年產(chǎn)5萬(wàn)噸PVC生產(chǎn)車(chē)間的工藝設(shè)計(jì)4（可編輯）

1、 目錄 摘要i1.概述11.1生產(chǎn)方法簡(jiǎn)介及設(shè)計(jì)方法的確定11.1.1 氯乙烯單體的制備方法的選取11.1.2聚合方法選取11.2產(chǎn)品的基本性能11.3產(chǎn)品的應(yīng)用狀況21.4有關(guān)設(shè)計(jì)參數(shù)32.物料衡算.42.1聚合釜物料衡算42.2出料槽物料衡算52.3汽提塔物料衡算62.4離心部分物料衡算72.5氣流干燥部分物料衡算82.6沸騰干燥部分物料衡算82.7篩分包裝部分物料衡算82.8物料衡算總平衡93.熱量衡算.114關(guān)鍵設(shè)備的選型124.1聚合釜的選型124.2 其他設(shè)備的選型125.車(chē)間設(shè)備布置設(shè)計(jì)135.1車(chē)間設(shè)備布置的原則135.1.1車(chē)間設(shè)備布置的原則135.1.2 車(chē)間設(shè)備平面布置的

2、原則135.1.3 車(chē)間設(shè)立面布置的原則135.2車(chē)間設(shè)備布置145.2.1車(chē)間設(shè)備平面布置145.2.2車(chē)間設(shè)備立面布置146. 公用工程156.1供水156.2供電156.3供暖156.4 通風(fēng)15參考文獻(xiàn)16致謝17 年產(chǎn)5萬(wàn)噸pvc生產(chǎn)車(chē)間的工藝設(shè)計(jì) 摘要 本設(shè)計(jì)是年產(chǎn)5萬(wàn)噸聚氯乙烯（pvc）車(chē)間合成工段初步設(shè)計(jì)。本文對(duì)聚氯乙烯的研究，生產(chǎn)和應(yīng)用進(jìn)行了詳細(xì)的概述，闡述了其在化學(xué)工業(yè)中的作用和地位。并介紹了氯乙烯的制備方法和確定了聚氯乙烯的生產(chǎn)工藝。在確定聚氯乙烯生產(chǎn)工藝的基礎(chǔ)上進(jìn)行了物料衡算，熱量衡算，設(shè)備選型和車(chē)間設(shè)計(jì)等過(guò)程。文中還對(duì)供電、供水、采暖等方案進(jìn)行了簡(jiǎn)單的闡述。 關(guān)鍵詞：

3、氯乙烯，乙烯氯氧化，聚氯乙烯 ，懸浮聚合，反應(yīng)釜選型 1.概述1.1生產(chǎn)方法簡(jiǎn)介及設(shè)計(jì)方法的確定1.1.1 氯乙烯單體的制備方法的選取氯乙烯單體可由電石乙炔法和乙烯氧氯化法制備，本工藝采用乙烯氧氯化法制備氯乙烯單體。此方法中氧氯化部分主要采用美國(guó)古德里奇技術(shù)，直接氧化和裂解是西德赫斯特公司的技術(shù)。全套裝置由直接氧氯化單元、二氯乙烷精餾單元、二氯乙烷裂解單元、氯乙烯精餾單元、廢水處理單元和殘液焚燒單元組成。1.1.2聚合方法選取聚氯乙烯按聚合方法分四大類(lèi)：懸浮法聚氯乙烯，乳液法聚氯乙烯、本體法聚氯乙烯、溶液法聚氯乙烯。本工藝設(shè)計(jì)采用懸浮發(fā)生產(chǎn)聚乙烯。懸浮法 主要是水相懸浮法 生產(chǎn)的氯化聚氯乙烯為

