摘要 .........................................................................................................................I Abstract ................................................................................................................. II 第一章 文獻(xiàn)綜述 .................................................................................................. 1

1.1聚氯乙烯的性質(zhì) ...................................................................................... 1 1.2聚合工藝實(shí)踐方法 .................................................................................. 1 1.3聚合生產(chǎn)工藝的兩種操作方法的比較 .................................................. 4 1.4國(guó)內(nèi)外聚氯乙烯懸浮聚合的工藝進(jìn)展 .................................................. 5 1.5電石法聚氯乙烯生產(chǎn)工藝流程及PVC生產(chǎn)的綠化 ............................ 8 1.6汽提塔的操作關(guān)鍵 ................................................................................ 14 1.7國(guó)內(nèi)外聚氯乙烯的市場(chǎng)與生產(chǎn)狀況 .................................................... 17 第二章 工藝流程說(shuō)明 ........................................................................................ 20

2.1乙炔發(fā)生工段工藝流程 ........................................................................ 20 2.2氯乙烯合成工段工藝流程 .................................................................... 20 2.3聚合工段生產(chǎn)工藝流程 ........................................................................ 21 2.4料漿汽提工段工藝流程 ........................................................................ 22 2.5離心干燥工段工藝流程 ........................................................................ 22 第三章 物料衡算 ................................................................................................ 24

3.1物料衡算依據(jù) ........................................................................................ 24 3.2物料衡算條件 ........................................................................................ 24 3.3各個(gè)設(shè)備物料衡算 ................................................................................ 26 3.4物料衡算總平衡 .................................................................................... 37 第四章 熱量衡算 ............................................................................................... 40

4.1乙炔發(fā)生器的熱量衡算 ........................................................................ 40 4.2聚合釜熱量衡算 .................................................................................... 42 4.3汽提塔熱量衡算 .................................................................................... 46 4.4氣流干燥塔熱量衡算 ............................................................................ 47 4.5空氣加熱器熱量衡算 ............................................................................ 50

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畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第五章 設(shè)備選型計(jì)算 ....................................................................................... 52

5.1聚合釜的選型 ........................................................................................ 52 5.2料漿排放槽的選型 ................................................................................ 5.3汽提塔的選型 ........................................................................................ 5.4離心機(jī)的選型 ........................................................................................ 55 5.5氣流干燥塔鼓風(fēng)機(jī)的選型 .................................................................... 56 5.6 聚合反應(yīng)的設(shè)備一覽表 ........................................................................ 57 第六章 聚氯乙烯樹(shù)脂生產(chǎn)產(chǎn)生的污染及其治理 ........................................... 60

6.1乙炔工段產(chǎn)生的污染及其治理 ............................................................ 60 6.2氯乙烯合成工段的污染及其治理 ........................................................ 61 6.3聚合工段的污染及其治理 .................................................................... 62 總結(jié) ...................................................................................................................... 65 致 謝 .................................................................................................................... 66 參考文獻(xiàn) .............................................................................................................. 67

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畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 摘 要

本文講述了國(guó)內(nèi)外聚氯乙烯工業(yè)生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展進(jìn)程和目前狀況，包括工藝流程、聚合方法等。本設(shè)計(jì)對(duì)20.1萬(wàn)噸/年聚氯乙烯懸浮聚合汽提工藝進(jìn)行設(shè)計(jì)，主要對(duì)乙炔發(fā)生工藝、氯乙烯合成工藝、聚合生產(chǎn)工藝、汽提工藝、離心干燥工藝五大工藝過(guò)程進(jìn)行了物料衡算、熱量衡算和設(shè)備計(jì)算和選型三個(gè)方面的準(zhǔn)確工藝計(jì)算。得出本次設(shè)計(jì)需采用九個(gè)70m3（Ⅱ型）不銹鋼聚合釜并聯(lián)操作，七臺(tái)70m3出料槽，十三臺(tái)WL-630型離心機(jī)。同時(shí)繪制了整工藝流程圖、PVC聚合工段工藝流程圖、聚合工段主要設(shè)備平面、立面布置圖、PVC汽提工藝流程圖、廠區(qū)平面布置圖、以及聚合釜和汽提塔裝配圖等。 關(guān)鍵詞：聚氯乙烯 懸浮法 汽提工藝 物料衡算 熱量衡算

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畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） Abstract

This article describes the development process of domestic PVC industrial production technology and the current situation, including the process, polymerization methods. This design uses calcium carbide, suspension polymerization produce PVC. An annual output of 201,000 tons of polyvinyl chloride (PVC) whole section process design, the main process of acetylene, vinyl chloride synthesis, polymerization production processes, stripping process, centrifugal drying process conducted five process material balance, heat balance process equipment and accurate calculation and selection of the three aspects of computing base. This design requires the use of derived seven 70m3 (Ⅱtype) stainless steel polymerization reactor operated in parallel, seven 70m3 discharge chute, thirteen WL-630 centrifuge. While drawing the whole process flow diagram, PVC polymerization process flow diagram section, major equipment polymerization section plane, elevation layout, PVC stripping process flow diagram with control points, the factory floor plan, as well as the polymerization reactor and stripper assembly maps.

Keywords: PVC suspension stripping process material balance heat balance

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畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第一章 文獻(xiàn)綜述

1.1聚氯乙烯的性質(zhì)

聚氯乙烯(PolyVinylChloride)簡(jiǎn)稱PVC，下同。它是由氯乙烯在引發(fā)劑作用下聚合而成的熱塑性樹(shù)脂，是氯乙烯的均聚物。PVC樹(shù)脂為無(wú)定形結(jié)構(gòu)的白色粉末，支化度較小，比重1.35~1.46(20℃)，不溶于水、酒精、汽油，在醚、酮、氯化脂肪烴和芳香烴中能溶脹或溶解。在常溫下可耐任何濃度的鹽酸90%以下的硫酸，50~60%的及20%以下的燒堿溶液，對(duì)鹽類相當(dāng)穩(wěn)定。具有優(yōu)異的難燃性、耐磨性、抗化學(xué)腐蝕性、綜合機(jī)械性、制品透明性、電絕緣性及比較容易加工等特點(diǎn)。工業(yè)生產(chǎn)的PVC相對(duì)分子量一般在5萬(wàn)~12萬(wàn)范圍內(nèi)，具有較大的多分散性，相對(duì)分子量隨聚合溫度的降低而增加；無(wú)固定熔點(diǎn)，80~85℃開(kāi)始軟化，130℃變?yōu)檎硰棏B(tài)，160~180℃開(kāi)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(duì)光和熱的穩(wěn)定性差，在100℃以上或經(jīng)長(zhǎng)時(shí)間陽(yáng)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(duì)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、二氯乙烷和四氫呋喃等少數(shù)溶劑中，對(duì)有機(jī)和無(wú)機(jī)酸、堿、鹽均穩(wěn)定，化學(xué)穩(wěn)定性隨使用溫度的升高而降低。PVC溶解在丙酮-二硫化碳或丙酮-苯混合溶劑中，用于干法紡絲或濕法紡絲而成纖維，稱氯綸。具有優(yōu)異的難燃性、耐磨性、抗化學(xué)腐蝕性、抗微生物并具有較好的保暖性和彈性

[1]

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1.2聚合工藝實(shí)踐方法

目前，世界上PVC生產(chǎn)的聚合工藝主要有五種，即懸浮、本體、乳液、微懸浮及溶液聚合工藝。其中懸浮聚合工藝一直是工業(yè)生產(chǎn)的主要工藝，絕大部分均聚及共聚產(chǎn)品都是采用懸浮聚合工藝。就拿美國(guó)為例，PVC生產(chǎn)工藝中，懸浮聚合占87.8%，本體聚合占4.4%，乳液聚合和微懸浮聚合占6.4%，溶液聚合占1.4%。與美國(guó)相比，西歐乳液聚合和本體聚合的比例較大，而日本則懸浮

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畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 聚合占的比例較大[2]。

1.2.1本體聚合生產(chǎn)工藝

本體聚合工藝不以水為介質(zhì)，也不加入分散劑等各種助劑，而只加入氯乙烯和引發(fā)劑，因此可大大簡(jiǎn)化生產(chǎn)工藝。由于本體聚合過(guò)程中物料狀態(tài)是由低粘液相逐漸變成粘稠而最終形成粉料，所以聚合就被分為“預(yù)聚合”和“后聚合”兩個(gè)過(guò)程，預(yù)聚合是在一個(gè)有劇烈攪拌的立式反應(yīng)釜中進(jìn)行，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)第二步聚合過(guò)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。反應(yīng)熱靠反應(yīng)釜冷卻水套及回流冷凝器傳出。氯乙烯轉(zhuǎn)化率達(dá)到7%~12%時(shí)即將物料送入后聚合釜繼續(xù)反應(yīng)，聚合釜在接收到預(yù)聚合的物料后，再加人一定量的VCM單體、添加劑和引發(fā)劑，在這些物料的基礎(chǔ)上繼續(xù)聚合，使物料逐漸長(zhǎng)大到一定的程度，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，而后在釜內(nèi)汽提，進(jìn)一步脫除殘留在PVC粉料中的VCM，對(duì)未反應(yīng)的氯乙烯進(jìn)行回收。離開(kāi)聚合釜的物料是干粉，通過(guò)氣流送到PVC貯斗中，經(jīng)多層振動(dòng)篩分后產(chǎn)品送至稱量包裝機(jī)中包裝[3]。

1.2.2乳液聚合生產(chǎn)工藝

氯乙烯乳液聚合方法的最終產(chǎn)品為制造PVC增塑糊所用的的PVC糊樹(shù)(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PVC膠乳，它是直徑0.1~3μmPVC初級(jí)粒子在水中的懸浮乳狀液。通常采用水溶性引發(fā)劑(H2O2或K2S2O8等)。把氯乙烯單體、水溶性引發(fā)劑、水、乳化劑及非離子型表面活性劑加入聚合釜中，在40~55℃下聚合達(dá)到預(yù)定轉(zhuǎn)化率(85%~90%)時(shí)停止聚合反應(yīng)。第二階段將PVC膠乳，經(jīng)噴霧干燥得到產(chǎn)品PVC糊樹(shù)脂，它是初級(jí)粒子聚集而成得的直徑為1~100μm，主要是20~40μm的PVC次級(jí)粒子。這種次級(jí)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PVC增塑糊，工業(yè)上稱之為聚氯乙烯糊。

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畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 1.2.3微懸浮聚合

微懸浮聚合工藝，首先將氯乙烯單體、無(wú)離子水、乳化劑、油溶性引發(fā)劑以及其它助劑按比例預(yù)混合均化，使含引發(fā)劑的氯乙烯均化成小液珠，然后將其均化料通入聚合反應(yīng)釜，升溫至聚合溫度。待達(dá)到預(yù)定的轉(zhuǎn)化率時(shí)停止反應(yīng)，回收未聚合單體，聚合所得膠乳經(jīng)噴霧干燥即得產(chǎn)品。

1.2.4溶液聚合

溶液聚合是在聚合釜中氯乙烯單體在醋酸丁酯、丙酮等各種溶劑中進(jìn)行聚合。這種方法有溶劑回收和使用時(shí)氯乙烯單體污染問(wèn)題，并且生產(chǎn)成本高，所以僅適用于特殊用途。

1.2.5懸浮聚合生產(chǎn)工藝

懸浮法PVC生產(chǎn)技術(shù)易于調(diào)節(jié)品種，生產(chǎn)過(guò)程易于控制，設(shè)備和運(yùn)行費(fèi)用低，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)方法。

工藝特點(diǎn)：懸浮聚合法生產(chǎn)PVC樹(shù)脂的一般工藝過(guò)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)劑或引發(fā)劑乳液，保持反應(yīng)過(guò)程中的反應(yīng)速度平穩(wěn)，然后升溫聚合，一般聚合溫度在45~70℃之間。使用低溫聚合時(shí)(如42~45℃)，可生產(chǎn)高分子質(zhì)量的PVC樹(shù)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PVC樹(shù)脂。近年來(lái)，為了提高聚合速度和生產(chǎn)效率，國(guó)外還研究成功兩步懸浮聚合工藝，一般是第一步聚合度控制在600左右，在第二步聚合前加入部分新單體繼續(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(shù)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PVC品種日益廣泛，應(yīng)用領(lǐng)域越來(lái)越廣，除了通用型的樹(shù)脂外，特殊用途的專用樹(shù)脂的開(kāi)發(fā)越來(lái)越引起PVC廠家的關(guān)注，球形樹(shù)脂、高表觀密度建材專用樹(shù)脂、消光樹(shù)脂、超高(或超低)分子質(zhì)量樹(shù)脂等已成為開(kāi)發(fā)的熱點(diǎn)。

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畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 懸浮法PVC的發(fā)展趨：在工業(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)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法聚合生產(chǎn)路線傾斜，一些過(guò)去采用其它方法生產(chǎn)的樹(shù)脂品種已開(kāi)始采用懸浮聚合工藝生產(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(kāi)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，已引起了各國(guó)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(shù)脂和專用樹(shù)脂的質(zhì)量，提高產(chǎn)品的專用化、市場(chǎng)化水平，國(guó)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(kāi)發(fā)出一系列性能好、易于加工的PVC專用樹(shù)脂如：超高(或超低)聚合度樹(shù)脂、高表觀密度樹(shù)脂、無(wú)皮樹(shù)脂、耐輻射樹(shù)脂、醫(yī)用樹(shù)脂、耐熱樹(shù)脂等?？梢?jiàn)，各種專用料的開(kāi)發(fā)是懸浮聚合樹(shù)脂發(fā)展的標(biāo)志，是提高產(chǎn)品使用性能、開(kāi)發(fā)新的應(yīng)用領(lǐng)域的重要手段。

本設(shè)計(jì)采用懸浮法PVC生產(chǎn)技術(shù)。

1.3聚合生產(chǎn)工藝的兩種操作方法的比較

1.3.1連續(xù)式操作

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(shì)，但存在工藝靈活性差、產(chǎn)品品種單一等不足。其技術(shù)開(kāi)發(fā)的核心，依然是如何開(kāi)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(wèn)題[2]。

1.3.2間歇式操作

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(shù)脂、專用樹(shù)脂和糊樹(shù)脂的質(zhì)量，提高產(chǎn)品的專用化、市場(chǎng)化水平，近年來(lái)，國(guó)內(nèi)外許多PVC生產(chǎn)廠家在間歇法工藝的研究上，緊緊抓住生產(chǎn)過(guò)程中聚合溫度和攪拌這兩個(gè)基本問(wèn)題，一方面從設(shè)備的結(jié)構(gòu)、材質(zhì)等方面入手，不斷提高聚合釜容積。目前，大釜技術(shù)和先進(jìn)

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畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 的除熱手段在工業(yè)生產(chǎn)中已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用，容積為200m3的聚合釜已屢見(jiàn)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(duì)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(guò)原來(lái)的3倍。

本設(shè)計(jì)采用的是間歇式操作方式。

1.4國(guó)內(nèi)外聚氯乙烯懸浮聚合的工藝進(jìn)展

經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的不懈努力，PVC生產(chǎn)技術(shù)已經(jīng)取得了較大進(jìn)展。目前，世界各地PVC廠家都已形成了各自的工藝特點(diǎn)和風(fēng)格，并已擁有許多專利和技術(shù)，也有各自追求的工業(yè)目標(biāo)[4]。

1.4.1國(guó)內(nèi)聚氯乙烯懸浮聚合的工藝進(jìn)展

國(guó)內(nèi)PVC生產(chǎn)行業(yè)的發(fā)展近幾年來(lái)一直呈現(xiàn)良好的勢(shì)頭。各主要廠家都在積極采用先進(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，縮短聚合時(shí)間。

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，均已達(dá)到和接近國(guó)際先進(jìn)水平。內(nèi)蒙古億利化學(xué)工業(yè)有限公司40萬(wàn)噸PVC項(xiàng)目采用懸浮法生產(chǎn)PVC，有聚合、干燥、成品三大裝置。主要包括VCM和脫鹽水加料、化學(xué)品配制、聚合、汽提、回收、離心干燥、包裝等工序，聚合加料采用雙加料技術(shù)。內(nèi)蒙古君正化工有限責(zé)任公司(二部)(以下簡(jiǎn)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(duì)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(wèn)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(wú)停車的記錄。

懸浮法PVC大型生產(chǎn)裝置成套工藝技術(shù)是北京化二股份有限公司(以下簡(jiǎn)稱北京化二)在消化吸收數(shù)套國(guó)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(guó)的實(shí)際情況而自主研制開(kāi)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)包裝碼垛和

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畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） DCS控制等項(xiàng)技術(shù)。1978年齊魯石化率先引進(jìn)信越127m3大釜，隨后錦化、北二化引進(jìn)古德里奇70.5m3大釜。特別是錦化與錦化機(jī)聯(lián)合開(kāi)發(fā)的70.5m3大釜在國(guó)內(nèi)得到廣泛使用，小型釜所占比重逐步下降。

目前我國(guó)的PVC生產(chǎn)技術(shù)與國(guó)外還有一定的差距，技術(shù)的“引進(jìn)-吸收-消化-創(chuàng)新”是目前PVC生產(chǎn)的主要途徑，通過(guò)對(duì)汽提技術(shù)及設(shè)備、干燥器、聚合配方、防粘釜技術(shù)等的改進(jìn)，提高了我國(guó)PVC生產(chǎn)企業(yè)的效益，發(fā)展了我國(guó)的PVC工業(yè)。青島海晶化工集團(tuán)有限公司于2001年成功開(kāi)發(fā)了一套工藝技術(shù)先進(jìn)、操作簡(jiǎn)單方便、投資經(jīng)濟(jì)合理、居國(guó)內(nèi)同行業(yè)領(lǐng)先水平的PVC裝置，使公司PVC裝置產(chǎn)能由4萬(wàn)t/a擴(kuò)大至8萬(wàn)t/a。貴州大學(xué)開(kāi)發(fā)的一種原位懸浮聚合PVC樹(shù)脂的方法，提高了PVC的高抗沖性。

