年產(chǎn)5萬(wàn)噸PVC糊樹(shù)脂工藝流程設(shè)計(jì)

課程設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書(shū)學(xué)院—教研室號(hào)學(xué)設(shè)計(jì)技術(shù)參數(shù)?9?9略程vy—/4|0方操％傀亠口歇99萬(wàn)聚間~X5F用7%亠里種采97護(hù)液藝率年乳工化疋用合轉(zhuǎn)P采聚總、、、、1234設(shè)計(jì)要求0備設(shè)要00-一0-1亦「宀子珂飆YL?亡kL7ITT二紙?zhí)柪?1合A用豎衛(wèi)采布一一YL?、、12工作量整完容內(nèi):了0跡果字瞄00±)程張份如W、」寸、12工作計(jì)劃齡寫(xiě)卅編」0^ifflo結(jié)此繪性緲伽H0ij0ST-気II審我釋::^課和-說(shuō)學(xué)20跆.21卅12思12設(shè)"參考資料89f化X#世屮匕化H寸：H京涼如匕岀寸j野Ml.工成成合計(jì)合合>殳>>聚Xi合合甘皿七聚聚零卻旳洋衛(wèi)進(jìn)陳張趙倪、、、、1234主室研2012年1月4日年產(chǎn)5萬(wàn)噸PVC糊樹(shù)脂工藝流程設(shè)計(jì)摘要本文是關(guān)于年產(chǎn)5萬(wàn)噸PVC糊樹(shù)脂工藝流程設(shè)計(jì)，首先講述了PVC的發(fā)展進(jìn)程和目前狀況,以及PVC糊樹(shù)脂制備方法、配方、設(shè)備原料等；然后分析了物料平衡示意圖；然后講述了種子乳液聚合生產(chǎn)聚氯乙烯糊樹(shù)脂的原理，并指出了工藝過(guò)程中需要注意的問(wèn)題,包括質(zhì)量影響因素,工藝條件及合成工藝中的各種助劑選擇。本文其中主要講述了物料衡算，對(duì)設(shè)備選型也做了簡(jiǎn)要的介紹。最后根據(jù)計(jì)算結(jié)果繪制物料平衡表并畫(huà)出流程圖。關(guān)鍵詞：PVC，糊樹(shù)脂，物料衡算，種子聚合目錄TOC\o"1-5"\h\z摘要I1緒論錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。1.1概述錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。1.2PVC糊樹(shù)脂制備方法1121微懸浮法11.2.2乳液法11.2.3混合法11.3配方11.4設(shè)備選擇21.5原料及產(chǎn)品性能32物料平衡關(guān)系示意圖33種子乳液聚合生產(chǎn)聚氯乙烯糊樹(shù)脂的原理43.1氯乙烯聚合反應(yīng)機(jī)理43.2氯乙烯種子乳液聚合成粒機(jī)理54相關(guān)數(shù)據(jù)資料55投料流量66物料衡算（僅考慮參與反應(yīng)物質(zhì)，催化劑以及雜質(zhì)計(jì)算忽略）77編寫(xiě)物料平衡表，繪制物料流程圖108設(shè)備選型118.1設(shè)備的選擇118.2主要設(shè)備選擇12總結(jié)13參考文獻(xiàn)14111緒論1.1概述近半個(gè)世紀(jì)來(lái)，全球PVC糊樹(shù)脂工業(yè)發(fā)展較快，特別是近十年來(lái)，產(chǎn)能與產(chǎn)量呈跳躍式增長(zhǎng),在亞洲地區(qū)增長(zhǎng)尤為顯著。目前全球PVC糊樹(shù)脂總產(chǎn)能約374.2萬(wàn)噸/年，亞洲總產(chǎn)能約91.8萬(wàn)噸，占總產(chǎn)能的24.5%o中國(guó)是PVC糊樹(shù)脂工業(yè)發(fā)展最快的地區(qū)，2010年產(chǎn)能59.2-60萬(wàn)噸/年，約占全球總產(chǎn)能的13.4%,占亞洲總產(chǎn)能約57.6%,是亞洲地區(qū)最大的生產(chǎn)國(guó)。