4、非均質(zhì)產(chǎn)品,溶解度相對(duì)于溶液法產(chǎn)品低,但熱穩(wěn)定性高,主要用于制造管材、管件、板材等5懸浮聚合反應(yīng)機(jī)理和動(dòng)力學(xué)與本體聚合相同，需要研究的式成粒機(jī)理和顆?？刂?。氯乙烯懸浮聚合過(guò)程大致如下：將水、分散劑、其他助劑、引發(fā)劑先后加入聚合釜中，抽真空和沖氮?dú)馀蒲鯕?，然后加單體，升溫至預(yù)定溫度聚合。在聚合過(guò)程中溫度壓力保持恒定。后期壓力下降0.1-0.2mpa，相當(dāng)于80-85%轉(zhuǎn)化率，結(jié)束聚合，如降壓過(guò)多，將使樹(shù)脂致密。聚合結(jié)束后，回收單體，出料，經(jīng)后處理工序，即得聚氯乙烯樹(shù)脂成品。1.2產(chǎn)品的基本性能聚氯乙烯是無(wú)定形的線型、非結(jié)晶的聚合物，基本無(wú)支鏈，鏈節(jié)排列規(guī)整。聚合度n的數(shù)目一般為50020000。

5、聚氯乙烯樹(shù)脂為白色粉末，相對(duì)密度約1.4。聚氯乙烯塑料有較高的機(jī)械強(qiáng)度，良好的化學(xué)穩(wěn)定性。聚氯乙烯分子中含有大量的氯，使其具有較大的極性，同時(shí)具有很好的耐燃性。聚氯乙烯塑料有優(yōu)良的耐酸堿、耐磨、耐燃燒和絕緣性能。但是對(duì)光和熱的穩(wěn)定性差。在不加熱穩(wěn)定劑的情況下，聚氯乙烯100時(shí)開(kāi)始分解，130以上分解更快。受熱分解出氯化氫氣體，使其變色，由白色淺黃色紅色褐色黑色。陽(yáng)光中的緊外線和氧會(huì)使聚氯乙烯發(fā)生光氧化分解，因而使聚氯乙烯的柔性下降，最后發(fā)脆。同時(shí)，上述良好的力學(xué)和化學(xué)性能迅速下降。解決的辦法是在加工過(guò)程中加入穩(wěn)定劑，如硬脂酸或其他脂肪酸的鎘、鋇、鋅鹽。聚氯乙烯的抗沖擊性能差,耐寒性不理想，硬質(zhì)

6、聚氯乙烯塑料的使用溫度下限為-15，軟質(zhì)聚氯乙烯塑料為-30。聚氯乙烯的透水汽率很低。硬聚氯乙烯長(zhǎng)期浸入水中的吸水率小于0.5%，浸24小時(shí)為0.05%，選用適當(dāng)增塑劑的軟聚氯乙烯吸水率不大于0.5%。聚氯乙烯室溫下的耐磨性超過(guò)普通橡膠。聚氯乙烯的電性能取決于聚合物中殘留物的數(shù)量和各種添加劑。聚氯乙烯的電性能還與受熱情況有關(guān)，當(dāng)聚氯乙烯受熱分解時(shí)，由于氯離子的存在而降低其電絕緣性。1.3產(chǎn)品的應(yīng)用狀況pvc樹(shù)脂可以采用多種方法加工成制品，懸浮聚合的pvc樹(shù)脂可以擠出成型、壓延成型、注塑成型、吹塑成型、粉末成型或壓塑成型。分散型樹(shù)脂或糊樹(shù)脂通常只采用糊料涂布成型，用于織物的涂布和生產(chǎn)地板革。糊樹(shù)