1.4.2國(guó)外聚氯乙烯懸浮聚合的工藝進(jìn)展

古德利奇(B.F.Goodrich)公司主要采取通過(guò)提高單釜產(chǎn)量和延長(zhǎng)清釜周期的方式來(lái)提高生產(chǎn)效率，其懸浮工藝特點(diǎn)是清釜和脫揮發(fā)分技術(shù)。赫斯特(Hoechst)公司的懸浮聚合技術(shù)和密閉聚合釜技術(shù)、許爾斯(WerkeHuls)公司的懸浮聚合技術(shù)以及法國(guó)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，歐洲的其他一些公司，如意大利的賽斯(Cris)公司則是在防粘釜技術(shù)方面領(lǐng)先。

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)公司懸浮聚合樹(shù)脂產(chǎn)品的質(zhì)量品質(zhì)最好。日箭(SunArrow)擁有多牌號(hào)產(chǎn)品的生產(chǎn)技術(shù)。此外，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。

從PVC的生產(chǎn)工藝層面上看，西歐一些國(guó)家采用本體法和乳液法的比重較大，而美國(guó)、日本和我國(guó)等國(guó)家和地區(qū)則以懸浮法為主，日本懸浮法所占比重最高。對(duì)于懸浮聚合工藝主要發(fā)展方向是積極開(kāi)發(fā)連續(xù)懸浮聚合工藝流程，并已取得許多重要成就。

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(kāi)發(fā)和應(yīng)用新型復(fù)合引發(fā)劑、發(fā)散劑；采用計(jì)算機(jī)數(shù)控技術(shù)工藝；采用多種強(qiáng)化傳熱措施(如增加

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畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 回流冷凝器)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(wú)毒無(wú)害。每噴涂一次，可以連續(xù)350~500釜次不用人工清釜。美國(guó)B.F古德里(B.F.Goodrich)公司的防粘釜技術(shù)也已達(dá)到400釜次的水平。防粘釜技術(shù)的迅速發(fā)展，使聚合操作輔助時(shí)間得到大大縮短。目前，平均清釜周期多數(shù)己達(dá)100~500釜次。

韓國(guó)LG化學(xué)、日本的太陽(yáng)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(kāi)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NaNO2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相物，從而減小了氣液相界面；另一方面，該氣相部分還具有聚合壓力安全緩沖裝置的作用。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15%~30%之間；第二反應(yīng)器中的單體轉(zhuǎn)化率為%~91%。第二反應(yīng)器的熱負(fù)荷較大，其聚合熱采用冷卻夾套換熱方式。反應(yīng)器內(nèi)頂部表面溫度要求低于30℃。主要目的是避免氣液界面形成粘壁聚合物。該工藝生產(chǎn)的樹(shù)脂具有相同的粒度和粒度分布，生產(chǎn)強(qiáng)度達(dá)198~259t/(m3·a)。

赫斯特(Hoechst)公司開(kāi)發(fā)的連續(xù)懸浮聚合工藝、意大利阿托公司以法國(guó)Pechinen-Saint-Gobain的兩段法本體合工藝，具有較為鮮明的傳統(tǒng)技術(shù)特色。該流程主體也由三個(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(zhǎng)徑比為10：1，采用電化拋光表面處理，材料為不銹鋼。攪拌采用七層攪拌器，等距安裝在中心軸上。攪拌速度為600r/min，以便于形成軸向活塞流。第二反應(yīng)器的長(zhǎng)徑比為5：1，材質(zhì)為碳鋼搪瓷，0~20o斜臥放置。內(nèi)置搪瓷槳葉攪拌器，轉(zhuǎn)速為70r/min。流體為活塞流，以減少聚合物形成粘釜物和污垢。第三反應(yīng)器與第一聚合釜結(jié)構(gòu)及放置方

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畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 式均相同，但材質(zhì)為不銹鋼，夾套除熱，攪拌速度為50r/min。其主要功能是提供適宜的除熱能力。反應(yīng)時(shí)加入酒石酸、NaNO2等抑垢劑。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，品均粒度為130~150μm。

此外，還有類似的管式反應(yīng)器。其長(zhǎng)徑比一般為10~26：1。第一反應(yīng)器反應(yīng)溫度控制為25~26℃，以獲得低的單體轉(zhuǎn)化率(小于1%)，防止形成粘壁物。但在實(shí)際生產(chǎn)中，多數(shù)控制在5％~8%。平均聚合周期約為7.5h。為了進(jìn)一步縮短聚合周期，提高生產(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)間已經(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(jí)，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(guò)氧化物類、無(wú)機(jī)過(guò)氧化類以及氧化還原體系等，但其品種的研究開(kāi)發(fā)十分活躍，性能也不斷得到拓展。如日本開(kāi)發(fā)的非對(duì)稱二?；鸵l(fā)劑類新品種，分子一側(cè)帶有分枝結(jié)構(gòu)，易于生產(chǎn)，成本低。

1.5電石法聚氯乙烯生產(chǎn)工藝流程及PVC生產(chǎn)的綠化

1.5.1電石工段

電石生產(chǎn)包括石灰生產(chǎn)、炭材干燥和電石生產(chǎn)單元。采用大型機(jī)械化混燒窯生產(chǎn)石灰，回轉(zhuǎn)干燥器干燥碳素材料，改型ElkemⅠ型大型密閉電石爐生產(chǎn)電石，電石爐氣凈化采用直接燃燒法爐氣利用技術(shù)。

電石生產(chǎn)主要反應(yīng)是碳化鈣生成反應(yīng)，反應(yīng)如下： CaO+2C→CaC2

電石生產(chǎn)主要副反應(yīng)如下：

CaCO3→CaO+CO2；CO2+C→2CO；H2O+C→CO+H2； MgO+C→Mg+CO；SiO2+2C→Si+2CO；R2O3+3C→2R+3CO

電石生產(chǎn)包括炭材干燥、配料、碳化鈣生成反應(yīng)、出料、冷卻、破碎及爐氣處理等過(guò)程[5]。

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畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 1.5.2乙炔工段

1)反應(yīng)原理：采用濕法乙炔生產(chǎn)工藝技術(shù)。電石與水反應(yīng)生成乙炔，電石中的雜質(zhì)也發(fā)生同樣反應(yīng)。

乙炔生成反應(yīng)：CaC2+2H2O→C2H2+Ca(OH)2； 副反應(yīng)：

CaS+2H2O→H2S+Ca(OH)2；Ca3P2+6H2O→2PH3+3Ca(OH)2； Ca3N2+6H2O→2NH3+3Ca(OH)2；Ca3As+6H2O→2AsH3+3Ca(OH)2； CaO+H2O→Ca(OH)2。

乙炔凈化反應(yīng)：粗乙炔中含有H2S、PH3、NH3和AsH3等雜質(zhì)，采用次氯酸鈉進(jìn)行凈化。反應(yīng)式如下：

4H2S+4NaClO→H2SO4+4NaCl；PH3+4NaClO→H3PO4+4NaCl； AsH3+4NaClO→H4AsO4+4NaCl。

2)生產(chǎn)工藝流程：濕法乙炔生產(chǎn)過(guò)程包括乙炔發(fā)生、乙炔凈化及干燥、電石渣漿處理等。在乙炔發(fā)生器中，電石與水反應(yīng)生成乙炔，粗乙炔經(jīng)水洗塔用循環(huán)水洗滌冷卻、凈化塔用次氯酸鈉洗滌除去雜質(zhì)、堿洗塔除去酸性雜質(zhì)、水洗除堿、低溫水冷卻、變壓吸附干燥后送去VCM合成。電石水解反應(yīng)生成乙炔同時(shí)副產(chǎn)電石渣，主要成分是Ca(OH)2，并含有硫化物等雜質(zhì)。每生產(chǎn)一噸PVC樹(shù)脂，同時(shí)產(chǎn)生含固量10%~15%的電石渣漿約10~15噸。經(jīng)壓濾機(jī)過(guò)濾后，產(chǎn)生含固量30%~35%的電石渣漿約3噸。電石渣是乙炔法PVC生產(chǎn)最大的污染源和污染物。電石渣經(jīng)壓濾后可用做建材出售。電石渣澄清液再進(jìn)行進(jìn)一步處理。

1.5.3氯乙烯工段

1)反應(yīng)原理：乙炔法氯乙烯生產(chǎn)采用乙炔與氯化氫固定床氣相催化合成技術(shù)。以活性炭為載體的氯化汞為催化劑，乙炔與氯化氫反應(yīng)生成氯乙烯，反應(yīng)方程如下：

主反應(yīng)：C2H2+HCl→CH2CHCl；

副反應(yīng)：C2H2+2HCl→C2H4Cl2；

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畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） C2H2+H2O→CH3CHO； C3H4+HCl→C3H5Cl。

2)生產(chǎn)工藝流程氯乙烯生產(chǎn)包括原料氣混合、預(yù)熱、氯乙烯合成、氯乙烯凈化、壓縮、精餾、殘液回收、尾氣回收等單元。自燒堿裝置氯化氫合成工序送來(lái)的氯化氫氣體進(jìn)入氯化氫冷卻器，用5℃水間接冷卻。濕乙炔氣經(jīng)阻火器與氯化氫氣體以1：1.05~1.1的比例進(jìn)入混合器中進(jìn)行混合，然后進(jìn)入石墨冷卻器用35℃左右鹽水進(jìn)行冷卻脫水，再經(jīng)酸霧過(guò)濾器除掉氣體中所夾帶的酸霧后進(jìn)入預(yù)熱器預(yù)熱，達(dá)到指定溫度后進(jìn)入轉(zhuǎn)化器進(jìn)行反應(yīng)，生成粗氯乙烯氣體。合成反應(yīng)氣經(jīng)汞吸附器除去物流中的升華汞，經(jīng)冷卻器冷卻后進(jìn)入降膜吸收器經(jīng)酸洗吸收大部分未反應(yīng)的氯化氫，經(jīng)水洗塔用水吸收殘余的氯化氫，再經(jīng)堿洗塔洗滌殘存的酸性物質(zhì)后，氯乙烯合成氣壓縮液化。采用兩段壓縮，兩段冷卻冷凝技術(shù)，在全凝器中，加壓的合成氣首先用循環(huán)水冷卻冷凝，未凝氣再用冷凍水進(jìn)一步冷凝，得液態(tài)粗氯乙烯送球罐貯存。全凝器排出的不凝氣進(jìn)入尾氣冷凝器，采用冷凍鹽水冷凝冷卻，以盡可能減少尾氣中的氯乙烯。最后氯乙烯尾氣采用變壓吸附技術(shù)進(jìn)行回收氯乙烯及乙炔。液態(tài)氯乙烯采用三塔精餾系統(tǒng)進(jìn)行精制。低沸塔除去低沸物；高沸塔除去高沸物，高沸塔頂?shù)玫?9.99%氯乙烯單體，經(jīng)固堿干燥脫水得到聚合級(jí)單體送去聚合單元。高沸塔底排出的含有氯乙烯、二氯乙烷、二氯乙烯高沸物，在回收塔中回收氯乙烯返回精餾系統(tǒng)，釜?dú)堃貉b桶外運(yùn)出售。

1.5.4聚氯乙烯工段

采用懸浮聚合工藝技術(shù)生產(chǎn)PVC。生產(chǎn)過(guò)程包括單體和無(wú)離子水準(zhǔn)備、溶液配制、防粘釜?jiǎng)┡渲萍案邏核甯?、聚合、單體回收、漿料汽提、離心干燥、混料和包裝等單元。

1)VCM和脫鹽水的貯存與加料：新鮮VCM和回收VCM經(jīng)計(jì)量后，按一定的比例加入聚合釜內(nèi)；根據(jù)聚合反應(yīng)的初始溫度要求，冷、熱脫鹽水按一定比例混合后送入聚合釜，發(fā)生聚合反應(yīng)，反應(yīng)過(guò)程中聚合釜注入卒卜充水。

2)化學(xué)品配制。

3)聚合反應(yīng)：聚合釜加入VCM、各種化學(xué)品及熱脫鹽水。加入引發(fā)劑，聚

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畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 合反應(yīng)立即開(kāi)始，控制聚合反應(yīng)溫度恒定。當(dāng)達(dá)到設(shè)定的轉(zhuǎn)化率時(shí)，加入終止劑終止聚合反應(yīng)。然后將PVC漿料及未反應(yīng)的VCM排至出料槽，在出料槽內(nèi)完成未反應(yīng)的VCM回收；出料槽中的漿料用漿料輸送泵送至漿料緩沖槽，進(jìn)行漿料汽提回收VCM。聚合釜出料結(jié)束后，對(duì)聚合釜抽真空。聚合釜需要定期清洗。

4)VCM回收：VCM的回收在出料槽中進(jìn)行，回收VCM貯槽排水含有VCM。VCM回收尾氣送VCM冷凝回收處理系統(tǒng)。

5)漿料汽提：漿料經(jīng)回收VCM后送入汽提塔，VCM被汽提出來(lái)。汽提后漿料用泵送至干燥工序。

6)廢水汽提：來(lái)自聚合釜涂壁沖洗水、回收VCM貯槽排水、回收壓縮機(jī)密封水排水、漿料汽提塔塔頂冷凝器冷凝水收集于廢水貯槽中。用廢水汽提塔提出廢水中所含VCM，送至冷凝系統(tǒng)冷凝冷卻回收，回收VCM經(jīng)回收VCM貯槽返回聚合系統(tǒng)。

7)樹(shù)脂干燥：汽提漿料送入離心機(jī)進(jìn)行機(jī)械脫水，再加入流化床干燥器進(jìn)行干燥。干燥器尾氣經(jīng)兩級(jí)旋風(fēng)分離后通過(guò)排風(fēng)機(jī)排空。干燥后的成品樹(shù)脂用氣力輸送系統(tǒng)送入產(chǎn)品料倉(cāng)或包裝料倉(cāng)。

1.5.5電石法生產(chǎn)聚氯乙烯的綠化

1)乙炔生產(chǎn)過(guò)程中的降耗及防污染

國(guó)內(nèi)由電石生產(chǎn)乙炔均采用濕式發(fā)生法，耗水高，乙炔溶解于水損失大，乙炔產(chǎn)率低，僅為96%，電石泥處理困難，上清液污染嚴(yán)重，這些是抑制電石法PVC發(fā)展的主要原因之一。

a開(kāi)展干式乙炔發(fā)生器的研制

干法乙炔發(fā)生是用略過(guò)理論量的水分解碳化鈣，所得氫氧化鈣是干的，為粉末狀。過(guò)量的水被反應(yīng)放出的熱所蒸發(fā)，反應(yīng)溫度大致在100~110℃。水與碳化鈣的比例為1.2：1，氫氧化鈣含水量為4%~10%。干式乙炔發(fā)生器又分立式和臥式兩種，臥式乙炔發(fā)生器的主要優(yōu)點(diǎn)是電石不需粉碎，產(chǎn)生的氫氧化鈣可以采用壓縮空氣進(jìn)行運(yùn)輸。不足之處是外殼是轉(zhuǎn)動(dòng)的，消耗動(dòng)力較多。

而立式乙炔發(fā)生器不存在上述缺點(diǎn)，但其增加了電石粉碎系統(tǒng)。立式乙炔

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畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 發(fā)生器內(nèi)有7~10層板架，有的靠中心部分開(kāi)孔，其余周邊開(kāi)孔，互相交錯(cuò)。中心耙每3min轉(zhuǎn)10轉(zhuǎn)，把電石從上一層板移落至下一層。粒徑小于4mm的電石經(jīng)加料斗和螺旋輸送機(jī)不斷進(jìn)入發(fā)生器上層架板。水則通過(guò)8個(gè)噴嘴把電石塊噴淋濕，發(fā)生電石水解反應(yīng)。生成的乙炔氣經(jīng)上部導(dǎo)管排出。生成的氫氧化鈣干粉經(jīng)底部螺旋輸送器排出。為了防止氫氧化鈣“搭橋”，另外裝有機(jī)械攪動(dòng)器，落下的氫氧化鈣經(jīng)螺旋下料機(jī)排出。發(fā)生器下部裝有蒸汽伴熱夾套，保持大約100℃的溫度，操作壓力一般為40~50kPa，電石分解率為99%，以純碳化鈣計(jì)乙炔收率>98.5%。

