.38~1.45g·m³。聚氯乙烯的吸水率低，硬质聚氯乙烯长期浸入水中，吸水率哈尔滨理工大学学士学位论文小于0.5%;浸水24小时，吸水率为0.05%;选用适当增塑剂的软质聚氯乙烯，其吸水率不大于0.5%。聚氯乙烯还具有很低的透雾、透气与透水汽率。聚氯乙烯的热物理性质主要有比容、比热容、导热率、热扩散系数、热焓、熔体黏度、黏流活化能、弹性模量及松弛型变等。由于聚氯乙烯是典型的粘弹性聚合物，温度、应力及其作用方式、作用时间等均能影响这些热物理性能的数值，但加工成型过程、温度、应力及其作用方式对聚氯乙烯弹性模量、形变值与流变行为的影响则是最基本与最重要的。尽管聚氯乙烯中含有5%~10%的结晶，但因其结晶度低，晶粒尺寸很小，通常仍将聚氯乙烯看成非晶聚合物.当聚氯乙烯受热且温度升高到玻璃化温度时，由于聚合物大分子的链段运动得以进行，聚氯乙烯将从玻璃态转变为高弹态，当温度再度提高达到熔流温度时，聚氯乙烯又再度从高弹态转化为黏流态。玻璃态向高弹态转变与高弹态向黏流态的转变化学反应聚氯乙烯大分子的热运动由局部的链段运动发展为整个大分子的运动。聚氯乙烯聚集态由一种物理状态到另一种物理状态的状变是一个松弛过程，过程中聚氯乙烯的热力学性质、黏弹性质以及一些物理性质都发生改变。通常，聚氯乙烯的比容、比热容、热导率与线膨胀系数均随温度升高而缓缓提高，但当温度升到玻璃划温度由于聚氯乙烯大分子链中链段运动得以实现，转变松弛作用的发展，于玻璃划温度以上温度是上述热物理性能均能随温度升高有较快的增加。聚氯乙烯的热扩散系数、弹性模量与熔体黏度等则随温度升高而降低，而且于玻璃划温度以后降低幅度更大与更快，弹性模量与熔体黏度的降低更为明显。聚氯乙烯的主要特点是耐腐蚀性、阻燃、电绝缘性好，力学强度较高，其缺点是热稳定性差，受热易脱除氯化氢，因此加工时要加入脂肪酸的金属盐等作为稳定剂。为适应不一样的用途，可于聚氯乙烯中加入一定量的增塑剂，加工成不一样类型的产品。从柔软的薄膜、人造革、软管到硬质的板材、管材及容器等。本章主要介绍生产聚氯乙烯所用的主要原料氯乙烯的合成路线及其主要性质、脱离子水的水质要求及对生产的影响、不一样乳化剂的性质与引发剂的选择等，同时介绍聚氯乙烯的一些主要性质。哈尔滨理工大学学士学位论文第3章工艺计算3.1计算依据根据聚合、干燥等工艺流程图，进行物料衡算与能量的衡算。根据工厂中取得的数据：聚氯乙烯的生产采用悬浮聚合方法，年产8万吨聚氯乙烯，按年工作的时间7000小时计算，聚合收率按90%计算。聚氯乙烯产量取的5000kg·t-1,干燥过程进口树脂含的水20%,出口含的水6%,进口的风温20℃,出口的风温70℃。3.2物料衡算年产8万吨聚氯乙烯。(1)物料平衡图注入水注入水回收VCMVCMPVC引发剂分散剂缓冲剂水终止剂VCM分散剂缓冲剂水终止剂聚合釜图3-1聚合釜物料平衡图(2)已知数据釜有效容积V有效=70m²装料系数n=0.8水油比1.3:1收率=99.5%热负荷分布指数R=1.3夹套进口和出口水温：t进=8℃挡板进口和出口水温：t进=9℃tt哈尔滨理工大学学士学位论文注入水温度t=21℃聚合温度t=57℃夹套传热面积：F夹套=67.36挡板传热面积：F挡板=17.8m夹套传热系数K夹套=509Kcal·m²h-1℃-1挡板传热系数K挡板=945Kcal·m²h-1℃聚合釜回收的VM单体占未化学反应单体的84.3%①单体及水加入量计算单体密度povc=0.8363g:cm³根据内差法求出57℃时单体的密度：Psrc=[(57-60)/(50-60)]×(0.8564-0.8363)+0.8363=842.3kg·m³水的密度psoc=988.1kg-m³用内差法求出57℃时水的密度：设单体加入量为xm釜1水加入量为ym釜-1釜有效容积V有效=70m²,装料系数n=0.8,水油比1.3:1列方程组x+y=70×0.8(p水57℃xy)/(p单体57