7、脂也可以用于搪塑成型、滾塑成型、蘸塑成型和熱噴成型。發(fā)達(dá)國(guó)家pvc樹(shù)脂的消費(fèi)結(jié)構(gòu)中主要是硬制品，美國(guó)和西歐硬質(zhì)品占大約2/3的比例，日本占55%；硬質(zhì)品中主要是管材和型材，占大約7080%。pvc軟制品市場(chǎng)大約占全部pvc市場(chǎng)的30%，軟制品主要包括織物的壓延和涂層、電線電纜、薄膜片材、地面材料等。硬質(zhì)品pvc樹(shù)脂近年來(lái)增長(zhǎng)比軟制品快。在全世界范圍內(nèi)一半以上的pvc樹(shù)脂用于與建筑有關(guān)的市場(chǎng)，使pvc行業(yè)容易受到經(jīng)濟(jì)的波動(dòng)影響。建筑領(lǐng)域是pvc樹(shù)脂增長(zhǎng)最快的市場(chǎng)，在其它市場(chǎng)中的增長(zhǎng)率僅為1.4%/年。增長(zhǎng)最快的用途是管材、板壁、和門(mén)窗等。我國(guó)聚氯乙烯硬制品應(yīng)用份額也呈增長(zhǎng)趨勢(shì)，管材、型材和瓶類(lèi)所

8、占份額由1996年25%增長(zhǎng)到1998年的40%，但至今我國(guó)聚氯乙烯的應(yīng)用還是軟制品的份額較多。1998年軟制品占pvc總用量的51%（其中薄膜為20%，塑料鞋10%，電纜料5%，革制品11%，泡沫和單板等5%），硬制品占40%（其中板材16%，管材9%，異型材8%，瓶3%，其它4%），地板墻紙等占9%。聚氯乙烯塑料一般可分為硬質(zhì)和軟質(zhì)兩大類(lèi)。硬制品加工中不添加增塑劑，而軟制品則在加工時(shí)加入大量增塑劑。聚氯乙烯本來(lái)是一種硬性塑料，它的玻璃化溫度為8085。加入增塑劑以后，可使玻璃化溫度降低，便于在較低的溫度下加工，使分子鏈的柔性和可塑性增大，并可做成在常溫下有彈性的軟制品。常用的增塑劑有鄰苯二

9、甲酸二辛酯、鄰酯。一般軟質(zhì)聚氯乙烯塑料所加增塑劑的量為聚氯乙烯的30%70%。聚氯乙烯在加工時(shí)添加了增塑劑、穩(wěn)定劑、潤(rùn)滑劑、著色劑、填料之后，可加工成各種型材和制品。一般軟塑料制品。利用擠出機(jī)可以擠成軟管、塑料線、電纜和電線的包皮。利用注射成型的方法并配合各種模具，可制成塑料涼鞋、鞋底、拖鞋等。薄膜。利用壓延機(jī)可將聚氯乙烯制成規(guī)定厚度的透明或著色薄膜，用這種方法生產(chǎn)的薄膜稱(chēng)為壓延薄膜。也可以將聚氯乙烯的粒狀原料利用吹塑成型機(jī)吹制成薄膜，用這種方法生產(chǎn)的薄膜稱(chēng)為吹塑薄膜。聚氯乙烯塑料薄膜上可以印花（如印制包裝裝潢圖案和商標(biāo)等）。薄膜的用途很大，可以通過(guò)剪裁、熱合方法加工成包裝袋、雨衣、桌布、窗簾

10、、充氣玩具等。寬幅的透明薄膜可以建造溫室和塑料大棚，或者用作地膜。涂層制品。將聚氯乙烯糊狀涂料涂敷在布或紙上，然后在100以上將它們塑化，就可制成有襯底的人造革。如果將聚氯乙烯軟片用壓延機(jī)直接壓延成有一定厚度時(shí)，就制成無(wú)襯底的人造革，可壓出各種花紋。人造革用于制造皮包、皮箱、沙發(fā)和汽車(chē)的座墊、地板革以及書(shū)的封面等。泡沫塑料。軟質(zhì)聚氯乙烯在混煉時(shí)加入適量的發(fā)泡劑，經(jīng)發(fā)泡成型法可制成泡沫塑料，用做泡沫拖鞋、涼鞋、鞋墊、坐墊和防震緩沖的包裝材料，也可以用擠出機(jī)制成低發(fā)泡硬質(zhì)板材，可代替木材作為建筑材料。利用熱成型法可將聚氯乙烯制成薄壁透明容器，或用于真空吸塑包裝材料。這種方法制成的片材也是優(yōu)良的裝飾