干法乙炔發(fā)生器的優(yōu)點(diǎn)極為顯著，生產(chǎn)能力大，1kg電石消耗水量1.2~1.3kg；設(shè)備占地面積小，僅為濕式發(fā)生器的25%；乙炔損失量少，收率高，廢渣含水量少，便于回收利用。各企業(yè)應(yīng)聯(lián)合起來(lái)共同研制出干式發(fā)生器，風(fēng)險(xiǎn)同擔(dān)，利益共享。

b消除乙炔工序的廢液

濕法乙炔發(fā)生工藝會(huì)產(chǎn)生大量的廢液，有中和塔出來(lái)的廢堿液、清凈塔出來(lái)的廢次氯酸鈉液、冷卻塔下來(lái)的冷卻水，還有電石渣上清液，后兩者占乙炔發(fā)生工序用水的絕大部分。每生產(chǎn)1tPVC用于乙炔發(fā)生水約10t，而冷卻塔用水約7t。除用于電石分解化學(xué)反應(yīng)水0.62t外，其余全部為移去反應(yīng)熱用水。生產(chǎn)1tPVC可產(chǎn)生1.2~1.5tCa(OH)2，若以經(jīng)過(guò)壓濾的電石渣中含水30%計(jì)，則仍有10+7-0.62-1.2×(1/0.7-1)=15.87(t)廢水可供重復(fù)使用。廢堿液與廢次氯酸鈉液可直接打入發(fā)生器作為發(fā)生用水。上清液需經(jīng)換熱將溫度降到35℃左右，一方面減少水的用量，降低乙炔的溶解損失；另一方面可增大Ca(OH)2在水中的溶解度，防止其在發(fā)生器入口的部位沉積出來(lái)堵塞管路。冷卻塔下水也應(yīng)在發(fā)生器水入口處與電石泥上清液混合，以降低Ca(OH)2的濃度，作用也是防止Ca(OH)2在發(fā)生器入口高溫處沉積。有關(guān)電石渣上清液中有害雜質(zhì)的累積筆者作過(guò)推導(dǎo)，其量可穩(wěn)定在一個(gè)常數(shù)范圍內(nèi)，不會(huì)影響產(chǎn)品質(zhì)量。

c電石渣的處理及應(yīng)用

有關(guān)電石渣綜合利用問(wèn)題研究頗廣，燒制水泥，用作皂化劑以部分代替石灰或燒堿以及生產(chǎn)漂粉液、漂粉精等的報(bào)道很多但似乎對(duì)全面解決電石渣的重復(fù)利用及普遍性方面仍有繼續(xù)探索的必要。

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畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 2)氯乙烯生產(chǎn)過(guò)程中的環(huán)境友好行為

在氯乙烯生產(chǎn)過(guò)程中，廣大PVC工作者為保護(hù)環(huán)境、降低消耗及節(jié)省資源做了大量卓有成效的工作。在全凝器和精餾塔尾氣的回收利用上采用活性炭吸附、溶劑吸收、膜法回收以及活性炭纖維吸附等，基本上將尾氣中所含的VCM及乙炔全部回收再利用。將用于粗VCM洗滌的泡沫塔、水洗塔、堿洗塔結(jié)合成一個(gè)整體，水閉路循環(huán)，回收全部的HCl，所有的水不排放，并綜合利用合成爐及轉(zhuǎn)化器熱量等，但仍然有許多工作要做。 a低揮發(fā)性汞觸媒的研制

目前國(guó)內(nèi)用于乙炔與HCl反應(yīng)合成VCM的觸媒幾乎全部是氯化汞-活性炭，1噸VCM消耗約1kg，這個(gè)問(wèn)題應(yīng)引起全體電石法PVC生產(chǎn)者的關(guān)注。從環(huán)保上講，由于氯化汞蒸氣分壓較高、相對(duì)密度大、擴(kuò)散慢，所以對(duì)人體危害更大。它腐蝕人體黏膜，人與之接觸后可引起嚴(yán)重惡心、嘔吐、吐血、腎傷害和虛脫衰竭，甚至死亡。因此，要嚴(yán)格控制其揮發(fā)及排放量，氯化汞常溫下部分揮發(fā)，80℃、60h失重4%，101.5℃、60h失重61.3%。從資源上講，20世紀(jì)80年代到90年代，汞資源的形勢(shì)還比較樂(lè)觀。中國(guó)當(dāng)時(shí)的汞儲(chǔ)量豐富，僅次于西班牙、前蘇聯(lián)、前南斯拉夫和意大利，位居世界第五位。國(guó)內(nèi)汞礦主要分布在黔、湘、陜、青、川、滇等省，其中貴州汞儲(chǔ)量占全國(guó)50%以上。萬(wàn)山曾是世界聞名的汞礦山。近20年來(lái)，由于PVC工業(yè)、電池工業(yè)的發(fā)展，加速了汞資源的消耗，目前國(guó)內(nèi)汞資源已基本枯竭。貴州萬(wàn)山、銅仁、丹寨、新晃和務(wù)川以及湖南等的著名汞礦山已無(wú)汞可采?，F(xiàn)僅存陜西旬陽(yáng)十幾個(gè)小規(guī)模個(gè)體礦山勉強(qiáng)維持生產(chǎn)，總計(jì)有20噸/月的產(chǎn)量。出于對(duì)環(huán)保的考慮，國(guó)家明令不允許汞的進(jìn)口，即使有進(jìn)口，按目前的消耗，世界汞礦也維持不了幾年。另外，氯化汞-活性炭觸媒使用初期需在130~150℃下培養(yǎng)30天以上這對(duì)生產(chǎn)能力也有很大影響，且易破碎，需經(jīng)常過(guò)篩；易板結(jié)，需經(jīng)常翻倒，使用很不方便。

為克服上述不足，石家莊科創(chuàng)助劑有限公司開(kāi)發(fā)了新型環(huán)保汞-分子篩催化劑，在中試中同活性炭觸媒相比，該催化劑顯示出極大的優(yōu)越性。在200℃下對(duì)兩種觸媒進(jìn)行了揮發(fā)性對(duì)比，5h氯化汞-活性炭汞化物損失32%，而汞-分子篩觸媒僅損失6.5%，可見(jiàn)后者揮發(fā)性遠(yuǎn)小于前者。隨后在生產(chǎn)裝置上進(jìn)行試

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畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 驗(yàn)，反應(yīng)是在具0根列管的正常生產(chǎn)用轉(zhuǎn)化器中進(jìn)行的，此轉(zhuǎn)化器為后臺(tái)轉(zhuǎn)化器。反應(yīng)從150℃開(kāi)始，反應(yīng)10h后將溫度提到160℃，再隔10h后提到170℃、180℃…依次遞增。反應(yīng)器冷卻水溫為98℃，水量恒定，靠提高乙炔和氯化氫通量來(lái)升溫度。此反應(yīng)器出口設(shè)有的取樣點(diǎn)。從150~180℃這40h的連續(xù)試驗(yàn)得到的結(jié)果好得驚人，在轉(zhuǎn)化器出口取樣中幾乎全是VC而分析不出乙炔和二氯乙烷等雜質(zhì)，而其他轉(zhuǎn)化器出口含乙炔量平均為1.6%。但從180℃提溫后的第4h尾氣中的乙炔含量突然變?yōu)?%，與此轉(zhuǎn)化器入口所含乙炔量基本相同，試驗(yàn)也因此而停止。但就其高活性、高選擇性、低揮發(fā)性、高強(qiáng)度及耐磨、耐破碎等特性來(lái)看，該反應(yīng)值得人們?nèi)ヌ剿?，以查清原因，進(jìn)一步完善，直至成功。 b開(kāi)發(fā)大型轉(zhuǎn)化器

現(xiàn)國(guó)內(nèi)采用的轉(zhuǎn)化器大都由557×3.5×3000無(wú)縫鋼管用鋼板脹接而成，列管根數(shù)由610根至810根不等。為充分利用觸媒，轉(zhuǎn)化器先串聯(lián)再并聯(lián)，乙炔與HCl在0.04~0.07MPa表壓下通過(guò)觸媒進(jìn)行反應(yīng)。平均單臺(tái)轉(zhuǎn)化器生產(chǎn)能力為1500~1800t。隨著聚氯乙烯生產(chǎn)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，20萬(wàn)t/a以上規(guī)模的裝置將不在少數(shù)，以目前尺寸的轉(zhuǎn)化器計(jì)，其數(shù)量將超過(guò)100臺(tái)，看上去的確很壯觀，但從占地面積、設(shè)備維護(hù)等方面看都十分不利，已不適應(yīng)電石乙炔法聚氯乙烯的發(fā)展要求。國(guó)外曾有過(guò)觸媒容量為6m3的大型高效轉(zhuǎn)化器，單臺(tái)VC生產(chǎn)能力可達(dá)8500t/a，除了在觸媒容積上增大外，還有較高的操作壓力，約0.45MPa，乙炔與HCl的空速也較大[6]。

1.6汽提塔的操作關(guān)鍵

汽提塔是懸浮法PVC樹(shù)脂生產(chǎn)過(guò)程中的重要設(shè)備之一，其作用是在聚合反應(yīng)后回收PVC漿料中溶解吸附的未反應(yīng)VCM，使樹(shù)脂中殘留VCM含量達(dá)到規(guī)定的指標(biāo)。

在生產(chǎn)裝置確定后，控制塔工藝參數(shù)是確保殘留VCM含量合格的關(guān)鍵。主要涉及流量負(fù)荷、漿料中VCM初始含量、操作溫度與壓力、漿料與蒸汽通量(停留時(shí)間)等。控制塔不同的工藝參數(shù)對(duì)環(huán)保、能耗、安全均有影響[7]。

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畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 1.6.1穩(wěn)定漿料流量減少負(fù)荷波動(dòng)

汽提塔操作要連續(xù)與穩(wěn)定。蒸汽壓力與漿料流量的波動(dòng)會(huì)降低汽提效率，漿料流量的變化對(duì)汽提效率也有很大的影響。

1)減少汽提塔的開(kāi)停車次數(shù)。在開(kāi)停車時(shí)，塔內(nèi)工況連續(xù)變化、不易掌握，殘留VCM含量極易超標(biāo)，而且此時(shí)塔內(nèi)壓力急劇變化，沖水時(shí)甚至形成負(fù)壓，會(huì)使塔壁和死角粘附的變色樹(shù)脂受震動(dòng)而脫落，影響樹(shù)脂質(zhì)量。

2)避免流量大起大落，否則系統(tǒng)溫度與壓力會(huì)發(fā)生變化，樹(shù)脂質(zhì)量會(huì)出現(xiàn)差異。生產(chǎn)中應(yīng)根據(jù)聚合釜出料時(shí)間、出料槽液位、離心機(jī)供料槽液位小幅度調(diào)整流量，建議每次調(diào)整漿料流量的幅度在3~5m3/h。

3)防止因管道或設(shè)備堵塞影響流量。生產(chǎn)中常見(jiàn)的堵塞情況主要有：a汽提塔供料槽過(guò)濾器堵塞。由于前道過(guò)濾器過(guò)濾效果不佳，使少量塑化物在此積累，發(fā)生堵塞。高壓水沖洗與排放過(guò)濾器不僅浪費(fèi)軟水，還使塔的操作發(fā)生波動(dòng)，影響產(chǎn)品質(zhì)量。生產(chǎn)中應(yīng)盡量發(fā)揮前道過(guò)濾器的作用，減少對(duì)此過(guò)濾器的影響，穩(wěn)定塔的操作工況。b螺旋板換熱器堵塞。生產(chǎn)中螺旋板換熱器曾發(fā)生堵塞，拆開(kāi)檢查發(fā)現(xiàn)換熱器出塔通道完全堵塞。堵塞物有兩種：一種是因塔底高溫生成燒焦的紅褐色樹(shù)脂塊，另一種是漿料出塔泵機(jī)封、葉輪與泵殼磨出的絲條狀塑化物(后者占絕大多數(shù))，該堵塞物只能用高壓水進(jìn)行處理。生產(chǎn)中應(yīng)加強(qiáng)對(duì)相關(guān)部位的檢查。c塔進(jìn)料噴頭與上層塔板堵塞。主要還是由少量漏網(wǎng)的塑化物積累(也有部分結(jié)垢物)造成堵塞。因蓮噴頭流通面積小，而且清理不便，格林艾普公司已將蓮噴頭取消，增大了塔板面積，延長(zhǎng)了清理周期。

綜上所述，只有穩(wěn)定了流量，才能不斷地優(yōu)化調(diào)整塔的運(yùn)行參數(shù)，使其達(dá)到要求[8]。

1.6.2漿料中VCM初始含量的影響

在汽提操作中，每當(dāng)聚合釜出料時(shí)，出料槽的槽壓升高，汽提的其他工況不變時(shí)，塔頂回收的VCM量會(huì)增多，表現(xiàn)為塔頂壓力升高、塔頂回收自動(dòng)控制閥開(kāi)大甚至開(kāi)足。這是因?yàn)檩^高的壓力下漿料含有較多的VCM所致。如果VCM含量超過(guò)了塔的處理能力，產(chǎn)品的質(zhì)量就會(huì)受到影響。所以，生產(chǎn)中應(yīng)控

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畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 制出料槽向汽提供料槽的翻料速度，使汽提供料槽處于穩(wěn)定的、較低的壓力下，以穩(wěn)定漿料中VCM的初始含量，為穩(wěn)定汽提操作提供有利條件。如發(fā)現(xiàn)槽壓升高，應(yīng)及時(shí)、合理地降低漿料流量，并調(diào)整蒸汽流量，使影響最小化。

1.6.3汽提操作的影響

當(dāng)流量與漿料中VCM初始含量得到保證后，影響汽提質(zhì)量的因素就是操作溫度、壓力、漿料與蒸汽通量(停留時(shí)間)的控制。在汽提操作過(guò)程中，主要是操作溫度的控制。經(jīng)研究得知：PVC中殘留VCM的脫吸機(jī)理有擴(kuò)散和沸騰兩者同時(shí)進(jìn)行的形式。沸騰降低了樹(shù)脂顆粒表面的VCM濃度，促使顆粒內(nèi)部的VCM向外擴(kuò)散。擴(kuò)散有樹(shù)脂中的VCM向水相擴(kuò)散、水相中的VCM向氣相擴(kuò)散的過(guò)程，其中VCM在固、水、氣相中的平衡濃度一般為1000：100：1。要提高VCM的脫除速度，必須保持其在水中的濃度最小，這是汽提速度的控制步驟。因?yàn)樘岣邼{料溫度可以增大PVC上面VCM蒸氣壓，提高VCM從PVC中擴(kuò)散速度，同時(shí)由于水相溫度的升高，VCM溶解度降低，更促進(jìn)VCM從PVC粒子中轉(zhuǎn)移至水相及VCM從水相轉(zhuǎn)移至氣相的速度。因此操作溫度越高，汽提效果越好。生產(chǎn)的樹(shù)脂型號(hào)不同，汽提的溫度也有差異。生產(chǎn)PVC-SG7、8型樹(shù)脂熔結(jié)程度較PVC-SG3、5型樹(shù)脂高，需要稍高的操作溫度。但由于樹(shù)脂不易長(zhǎng)時(shí)間受熱，故在滿足質(zhì)量的前提下，操作溫度應(yīng)盡可能低。操作壓力也是不可忽視的工藝指標(biāo)，壓力越低越有利于脫吸VCM。有些廠家甚至通過(guò)提高真空度、降低沸騰溫度和氣相中VCM濃度來(lái)增大擴(kuò)散推動(dòng)力，使脫吸速率加快。漿料與蒸汽通量相互影響。進(jìn)塔的一部分蒸汽用于加熱漿料，釋放潛熱與顯熱后，自身化作冷凝水隨漿料流向后道工序；另一部分蒸汽鼓動(dòng)漿料，穿塔而過(guò)，最后成為塔頂冷凝水。實(shí)際上，人為劃分的兩部分蒸汽是個(gè)整體，在不同塔板上發(fā)揮著各自的作用。根據(jù)生產(chǎn)實(shí)踐計(jì)算，對(duì)已確定的漿料(指型號(hào)、配方、工藝已定)而言，加熱漿料消耗蒸汽總量有一個(gè)較穩(wěn)定的值，變化范圍不大；而成為塔頂冷凝水的蒸汽則隨生產(chǎn)流量的變化有較大范圍的波動(dòng)。

當(dāng)漿料流量過(guò)小時(shí)，蒸汽耗量會(huì)明顯上升，否則難以保證產(chǎn)品質(zhì)量；當(dāng)漿料流量適中時(shí)，蒸汽耗量較理想；當(dāng)漿料流量再增大時(shí)，蒸汽耗量會(huì)先減小再增大，最后塔壓上升，無(wú)法正常生產(chǎn)。因此，應(yīng)先控制漿料流量在合理的范圍

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畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 內(nèi)，再調(diào)整蒸汽流量，并穩(wěn)定工況進(jìn)行生產(chǎn)，生產(chǎn)中更應(yīng)極力避免低流量汽提操作。

1.7國(guó)內(nèi)外聚氯乙烯的市場(chǎng)與生產(chǎn)狀況

1.7.1全球聚氯乙烯的生產(chǎn)狀況

聚氯乙烯是僅次于聚乙烯的第二大通用塑料。自1997年以來(lái)，PVC的產(chǎn)量以3%/a速度遞增。2001年，全球PVC生產(chǎn)能力已達(dá)到3313萬(wàn)噸，消費(fèi)水平比2000年略有增加，為2882萬(wàn)噸。2003年7月全球約有50個(gè)國(guó)家、150個(gè)廠家生產(chǎn)PVC，2005年全球產(chǎn)量達(dá)3130萬(wàn)噸，需求量達(dá)3117萬(wàn)噸。2006年世界PVC產(chǎn)能3562萬(wàn)噸，實(shí)際產(chǎn)量3262萬(wàn)噸，產(chǎn)量的增長(zhǎng)主要來(lái)自中國(guó)。2007年和2008年世界PVC生產(chǎn)能力分別達(dá)到3810萬(wàn)t/a和3900萬(wàn)t/a，2009年世界PVC總生產(chǎn)能力達(dá)到約4000萬(wàn)t/a，主要生產(chǎn)能力分布見(jiàn)表1，其中，北美801.6萬(wàn)t/a，占20.2%；南美128.5萬(wàn)t/a，占3.2%；西歐411.5萬(wàn)t/a，占10.4%；東221.5萬(wàn)t/a，占5.6%；中東/非州81.7萬(wàn)t/a，占2.0%；亞太地區(qū)2330.6萬(wàn)t/a，占58.6%[9]。