℃xx)=1.3:1②注入水用量注入水体积△v=cw/p₁p₂×(p₁-p₂)式中：c:单体VM转化率W:CM加入量(质量kg)p₁p₂分别是单体与PVC树脂密度△v=85%×28.16×842.3×(1400-842.3)÷(842.3×1400)=10.32m釜由已知注入水温20℃,此时p水20℃=998.2kg-m³注入水量为9.54×998.2=9522.8kg釜1③聚合反应时间夹套传热量=传热面积x传热系数×△tm夹△tm夹=[(57-7)-(57-12)]/1n[(57-7)-(57-12)]=47.5℃同理可计挡板传热量Q=F挡△tm挡K指哈尔滨理工大学学士学位论文△tm挡=[(58-8)-(58-16)]/1n[(58-8)-(58-16)]=46℃注入水温由20℃升到57℃加入总物料量G=28.16×842.3=23719.2kg取热负荷指数R=1.3=3.7h④引发剂用量量(分子量346):⑤缓冲剂用量⑥分散剂用量出料中的PVC量：28.16×0.92×842.3×0.99=21588.1kg损失的PVC量：28.16×0.92×842.3×0.01未化学反应VM:28.16×842.3×0.08=1896.16kg脱盐水：31.28×984.7=30811.6kg哈尔滨理工大学学士学位论文(4)物料平衡表序号品名12损失218.134缓冲剂分散剂3.2.2离心机(1)已知数据收率99%出料PVC含水量25%助剂及少量VQM随母液排出，假设于这一步，助剂与出料中PVC量：43030.62×0.99=42600.31排出水、助剂的量：81287.9+5615.08-14200.44=72702.54(3)物料平衡表见表3-2表3-2离心机物料平衡表序号品名出料量，kç1损失42.0823水、助剂81287.9+5615.08结合)合计哈尔滨理工大学学士学位论文(1)物料平衡图VCM损失PVCVCM5ppm)沸腾床水PVC图3-2沸腾床物料平衡图收率99%PVC含水量0.3%含VM5ppm(3)计算出料中PVC的量：42600.31×0.99=42174.31kg·h损失PVC的量：42600.31-42174.31=426设出料中PVC含水量xkg·h-¹,VMykg·h-¹排出水：14200.44-128.19=14072.25(4)物料平衡表见表3-3表3-3沸腾床物料平衡表序号品名进料量,kg·h出料量.kg·h-1PVC42600.31损失4262VM回收0.723水128.19(结合水合计3.3热量衡算3.3.1聚合釜校核夹套传热系数已知数据：三叶后掠式桨叶直径：D=(0.4～0.55)Tδ不锈钢：3mm热量衡算取洪峰放热的数据，转化率为70%金内壁给热系数a;的计算：a;=A·(λn/T)·(NRe)a·(NPr)b.(Vis)e=A·(λn/T)·(pmN.D/μm)a.(Cpmμndλm)(μn/μw)-式中：A:悬浮液对壁面的传热膜系数；T:釜内径；D:搅拌桨叶直径；μw:壁温下流体粘度λm,Gm,Pm,μs:分别为悬浮液于化学反应温度下的导热系数，恒压热容，密度与黏悬浮液的密度：悬浮体系各组分体积如下：(转化率为70%)脱盐水：31.28m注入水量：△v=cw/p₁P₂×(pi-p₂)=70%28.16×842.3×(1400-842.3)÷(842.3×1400)=9.03mí则悬浮体系总体积：31.28+9.03+8.45+11.86=60.62m各组分体积分率：p₁=984.7kg·m³哈尔滨理工大学学士学位论文PVC:x₃=11.86/60.62=0.196P₃=1400kg·m³Pn=Zx;p=0.665×984.7+0.139×842.3+0.196×1400=1046.3.1kg·m³浮液导热系数λm的计算：λn=λ·「2λc+λ₄-2φa(λc-λa)]/「2λc+λa+φa(λc-λa)1式中：λ.