11、材料。糊狀制品。將聚氯乙烯分散在液體增塑劑中，使其溶脹和塑化成增塑溶膠，再加入乳液（一種膠粘劑）、穩(wěn)定劑、填料、著色劑，經(jīng)過(guò)充分?jǐn)嚢?，脫氣泡后，可配制成聚氯乙烯糊狀制品，可用浸漬法、澆鑄法、搪塑法涂敷在各種制品表面，起保護(hù)（防腐蝕）、美化作用。硬管和板材。聚氯乙烯中加入穩(wěn)定劑、潤(rùn)滑劑和填料，經(jīng)過(guò)混煉之后，可用擠出機(jī)擠成各種口徑的硬管、異形管、波紋管，用做下水管、引水管、電線套管或樓梯扶手。用壓延法制成的聚氯乙烯薄片經(jīng)重疊熱壓，可制成各種厚度的硬質(zhì)板材，它可以切割成所需形狀，然后利用聚氯乙烯焊條用熱空氣流焊接成各種耐化學(xué)腐蝕的貯槽、通風(fēng)管道和各種形狀的容器、反應(yīng)罐。門(mén)窗。它可用硬質(zhì)聚氯乙烯異形材

12、料組裝而成，已經(jīng)和木門(mén)窗、鋼窗、鋁合金門(mén)窗共同占領(lǐng)了建筑市場(chǎng)。1.4有關(guān)設(shè)計(jì)參數(shù)1.生產(chǎn)周期 300天,7800-8000h/y2.反應(yīng)溫度 553.反應(yīng)時(shí)間 9h4.轉(zhuǎn)化率 92%5.消耗定額 vc 1.015-1.064t/t pvc6.原輔材料: 去離子水,單體氯乙烯 vcm ,分散劑kh-21 聚乙烯醇 ,ph調(diào)節(jié)劑,反應(yīng)調(diào)節(jié)劑 -巰基乙醇 ,引發(fā)劑 偶氮二異庚腈 ,防粘釜?jiǎng)?終止劑 丙酮縮氨基巰脲 ,緩釋阻垢劑 h-9 ,堿液 42% 等。2.物料衡算.本工藝的配方如下（以單體質(zhì)量為參考標(biāo)準(zhǔn)）：去離子水 150 單體 100 引發(fā)劑 0.04分散劑 0.08 ph緩沖劑 0.06 終

13、止劑 0.02反應(yīng)調(diào)節(jié)劑 0.0015 緩蝕阻垢劑 0.002 消泡劑 0.002采用順流程的計(jì)算順序進(jìn)行物料衡算，先求出vc單體的每批投料量。工藝為年產(chǎn)5萬(wàn)噸，開(kāi)工330天，計(jì)劃每天生產(chǎn)2批。后處理?yè)p失為5%。每批應(yīng)生產(chǎn)聚合物的量 50000000/（330*2*0.95） 7.94*104 kg/b假設(shè)引發(fā)劑（0.04%單體質(zhì)量）全部結(jié)合到聚合物中，并且單體92%轉(zhuǎn)化為聚合物。則vcm單體的投料量 kg/b物料流程圖如下2.1聚合釜物料衡算進(jìn)入聚合釜內(nèi)vcm單體 m1 8.664*104 kg/b去離子水的質(zhì)量 m2 1.5* m1 129970 kg/b引發(fā)劑的質(zhì)量 m3 0.0004

14、m1 34.66 kg/b 終止劑的質(zhì)量 m4 0.002 m1 17.33 kg/b分散劑的質(zhì)量 m5 0.0008m1 69.32 kg/bph緩沖劑用量 m60.0006 m1 51.99 kg/b調(diào)節(jié)劑的質(zhì)量m7 0.000015m1 1.30 kg/b防粘釜?jiǎng)┑馁|(zhì)量m8 0.00002m1 1.73 kg/b二次用水的質(zhì)量m9 400 kg/bm1+m2+m3+m8 53099.47 kg/b所生成的聚合物質(zhì)量：8.664*10492%99% 78920 kg/b損失pvc的質(zhì)量：m損 8.664*10492%1% 797.13 kg/b對(duì)聚合釜作全物料衡算得：計(jì)算結(jié)果是正確的。計(jì)算