表1-1 2009年全球主要PVC生產(chǎn)能力分布

地區(qū) 北美 美國(guó) 加拿大

生產(chǎn)商 Shintech OxyVinyls 喬治亞海灣 臺(tái)塑

Westlake聚合物 OxyVinyls 喬治亞海灣

生產(chǎn)能力/(萬(wàn)t/a) 801.6 234.0 140.0 152.5 152.0 77.1 28.0 18.0

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畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 1.7.2我國(guó)聚氯乙烯的市場(chǎng)與生產(chǎn)狀況

據(jù)統(tǒng)計(jì)，2006年、2007年、2008年和2009年我國(guó)PVC生產(chǎn)能力分別為1158萬(wàn)t/a、1448萬(wàn)t/a、1581.5萬(wàn)t/a和1781萬(wàn)t/a，產(chǎn)量分別為823.8萬(wàn)噸、971.6萬(wàn)噸、881.6萬(wàn)噸和915萬(wàn)噸。

據(jù)統(tǒng)計(jì)，2009年年底我國(guó)有PVC生產(chǎn)企業(yè)104家，總生產(chǎn)能力為1781萬(wàn)t/a，其中電石法94家，生產(chǎn)能力為1362萬(wàn)t/a，占總生產(chǎn)能力的76.5%。2009年我國(guó)PVC總產(chǎn)量為915萬(wàn)噸，其中電石法PVC產(chǎn)量7萬(wàn)噸，占總產(chǎn)量的82.4%。

由于國(guó)內(nèi)PVC產(chǎn)量不斷增長(zhǎng)，中國(guó)PVC進(jìn)口量呈逐年下降趨勢(shì)。2007年我國(guó)進(jìn)口PVC130.4萬(wàn)噸，出口75.3萬(wàn)噸，表觀消費(fèi)量為1026.8萬(wàn)噸。2008年中國(guó)PVC進(jìn)口112.7萬(wàn)噸(比2007年下降13.6%)，出口.6萬(wàn)噸(比2007年下降14.2%)，表觀消費(fèi)量為929.7萬(wàn)噸(比2007年下降9.4%)，產(chǎn)量/表觀消費(fèi)量為94.8%，進(jìn)口/表觀消費(fèi)量為12.1%，進(jìn)口依存度為5.2%(比2007年下降0.4百分點(diǎn))。2009年中國(guó)PVC產(chǎn)量為915萬(wàn)噸(比5第9期錢伯章：國(guó)內(nèi)外PVC行業(yè)分析綜述2008年增長(zhǎng)3.8%)，進(jìn)口195.5萬(wàn)噸(比2008年增長(zhǎng)73.5%)，出口27.5萬(wàn)噸(比2008年下降57.4%)，表觀消費(fèi)量為1083.5萬(wàn)噸(比2008年增長(zhǎng)16.5%)，產(chǎn)量/表觀消費(fèi)量為84.4%，進(jìn)口/表觀消費(fèi)量為18.0%，進(jìn)口依存度為15.6%(比2008年增長(zhǎng)10.4百分點(diǎn))。2009年，我國(guó)累計(jì)進(jìn)口PVC195.5萬(wàn)噸，同比大幅增長(zhǎng)73.5%，進(jìn)口量所占比例較2008年提高了5.1百分點(diǎn)。進(jìn)口量猛增嚴(yán)重沖擊了國(guó)內(nèi)市場(chǎng)。

我國(guó)已經(jīng)成為世界上最大的PVC生產(chǎn)國(guó)和消費(fèi)國(guó)。然而，受全球金融危機(jī)的影響，國(guó)際市場(chǎng)需求低迷，貿(mào)易保護(hù)主義盛行。同時(shí)國(guó)內(nèi)PVC生產(chǎn)能力嚴(yán)重過(guò)剩，全行業(yè)開(kāi)工率持續(xù)走低，整個(gè)PVC行業(yè)陷入內(nèi)外交困的局面。

據(jù)中國(guó)商品市場(chǎng)信息公司(CBI)分析人士指出：中國(guó)PVC市場(chǎng)正在走向自給自足，并已出現(xiàn)供過(guò)于求。2008年，中國(guó)擁有98套PVC生產(chǎn)裝置，總生產(chǎn)能力1581萬(wàn)t/a，占世界總生產(chǎn)能力的40%。但是有些建設(shè)項(xiàng)目正在被擱置，預(yù)計(jì)到2012年的需求增長(zhǎng)率將僅為4.4%/a。這是由于受到經(jīng)濟(jì)危機(jī)與電石法PVC生產(chǎn)商經(jīng)濟(jì)性下降的雙重影響。分析人士指出：盡管中國(guó)正在實(shí)現(xiàn)自給自足，但預(yù)計(jì)PVC仍將繼續(xù)大量進(jìn)口，2009年進(jìn)口量達(dá)到195.5萬(wàn)噸，2012年進(jìn)

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畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 口量仍將會(huì)保持在100萬(wàn)噸水平。

CBI分析人士指出：在發(fā)達(dá)國(guó)家，PVC管材約占市場(chǎng)的70%~80%，而中國(guó)僅占50%。預(yù)計(jì)到2012年，中國(guó)對(duì)PVC管材的需求將以10%/a的速度增長(zhǎng)，而PVC型材的消費(fèi)增長(zhǎng)率為9%/a。隨著中國(guó)經(jīng)濟(jì)刺激性計(jì)劃的出臺(tái)和城市化發(fā)展加快，預(yù)計(jì)PVC管材和型材仍將快速發(fā)展。中國(guó)也在推行某些強(qiáng)制性法規(guī)，這將有助于發(fā)展國(guó)內(nèi)的PVC型材和塑鋼門(mén)窗工業(yè)。2010年中國(guó)有望新增近500萬(wàn)t/a的PVC生產(chǎn)能力，到2010年年底中國(guó)PVC生產(chǎn)能力將達(dá)到約2300萬(wàn)t/a。但由于生產(chǎn)成本提高，2009年中國(guó)PVC開(kāi)工率僅為50%左右，如果2010年仍維持這一水平，則2010年中國(guó)的PVC產(chǎn)量1100萬(wàn)噸左右。在需求方面，2010年中國(guó)的PVC需求增速將放緩至8%，而在2009年時(shí)達(dá)到二位數(shù)的增長(zhǎng)速度。預(yù)計(jì)2010年中國(guó)將消費(fèi)PVC近1200萬(wàn)噸[9]。

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畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第二章 工藝流程說(shuō)明

本次設(shè)計(jì)的生產(chǎn)核心包括乙炔發(fā)生工藝、氯乙烯合成工藝、聚合生產(chǎn)工藝、汽提工藝、離心干燥工藝五大工藝過(guò)程。

下面分別給予介紹。

2.1乙炔發(fā)生工段工藝流程

桶裝或袋裝電石經(jīng)過(guò)破碎機(jī)破碎后，由皮帶機(jī)送到電石大貯斗內(nèi)，再?gòu)碾娛筚A斗放入加料斗，經(jīng)計(jì)量后借電石吊斗、電磁振動(dòng)器連續(xù)加入乙炔發(fā)生器。電石水解產(chǎn)生的粗乙炔氣由乙炔發(fā)生器頂部逸出，經(jīng)噴淋預(yù)冷器、正水封進(jìn)入冷卻塔和乙炔氣柜。來(lái)自發(fā)生器經(jīng)冷卻后的乙炔氣，進(jìn)入乙炔壓縮機(jī)加壓，然后經(jīng)清凈塔除去粗乙炔氣中的PH3、H2S等雜質(zhì)，再經(jīng)中和塔、冷凝器等除去酸和水分。精制后的精乙炔氣送往氯乙烯合成轉(zhuǎn)化工序。

2.2氯乙烯合成工段工藝流程

來(lái)自乙炔工段的乙炔氣經(jīng)乙炔砂封與來(lái)自綠化氫工段的氯化氫氣體以1：1.05~1.1配比進(jìn)入混合器，混合后的氣體經(jīng)兩組石墨冷卻器冷卻后進(jìn)入除霧器進(jìn)一步脫水，脫水后的混合氣進(jìn)入預(yù)熱器，開(kāi)溫后的混合氣體進(jìn)入裝有綠化汞觸媒的一組轉(zhuǎn)化器進(jìn)行第一次轉(zhuǎn)化，經(jīng)過(guò)初步轉(zhuǎn)化的混合氣體再進(jìn)入二組轉(zhuǎn)化器，反應(yīng)后的粗氯乙烯進(jìn)入脫汞罐脫汞后進(jìn)入除沫冷卻器降溫，降溫后進(jìn)入制酸塔，回收氣體中的氯化氫進(jìn)入水洗塔，然后進(jìn)入堿洗塔，然后經(jīng)除沫器，一部分進(jìn)入氣柜一部分進(jìn)入壓縮機(jī)，壓縮后的氣體進(jìn)入全凝器，沒(méi)有冷卻的氣體進(jìn)入尾氣回收系統(tǒng)達(dá)標(biāo)后排放。

全凝器和尾氣冷凝器冷凝下來(lái)的氯乙烯液體進(jìn)入粗單體貯槽，除水后氯乙烯液體進(jìn)入低沸塔，塔釜再沸器用熱水加熱塔頂，用0℃水降溫冷卻除去低沸物的粗氯乙烯液體進(jìn)入高沸塔，塔釜再沸器用熱水加熱塔頂，用0℃水冷卻氣態(tài)氯乙烯進(jìn)入成品冷凝器，用0℃水冷凝成液體氯乙烯，成品氯乙烯進(jìn)入單體貯槽貯存再送聚合工段。

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畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）

2.3聚合工段生產(chǎn)工藝流程

先將去離子水加入聚合釜內(nèi)，在攪拌下繼續(xù)加入分散劑水溶液和其他助劑，后加引發(fā)劑，密閉抽真空，必要時(shí)以氮排除釜內(nèi)的空氣。最后加入單體，升溫至預(yù)定溫度進(jìn)行聚合。為了縮短聚合時(shí)間，也可以將排氧后的釜內(nèi)物料加熱至預(yù)定溫度，而后引入單體聚合。采用這一加料方案易使引發(fā)劑分散不均勻，局部過(guò)濃部分易形成透明塑化粒子，加工時(shí)產(chǎn)生魚(yú)眼，為了克服這一缺點(diǎn)，可將引發(fā)劑配成溶液或乳液，在VCM加入后，再加入釜內(nèi)。

當(dāng)釜內(nèi)單體轉(zhuǎn)化率達(dá)到87%時(shí)，根據(jù)釜內(nèi)壓力下降的情況進(jìn)行出料操作，釜內(nèi)懸浮液液借余壓壓入出料槽，并于出料槽通入蒸汽升溫到75℃左右，脫除的未聚合的單體借槽內(nèi)壓力排入氣柜回收。經(jīng)脫氣后的料漿職出料槽底部排出，經(jīng)樹(shù)脂過(guò)濾器及料漿泵進(jìn)入汽提階段。

該聚乙烯聚合系統(tǒng)屬于放熱反應(yīng)，聚合熱約為10KJ/kg。放出的熱量由夾套中冷卻水帶走。放熱速度與傳熱速度應(yīng)該相等，以保證聚合溫度恒定。氯乙烯聚合機(jī)理上的特點(diǎn)是向單體鏈轉(zhuǎn)移顯著，PVC的聚合度僅決定于溫度，而引發(fā)劑濃度、轉(zhuǎn)化率無(wú)關(guān)。因此，聚合溫度要求控制得十分嚴(yán)格（如±0.2℃）。這就要求引發(fā)體系有平緩的聚合放熱速度，要求聚合釜有良好的傳熱性能，保證及時(shí)散熱。工藝流程圖如下：

圖2.1 聚氯乙烯懸浮聚合的工藝流程圖

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畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）

2.4料漿汽提工段工藝流程

來(lái)自出料槽的料漿，經(jīng)樹(shù)脂過(guò)濾器由料漿泵送經(jīng)熱交換器，與汽提塔排出的高溫料漿進(jìn)行熱交換并被升溫后，進(jìn)入汽提塔頂部，料漿經(jīng)塔內(nèi)篩板小孔流下，與塔底的直接蒸汽逆流接觸，進(jìn)行傳熱傳質(zhì)過(guò)程，樹(shù)脂及水相中殘留的單體即被上升的蒸汽汽提帶逸，其中的水分在塔頂冷凝器冷凝，借管間通入冷卻水冷凝后回流至塔內(nèi)。塔頂排出不冷凝的氯乙烯氣體借塔頂真空泵抽送至氣柜回收。汽提后VCM的含量為≤13.6ppm，塔底經(jīng)汽提脫除大部分殘留單體后的料漿，由料漿泵抽出經(jīng)熱交換器降溫后送入混料槽，待離心干燥處理。

圖2.2 料漿氣提工藝流程圖

2.5離心干燥工段工藝流程

干燥工藝過(guò)程包括兩個(gè)階段：氣流干燥和沸騰干燥。本工藝采用氣流和沸騰兩段干燥裝置來(lái)完成樹(shù)脂的干燥過(guò)程。

汽提后的料液由進(jìn)料泵加入離心機(jī)進(jìn)行分離，得到含水量為20%左右的PVC濾餅，并有螺旋輸送器送入干燥器對(duì)樹(shù)脂進(jìn)行干燥，經(jīng)篩分后得到含揮發(fā)物為0.3~0.4%的PVC樹(shù)脂。

旋風(fēng)干燥器是由一個(gè)帶夾套的圓柱形桶體組成，內(nèi)有一定角度的多層環(huán)形擋板，將干燥器分成若干室，擋板中間是導(dǎo)流板。高速的氣流帶有濕的PVC顆粒，從干燥器的切線方向進(jìn)入下一個(gè)干燥室，熱氣流和樹(shù)脂顆粒在床中高速回旋，離心力將固體顆粒與氣體分開(kāi)，經(jīng)過(guò)在床內(nèi)進(jìn)行傳質(zhì)傳熱，樹(shù)脂顆粒再次

2 2

畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，離心力和重力作用在不同粒徑的顆粒上，造成氣體和顆粒之間的速度出現(xiàn)差異，小離子滯留時(shí)間短，大顆粒滯留時(shí)間長(zhǎng)，這樣不同的粒徑都能得到良好的干燥。

沸騰干燥器是由多孔天花板把干燥器分隔成上下兩個(gè)部分。熱氣流通過(guò)多孔花板把物料吹沸騰，不斷向前移動(dòng)，然后吹冷風(fēng)，離心后的濾餅經(jīng)機(jī)械分散起均勻進(jìn)入干燥器，物料中的水分不斷蒸發(fā)，被熱風(fēng)連續(xù)的帶入大氣中，從而達(dá)到干燥的目的，最后進(jìn)行冷卻以便過(guò)篩包裝。

3 2

畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第三章 物料衡算

3.1物料衡算依據(jù)

略去與計(jì)算無(wú)關(guān)的設(shè)備，物料平衡關(guān)系示意圖如圖3.1所示： M3 M4 M5 M10 M12 M13 M1 聚合釜 出料槽 汽提塔 M9 M11 M14 M2 M6 M7 M8 M15 M17 M19 M離心機(jī) 16 M氣流干燥 18 M沸騰干燥 20

包裝 M21

M1-氯乙烯單體 M2-去離子水 M3-引發(fā)劑（偶氮二異丁氰） M4-終止劑 M5-調(diào)節(jié)劑 M6-防粘釜?jiǎng)? M7-懸浮劑 M8-二次用水

M9-聚合物混合溶液1 M10-回收VC單體1 M11-聚合物混合溶液2 M12-回收VC單體 M13-蒸汽 M14-聚合物混合溶液3 M15-母液 M16-濕物料1 M17-脫去水1 M18-濕物料2 M19-脫去水2 M20-成品1 M21-成品2

圖3.1 物料平衡關(guān)系圖

3.2物料衡算條件

1)明確物料發(fā)生的化學(xué)變化，寫(xiě)出主要的反應(yīng)方程式。

a.對(duì)于單純物料配置，無(wú)相變化和化學(xué)變化，因此不做物料衡算。 b.在聚合釜內(nèi)發(fā)生反應(yīng)，由引發(fā)劑引發(fā)單體進(jìn)行自由基聚合，其反應(yīng)式如下：nCH2?CHCl???CH2?CHCl?n?