λ分别为连续相与分散相的导热系数，φ₄为分散相体积分率转化率达70的氯乙烯悬浮聚合体系.有机粒子本身可看作聚氯乙烯分散于氯乙烯中的悬浮体系.再由有机粒子干水中构成总的悬浮体系。PVC分散于VCM中的悬浮体系—有机粒子的λNC-vMλnc连=1.52×0.8423×0.38×(0.8423/62.5)1/3内差法得λ水57c=0.6559W(M℃)l=0.5639Kcal·(h·m℃)-1/「2×0.5639+0.1295+(0.139+0.196)×(0.5639-0.1295)1悬浮液的比热C.;悬浮液各组分的质量分率：VM质量=28.16×30%842.3=7115.7kgHO质量=(31.28+9.03)×984.7=39693.3kgPVC质量=28.16×70%1400=27577.2kg总质量=7110.7+39693.3+27577.2=74381.2kg各组分的质量分率：Xvn=7110.7/74381.2=0.096Xpve=27577.2/74381.2=0.371XHo=39693.3174381.2=0.534哈尔滨理工大学学士学位论文②悬浮液的平均粘度μm式中：$、为分散相体积分率μ为化学反应温度下水的粘度=[1+0.5(0.139+0.196)]×0.4930×10-3/[1-(0.139+0.196)]4近似认为釜内壁温度为夹套冷却水温度=[1+0.5(0.139+0.196)]×1.3319×10-3/[1-(0.139+0.196)]4③其它参数的确定搅拌转数：N=97.5rPmα;=A·(λn/T)·(pmND²/μm)a·(Cpmμndλm)(μb/μw(2)釜外壁给热系数a₀的计算ao=0.023·(N/De)·(De·W·p/μ)⁰.8.(Cp·μ:3600/λ)⁰.4.(1+1.77式中：De:螺槽的当量直径；Rj:夹套的曲率半径；①夹套冷却水流速w的计算Goc=4.212kJ·kg-1.℃-1G1oc=4.191kJ·kg-1.℃哈尔滨理工大学学士学位论文冷却水的体积流量为：Q=0.3872×101999.71=387.3m²·h-¹冷却水的流速：w=体积流量/截面积=Q/(πr²/2)②螺槽的当量直径De的计算De=4x液体流过的面积/液体润湿周边=4×3.14×(0.1/2)²12/2×(3.14×0.1/2+0.1)=0.0611m夹套的曲率半径RjRj=0.1143/2×2+3.81/2+(0.033+0.003)=1.9696m③冷却水的Cp,λ,μ值金外壁给热系数α(49.3×10-2)]0.4×(1+1.770.0611/1.9696)(3)釜壁热阻的计算Zǒ/λ=(33/45+3/15+0.1/0.14+0.2/1.5)×10-3(4)夹套传热系数K=1/15919.6+1/584217.84+1.78095×10-3综上物料衡算中的K取值510(1)内热式沸腾床物料平衡示意图见图3-3哈尔滨理工大学学士学位论文图3-3内热式沸腾床(2)已知相关数据湿物料进口温度：θ=50℃(含水25%)产品PVC出口温度：θ₃=40℃(含水0.3%)湿物料于第V室的出口温度：θ₂=55℃热风的入口温度：t₁=85℃热风经沸腾床I到V室出第V室温度：t₂=60℃第VI室冷风温度：冬天：进口-15℃出口：0℃夏天：进口20℃出口：35℃热水入口温度：90℃,经I到V室出口温度：80℃其中：热空气提供的热量是干燥所需总热量的的15%热水提供的热量是干燥所需总热量的的85%冷风用量占热风用量的1/5(体积流量)第VI室通冷却水进口温度：20℃出口温度：30℃单位面积的风量是相等的PVC绝干物料进料为：42600.31kg-h-!