15、結(jié)果整理成表得：表1物料名稱(chēng)進(jìn)料kg/b出料kg/bvcm866406932水129970130370引發(fā)劑34.6634.66終止劑17.3317.33分散劑69.3269.32ph緩沖劑51.9951.99反應(yīng)調(diào)節(jié)劑1.301.30二次用水400400防粘釜?jiǎng)?.731.73pvc78920損失pvc797.13合計(jì)217197.79217197.792.2出料槽物料衡算出料槽中損失的pvc量為m損 8.664*10492%1% 797.13 kg/b因此出料槽中含pvc量為78920-797.13 78120 kg/b由于出料槽中vcm含量為450ppm，過(guò)出料中vcm的量為：78120

16、45010-6 35.15 kg/b因此回收的vcm量m回1 6932-35.15 6896.85 kg/b此階段需要加入堿液和通入蒸汽，按工藝條件加入42%naoh溶液12升，其重量為1.45*12 17.4 kg，其中含有純naoh7.508 kg。有工藝計(jì)算可得需要加入水蒸氣量為800kg對(duì)出料槽做總物料衡算：可得物料衡算結(jié)果是正確的。計(jì)算結(jié)果整理成表得：表2物料名稱(chēng)進(jìn)料kg/b出料kg/bvcm693235.15水130370131180蒸汽800所有助劑178.49178.49堿液naoh 7.31水10.09naoh 7.31pvc7892078120回收vcm6896.85損失p

17、vc797.13合計(jì)217214.93217214.932.3汽提塔物料衡算從這一步開(kāi)始到篩分包裝為連續(xù)過(guò)程，因此，計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)相應(yīng)的轉(zhuǎn)換為千克/小時(shí)。根據(jù)全年的生產(chǎn)任務(wù)和生產(chǎn)時(shí)間可以求出：每小時(shí)生產(chǎn)的pvc量為：5107/ 33024 6313 kg/h產(chǎn)品中的含水量為0.3%，折合絕干樹(shù)脂含量為：63130.997 6294 kg/h考慮到聚合釜內(nèi)pvc的損失，則進(jìn)入汽提塔內(nèi)絕干樹(shù)脂量為：6294/0.950.98 6493 kg/h以6493 kg/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：1311806493/78120 10900 kg/h進(jìn)入汽提塔內(nèi)的分散劑

18、等為：178.496493/78120 14.84 kg/h進(jìn)入汽提塔內(nèi)的vc單體為：35.156493/78120 2.92 kg/h損失的pvc的量為：6294/0.950.01 66.25 kg/h故出料中含pvc量為：6493-66.25 6427kg/h已知出料中vcm含量為20ppm，故出料中含pvc的量為：64272010-6 0.128kg/h求蒸汽冷凝量條件：進(jìn)入汽提塔內(nèi)的物料初始溫度為60，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

19、35%蒸汽冷凝，其余在塔頂冷凝。則物料升溫所需熱量衡算表如下：表3重量kg/ht初t末tcpkj/ kg.吸熱kj/h水109006080204.2915600vc2.926080200.84849.52pvc64936080201.764229073.1又因?yàn)閱误w的擴(kuò)散能為：（2.92-0.128）/62.510-371 3169.44 kj/h故所需的總熱量：q總 915600+49.52+229073.1+3169.44 1147892 kj/h設(shè)汽的流量為v，則q總 2.31（142-86）v+0.35v2293.9 1147892 kj/h故得v 1219.26 kg/h計(jì)算結(jié)果整理