4 2

畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 搜集基本數(shù)據(jù)

a.生產(chǎn)能力：年產(chǎn)20.1萬(wàn)噸聚氯乙烯。 b.產(chǎn)品要求：聚氯乙烯含量≥99.95%。 c.生產(chǎn)周期： 300天∕年(24小時(shí)∕天)。

聚合部分屬于間歇操作，每天生產(chǎn)3批。汽提、離心、干燥及包裝部分屬于連續(xù)操作。

d.相關(guān)技術(shù)指標(biāo)

聚合總收率94%，總損失6%。根據(jù)生產(chǎn)統(tǒng)計(jì)數(shù)字，各步驟損失分配如表3-1所示(以聚合釜內(nèi)反應(yīng)生成的聚合物為準(zhǔn))。

表3-1 聚合分配(以SG-5型為準(zhǔn))技術(shù)指標(biāo)

項(xiàng)目?jī)?nèi)容

技術(shù)指標(biāo)

項(xiàng)目?jī)?nèi)容 聚合中損失量

技術(shù)指標(biāo)

1%的聚合物生成量

聚合物后處理?yè)p6%聚合物生成的量 失率 去離子水體積 引發(fā)劑用量 分散劑用量 調(diào)節(jié)劑用量 終止劑用量 防粘釜?jiǎng)┯昧?p>1.4單位體積 0.1%的單體質(zhì)量 0.2%的單體質(zhì)量 0.01%的單體質(zhì)量 0.01%的單體質(zhì)量 0.1%的單體質(zhì)量

沉析的損失量 汽提中的損失量 離心中的損失量 氣流干燥損失量 沸騰干燥損失量 包裝損失量

1%的聚合物生成量 1%的聚合物生成量 1%的聚合物生成量 0.5%的聚合物生成量 0.5%的聚合物生成量 1%的聚合物生成量

3)如表3-2所示，可得出操作周期。

表3-2 操作周期-時(shí)間平衡表

操 作 時(shí)間/min

進(jìn)水 進(jìn)VC 15

15

攪拌 20

升溫 30

反應(yīng) 248

出料 20

清釜置換 20

共計(jì) 390

4)操作條件和控制指標(biāo) a.聚合階段

聚合溫度：56.2℃； 加料壓力：0.84Mpa；出料壓力：0.45Mpa； 反應(yīng)轉(zhuǎn)化率： 88%； 二次用水量：700m3。 b.出料階段

出料中VCM的含量為≤456.3ppm。

5 2

畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） c.汽提階段

汽提頂溫：105℃； 汽提底溫：115℃；

壓力：50KPa； 汽提后VCM的含量為≤30ppm。 d.離心階段

離心后濕物料的含水量約為20%。 e.干燥階段

氣流干燥后出口含水量為5%，沸騰干燥器出口物料含水0.3%。 5)確定計(jì)算基準(zhǔn)

間歇操作過(guò)程以kg/B為基準(zhǔn)，連續(xù)過(guò)程以kg/h為基準(zhǔn)。 6)計(jì)算主要原料投料量 每批應(yīng)生產(chǎn)的聚合物數(shù)量為：

20.1?104?103?0.997=236875.kg/B

300?3?0.94采用9釜(70m3)并聯(lián)，則每釜每批投料量應(yīng)為：

236875.=26319.kg/B 9已知反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率為88%，則應(yīng)投入的VC單體的質(zhì)量為：

26319.=29908.57kg/B 0.883.3各個(gè)設(shè)備物料衡算

3.3.1乙炔發(fā)生段與氯乙烯合成段物料衡算

乙炔發(fā)生段和氯乙烯合成段關(guān)系示意圖如圖3.2所示： 水 HCl 電石 乙炔 粗氯乙烯 氯乙烯 精餾塔 發(fā)生器 混合器 圖3.2 乙炔發(fā)生段和氯乙烯合成工段的流程圖

電石：分子式CaC2，分子量.10?；瘜W(xué)純的碳化鈣幾乎是無(wú)色透明的結(jié)晶體，工業(yè)用電石呈灰色、棕黃色或黑色。18℃時(shí)的比重為2.22，電石比重隨

6 2

畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） CaC2含量的減少而增加。不溶于所有有機(jī)溶劑中，熔點(diǎn)2300℃ (純)電石與水作用生成乙炔和氫氧化鈣。

規(guī)格： CaC2含量不小于67.17%(重量)；CaO含量不大于22.08%；C含量不大于1.0%；MgO含量不大于0.4%；H2S含量小于或等于0.15%；PH3含量小于等于0.08%；發(fā)氣量：在20℃，0.1MPa壓力下(760毫米汞柱)，285L/kg以上；粒度：25~200mm ，當(dāng)粒度大于80mm 時(shí)，視比重為1~1.3kg /L。

氯化氫：分子式HCl，分子量36.5。它是一種無(wú)色有刺激性氣體，遇到濕空氣則呈白色煙霧。標(biāo)準(zhǔn)狀況下比重為2.1739kg/m3，低溫低壓下可以成為液體，熔點(diǎn)為-114℃，沸點(diǎn)為-85.03℃。易溶于水，標(biāo)準(zhǔn)狀況下，1L水可溶解525.2L氣體。

乙炔又稱為電石氣，是最簡(jiǎn)單的炔烴，化學(xué)式C2H2。分子結(jié)構(gòu)是C原子以sp雜化軌道成鍵、分子為直線形的非極性分子。無(wú)色無(wú)味、易燃的氣體，微溶于水，易溶于乙醇、丙酮等有機(jī)溶劑?；瘜W(xué)性質(zhì)很活潑，能起加成、氧化、聚合及金屬取代等反應(yīng)。能使高錳酸鉀溶液的紫色褪去。

乙炔的實(shí)驗(yàn)室制法

3CH?CH?10KMnO4?2H2O?6CO2??10KOH?10MnO2?

CaC2?2H2O?Ca?OH?2?CH?CH? 化學(xué)性質(zhì)： 1)氧化反應(yīng)：

a.可燃性：2C2H2?5O2?4CO2?2H2O

現(xiàn)象：火焰明亮且?guī)鉄?，燃燒時(shí)火焰溫度很高(>3000℃)，用于氣焊和氣割。其火焰稱為氧炔焰。

b.被高錳化鉀氧化：能使紫色酸性高錳化鉀溶液褪色。

2)加成反應(yīng)：可以跟Br2、H2、HX等多種物質(zhì)發(fā)生加成反應(yīng)。如溴水褪色或Br2的CCl4溶液褪色。所以可用酸性高錳酸鉀溶液或溴水區(qū)別烯烴與烷烴。

與H2的加成：CH?CH?H2?CH2?CH2

b：與HX的加成，如：CH?CH?HCl?CH2?CHCl (氯乙烯用于制聚氯乙烯)。

7 2

畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 3)聚合反應(yīng)：三個(gè)乙炔分子結(jié)合成一個(gè)苯分子：

由于乙炔與乙烯都是不飽和烴，所以化學(xué)性質(zhì)基本相似。在適宜的條件下，三分子乙炔能聚合成一分子苯。

金屬取代反應(yīng)：將乙炔通入溶有金屬鈉的液氨里有氫氣放出。乙炔與銀氨溶液反應(yīng)，產(chǎn)生白色乙炔銀沉淀。因?yàn)橐胰卜肿永锾細(xì)滏I是以sp-s重疊而成，碳?xì)淅锾荚訉?duì)電子的吸引力比較大些，使得碳?xì)渲g的電子云密度靠近碳的一邊大的得多，而使碳?xì)滏I產(chǎn)生極性，給出H+而表現(xiàn)出一定的酸性。

乙炔可以用以照明、焊接及斷金屬(氧化炔)，也是制造乙醛、醋酸、苯、合成橡膠、合成纖維等的基本原料。

20.1?104=228409.09t/y 由上計(jì)算得知需年產(chǎn)單位的噸數(shù)=

0.88 x=62.5?24?300?10-6 則得n氯乙烯 =507575.76mol/h C2H2 + HCl = CH2CHCl 1 1 1 則n乙炔=n氯乙烯=507575.76mol/h

已知：乙炔/氯乙烯=95%；乙炔的轉(zhuǎn)化率=98% 則需要n乙炔=517934.45mol/h n氯乙烯=534290.27mol/h

CaC2 + 2H2O = C2H2 + Ca(OH)2 36 26 74

已知電石純度為80%，CaO10%，不計(jì)其余雜質(zhì) 則需要電石量為：

507575.76??10-6m==40.60 t/h

80%轉(zhuǎn)化出口處(即為反應(yīng)后的物質(zhì))有未反應(yīng)的乙炔、氯乙烯和粗VC；則未反應(yīng)的C2H2=517934.45-507575.76=10358.69mol/h

則未反應(yīng)的HCl=534290.27-507575.76=26714.51mol/h

經(jīng)過(guò)凈化后的氯化氫含量接近為零，只含有VC和少量的高沸物、乙炔；

8 2

畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 則經(jīng)過(guò)精餾以后乙炔氣體去變壓吸附，高沸物經(jīng)儲(chǔ)罐后運(yùn)出，單體到儲(chǔ)槽中。

此過(guò)程的框架圖如圖3.3所示： 乙炔和 HCl

圖3.3 乙炔工段的流程圖 去變壓吸附 精餾 混合器 轉(zhuǎn)化器 凈化 3.3.2聚合釜物料衡算

聚合釜物料平衡關(guān)系示意圖如圖3.4所示： M3 M4 M5 M1 M9 聚合M2 M6 M7 M8 M1-氯乙烯單體 M2-去離子水 M3-引發(fā)劑（偶氮二異丁氰）M4-終止劑 M5-調(diào)節(jié)劑 M6-放粘釜?jiǎng)? M7-懸浮劑 M8-二次用水 M9-聚合物混合溶液1

圖3.4 聚合釜物料平衡關(guān)系圖

25℃時(shí)氯乙烯密度為0.9017g/cm3，水密度為0.997g/cm3。

1) 進(jìn)入聚合釜內(nèi)VC單體質(zhì)量：M1=29908.57kg/B，據(jù)配方比可得： 去離子水質(zhì)量：

M2=29908.57?1.4?0.997=46297.42kg/B

0.9017引發(fā)劑的質(zhì)量：M3?29908.57?0.1%?29.91kg/B 終止劑的質(zhì)量：M4?29908.57?0.01%?2.99kg/B 反應(yīng)調(diào)節(jié)劑的質(zhì)量：M5?29908.57?0.01%?2.99kg/B

9 2

畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 防粘釜?jiǎng)┑馁|(zhì)量：M6?29908.57?0.1%?29.91kg/B 分散劑的質(zhì)量：M7?29908.57?0.2%?59.82kg/B 二次用水的質(zhì)量：M8?700?0.997?697.kg/B

M1?M2?M3?因此， ?M8?77029.50kg/B

助劑總劑量為： M3?M4?M5?M6?M7

?29.91?2.99?2.99?29.91?59.82?125.62kg/B 2)出料

生成PVC量：29908.57?88%?26319.kg/B 未反應(yīng)的VC量：29908.57?26319.?35.03kg/B 卸到出料槽物料量(所生成的聚合物質(zhì)量)：

29908.57?88%?99%?26056.35kg/B

損失PVC的質(zhì)量：M損?29908.57?88%?1%?263.20kg/B 聚合物的混合溶液：

M9?M所生成的PVC?M2?M3??M8?M未反應(yīng)的PVC?76766.31kg/B

對(duì)聚合釜作全物料衡算得：

M1?M2?M3??M8?M9?M損

對(duì)于聚合釜的物料衡算的數(shù)據(jù)，歸納如表3-3：

表3-3 聚合釜物料平衡表

物料名稱 VC 分散劑 調(diào)節(jié)劑 引發(fā)劑 終止劑 防粘釜?jiǎng)?p>進(jìn)料kg/B 29908.57 59.82 2.99 29.91 2.99 29.91

出料kg/B 35.03 59.82 2.99 29.91 2.99 29.91

0 3

畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 水 二次用水 PVC 損失PVC 合計(jì)

46297.42 697. — — 77029.50

46995.31 — 26056.35 263.20 77029.50

3.3.3出料槽物料衡算

出料槽物料平衡關(guān)系示意圖如圖3.5所示： M10 M9 M11 出料

M9-聚合物混合溶液1 M10-回收VC單體 M11-聚合物混合溶液2

圖3.5 出料槽物料平衡關(guān)系圖

出料槽中損失的PVC量為：

M損?29908.57?88%?1%?263.20kg/B

出料槽中含PVC量為：26056.35?263.20?25793.15kg/B 由于出料槽中VCM含量為456.3ppm，

出料中VCM的量為：25793.15?456.3?10?6?11.77kg/B 因此回收的VCM量：M10=35.03-11.77=3577.27kg/B 聚合物混合溶液M11包括

分散劑等：125.62kg；水：46995.31kg；VC單體：11.77kg； PVC：25793.15kg；合計(jì)M11=72925.84kg 對(duì)出料槽做總物料衡算：

M9=M10+M11+M損=76766.31kg

說(shuō)明物料衡算結(jié)果是正確的。 出料槽物料衡算的數(shù)據(jù)歸納如表3-4：

表3-4 出料槽物料平衡表

1 3

畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 物料名稱 PVC 水 助劑 VC 回收VC 損失PVC 合計(jì)

進(jìn)料kg/B 26056.35 46995.31 125.62 35.03 — — 76766.31

出料kg/B 25793.15 46995.31 125.62 11.76 3577.27 263.20 76766.31

3.3.4汽提塔物料衡算

汽提塔物料平衡關(guān)系示意圖如圖3.6所示： M12 M13

汽提塔 M11 M14 M11-聚合物混合溶液2 M12-回收VC單體 M13-蒸汽 M14-聚合物混合溶液3

圖3.6 汽提塔物料平衡關(guān)系圖

從這步操作開(kāi)始轉(zhuǎn)入連續(xù)操作過(guò)程，計(jì)算基準(zhǔn)相應(yīng)轉(zhuǎn)化為kg/h。 1)根據(jù)全年的生產(chǎn)任務(wù)和生產(chǎn)時(shí)間求出每小時(shí)PVC產(chǎn)量為：

20.1?104?103?2.79?104kg/h

300?24產(chǎn)品中含水0.3%，折合絕干樹(shù)脂量應(yīng)為：

2.79?104??1?0.3%??27816.3kg/h

考慮到各步損失后，則進(jìn)入汽提塔內(nèi)絕干樹(shù)脂量為：

27816.3?98%?299.97kg/h

94%按出料槽出料的組成，以299.97kg/h為基準(zhǔn)求出汽提塔進(jìn)料中其他各組分相應(yīng)的量，因此，進(jìn)入汽提塔內(nèi)的水量為：

46995.31?299.97?52304.43kg/h

26056.35 2 3

畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 助劑量為：

125.62?299.97?139.81kg/h

26056.35VC單體的量為：

11.76?299.97?13.09kg/h

26056.351%?295.92kg/h 94%PVC損失量為：

27816.3?出料槽中含PVC量為：299.97?295.92?28704.05kg/h 已知出料中VCM含量為13.6ppm，故出料中含VCM量為：

28484.05?13.6?10?6?0.39kg/h

因此回收的VCM量為：

13.09?0.39?12.70kg/h

2)求蒸汽冷凝量

條件：進(jìn)入汽提塔內(nèi)的物料初始溫度為66℃，汽提塔內(nèi)壓強(qiáng)為0.06MPa，在此壓強(qiáng)下水的沸點(diǎn)為86℃，潛熱為2293.9kJ/kg，水蒸氣的比熱容Cp=2.31

kJ/(kg℃)。進(jìn)入汽提塔蒸汽的初始溫度為142℃，物料的升溫以及VC向蒸汽

的擴(kuò)散能由蒸汽的潛熱和顯熱提供，而且單體的擴(kuò)散能為71kJ/mol，假定在塔內(nèi)有35%蒸汽冷凝，其余在塔頂冷凝，則物料升溫所需熱量如表3-5：

表3-5 物料熱量表

物料 名稱 水 VC PVC 合計(jì)

重量

kg/h

t初 ℃ 66 66 66

t終

Δt

℃

CpkJ/(kg℃)4.2 0.848 1.7

Q

℃

kJ/h 3075508.49 155.40 716183.26 3075663.