共计：42600.31+14200.44厂址的气温为：夏天平均气温：25℃平均相对湿度：65%冬天平均气温：-13℃平均相对湿度：53%(3)热量衡算干空气用量的计算：式中：G:湿物料进沸腾床流量G=56800.75kg·h-¹哈尔滨理工大学学士学位论文w₁:干燥前湿基含水量w₂干燥后湿基含水量w=56800.75×(25-0.3)/(100-0.3)=14086.59kg·h-¹因由已知有15%的热量由空气提供有15%的水分被热风干燥空气湿度的计算：湿度公式：H=0.622$P、/(P-HP、)其中以P=760mHg计算P.:饱与蒸汽压夏天：于25℃时，P,=23.76mHgH=0.622×0.65×23.761(760-0.65×23.76)=0.0129kg·kg¹绝干气热量计算：蒸发出的水分吸热公式如下：60℃时50℃时，I₁=50.0Kcal·kgQ=14086.59×(622.5-50)=8064572.78Kcal·h-¹物料升温50℃到55℃Qo=(14200.44-14086.59)×0.9974×(55-50)=567.77Kcal·h-Q=Qc+Q=93720.68+567.77=94288.45Kcal·h-¹c.MM升温，汽化吸热50℃到60℃,VM平均汽化热为65.0Kcal·kg-1VM脱除为0.601Kcal·h-1Cpho=0.372Kcal·kg-1.℃d.热损失Q(占10%)Qa=Q+Q+Q+Q=9065472.4Kcal·kg-¹热风放热量为：热风放热：L(kg·h-1干空气)的热风放热G=1.01+1.88HG:kJ·kg1.℃-1绝干气夏天：H=0.0129kg·kg-1绝干气冬天：Q=(1.01+1.88×6.45×10-4)×(85-60)·L₁=6.04L公式L=w/(H-H)H=w/L₁+H=2112.99/225135.9+6.45×10-4Q=(1.01+1.88×0.0129)×(85-60)L=6.177L=2112.99/220142.6+0.0129冬天热风：225135.9(1+H)=225135.9×(1+6.45×104)=225281.11kg·h-夏天热风：220142.6(1+H)=220142.6×(1+0.0129)=222982.44kg·h-¹废气出口温度t₂前五室出来的干空气为：L多天=225135.9kg·h-1绝干气L夏天=220142.6kg·h-1绝干气由前面计算知：由已知第六室冷风用量为热风用量的1/5故有：冬天：1/5L多天=1/5×225135.9=45027.18kg·h-1绝干气出口处湿度为：冬天：HHH×1/6+H×5/6夏天：=H×1/6+H×5/6=0.0209kg·kg-¹绝干气用于各处的焓值可求得t₂I=[(1.01+1.88H)t+2490H]×0.2389(1J=0.2389cal)即(5/6×20.714+1/6×0.3837)×(1/0.2389)即(5/6×28.468×1/6×16.32)×(1/0.2389)夏天出口温度：t,=55.89℃冷却水用量：哈尔滨理工大学学士学位论文湿物料于第V室出口温度：θ₂=55℃产品出口温度：θ₃=40℃PVC放热量为：Q=mC△t于40℃到55℃时：Cp,pvc平均=0.275Kcal·kg¹.℃Kcal·hKcal·hQo=(14200.44-14086.59)×0.997×(55-40)=1702.63Q放热=Qnc+Qo=175724.72+1702.63=冷却水的焓值：20℃I₁=20.04Kcal·kg-¹冷风带走的热量：冷风的焓值：=[(1.01+1.88×6.45×10-4)×(-15)+2490×6.45×10-4]×0.2389=-3.24Kcal·kgI绝干气=12.62Kcal·kg¹绝干气=0.3837Kcal·kgI绝干气=16.32Kcal·kg-I绝干气冷风用量：冬天：45027.18冷风带走的热量如下：=45027.18×(0.3837+3.24)=44028.52×(16.32-12.62)冷却水带走的热量：QM(30.02-20.04)=9.98M冬天：9.98M=177427.35-163164.99解得M=1429.09kg·h-!