20、成表得：表4物料名稱(chēng)進(jìn)料kg/h出料kg/hpvc64936427水1090012100蒸汽冷凝1219.26分散劑和naoh等22.1522.15vc2.920.128回收vc2.79損失pvc66.25合計(jì)18615.6618615.662.4離心部分物料衡算離心操作中pvc的損失量為：6294/0.950.005 33.13 kg/h離心脫水后的濕物料中仍含有20%的水分，則含水量為：（6427-33.13）0.2/0.8 1598.47 kg/h假設(shè)此階段將所有助劑都離心脫除了。計(jì)算結(jié)果整理成表得：表5物料名稱(chēng)進(jìn)料kg/h出料kg/hpvc64276393.87濕物料含水1598.47

21、母液含水1210010500分散劑等14.8714.87pvc損失33.13合計(jì)18549.1518549.152.5氣流干燥部分物料衡算氣流干燥損失的pvc量為：6294/0.950.005 33.13 kg/h則出料pvc量為：6393.87-33.13 6360.74 kg/h已只氣流干燥后的含水量為5%，則含水量為：16360.740.05/0.95 334.78 kg/h整理計(jì)算結(jié)果得：表6物料名稱(chēng)進(jìn)料kg/h出料kg/hpvc6393.876360.74水1598.47334.78pvc損失33.13脫走水分1263.69合計(jì)7992.347992.34 2.6沸騰干燥部分物料衡算

22、pvc損失量為：6294/0.950.005 33.13 kg/h所以出料的pvc量為：6360.74-33.13 6327.61 kg/h假設(shè)出料中水分含量為0.3%，則所含水量為6327.610.003/0.997 19.04 kg/h整理計(jì)算結(jié)果得：表7物料名稱(chēng)進(jìn)料 kg/h出料kg/hpvc6360.746327.61水334.7819.04pvc損失33.13脫走水分315.74合計(jì)6695.526695.522.7篩分包裝部分物料衡算絕干pvc損失量為： 6294/0.950.005 33.13 kg/h則包裝入庫(kù)的絕干pvc樹(shù)脂量為：6327.61-33.13 6294.48 k

23、g/h隨著pvc樹(shù)脂損失的相應(yīng)的水的量為：33.130.003/0.997 0.10kg/h整理計(jì)算結(jié)果得：表8物料名稱(chēng)進(jìn)料 kg/h出料kg/hpvc6327.616294.48水19.0419.03pvc損失33.13損失水分0.10合計(jì)6346.656346.652.8物料衡算總平衡聚合釜及出料槽屬于間歇操作，計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)為kg/b，由前面計(jì)算結(jié)果可知：投入vcm單體的量為86640 kg/b，經(jīng)過(guò)聚合釜及出料槽減壓后的量為6392 kg/b，出料為35.15 kg/b，pvc的總損失為1594.26 kg/b.由以上結(jié)果可得間歇部分物料總平衡表如下：表9物料名稱(chēng)進(jìn)料kg/h 出料kg/hv

24、cm8664035.15水129970131180二次進(jìn)水400分散劑等178.49178.49堿液水10.09 naoh 7.31naoh 7.31pvc78120損失pvc1594.26回收vcm6896.85合計(jì)218012.06218012.06 2 從氣提開(kāi)始一直到篩分包裝都是連續(xù)操作，計(jì)算基準(zhǔn)為kg/h。由前面的計(jì)算結(jié)果可知，進(jìn)入氣提塔的vc的量為2.92kg/h，進(jìn)過(guò)氣提后vc單體的量降為0.128kg/h，氣提塔內(nèi)冷凝的水的總量為10900+1219.26 12119.26kg/h，離心后母液含水總量為10500kg/h，pvc損失總量為198.75kg/h。整理可得連續(xù)操作部

25、分總物料平衡表如下：表10物料名稱(chēng)進(jìn)料kg/h出料kg/hvcm2.920.128水10900蒸汽冷凝水1219.26分散劑等14.8414.84649317323.766294回收vcm2.79最終物料中含水19.03損失pvc198.75母液10500損失水1583.44合計(jì)18630.0218630.02 3.熱量衡算.由于熱量衡算較為繁瑣，因此此處只選擇聚合釜做熱量衡算。反應(yīng)前的原料和釜的升溫階段是物料由25加熱至55，升溫時(shí)間是0.5小時(shí)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壺體及壺內(nèi)物料升溫達(dá)到聚合條件所消耗的熱量。即q1+q2+q3 q