52304.43 13.09 299.97

80 80 80

14 14 14

助劑所占比例甚微并入水中一起計(jì)算。 單體的擴(kuò)散能為：

12.71?71?14438.56kJ/h ?362.5?10

3 3

畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 故所需的總熱量為：

Q總?3075663.?14438.56?3090102.45kJ/h

設(shè)蒸汽的流量為V，則：

Q總?2.31?142?86V?0.35V?2293.9?3090102.45kJ/h

得：V?3314.76kJ/h

根據(jù)以上汽提塔物料衡算的數(shù)據(jù)，歸納至表3-6：

表3-6 汽提塔物料平衡表

物料名稱 PVC 水 蒸汽冷凝水 助劑 未反應(yīng)VC 汽化回收VC 損失PVC 合計(jì)

進(jìn)料kg/B 299.97 52304.43 3314.76 139.81 13.09 ___ ___ 84772.06

出料kg/B 28704.05 55619.19 ___ 139.81 0.39 12.70 295.92 84772.06

3.3.5離心機(jī)物料衡算

離心機(jī)物料平衡關(guān)系示意圖如圖3.7所示： M15

離心機(jī) M14 M16 M14-聚合物混合溶液3 M15-母液 M16-濕物料1

圖3.7 離心機(jī)物料平衡關(guān)系圖

離心操作中PVC的損失量為：

27816.3?1%?295.92kg/h 94%離心脫水后濕物料內(nèi)仍含水20%水份，則含水量為：

4 3

畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） ?28704.05?295.92??0.2?7102.03kg/h

0.8根據(jù)以上離心機(jī)物料衡算的數(shù)據(jù)，歸納至表3-7：

表3-7 離心機(jī)物料平衡表

物料名稱 PVC 濕物料含水 母液含水 助劑 PVC損失 合計(jì)

進(jìn)料kg/h 28704.05 ____ 55619.19 139.81 ____ 84463.05

出料kg/h 28408.13 7102.03 48517.16 139.81 295.92 84463.05

3.3.6氣流干燥物料衡算

氣流干燥物料平衡關(guān)系示意圖如圖3.8所示：

M17

氣流干燥 M16 M18 M16-濕物料1 M17-脫去水1 M18-濕物料2 圖3.8 氣流干燥物料平衡關(guān)系圖

PVC損失量為：

27816.3?0.5%?147.96kg/h 94%出料PVC量為：

28408.13?147.96?28260.17kg/h

由于氣流干燥后的含水量為5%，則含水量為：

28260.17?5%?1487.38kg/h 95%根據(jù)以上氣流干燥物料衡算的數(shù)據(jù)，歸納至表3-8：

表3-8 氣流干燥物料平衡表

物料名稱

進(jìn)料kg/h

5 3

出料kg/h

畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） PVC 水 PVC損失 脫走水分 合計(jì)

28408.13 7102.03 ____ ____ 35510.16

28260.17 1487.38 147.96 5614.65 35510.16

3.3.7沸騰干燥物料衡算

沸騰干燥物料平衡關(guān)系示意圖如圖3.9所示： M19

沸騰干燥 M18 M20 M18-濕物料2 M19-脫去水2 M20-成品1

圖3.9 沸騰干燥物料平衡關(guān)系圖

PVC損失量為：

27816.3?0.5%?147.96kg/h 94%出料PVC量為：

28260.17?147.96?28112.21kg/h

出料物料含水量為：

28112.21?0.3%?84.59kg/h 99.7%根據(jù)以上沸騰干燥物料衡算的數(shù)據(jù)，歸納至表3-9：

表3-9 沸騰干燥物料平衡表

物料名稱 PVC 水 PVC損失 脫走水分 合計(jì)

進(jìn)料kg/h 28260.17 1487.38 ____ ____ 29747.55

出料kg/h 28112.21 84.59 147.96 1402.79 29747.55

6 3

畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 3.3.8篩分包裝物料衡算

篩分包裝物料平衡關(guān)系示意圖如圖3.10所示：

包裝 M20 M21 M20-成品1 M21-成品2

圖3.10 篩分包裝物料平衡關(guān)系圖

絕干PVC損失量為：

27816.3?1%?295.92kg/h 94%包裝入庫(kù)的絕干PVC量應(yīng)為：

28112.21?295.92?27816.29kg/h

隨著PVC樹(shù)脂損失的相應(yīng)水的量為：

295.92?0.3%?0.kg/h 99.7%根據(jù)以上篩分包裝物料衡算的數(shù)據(jù)，歸納至表3-10：

表3-10 篩分包裝物料平衡表

物料名稱 PVC 水 PVC損失 脫走水分 合計(jì)

進(jìn)料kg/h 28112.21 84.59 ____ ____ 28196.80

出料kg/h 27816.29 83.70 295.92 0. 28196.80

3.4物料衡算總平衡

1)聚合釜及出料槽屬于間歇操作，計(jì)算基準(zhǔn)為kg/B

投入VC單體的量為29908.57kg/B，經(jīng)聚合釜和出料槽減壓后的量為： 35.03kg/B，出料為11.76kg/B，PVC的總損失

29908.57?0.88?2%?526.39kg/B。因此，計(jì)算的總數(shù)據(jù)歸納如表3-11：

7 3

畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 表3-11 間歇操作物料衡算總平衡表

物料名稱 VC 水 二次用水 助劑 PVC 損失PVC 回收VC 合計(jì)

進(jìn)料kg/B 29908.57 46297.42 697. 125.62 ____ ____ ____ 77029.50

出料kg/B 11.76 320.97 ____ 125.62 25793.15 526.39 3577.27 77029.50

2)從汽提塔到篩分包裝為連續(xù)操作，計(jì)算基準(zhǔn)為kg/h

進(jìn)入汽提塔的VC量為13.09kg/h，經(jīng)過(guò)汽提后VC單體的量降為0.39kg/h，進(jìn)入汽提塔以及在汽提塔內(nèi)冷凝的水的總量為52304.43?3314.76?55619.19kg/h。離心后母液總量為55619.19?7102.03?48517.16kg/h，PVC損失總量為：

27816.3?0.04?1183.68kg/h。 0.94因此，計(jì)算的總數(shù)據(jù)歸納如表3-12：

表3-12 連續(xù)操作物料總平衡表

物料名稱 VC 水 蒸汽冷凝水 助劑 PVC 回收VC 濕物料含水 母液 損失PVC 損失水 合計(jì)

進(jìn)料kg/h 13.09 52304.43 3314.76 139.81 299.97 ____ ____ ____ ____ ____ 84772.06

出料kg/h 0.39 ____ ____ 139.81 27816.30 12.70 83.70 48517.16 1183.68 7018.33 84772.06

8 3

畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 3)整理以上結(jié)果，繪制物料平衡關(guān)系示意圖如圖3.11所示：

VC：29908.57kg/B 水：46995.31kg/B VC：13.09kg/h 水：52304.43kg/h 助劑等：125.62kg/B PVC：299.97kg/h 助劑等：139.81kg/h 聚合釜汽 提 離塔 排放槽 心機(jī) PV：26056.35kg/B PVC：28704.05kg/h VC：35.03kg/B 母液含水：55619.19kg/h 去液母池PVC水 PVC水 沸騰干燥 氣流干篩分包裝 燥 助劑：139.81kg/h PVC圖3.11 物料平衡圖

9 3

畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第四章 熱量衡算

4.1乙炔發(fā)生器的熱量衡算

4.1.1設(shè)計(jì)條件

1)電石純度：80% 2)CaO：10% 3)反應(yīng)溫度：

4)乙炔時(shí)的比熱容：1.85J/(g℃) 5)發(fā)生收率：98%

6)85℃時(shí)飽和水蒸汽壓力：0.58atm 7)水的氣化潛熱：2299.5kJ/kg 8)干渣比熱容：1.088J/(g℃)

不計(jì)入其余雜質(zhì)的反應(yīng)，此外不計(jì)熱損失和電石加料等帶入的熱量。 碳化鈣和石灰水解的平衡方程式如下所示：

1129.8kJ?/mol CaC2?2H2O?C2H2?Ca?OH?2 63.6kJ?/mol?CaO?H2O?Ca?OH?2 4.1.2水解反應(yīng)放熱

由反應(yīng)式得： CaC2水熱即為：

40.60?0.8?106Q1??129.8?6.59?107kJ/h

CaO水熱即為：

40.60?0.1?106Q2??63.6?4.61?106kJ/h

56

0 4

畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 總放熱量Q?Q1?Q2?6.59?107?4.61?106?7.05?107kJ/h 1)乙炔帶走熱Q3：

在溫度20℃、壓力760mmHg時(shí)，每噸純度80%的電石與水反應(yīng)，可得干乙炔氣300m3。發(fā)生收率為98%，則可獲得的乙炔質(zhì)量為：

300?40.60?273?0.98?26?13011.85kJ/h

22.223?(273?20)Q3?13011.85?1.85?85?2.05?106kJ/h

2)水蒸氣帶走熱Q4

設(shè)發(fā)生器操作壓力(表壓)1000mmH2O?1.0133?0.1?1.1133atm，則粗乙炔中水蒸氣對(duì)乙炔的分壓比(也即摩爾比)為：

0.58?1.049分子水/分子CaC2

1.1133?0.58則蒸發(fā)水量：

13011.85?1.049?18?9449.61kJ/h

26Q4?9449.61?2299.5?2.17?107kJ/h

3)干渣帶走熱Q5：

由反應(yīng)式可得生成的總干渣量：

7474?0.8?10?40.60??0.1?10?40.60?0.094?10?40.60?46736.40kJ/h 56Q5?46736.40?1.088?85?4.32?106kJ/h

因此，乙炔、水蒸氣和干渣帶走的熱量為：

Q?Q3?Q4?Q5?2.05?106?2.17?107?4.32?106?2.81?107kJ/h

1 4

畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 故乙炔工序圖如圖4.1所示：

溢流液 水 電石 乙炔氣 乙炔氣 發(fā)生器 冷卻塔 水 循環(huán)水

圖4.1 乙炔工序圖

4.2聚合釜熱量衡算

聚合過(guò)程分兩個(gè)階段，升溫階段和恒溫階段。

4.2.1升溫階段

升溫階段是物料由25℃加熱至56.2℃，升溫時(shí)間是0.5h。此階段加熱介質(zhì)為飽和蒸汽，壓力為0.4MPa，溫度為142℃。此階段升溫所需總熱量是釜體及釜內(nèi)物料升溫達(dá)到聚合條件所消耗的熱量，即Q1?Q2?Q3?Q4

其中：

Q1—水升溫所需的熱量(由于分散劑等含量甚微，故并入水中一起計(jì)算

Q2—VC單體升溫所需的熱量 Q3—釜體升溫所需的熱量 Q4—蒸汽所提供的熱量

已知條件如表4-1：

表4-1 物料熱量表

名稱

重量

kg/B

t初

℃

t終

?t

℃

Cp

kJ/(kg℃)

℃

水 46297.42 25

2 4

56.2 31.2 4.2

畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） VC 釜體

29908.57 6600

25 25

56.2 56.2

31.2 31.2

0.848 0.504

Q1：去離子水(助劑等)升溫消耗熱量

Q1?qm1Cp1?t?46297.42?4.2?31.2?6.07?106kJ/B

Q2：?jiǎn)误w升溫消耗熱量

Q2?qm2Cp2?t?29908.57?0.848?31.2?7.91?105kJ/B

Q3：聚合釜升溫消耗熱量

Q3?qm3Cp3?t?6600?0.504?31.2?1.04?105kJ/B

Q4：蒸汽所提供熱量

Q4?Q1?Q2?Q3?6.07?106?7.91?105?1.04?105?6.97?106kJ/B

4.2.2恒溫反應(yīng)階段

1)求總傳熱系數(shù)K

總傳熱系數(shù)K的倒數(shù)稱為總熱阻，與分熱阻有如下關(guān)系式(1)：

111?δ ???Kα1α2λ2式(1)中α1，α2—釜內(nèi)壁和釜外液膜給熱系數(shù)，W/(mk)。

?δλ—釜壁導(dǎo)熱部分的熱阻，其中為厚度，為熱導(dǎo)率。

對(duì)于攪拌內(nèi)壁給熱系數(shù)可用下列準(zhǔn)數(shù)方程關(guān)系式(2)計(jì)算：

λ?ndρ??3600cμg??μ?α1?C??????D?μ??λ??μw?223130.14

2ndρ式(2)中D為釜內(nèi)徑，d為攪拌葉直徑，ρ為密度，μ為粘度，

μ為攪

拌雷諾數(shù)，λ為熱導(dǎo)率，c為比熱容，g為重力因子，3600cμgλ為普蘭特準(zhǔn)數(shù)，μw為近壁處粘度，系數(shù)C為常數(shù)。國(guó)產(chǎn)70m3釜經(jīng)實(shí)驗(yàn)標(biāo)核C=0.5，將D=4m，d=1212mm，λ =0.6，ρ=998，μ=0.015p.s，n=95r/min；流體冷卻時(shí)，

3 4

畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 0.14?μ??μ?w???0.95將以上數(shù)據(jù)帶入公式(2)得：

α1?0.5?0.6?1.583?1.212?998??3600?0.5?0.015?9.8?2???????0.95?1562.96W/(mk)4?0.0150.6???22313對(duì)于釜外壁給熱系數(shù)，采用夾套內(nèi)裝設(shè)螺旋倒導(dǎo)流板。關(guān)系式(3)如下：

α2?0.023d?λ0.80.4?RePr?1?1.77e? deR??式(3)中de為螺距的當(dāng)量直徑，R為彎曲直徑，因釜徑較大，一般矯正因子

(1?1.77deR)的數(shù)值不大，因此可以取1.05，因?yàn)樗膶?dǎo)熱系數(shù)

λ?0.65W/m2k，螺距de=0.55m，水的普拉蘭特?cái)?shù)Pr?3.，水的流速

u=2m/s，故帶入以上數(shù)據(jù)于式(3)得：

0.65?0.55?2?1000?0.42α2?0.023????3.?1.05?5198.68W/(mk) ??60.55?550?10?0.8由于縫隙泄漏一般的實(shí)測(cè)值約為計(jì)算值的80%，因此

α'2?5198.68?80%?4158.94W/(m2k)

對(duì)于國(guó)產(chǎn)70m3不銹鋼聚合釜而言，其釜壁熱阻

1?8.13?10?4W/(m2k)

1230?δλ一般為：

故由式(1)知總傳熱系數(shù)為：

K?111?δ??α1α'2λ?1111??1562.9158.941230?590.57W/(m2k)

2)求總傳熱面積A

由物料衡算可知：VC的每批投量W單=29908.57kg，總轉(zhuǎn)化率x=88%，反應(yīng)時(shí)間θ?4.5h，高峰時(shí)反應(yīng)速率是平均反應(yīng)速率的1.5倍，聚合反應(yīng)熱

2?H??96.3kJ/mol，反應(yīng)溫度T=56.2℃，總傳熱系數(shù)K?590.57W/(mk)，冷

卻水進(jìn)口溫度為5℃，冷卻水進(jìn)口溫度差為5℃。氯乙烯的相對(duì)分子質(zhì)量M=62.5g/mol，則平均反應(yīng)速率為 ：

4 4

畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） ωBΔx29908.57?103?0.88r???9.36?104mol/h

θM4.5?62.5故平均熱負(fù)荷Q?rH?9.36?104?96.3?9.01?106kJ/B 反應(yīng)發(fā)出的熱量

22908.57?103?0.88?96.3QR??3.11?107kJ/B

62.5_令最大熱負(fù)荷Qmax與平均熱負(fù)荷之比等于熱負(fù)荷分布指數(shù)R?QmaxQ，

對(duì)于本聚合反應(yīng)R=1.5，

故Qmax?QR?1.5?9.01?106?13.52?106kJ/B?3.76?106W/B 對(duì)數(shù)平均溫差為：

?tm??T?t1???T?t2???56.2?5???56.2?10??48.66℃

lnT?t1T?t2ln56.2?556.2?10又因?yàn)镼max?KAtm，則總傳熱面積為：

Qmax3.76?106A???130.84m2

Ktm590.57?48.66由于最大水流量qmax?qmcp?t?4.2??10?5??qm?13.52?106kg/B 故qm?6.44?105kg/h

對(duì)于70m3不銹鋼聚合釜，其夾套傳熱面積A?80m2?130.84m2，此傳熱面積不滿足要求，故需增加內(nèi)冷管。

整理以上計(jì)算結(jié)果，如表4-2所示：

表4-2 反應(yīng)熱量表

反應(yīng)過(guò)程

升溫階段

Q1：水、明膠等升溫吸收的熱量 Q2：?jiǎn)误w升溫吸收的熱量 Q3：設(shè)備升溫吸收的熱量

5 4

Q入，kJ/釜 Q入，kJ/釜

6.07?106 7.91?105 1.04?105

畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） Q4：加熱蒸汽帶入的熱量

3.11?107 3.80?107

6.97?106

QR：反應(yīng)放出的熱量 3.11?107

恒溫階段 Q：冷卻水帶走的熱量

水

總計(jì)

3.80?107

4.3汽提塔熱量衡算

料漿從汽提塔上部進(jìn)入，下部通入蒸汽進(jìn)行汽提，并與蒸汽逸出，蒸汽在塔頂冷凝，VCM則進(jìn)入回收系統(tǒng)。進(jìn)入汽提塔內(nèi)的物料初始溫度為66℃，汽提塔內(nèi)壓強(qiáng)為0.06MPa，在此壓強(qiáng)下水的沸點(diǎn)為86℃，潛熱為2293.9kJ/kg，水蒸氣的比熱容Cp=2.31kJ/(kg℃)。進(jìn)入汽提塔蒸汽的初始溫度為142℃，物料的升溫以及VC向蒸汽的擴(kuò)散能由蒸汽的潛熱和顯熱提供，而且單體的擴(kuò)散能為71kJ/mol，假定在塔內(nèi)有35%蒸汽冷凝，其余在塔頂冷凝，則物料升溫所需熱量如表4-3：

表4-3 物料熱量表

物料 名稱 水 VC 合計(jì)

重量

kg/h

t初℃

t終

℃

?t

℃

CP

Q

kJ/(kg℃)

kJ/h 3075500.48 155.40 716183.26 3791839.14

52304.43 13.09

66 66 66

80 80 80

14 14 14

4.2 0.848 1.7

PVC 299.97

助劑所占比例甚微并入水中一起計(jì)算。 單體的擴(kuò)散能為：

12.70?71?14427.20kJ/h

62.5?10?3故所需的總熱量為：

Q總?3791839.14?14427.20?3806266.34kJ/h

設(shè)蒸汽的流量為V，則

Q總?2.31?142?86V?0.35V?2293.9?3806266.34kJ/h

得V?4082.99kJ/h

6 4

畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 4.4氣流干燥塔熱量衡算

4.4.1設(shè)計(jì)條件

1)生產(chǎn)能力：干燥器每小時(shí)干燥濕物料28408.13kg

2)空氣狀況：進(jìn)預(yù)熱器溫度t0?15℃，H0?0.0075kg水/kg絕干空氣，離開(kāi)預(yù)熱器溫度t1?140℃，離開(kāi)干燥器溫度t2?58℃。

3)物料狀況：物料初濕含量ω1?0.2，物料終濕含量ω2?0.05，物料進(jìn)干燥器溫度θ1?15℃，物料出干燥器時(shí)溫度θ2?50℃，物料密度ρs?1400kg/m3，絕干物料比熱容Cs?1.7kJ/(kg℃)，顆粒平均直徑d?0.125mm。

4.4.2設(shè)計(jì)計(jì)算

1)水分汽化量W

進(jìn)、出干燥器的含水量為：

x1?ω10.2??0.25kg/kg干料 1?ω11?0.2ω20.05??0.0526kg/kg干料 1?ω21?0.05x2?絕干物料的處理量為：

Gc?28408.13?7.kg/s

3600則水分汽化量為：

W?Gc?x1?x2??7.??0.25?0.0526??1.56kg/s 2)空氣用量L 汽化水分耗熱：

Q1?W?γ0?Cpvt2?Cωθ1??1.56??2500?1.88?58?4.19?15??3972.06kw

物料升溫耗熱：

7 4

畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） Q2?GcCpm2?θ2?θ1?