夏天：9.98M=177427.35-162905.524解得M=1455.09kg·h-¹热水用量的计算哈尔滨理工大学学士学位论文热水提供的热量=Qg×85%=9065472.4×85%=7705651.54Kcal·h-1热水：t进=90℃I=376.81kJ·kg¹=90.02Kcal·kg-¹G(90.02-80.02)=7705651.54解得热水用量G=770565.15kg·h-¹预热空气蒸汽用量设循环水使用中无热量损失蒸汽为3atm,温度为133.74℃,I=651.87Kcal·kg¹100℃的水，I=100.12Kcal·kg-l冬天：Igsc-I.13c=(1.01+1.88H冬天)×0.2389×(85+13)=23.67Kcal·kg-l夏天：Igsc-I₂sc=(1.01+1.88H夏天)×0.2389×(85-25)=14.82Kcal·kg-¹沸腾床干燥热效率干燥热效率：n=蒸发水分所需热量/向干燥系统输入总热量×100%n=QQx=8064572.78/9065472.4×100%=88.95%气流输送用的空气量G从沸腾床出来的PVC树脂经星形加料器采用气力输送进入旋风分器，混合比取R=7R为单位质量气体所输送的固体质量：R=GsG1Gs=42174.31kg·h-¹(由物料衡算得)G=Gs/R=42174.31/7=6024.9kg·h-¹3.4本章小结本章主要是对聚合车间进行物料衡算与能量衡算，确定蒸汽及冷却水的用量，同时进行离心机与干燥过程的物料衡算。确定完成生产任务所需的聚合釜的台数(70m釜4台并联工作)。另外还介绍生产过程中所需的其它主要设备。哈尔滨理工大学学士学位论文第4章主要设备的选择4.1聚合釜选用美国古德里奇70立方聚合釜金外型尺寸及内部构件辅助设备详见装配图聚合生产工艺技术控制指标单体加料及贮存系统：1)单体槽压力：0.2-0.6MPa,液位≤80%3)入釜单体正常流量：110～150m²h-¹1)冷、热水槽液位：≤85%2)热水槽温度：85～95℃3)注水泵压力控制：1.5～2.2MPa4)纯水冲洗水泵出口压力：1.3～1.8MPa5)母液水冲洗水泵出口压力：1.0～1.5MPa1)分散剂贮槽温度：≤10℃2)分散剂、引发剂、终止剂加料泵出口压力：≥1.4MPa3)引发剂贮槽温度：≤5℃4)涂釜液贮槽压力：0.05～0.2MPa5)终止剂储槽液位正常生产期间≥20%4.2离心机IW650×1755-N离心机是一种卧式螺旋卸料沉降离心机。它具有结构紧凑、占的面积小、可靠性高、能耗低、维修方便、操作简单等特点聚氯乙烯(PVC)是主要的化工原料之一，由于如今国内的PVC市场前景好，各PVC生产厂家均于进行扩产。PVC物料的分离，如今均选用卧螺离心机，由于国内生产的卧螺离心机分离PVC普遍产量小，不能满足生产需要，因此各PVC生产厂家每年均花大量的外汇进口国外的卧螺离心机，如引进日本生产的TRH050,德国福乐伟公司的卧螺离心机。LW650×1755-N离心机是专门针对PVC物料的特性而设计的卧螺离心机，是PVC树脂分离的理想设备之一。如今已于新疆中泰化学股份有限公司(原新疆氯碱厂),新疆天业(石河子化工厂)股份有限公司，南宁华工厂，四川金露有限公司等单位应用于PVC树脂的分哈尔滨理工大学学士学位论文LW650×1755-N离心机用于PVC树脂分离的主要技术参数：转鼓直径φ650;转鼓转速2300～2400r/min;分离因数2100;长径比2.7;差转速50～55;螺旋结构：双头、左旋；电机功率110kw;差速器型式摆线；生产能力(PVC)7Th¹~8Th-1;清液含固量主要特点：1、一体化(In-line)结构。