26、4其中q1水升溫?cái)?shù)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）q2vc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。已知條件如下表：表11重量kg/ht初t 末tcp kj/ kg. 水866402555304.2vcm1299702555300.848釜體516602555300.504計(jì)算如下：q1:去離子水（分散劑等）升溫消耗熱量q1 qm1cp1t 866404.2（55-25） 1.092107kj/bq2:單體升溫消耗的熱量q2 qm2cp2t 129970.848（55-25） 3.306106kj/bq3:聚合壺升溫消耗熱量q3 qm3cp3t 516

27、600.504 55-25 7.811105kj/bq4:蒸汽所提供能量q4 q1+q2+q3 1.50*107 kj/b由于改聚合反應(yīng)為恒溫聚合，而反應(yīng)為放熱反應(yīng)，因此需要通循環(huán)冷卻水冷卻，聚合反應(yīng)的聚合熱查文獻(xiàn)可得為2.29*104千卡/kg，因此可求出每批的反應(yīng)熱為q 86640*22900*4.18 8.293*109 kj/b。假設(shè)進(jìn)口處冷卻水的溫度為5，出口處水的溫度為10，則循環(huán)冷卻水用量為w kg/b4關(guān)鍵設(shè)備的選型4.1聚合釜的選型本工藝采用間歇氯乙烯懸浮聚合生產(chǎn)pvc,可采用如下方法計(jì)算聚合釜的體積。間歇操作周期為 ；日產(chǎn)量wd 50000*103/330 1.51*105

28、 kg/d；故每批反應(yīng)液的體積為：vr 39.295m3；反應(yīng)液的總體積為：vt vr/0.7 56.13 m3；對(duì)于此反應(yīng)可選用國(guó)產(chǎn)不銹鋼聚合釜，此釜的直徑為3810mm，筒體切線長(zhǎng)度為4928mm，長(zhǎng)徑比為1.293，釜重51660kg。此釜封頭高度根據(jù)國(guó)標(biāo)h 0.25d 952.5mm，封頭直邊高度為50mm。反應(yīng)釜的殼套厚度選取100mm。4.2 其他設(shè)備的選型1.051.1 5.車(chē)間設(shè)備布置設(shè)計(jì)5.1車(chē)間設(shè)備布置的原則5.1.1車(chē)間設(shè)備布置的原則1 從經(jīng)濟(jì)和壓降觀點(diǎn)出發(fā)，設(shè)備布置應(yīng)順從工藝流程，但若與安全、維修和施工有矛盾時(shí)，允許有所調(diào)整。2 根據(jù)地形、主導(dǎo)風(fēng)向等條件進(jìn)行設(shè)備布置，有

29、效的利用車(chē)間建筑面積（包括空間）和土地（盡量采用露天布置及建筑物能合并者盡量合并）。3 明火設(shè)備必須布置在處理可燃液體或氣體設(shè)備的全年最小頻率風(fēng)向的下側(cè)，并集中布置在裝置（車(chē)間）邊緣。4控制室和配電室應(yīng)布置在生產(chǎn)區(qū)域的中心部位，并在危險(xiǎn)區(qū)外。5 充分考慮本裝置（車(chē)間）與其他部門(mén)在總平面布置圖上的位置，力求緊湊、聯(lián)系方便，縮短輸送管線，達(dá)到節(jié)省管材費(fèi)用及運(yùn)行費(fèi)用的目的。6 留有發(fā)展的余地7 所采取的勞動(dòng)保護(hù)、防火要求、防腐蝕措施要符合有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范的要求。8 有毒、有腐蝕性介質(zhì)的設(shè)備應(yīng)分別集中布置，并設(shè)圍堰，以便集中處理。9 設(shè)備安全通道、人流、物流方向應(yīng)錯(cuò)開(kāi)。10 設(shè)備布置應(yīng)整齊，盡量使主要管