其中Cpm2?Cs?Cωx2?1.7?4.19?0.0526?1.98kJ/?kg℃? 因此Q2?7.?1.98??50?15??6.78kw 廢氣帶走熱量：

Q3?LCpH1?t2?t0?

式中CPH1=1.01+1.88H1=1.01+1.88?0.0075=1.02kJ/(kg℃)因此Q3?L?1.02??58?15??43.86L 由熱量衡算得Q?Q1?Q2?Q3

即L?I1?I0??L?160?34??3972.06?6.78?43.86L 得L?55.01kg干氣/s 3)出口氣體濕度H2 由物料衡算式

L?W

H2?H0

H2?W1.56?H0??0.0075?0.036kg/kg干氣 L55.014)干燥塔直徑D

采用等直徑干燥塔，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)取干燥管入口的空氣速度u=20m/s，干燥塔直徑：

D?4LνH πu

νH??2.83?10?3?4.56?10?3H??t?273???2.83?10?4.56?10?0.0075??140?273??1.18m/kg?3?33D?4?55.01?1.18?2.03m

3.14?205)干燥塔高度Z

干燥塔高度Z?τ?ug?u0?，現(xiàn)分別求出參數(shù)τ、ug、u0。

8 4

畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） a. u0—沉降速度m/s，可用試差法求得。 設(shè)Re?0～1000，即屬于過(guò)渡流區(qū)，則

?4?ρs?ρ?gdu0??0.655.5ρV?2.17?? ?11.4空氣的物性按絕干空氣在平均溫度下：

tm?140?58?99℃ 2查得：λ?3.21?10?5，ν?2.313?10?5m2/s，ρ?0.946kg/m3 因此根據(jù)以上可知：

?4??1400?946??9.81??0.125?10u0???50.6?55.5?946?2.313?10???校核Re，可知Re范圍正確，即：

?32.17?????11.4?1.55?10?3m/s

du00.125?10?3?1.55?10?3Re???0.0084

ν2.313?10?5即u0?1.55?10?3m/s為所求。

b.ug—空氣流速，應(yīng)為平均溫度下的速度。

ug?20?273?99?18m/s

273?140c.τ—停留時(shí)間，物料在此時(shí)間內(nèi)完成熱量傳遞。

τ?Q as?tm其中每秒進(jìn)料具有的總面積為：

s?6Gc6?7.??270.51m2/s ?3dρs0.125?10?1400?tm??t1?θ1???t2?θ2???140?15???58?50??42.56℃

lnt1?θ1t2?θ20.5ln140?1558?50a??2?0.Reλ3.21?10?50.5?d??2?0.?0.0084??0.125?10?3?0.526W/?m2℃?

9 4

畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） Q?Wr?Gc?CS?Cwx1??tw?θ1??GcCpm2?θ2?tw??1.56?2419?7.??1.7?4.19?0.25???40?15??7.?1.98??50?40? ?4484.43kwτ?4484.43?0.74s

0.526?270.51?42.56即干燥管高度為Z?0.74??18.01?1.55?10?3??13.33m

4.5空氣加熱器熱量衡算

本設(shè)計(jì)采用翅片式空氣加熱器，由氣流干燥塔熱量衡算中的數(shù)據(jù)可知絕干空氣的流量為55.01?(1?0.0075)?.60kg/s?196560kg/h，空氣進(jìn)加熱器空氣溫度為15℃，空氣加熱器溫度為100℃，空氣濕度為0.0075kg水/kg干氣。

設(shè)計(jì)步驟如下：

1)翅片式空氣加熱器中加熱蒸汽的飽和溫度ts為滿足傳熱要求，取

ts?155℃

2)計(jì)算參數(shù)F

100?15F?(排風(fēng)溫度?進(jìn)風(fēng)溫度）??0.60（蒸汽溫度?進(jìn)風(fēng)溫度）155?15

由F值查的3R型和4R型排管均適合，它們分別有3個(gè)排管和4個(gè)排管，表面風(fēng)速為2.7m/s和5.5m/s，以上兩種型式的排管中3R型表面風(fēng)速過(guò)低，傳熱效果差，故選用4R型排管。

2) 根據(jù)翅片式空氣加熱器中空氣在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積流量，由以下計(jì)算 管受風(fēng)面積Aa=Vh

3600ua式中Aa——排管受風(fēng)面積，

Vh——標(biāo)準(zhǔn)狀況下濕空氣的比體積流量，m3/h ua——表面風(fēng)速，

因標(biāo)準(zhǔn)狀況下的濕空氣的比體積為

vH=(0.773+1.244?0.0075)m3/kg=0.782m3/kg

0 5

畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 4R型表面風(fēng)速ua?5.5m/s 故Aa=749.15?0.782=3.02m2

3600?5.5 根據(jù)受風(fēng)面積及排管型式表由表選擇合適的翅片式空氣加熱器查的，用S-4R-24-78，單排管數(shù)位2，散熱面積為58.5m2，通風(fēng)凈截面積為0.936m2。

4)計(jì)算翅片式空氣加熱器加熱濕空氣所需的熱量

Q?LCH?t1?t0??749.15??1.01?1.88?0.0075? 100?15????1848.6kw36005)計(jì)算翅片式空氣加熱器的傳熱系數(shù)

對(duì)于S型翅片式空氣加熱器，采用蒸汽加熱空氣的情況，其總傳熱系數(shù)計(jì)算式為K=0.01977G0.608f

式中K——總傳熱系數(shù)， G——濕空氣質(zhì)量流速，kg/(m2s) f——總傳熱系數(shù)修正系數(shù)， Af——通風(fēng)凈截面積，m2

G=L(1+H0)Af，其中通風(fēng)凈截面積Af=0.936m2，查的4R型排管的傳熱

系數(shù)修正系數(shù)f=0.94，故：

G?749.15?(1?0.0075)?22.86kg/(m2s)

0.936?360022.860.608×0.94=0.125kw/(m2k) 則K=0.01977×6)計(jì)算傳熱推動(dòng)力

?t?155??100?15??97.5℃2

7)核算傳熱面積是否滿足要求

濕空氣在翅片式空氣加熱器中從15℃預(yù)熱到100℃，所需的傳熱面積

A需=Q1848.6==151.7m2，而三臺(tái)S-4R-24-78型的翅片式空氣加熱器的KΔt0.125?97.52總傳熱面積Af=3?58.5=175.5m，則Af?A需，所以該換熱器能滿足工藝要求。

1 5

畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第五章 設(shè)備選型計(jì)算

5.1聚合釜的選型

該聚合反應(yīng)采用攪拌釜式反應(yīng)器，攪拌釜式反應(yīng)器對(duì)各種反應(yīng)體系適應(yīng)性強(qiáng)，操作彈性大，適應(yīng)溫度和壓力范圍廣，既可以用于間歇操作也可用于連續(xù)操作。用于間歇操作時(shí)生產(chǎn)靈活性大，更換品種方便，適應(yīng)市場(chǎng)能力強(qiáng)；用于連續(xù)操作時(shí)，反應(yīng)器操作過(guò)程穩(wěn)定，產(chǎn)品質(zhì)量均一，且多釜串聯(lián)連續(xù)操作產(chǎn)量大。

1)設(shè)計(jì)條件 日產(chǎn)量：

20.1?104?103Wd??6.70?105kg/d

300生產(chǎn)周期：τ?τR?τa，式中τ為一個(gè)生產(chǎn)周期時(shí)間；τR為反應(yīng)所需的時(shí)間；τa為投料、出料、升溫等輔助操作時(shí)間。對(duì)于本反應(yīng)τR?4.5h，τa?2h，則τ?6.5h。裝料系數(shù)φ?VRVT，式中VR為反應(yīng)液體積m3。

??24?T?24?3Bd，式中?—每天生產(chǎn)批數(shù)，Bd 6.5此攪拌釜反應(yīng)器沒(méi)有起泡沸騰時(shí)，φ?0.7~0.8，此反應(yīng)取φ?0.8。 3) 計(jì)算反應(yīng)器體積及臺(tái)數(shù) 查物性手冊(cè)得：

VCM密度：?1?0.9017?103 kgm3

聚乙烯醇(PVA)密度：?2?1.0002?103 kgm3 水密度：?3?0.997?103 kgm3

算得混合液的密度：?m?0.958?103 kgm3。

查閱相關(guān)資料得懸浮聚合加入的初始物料總量與最后得到的產(chǎn)品產(chǎn)量的比值接近170.2770。

2 5

畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）

Wd?170.27?τt6.70?105?170.27?6.5VR???460.74m3

ρm?24?70958?24?70VT?VR460.74??614.32m3 φ0.75由于設(shè)計(jì)任務(wù)量大，需選用多臺(tái)反應(yīng)器，為了便于設(shè)備的設(shè)計(jì)和制造，降低設(shè)備費(fèi)，可取每個(gè)反應(yīng)器體積相同。對(duì)于此反應(yīng)可選用國(guó)產(chǎn)70m3不銹鋼釜，所需臺(tái)數(shù)：

n?VT614.32??8.8臺(tái) V70因此可以取n=9臺(tái)。 3)釜體外形尺寸的設(shè)計(jì)

查相關(guān)資料得標(biāo)準(zhǔn)橢圓封頭的體積為0.131D3，h封=D。

4令：h為釜體直邊高度、H為反應(yīng)器釜體總高度，則：

H=h+2?h封=h+D

2若取HD=1.5，則有：h=D

πVT=?D2?h+2?0.131D3=1.047D3

4又已知每個(gè)反應(yīng)器的體積為：VT=68.9363m 則橢圓封頭的直徑：D=3VT68.9363=3=4.0380m 1.0471.0473雖然反應(yīng)器屬于非標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備，但用于制造反應(yīng)器的上下封頭仍應(yīng)選用標(biāo)頭。因?yàn)镠D取得較小，所以此處按公稱尺寸選定釜體直徑為4m。

VT-2?V封68.9363-2?0.131?43==4.1535m 釜體的直邊高度：h=0.785D20.785?42釜體的實(shí)際高度為：H=h+2?h封=4.1535+2?4=6.1535m

4取封頭直邊高度為50mm，釜體圓形直筒部分高度：

4.1515-2?0.05=4.0535m

3 5

畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） π反應(yīng)器的實(shí)際體積為：VT實(shí)=?4.42?4.1535+0.262?4.43=68.94m3

4反應(yīng)器實(shí)際長(zhǎng)徑比：H=6.1535=1.5384 D4可選用國(guó)產(chǎn)70m3聚合釜，查閱化工設(shè)備圖冊(cè)得70m3(古德里奇)型聚合釜筒體?3800?4928，釜體高6834m，總高9111m可以滿足該設(shè)計(jì)聚合釜的尺寸。

5.2料漿排放槽的選型

料漿排放槽在工藝流程中起到連接EF工序的作用，即間歇操作的聚合過(guò)程對(duì)連續(xù)操作過(guò)程的汽提離心干燥過(guò)程之間的緩沖作用。

45m3，及48m3幾種規(guī)格。本根據(jù)聚合釜容積和臺(tái)數(shù)，出料槽常見(jiàn)有18.8m3，設(shè)計(jì)的處理總體積：

?2691.77320.97?3V?9?????460.47m

1000??912因此可選用七臺(tái)70m3出料槽。

5.3汽提塔的選型

汽提塔是處理漿料的篩板塔，為防止熱敏性聚氯乙烯樹(shù)脂的堵塞和沉積，為使樹(shù)脂漿料在全塔范圍內(nèi)停留時(shí)間分布均勻，通常使用無(wú)溢流管式大孔徑篩板，篩孔直徑選用15~20mm，篩板有效開(kāi)孔率選用8%~11%。為提高篩板的傳質(zhì)效率和塔的操作彈性(負(fù)荷波動(dòng)范圍)。也可采用大小孔徑混合的雙孔徑篩板。

為使料漿經(jīng)過(guò)處理后，殘留單體降低到200?10?4~400?10?4以下，汽提塔內(nèi)設(shè)置有20~40塊篩板，篩板之間用若干拉桿螺栓和定位管固定，保持板間距在300~550mm范圍。在塔的設(shè)計(jì)及制作中，應(yīng)嚴(yán)格控制篩板與塔控制節(jié)內(nèi)壁的間隙允許公差，以防止塔底上升的蒸汽與塔頂下流的漿料在該環(huán)境部位發(fā)生偏流或短路，不利于傳熱和傳質(zhì)過(guò)程。

保證氣液接觸時(shí)篩板上泡沫層高度的均勻，對(duì)塔板水平及塔身垂直度也有

4 5

畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 嚴(yán)格的要求。對(duì)于所述的穿流式篩板汽提塔，空塔氣速一般在0.6~1.4m/s，篩板孔速在6~13m/s范圍，物料在塔內(nèi)平均停留時(shí)間在4~8min范圍。

汽提塔的板效率主要取決于篩板的參數(shù)選擇和制造安裝有篩板的開(kāi)孔率n、孔徑d和孔距t的關(guān)系，當(dāng)采用雙孔徑篩板時(shí)，可以按下修正式計(jì)算：

?3?d小?21?d大?2?n?90.7??????? 4t4t????????即由選取的n、d小及d大，可算出孔距t。

5.4離心機(jī)的選型

本次設(shè)計(jì)選用臥式螺旋沉降式離心機(jī)，原因如下：

第一，單機(jī)生產(chǎn)能力大，適合工廠大型儀表與自動(dòng)集中控制的需要，沒(méi)有操作周期，連續(xù)運(yùn)行連續(xù)進(jìn)出料，操作方便。

第二，母液含固量少，澄清度高，因分離原理是離心沉降而不是離心過(guò)濾，當(dāng)機(jī)器的分離因素大于2000時(shí)，在聚氯乙烯生產(chǎn)中母液中含固量可以小于52ppm，即使分離因素降到1000，也能達(dá)到其離心母液的含量在1000ppm左右，不僅較過(guò)濾式離心機(jī)減少了離心母液對(duì)物料的夾帶損失，而且省略了一套對(duì)離心母液回收處理設(shè)備。

第三，結(jié)構(gòu)緊湊，占地面積小，易于密封。

本設(shè)計(jì)的生產(chǎn)能力為84.46t/h，可選用WL-630型，其生產(chǎn)能力為6.5t/h(以聚氯乙烯懸浮液計(jì))，因此采用的離心機(jī)臺(tái)數(shù)n?84.46臺(tái)。

離心機(jī)規(guī)格如表5-1：

表5-1 WL-630型離心機(jī)

轉(zhuǎn)鼓規(guī)格

型號(hào) 內(nèi)徑?長(zhǎng)mm 轉(zhuǎn)速 分離因素 生產(chǎn)能力t/h

WL-630 630?1065 2000?2200 1400/1480 6.5

6.5?12.99臺(tái)即需要13

5 5

畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 電動(dòng)機(jī)

型號(hào) 功率kw 長(zhǎng)?寬?高mm 重量kg

Y225M-2 45

3100×2450×1120 4048

5.5氣流干燥塔鼓風(fēng)機(jī)的選型

1)求管路所需的實(shí)際流量

由前面氣流干燥塔計(jì)算結(jié)果可知空氣用量L?55.01kg/s，在140℃空氣密度為ρ?1400kg/m3，所以有：

L實(shí)?55.01?3600?1.61?105m3/h 1.232)求管路實(shí)際分壓

在空氣的入口截面列伯努利方程得：

Pt??P2?P1??ρ?u22?u12?2???Pf

已知空氣入口前的空氣壓力P1及出口后的壓力P2均為大氣，故P1?P2；入口速度u1?0，出口速度u1?度ρ?101.3?2920m；由于出口溫度t=60℃，故出口狀態(tài)下的密s8.414??273?60??1.06kg/m3；設(shè)備和管路總阻力損失為

??Pf?2000Pa。帶入上述數(shù)據(jù)得：

1.06?202Pt??2000?2212Pa

2轉(zhuǎn)化為標(biāo)準(zhǔn)條件下的風(fēng)壓力：

Pt0?2212?1.2?2140Pa 1.24根據(jù)實(shí)際流量L實(shí)?1.61?105m3/h和標(biāo)準(zhǔn)條件下的風(fēng)壓Pt0?2140Pa，可查得4-72-16通風(fēng)機(jī)合適，主要性能參數(shù)如表5-2：

6 5

畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 表5-2 4-72-16型通風(fēng)機(jī)

類別

名稱

型號(hào)

全壓范圍風(fēng)量范圍 mmH2O

Q，m3/h

功率范輸送介質(zhì)最高圍kw

允許溫度

t，℃

一般離心離心通4-72-16 通風(fēng)機(jī)

風(fēng)機(jī)

20～324

991～227500 1.1～210

80

5.6 聚合反應(yīng)的設(shè)備一覽表

下表是關(guān)于設(shè)備的型號(hào)、規(guī)格及數(shù)量的表，即如表5-3：

表5-3 聚合反應(yīng)設(shè)備一覽表

序號(hào) 設(shè)備名稱 1 2 3

聚合釜 汽提塔 汽提塔進(jìn)料泵

設(shè)備型號(hào)及規(guī)格

直筒長(zhǎng)：41535mm 內(nèi)徑：4000mm 體積V=70m

篩板開(kāi)孔率：10%空氣氣速1.2m/s ESHK80-200(A) Q=100m3/h H=60m開(kāi)式2950r/min ESHK80-200(A) Q=100m3/h H=60m開(kāi)式2950r/min