LW650×1755-N离心机的整个传动系统是垂直重叠于离心机的机座上(In-line),而国内的卧螺离心机的传动系统均为水平布置，即传动系统与机座于同一平面内。同时,回转体的轴心线与机座平面于同一水平面上，回转体的下半部于机座水平面之下。因此DANC离心机的占的面积大大减小，仅为4.5m2x1.4离心机的差速器是设计于两主轴承之间，而国内其它卧螺离心机的差速器布置于两主轴承之外。作为悬臂支承，布置于差速器端的主轴承的使用寿命会大大缩短，因此LW650×1755-N离心机的合理设计与布置，大大的延长其主轴承的使用寿命节约占的面积。2、可靠性好。LW650×1755-N离心机差速器是进口德国CYCIO公司的摆线差速器，针对PVC树脂的特点，选用的是大扭矩，低速比的摆线差速器，于提高差速器承载能力的同时，又可获得较大的差转速，以便提高离心机的产量。另外，摆线差速的可靠性比渐开线差速器好。因此离心机的可靠性得到保证。XF卧式沸腾床沸腾床干燥器，又称流化床，经过30多年的使用、改进，目前在制药、化工、食品、粮食加工等方面，越来越体现它的重要作用。它是由空气过滤器、沸腾床主机、旋风分离器、布袋除尘器、高压离心通风机、操作台组成。由于干燥物料的性质不同，配套除尘设备时，可按需要而进行，可同时选择旋风分离器、布袋除尘器，也可选择其中的一种。一般来讲，比重较大的物料只需选择旋风分离器。比重较轻的物料需配套布袋除尘器，并备有气力送料装置选择。洁净的热风经阀板分配进入床体，从加料进入的湿物料被热风形成沸腾状态。由于热风与物料广泛接触，增加了传热传质的过程，因此在较短时间内就可干燥。从床体的一头进入，经过几十秒至几分钟沸腾干燥，自动从床体另一头流出。本设备一般进行负压操作。4.4袋式除尘器袋式除尘器是用来捕集含有聚氯乙烯树脂粉尘的空气中的树脂粉尘。袋式除尘器是由上箱体、中箱体、料仓及自动脉冲喷吹装置组成。含有聚氯乙烯树脂的空气从中箱体的空气进口进入，空气中的树脂被滤袋捕集而粘于滤袋外壁，滤去树脂的空气穿过滤袋经文丘里管进入上箱体，从空气出口出去，由抽风机排入大气。喷吹空气由脉冲控制器按一定的时间启动一组电磁阀，并由电磁阀启动脉冲阀，然后进入喷吹空气管，于经文丘里管对哈尔滨理工大学学士学位论文一组滤袋进行反冲，将滤袋外壁粘着的树脂散落至料仓。如此轮流对每一组滤袋进行反冲，使滤袋始终能处于过滤状态。哈尔滨理工大学学士学位论文第5章厂区选址及本文附件5.1选址厂址选择厂址的选择应该本着有利于各项生产、运输、销售、地形地势、环境友好等因素来进行慎重的选择。要考虑各种生产PVC所需原料的运输，要考虑所在地的地形地势，地势要尽量平坦，有利于施工建设。具体应注意以下几方面：1.厂址所在的应交通便利，水源充足，方便的能源供给。2.哈尔滨的风向为南、南西，故考虑到环境保护的问题，厂址应该尽量设置在哈尔滨市区的东北方向，位于下风口。厂址的选择应设置在河流或江水的下游，生产污水应经过处理后达到国家相关标准规定的级别后再进行排放。3.厂区不处于沙漠、沼泽、森林、海洋等的域类型或气候类型地点。4.厂区不处于大陆板块交界处，不处于的震带周边位置。5.厂址周围没有经常爆发的活火山。6.厂址地域不宜处于海啸、台风多发的近海区域。7.选址处不会出现地层断裂或者大陆漂移。8.厂址的选择还应该考虑到周边的环境的具体情况，要经过仔细的考察与斟酌，对周围有无国家级自然保护区、有无国家名胜古迹及文化遗产保护区等进行认真勘察。9.工厂的选址的不应该处于军事禁区，军事管理区、国家秘密军事基地。10.厂址的选择应考虑和周边建构筑物的安全间距，并且按照国家颁布的与厂址选择有关的规范规定或法律条文进行选址。11.厂址周边不能有商业密集区域，公园、体育馆、电影院、剧院等公共设施或者人员密集场所。停泊口、飞机场等重要的交通设施。13.厂址的选择不宜靠近教堂、寺庙等宗教性建筑。14.