30、道走向一致13。5.1.2 車(chē)間設(shè)備平面布置的原則車(chē)間平面布置首先必須適合全廠總平面布置的要求，應(yīng)盡可能使個(gè)車(chē)間的平面布置在總體上達(dá)到協(xié)調(diào)、整齊、緊湊、美觀，相互融合，渾成一體。其次，必須從生產(chǎn)需要出發(fā)，最大限度的滿足生產(chǎn)包括設(shè)備維修的要求。即要符合流程、滿足生產(chǎn)、便于管理、便于運(yùn)輸、利于設(shè)備安裝和維修。第三，生產(chǎn)要安全。即要全面妥善的解決防火、防爆、防毒、防腐、衛(wèi)生等方面的問(wèn)題，符合國(guó)家的各項(xiàng)有關(guān)規(guī)定。第四，要考慮將來(lái)擴(kuò)建及增建的余地，為今后生產(chǎn)發(fā)展、品種改革、技術(shù)改造提供方便。但這些一定要最有效的利用車(chē)間的建筑面積（包括空間）和土地（設(shè)備裝置能露天布置的盡量露天布置，建筑物能合并的應(yīng)盡量合

31、并）。5.1.3 車(chē)間設(shè)立面布置的原則廠房的立面形式有單層、多層和單層與多層相結(jié)合的形式。多層廠房占地少但造價(jià)高，而單層廠房占地多但造價(jià)低。采用單層還是多層主要應(yīng)根據(jù)工藝生產(chǎn)的需要。例如制堿車(chē)間的碳化塔，根據(jù)工藝要求須放在廠房?jī)?nèi)，但塔有比較高，且操作崗位安排在塔的中部以便觀察塔內(nèi)情況，這樣就需要設(shè)計(jì)多層廠房；另一種情況是：設(shè)備大部分露天布置，廠房?jī)?nèi)只需要安置泵或風(fēng)機(jī)，這種情況可設(shè)計(jì)成單層廠房。對(duì)于為新產(chǎn)品工業(yè)化生產(chǎn)而設(shè)計(jì)的廠房，由于生產(chǎn)過(guò)程中對(duì)工藝流程和設(shè)備需要不斷改進(jìn)和完善，一般都設(shè)計(jì)一個(gè)較高的單層廠房，利用便于移動(dòng)、拆裝、改建的鋼制操作平臺(tái)代替鋼筋混凝土操作臺(tái)，以適應(yīng)工藝流程和設(shè)備變化的需

32、要。5.2車(chē)間設(shè)備布置5.2.1車(chē)間設(shè)備平面布置車(chē)間平面布置按其外形一般分為長(zhǎng)方形、l形、t形和形等。長(zhǎng)方形便于總平面圖的布置，節(jié)約用地，有利于設(shè)備排列，縮短管線，易于安排交通出入口，有較多可供自然采光和通風(fēng)的墻面；但有時(shí)由于廠房總長(zhǎng)度較長(zhǎng)，在總圖布置有困難時(shí)，為了適應(yīng)地形的要求或者生產(chǎn)的需要，也有采用l形、t形和形的，此時(shí)應(yīng)充分考慮采光、通風(fēng)和立面等各方面的因素。5.2.2車(chē)間設(shè)備立面布置化工廠廠房可根據(jù)工藝流程的需要設(shè)計(jì)成單層、多層或單層與多層相結(jié)合的形式。一般來(lái)說(shuō)單層廠房建設(shè)費(fèi)用較低，因此除了由于工藝流程的需要必須設(shè)計(jì)成多層外，工程設(shè)計(jì)中一般多采用單層。有時(shí)因受建設(shè)場(chǎng)地的限制或者為了節(jié)約用地，也有設(shè)計(jì)成多層的。對(duì)于為新產(chǎn)品工業(yè)化生產(chǎn)而設(shè)計(jì)的廠房，由于在生產(chǎn)過(guò)程中對(duì)于工藝路線還需不斷