DN=250 DN800 ?1900

DN3400?600 V=60m3 4000?3000?2000

3數(shù)量 9 1 2

4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14

離心緩沖槽進(jìn)料泵 汽提塔回水泵 料漿過(guò)濾器 蒸汽過(guò)濾器 單體貯槽 廢液池

無(wú)離子水過(guò)濾器 文丘里 水液分離器 單體氣液分離器 回收單體貯槽

1 1 5 1 1 1 2 1 1 1 1

DN900?2247

?219/?270/200?300 DN700×800×2396VN=0.58m3

VN?0.3m3 DN400?2670 VN?0.3m3 DN400?2670 7 5

畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 15 回收單體進(jìn)料泵

Q?100m3/h ESH80?200A H?60m n?2950r/min

VN?0.38m3 DN600?1500 1

16 VCM氣體過(guò)濾器

過(guò)濾面積A?6m

17

壓縮機(jī)循環(huán)水泵

Q?10.9m3/h ISG4?200AJ 21

H?37.7m G?400?1?16?12

管數(shù)：99 管長(zhǎng)：1.5m

2

18 19 20

列管換熱器 配套板式換熱器 抽風(fēng)機(jī)

1 1

F?30m2

Q?50m3/h H?163mm

B?72?4 過(guò)濾面積24m2 有效過(guò)濾面積7.4m

型號(hào)：4?72?16

221 空氣過(guò)濾器 1

22 鼓風(fēng)機(jī) 風(fēng)量范圍：991~227500m3/h

功率：1.1~210kw 型號(hào)：WL?630

1

23 離心機(jī) 分離因素1400 生產(chǎn)能力6.5t/h

13

24 快料旋轉(zhuǎn)篩

3296?1600?2250

減速M(fèi)B22YBXW5?87 FN?173m3 DN1500?4500

1

25 一級(jí)冷凝器 換熱管：?38?3.0

L?3000正三角形排列 FN?173m3 DN1500?4500

3

26 二級(jí)冷凝器 換熱管：?38?3.0

L?3000正三角形排列

1

27 28

阻聚劑滴加罐 壓縮機(jī)汽水分離器

VN?0.014m3 DN200?320 1 1

DN1000?2500

8 5

畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 減速機(jī)XWD11?7?1/17

29

一級(jí)螺旋輸送器

速比17 400??5100 減速機(jī)XWD22?9?1/17

30

二級(jí)螺旋輸送器

速比17 457??00 帶變頻調(diào)速器

31 32 33 34 35

中間料倉(cāng) 旋風(fēng)干燥塔 一級(jí)旋振篩 二級(jí)旋振篩 羅茨鼓風(fēng)機(jī)

1 1

容積2.9m3 1400??2600

2 1 3 2 1

?3500?19400

T202?18?1800 T202?16?1600

風(fēng)量72.7m3/min ZMH4?400 升壓58.5kPa

Q?95m3/h ESHK80?200 36 37 38

離心機(jī)給料槽 漿料混合槽 母液沉降槽

H?48m

V?94m3 ?3800?12000 2 1 2

DN6000?4000?2000

9 5

畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第六章 聚氯乙烯樹(shù)脂生產(chǎn)產(chǎn)生的污染及其

治理

6.1乙炔工段產(chǎn)生的污染及其治理

6.1.1電石渣漿

電石渣是電石法原料路線生產(chǎn)聚氯乙烯樹(shù)脂的主要問(wèn)題，含有大量氫氧化鈣固體且具有強(qiáng)烈的堿性，并含有較高的硫化物及其微量的雜質(zhì)，作為副產(chǎn)物，在數(shù)量上已經(jīng)超過(guò)了聚氯乙烯樹(shù)脂。一般，生產(chǎn)1噸PVC樹(shù)脂可以得到10%～15%的電石渣漿1219噸，含有48%的干渣23噸，利用自然沉降法占地面積較大，如果填埋、堆放必然造成污染。

電石渣的主要成分是氫氧化鈣，可以用于生產(chǎn)磚塊、筑路、作為生產(chǎn)水泥的原料、電廠脫硫劑、純堿企業(yè)代替石灰乳用于脫氨等用途。

6.1.2電石粉塵

電石粉塵是電石法生產(chǎn)聚氯乙烯中急需解決的污染問(wèn)題，在電石儲(chǔ)運(yùn)、破碎和加料過(guò)程中將會(huì)有大量的粉塵排入到大氣中，每生產(chǎn)1噸PVC將會(huì)有20kg電石粉塵飄落到環(huán)境中，破壞生產(chǎn)環(huán)境和生活環(huán)境。

目前，國(guó)內(nèi)的生產(chǎn)裝置主要從傳統(tǒng)敞開(kāi)式破碎加料改為密閉式破碎傳動(dòng)加料，既減少了粉塵又減少了噪聲。

6.1.3上清液回用

電石渣漿經(jīng)過(guò)壓濾機(jī)后的上清液，或經(jīng)過(guò)沉淀后即使達(dá)到“眼不見(jiàn)混”。但其PH值仍高達(dá)13以上，且水中的雜質(zhì)含量均超過(guò)國(guó)家的“三廢”排放標(biāo)準(zhǔn)，其中硫化物超出國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)數(shù)百倍。

上清液回用作為乙炔發(fā)生器補(bǔ)充水的循環(huán)使用的關(guān)鍵是上清液中的硫化物、磷化物含量是否會(huì)累計(jì)而對(duì)清凈工序增加負(fù)荷及安全造成隱患。

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畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 磷化氫在乙炔發(fā)生器溫度下溶解度很低，使生成的磷化氫大部分進(jìn)入乙炔氣相中并在清凈塔中除去。所以磷化氫在上清液中的富集不是關(guān)鍵問(wèn)題。使用上清液回用時(shí)采用各種方法使其溫度降低到40 ℃以下，保證不影響電石水解溫度的控制，使本工序的廢水達(dá)到零排放。

6.1.4乙炔氣清凈用次氯酸鈉廢液

乙炔清凈塔使用次氯酸鈉對(duì)于乙炔氣體中的硫和磷等雜質(zhì)進(jìn)行除去，所以清凈塔中含有高濃度的磷(約45mg/L)、硫(約25mg/L)離子。根據(jù)我國(guó)《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB 78-1996)中的規(guī)定，總磷允許排放濃度要小于0.5mg/L。由于廢液中含有大約0.1%的次氯酸鈉，使用生化方法無(wú)法處理。目前國(guó)內(nèi)沒(méi)有很好的有效治理技術(shù)。

廢次氯酸鈉液體目前沒(méi)有很好的辦法處理，很多廠家將其與上清液混合后作為電石發(fā)生的補(bǔ)充水。但如果電石渣用于生產(chǎn)水泥時(shí)，要求其氯離子的含量不能超過(guò)0.015%。所以，對(duì)于處理廢次氯酸鈉液體成為了目前行業(yè)重點(diǎn)研究課題。

6.2氯乙烯合成工段的污染及其治理

6.2.1氯化汞催化劑

氯化汞催化劑為現(xiàn)知的催化劑活性最高者，所以至今在氯乙烯合成的生產(chǎn)中都采用它。但氯化汞是一種烈性毒物，如內(nèi)服0.12～0.5g即產(chǎn)生急性中毒而而有致命危險(xiǎn)，在使用時(shí)要認(rèn)真注意對(duì)工人的防護(hù)，對(duì)廢催化劑要作妥善處理。露天堆放固然不允許，掩埋地下也不行，因?yàn)槲皆诨钚蕴可系穆然瘯?huì)慢慢溶入地下水而滲入江河里造成污染。采用高溫使廢催化劑中的氯化汞升華回收的辦法是可行的，但為了更優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)和減輕環(huán)境污染，今后應(yīng)研究尋找低毒高效的非汞催化劑。

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畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 6.2.2精餾尾氣中氯乙烯的回收

在電石法氯乙烯的生產(chǎn)過(guò)程中，多數(shù)企業(yè)采用低、高沸塔精餾的分離工藝精餾氯乙烯，在尾氣冷凝器回收后的不凝氣體中，仍然含有8%～20%的氯乙烯單體，但為了保證氯乙烯單體的質(zhì)量以及防止整個(gè)系統(tǒng)中不凝氣體的積累，這部分氣體必須防空，對(duì)企業(yè)造成了較大的資源浪費(fèi)，同時(shí)又嚴(yán)重污染環(huán)境，所以對(duì)精餾尾氣必須進(jìn)行尾氣回收利用。目前，回收精餾尾氣中的氯乙烯的方法主要有活性炭吸附、膜法有機(jī)蒸汽(VOC)回收及活性炭纖維吸附和變壓吸附等。

6.2.3高沸液

氯乙烯精制工序排出的高沸殘液占氯乙烯產(chǎn)量的0.5%～0.7%，其重要主要成分是1，1-二氯乙烷、左右旋1，1-二氯乙烯、氯仿、1，2-二氯乙烷、1，1，2-三氯乙烷、四氯乙烷等乙烷氯化物。該殘夜組成復(fù)雜，揮發(fā)性強(qiáng)，有強(qiáng)烈的臭味，易燃易爆，有毒。多數(shù)企業(yè)未對(duì)其進(jìn)行回收利用，而是將其焚燒處理，部分企業(yè)僅回收其中的二氯乙烷，其余成分或焚燒或排放，即使對(duì)二氯乙烷回收的企業(yè)，在回收過(guò)程中形成的焦油狀物質(zhì)也會(huì)附著在容器器壁上，使傳熱無(wú)法進(jìn)行，且附著層堅(jiān)硬難以清除。這個(gè)不僅造成資源的浪費(fèi)，對(duì)環(huán)境也造成了較大的污染。因此將殘夜綜合利用不僅是聚氯乙烯生產(chǎn)發(fā)展的需要、貫徹環(huán)境認(rèn)證和清潔生產(chǎn)工作的要求，而且是消除污染、提高社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益的途徑。

6.3聚合工段的污染及其治理

聚合裝置的污染物排放有氣相和液相。向大氣排放的廢氣主要有回收未反應(yīng)的氯乙烯的冷凝器尾氣，干燥樹(shù)脂的廢氣。廢水有離心機(jī)下水、單體水環(huán)壓縮機(jī)工作水的排放、聚合反應(yīng)結(jié)束后的沖洗用水、回收單體槽累計(jì)水等。

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畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 6.3.1冷凝尾氣的排放

聚合反應(yīng)過(guò)程中一般控制轉(zhuǎn)化率在85%左右，大約15%的氯乙烯單體未參加反應(yīng)，一般通過(guò)壓縮冷凝的方法將其液化后返回到聚合系統(tǒng)再次使用。回收的氯乙烯氣體雖然在一定的壓力(0.2～0.6MPa)下進(jìn)行低溫冷卻(5℃～32℃)液化，但由于氯乙烯單體在惰性氣體中總有一定的蒸汽分壓，排放的惰性氣體中會(huì)有大約6%～12%氯乙烯單體存在。

目前，國(guó)內(nèi)這部分尾氣主要處理方法有：排向回收氯乙烯氣柜，與其他的氯乙烯單體一起處理；使用膜分離技術(shù)回收；活性炭高壓吸附高溫脫吸技術(shù)。GB 16297-1996《大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》中規(guī)定新建裝置為36mg/m3。

6.3.2干燥尾氣的排放

聚氯乙烯樹(shù)脂干燥過(guò)程中排放一定的廢氣，主要污染物含細(xì)小的聚氯乙烯粉末，國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)時(shí)小于25mg/m3，現(xiàn)有旋風(fēng)分離器必須和生產(chǎn)實(shí)際工況相匹配，才能達(dá)到很好的效果。

處理措施：加布袋除塵器或者水洗裝置，才能達(dá)到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。

6.3.3離心機(jī)母液回用

聚氯乙烯生產(chǎn)中聚合及沖洗用水均采用無(wú)離子水，其消耗為1.5～2.5噸(1噸PVC)，這些水原來(lái)用一次就作為離心機(jī)母液水白白排到地溝，既浪費(fèi)了水資源，又增加了消耗，現(xiàn)在一般進(jìn)行回收利用，沉淀過(guò)濾，作為聚合裝置的沖洗水或者其他裝置的補(bǔ)充水。目前國(guó)內(nèi)有的廠家對(duì)于母液水單獨(dú)處理，達(dá)到綜合利用的目的。

6.3.4氯堿企業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)

北京市地方標(biāo)準(zhǔn)《水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(DB11/307-2005)中規(guī)定，1，2-二氯乙烷的排放是1.5mg/L，懸浮物(SS)排放限值400mg/L，COD排放限值是400mg/L，PH值控制限值是6～9。對(duì)于氯堿廠的排放總的氯化物的排放量沒(méi)有

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畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 具體的標(biāo)準(zhǔn)，一般控制在2500mg/L。

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畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 總結(jié)

本次畢業(yè)設(shè)計(jì)對(duì)20.1萬(wàn)噸/年聚氯乙烯懸浮聚合汽提工藝進(jìn)行設(shè)計(jì)，通過(guò)二個(gè)多月的努力對(duì)乙炔發(fā)生工藝、氯乙烯合成工藝、聚合生產(chǎn)工藝、汽提工藝、離心干燥工藝五大工藝過(guò)程進(jìn)行了物料衡算、熱量衡算和設(shè)備計(jì)算和選型三個(gè)方面的準(zhǔn)確工藝計(jì)算和優(yōu)化，終于設(shè)計(jì)出一套較為完善的聚氯乙烯懸浮聚合汽提工藝。其各項(xiàng)操作性能指標(biāo)均能符合工藝生產(chǎn)技術(shù)要求，達(dá)到了預(yù)期的目的?？偟膩?lái)說(shuō)，這次設(shè)計(jì)的內(nèi)容不算復(fù)雜，難度也不大，按照給定的模板，弄清思路，細(xì)心計(jì)算就能完成任務(wù)。

整個(gè)過(guò)程包涵工藝流程設(shè)計(jì)、物料衡算、熱量衡算、設(shè)備工藝計(jì)算、車間布置設(shè)計(jì)、反應(yīng)釜設(shè)計(jì)等具體內(nèi)容。得出本次設(shè)計(jì)需采用九個(gè)70m3（Ⅱ型）不銹鋼聚合釜并聯(lián)操作，七臺(tái)70m3出料槽，十三臺(tái)WL-630型離心機(jī)。聚合釜及出料槽屬于間歇操作，計(jì)算基準(zhǔn)為kg/B。投入VC單體為的量為29908.57kg/B，經(jīng)聚合釜和出料槽減壓后的量為：35.03kg/B。出料為11.76kg/B，PVC的總損失29908.57?0.88?2%?526.39kg/B，出料為：25793.15kg/B。同時(shí)繪制了整工藝流程圖、PVC聚合工段工藝流程圖、聚合工段主要設(shè)備平面、立面布置圖、PVC汽提工藝流程圖、廠區(qū)平面布置圖、以及聚合釜和汽提塔裝配圖等。

本次畢業(yè)設(shè)計(jì)內(nèi)容雖然不是很復(fù)雜，但是通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)，仍然學(xué)到了很多知識(shí)。首先使我們把平時(shí)所學(xué)的理論知識(shí)運(yùn)用到實(shí)踐中，讓我們對(duì)書(shū)本上所學(xué)理論知識(shí)有了進(jìn)一步的理解，也讓我們自主學(xué)習(xí)了新的知識(shí)并在設(shè)計(jì)中加以應(yīng)用。此次課程設(shè)計(jì)也給我們提供了很大的發(fā)揮空間，我們積極發(fā)揮主觀能動(dòng)性地去通過(guò)書(shū)籍、網(wǎng)絡(luò)等各種途徑查閱資料、查找數(shù)據(jù)和標(biāo)準(zhǔn)，確定設(shè)計(jì)方案。通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)提高了我們的認(rèn)識(shí)問(wèn)題、分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力?？傊@次課程設(shè)計(jì)不僅鍛煉了我們應(yīng)用所學(xué)知識(shí)來(lái)分析解決問(wèn)題的能力，也提高了我們自學(xué)，檢索資料和協(xié)作的技能。

最后，我們還要感謝楊雋老師和朱薇老師在這次課程設(shè)計(jì)中給予我們的敦促和指導(dǎo)工作。對(duì)于設(shè)計(jì)中我們遇到的問(wèn)題他們給予了認(rèn)真明確耐心的指導(dǎo)以及對(duì)我們的嚴(yán)格要求。

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畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 致 謝

本次課程設(shè)計(jì)是在楊雋老師和朱薇老師的悉心指導(dǎo)下完成的。從課題的選定、開(kāi)題、直至完成整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程中都凝結(jié)著老師的心血。他們不僅當(dāng)面對(duì)我們進(jìn)行指導(dǎo)，而且多次為我們的論文初稿提供寶貴的意見(jiàn)，多次親自修改。在此謹(jǐn)向楊雋老師和朱薇老師致以誠(chéng)摯的謝意和崇高的敬意。

在此，我還要感謝同學(xué)們的幫助，尤其是徐君同學(xué)的幫助，感謝徐君同學(xué)對(duì)于小組進(jìn)程的安排以及工作的分配，并感謝同學(xué)們?cè)谖矣龅絾?wèn)題時(shí)給予的幫助。正是由于他們的幫助和支持，我才能克服一個(gè)一個(gè)的困難，直至本課程設(shè)計(jì)的順利完成。謝謝你們！

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畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 參考文獻(xiàn)

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