厂址区域内不宜有高压输电线或架空电力线穿过。15.厂址区域内不宜有长输CNG管道、长输LPG管道和甲乙类可燃液体长输管道穿过。地铁风亭还有地铁出入口。17.周边不能有法律、行政法规规定予以保护的其他的地域。哈尔滨理工大学学士学位论文18.鉴于该工厂为PVC厂，生产工艺属于国家重点监管的危险化工工艺，且该项目构成重大危险源。故选址上应该着重考虑我国对于此类项目的重点监管措施。19.19.其他未尽事项，应按照实际情况，予以合理的考虑。文件()编辑(便)视圈④)工具(T)加(4)帮助()搜索例如：:BC1A附近的酒店請勾道[3b建第物]围愚四□临时位置图屋@建筑维准最日湖……同图5-1厂区区域位置图根据厂区选址原则，并结合此次设计的工艺特点和要求，厂址最终选择在上图红线所该地位于哈尔滨市东方约25公里的永源镇新兴化工园区，该地是平原地形，周边无施工。该地域北方为空地，没有任何建筑物及人员密集场所，符合建设工厂的基本条件。该地域西方为农田，距离290m处澜毛屯，有住户47家。根据国家国家相关标准规定的安全间距条文，该地域符合安全间距的最低要求，允许建设PVC工厂。该地域东方为空地，300m处为永源镇蒋家屯，屯内住户39家。根据国家国家相关标准规定的安全间距条文，该地域符合安全间距的最低要求，允许建设PVC工厂。该地域南方80m处为其他化工企业，根据我国颁布的石油化工企业选址以及总图布置的相关规范条款和有关法律条文，符合国家要求的防火间距。允许建设工厂。经过对周边区域的调查，该地域周边无上述条款所列的各项不适宜建厂的状况。综上所述，该选址符合国家的规范与法律要求；选址的域科学合理，有利于建设石油化工类企业，有益于增长我国的PVC产量，在一定程度上满足了东北的区PVC的市场需求；有利于当的的经济发展，且为当地提供了一批就业岗位。该项目的建设发前景好，适哈尔滨理工大学学士学位论文宜在该地域选址建设。5.2本文附件含PVC混合塑料的液化和钙吸附脱氯处理5.2.2厂区总平面布置图5.2.3带控制点工艺流程图哈尔滨理工大学学士学位论文结论本次设计的任务是80000ta-1聚氯乙烯生产的设计。介绍聚氯乙烯的制备工艺技术，国内外聚氯乙烯的技术进展以及聚氯乙烯的聚合工艺技术。本次设计的重点，聚合工艺技术的设计，主要参照《聚氯乙烯生产工艺技术》一书。确定工艺技术流程，确定蒸汽及冷却水的用量，同时进行离心机与干燥过程的物料衡算。确定完成生产任务所需的聚合釜的台数(70m釜4台并联工作),对主要设备进行设计与选型。该部分内容结合实际生产，计算中物理单位皆为生产中所用，真正做到理论结合实际。哈尔滨理工大学学士学位论文致谢三个月的毕业设计即将结束，于这三个月的设计研究工作与论文的撰写工作中，得到指导教师郭英老师的很大帮助，提出许多有价值的理论与宝贵意见。而且还得到同学的热心帮助。于此向郭英老师，·学院其他给予我帮助的老师与同学表示衷心的感谢!哈尔滨理工大学学士学位论文参考文献1.卢江，梁晖.高分子化学.化学工业出版社.2005:97～992.潘祖仁.高分子化学.化学工业出版社，2003:100～1183.廖正品.中国聚氯乙烯制品市场需求状况浅析.聚氯乙烯，2005,(2)1-84.胡玉梅.中国聚氯乙烯行业现状及装置建设若干问题探讨.当代石油石化，2006,14(2):23-265.TukkerA.ChlorineintheNetherlands//TukkerA.FrameintheToxicityControversy,RiskAssessmentNDPolicyAnalysisRelatedtotheDutchChlorideDebateandSwedishpVCDebateDordrecht/Boston/London:KluwerAcademicPublishers,1999:102-1036.ShenoyAV,SainiDR.ThemoplasticMeltRheologyandProcessing.NawWork:MarcelDekker,19967.薛之化.国内聚氯乙烯生产技术的进展.中国氯碱，2005,(7):1-98.娄爱娟，吴志泉，吴叙美.化工设计.华东理工大学出版社，2002:181-889.左识之.精细化工化学反应器及车间工艺技术设计.上海：华东理工大学出版社10.李绍芬.化学反应工程(第二版).化学工业出版社.2000:66-6811.W.D.Seideretal.ProcessDesignPrinciples,SynthesisAnalysisandEvaluation.NewYork:JohnWiley&Sons.199912.WarsonH.Finch.CA.ApplicationsofSyntheticResinLatices,V1.NewYork:JohnWiley&SonsLtd.200113.袁才登，缪爱花，王艳君.高等学校化学工程学报.2003,17(5):486-49114.邴涓林，李承志.2008年中国PVC产业动态及分析[J].聚氯乙烯，2009,37(5)15.薛之化.国内聚氯乙烯生产技术的进展[J].中国氯碱，2005,(5):1-916.薛之化，发展PVC工业的可行性研究，聚氯乙烯，2005,(2):1217.谭恺，刘岭梅.悬浮法M聚合生产的新经验[J].聚氯乙烯，2006,344:14-18.时钧，汪甲鼎，余国琼，陈敏恒.化学工程手册(第二版),北京，化学工业出版19.李雅丽.氯乙烯生产技术进展概述[J].中国化工信息.2006,(9:15-23).20.邮涓林，朱平，金永利，李承志.国内Pvc大型聚合釜技术发展动态[J].聚氯乙a)[美L].I纳斯聚氯乙烯大全化学工业出版社，9,1983.21.刘岭梅.悬浮法聚氯乙烯生产技术研究要点[J].中国氯碱，2005,5:9-12.22.何明万.30m聚合釜化学反应期的体积收缩与注水工艺技术[J].聚氯乙烯，2004,32(2):1-14哈尔滨理工大学学士学位论文23.L.I.纳斯.聚氯乙烯大全[M].化学工业出版社，1983:12-28.24.蓝凤祥，柯竹平等.聚氯乙烯生产与加应用工手册[M].化学工业出版社，199625.潘祖仁，邱文豹，王贵恒.塑料工业手册，聚氯乙烯[M].北京：化学工业出版哈尔滨理工大学学士学位论文附录A含PVC混合塑料的液化与钙吸附脱氯处理导言于今天的现代世界，塑料制品提供基本的贡献，所有的活动，如农业，汽车业,电力与电子，建材，包装，等等。增加生产塑料导致一代的大量浪费，特别是于更多的工业化国家，因为它们埋于垃圾堆填区时不是生物降解的。机械回收于唯一聚合物塑料废物中可以单独的进行，因为市场可以发现，只有当循环再造的产品相匹配的原创产品尽可能密切的质量。焚化塑胶废物，以产生热量可能是一个可能性，但其有机质含量会完全被摧毁与改变，并且只被转化成二氧化碳与水。此外，根据其性质，燃烧可能产生的污染物，例如轻碳氢化合物，氮与硫的氧化物，粉尘，二恶英，与其他毒素对环境具有高度的负面影响。于塑料回收利用与现状的塑料回收的新途径已经于最近被卡明斯基等人所强调。为塑胶废料发展不一样的可行的循环再造技术正变得越来越重要。有越来越多的兴趣与热催化降解聚合物的方法生产多种各样的燃料组分聚合物废物。热解是其中一个最好的方法，为维护宝贵的石油资源，除保护环境的限制货量可降解的浪费。热解废旧塑料的是最惠国待遇，因为高利率转换成油，可以得到。气态产品，未来从热解过程与高热量的价值可能被用作燃料，于这个过程中。回收裂解具有高潜力的异构废料，不能于经济上分开。有一种过多的研究工作，发表关于热解废旧塑料变成燃料。热解涉及的热降解的有机物于氧自由的环境。卡明斯基研究热裂解的体育于一个固定床化学反应器超过温度范围500-600℃。于温度低于550°c时，产率高，实用的产品与产量低的气体与芳烃获得。丁等人。有研究加氢裂化