2008年，全球PVC糊樹(shù)脂總產(chǎn)量約309萬(wàn)噸，中國(guó)產(chǎn)量38萬(wàn)噸，約占全球總產(chǎn)量12.3%。產(chǎn)能與產(chǎn)量位居世界第三位。全球PVC糊樹(shù)脂產(chǎn)能約占普通聚氯乙烯(簡(jiǎn)稱(chēng)PVC)總產(chǎn)能4500萬(wàn)噸/年的&7%。2008年，中國(guó)PVC糊樹(shù)脂銷(xiāo)量約35萬(wàn)噸，進(jìn)口6.3萬(wàn)噸，出口0.73萬(wàn)噸，表觀消費(fèi)量40.57萬(wàn)噸。中國(guó)PVC糊樹(shù)脂年消耗量的40%經(jīng)加工后出口，進(jìn)口絕大部分經(jīng)加工后復(fù)出口。中國(guó)PVC糊樹(shù)脂高端產(chǎn)品目前尚不能完全滿(mǎn)足國(guó)內(nèi)市場(chǎng)需求，需要進(jìn)口予以補(bǔ)充。普通型PVC糊樹(shù)脂市場(chǎng)則總體呈飽和狀態(tài)，市場(chǎng)供大于求。與傳統(tǒng)的懸浮樹(shù)脂相比，PVC糊樹(shù)脂具有以下優(yōu)點(diǎn)：加工設(shè)備價(jià)廉；模具簡(jiǎn)單便宜；可制成特別形狀；發(fā)泡容易；制品受熱次數(shù)少，并可以少量、多品種進(jìn)行生產(chǎn)。PVC糊樹(shù)脂(PVC)是聚氯乙烯樹(shù)脂中的一大類(lèi)，與懸浮法樹(shù)脂相比是高分散性粉狀物，粒度范圍一般在0.1?2.0urn(懸浮法樹(shù)脂粒度分布一般在20?200um)。PVC糊樹(shù)脂是1931年在德國(guó)的法本(IGFarben)I廠開(kāi)始研究，并于1937年實(shí)現(xiàn)了工業(yè)化生產(chǎn)。我國(guó)PVC糊狀樹(shù)脂的生產(chǎn)廠家有近20家，總生產(chǎn)能力約為18萬(wàn)噸/年，約占PVC樹(shù)脂總生產(chǎn)能力的10%,實(shí)際產(chǎn)量約為11萬(wàn)噸/年，約占PVC總產(chǎn)量的7%。其中生產(chǎn)能力在2萬(wàn)噸/年的生產(chǎn)廠家有4家，即：沈陽(yáng)化工、湖南郴州化湘化工廠、天津化工廠、上海氯堿化工股份有限公司、安徽合肥化工廠。中國(guó)PVC糊樹(shù)脂產(chǎn)品總體分為三類(lèi)，第一類(lèi)：普通型PVC糊樹(shù)脂，主要用于制造人造革、水田靴、工具把手、壁紙、地板卷材等相對(duì)低檔產(chǎn)品。由于生產(chǎn)工藝較易掌握，為國(guó)內(nèi)大多數(shù)生產(chǎn)企業(yè)所生產(chǎn)。目前全世界PVC糊樹(shù)脂總生產(chǎn)能力約200萬(wàn)t/a。其中，西歐是PVC糊樹(shù)脂生產(chǎn)廠家最多、產(chǎn)量最大的地區(qū)，西歐各國(guó)的PVC糊樹(shù)脂生產(chǎn)能力已達(dá)到70萬(wàn)?75萬(wàn)t/a。國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家PVC糊樹(shù)脂生產(chǎn)企業(yè)絕大多數(shù)采用乙烯法路線(xiàn)，且規(guī)模較大。從生產(chǎn)方法來(lái)看，已開(kāi)發(fā)了乳液種子聚臺(tái)法、乳液連續(xù)聚臺(tái)法、乳液無(wú)種子聚合法，微懸浮聚合法、種子微懸浮法、乳液微混合法等。1.2PVC糊樹(shù)脂制備方法中國(guó)糊PVC樹(shù)脂生產(chǎn)工藝路線(xiàn)有兩種：一是采用電石為原料工藝路線(xiàn)，約占總產(chǎn)量的65%；二是采用VCM、EDC為原料工藝路線(xiàn),約占總產(chǎn)量的35%。世界糊PVC樹(shù)脂生產(chǎn)基本采用VCM、EDC為原料工藝路線(xiàn)。糊PVC樹(shù)脂工藝路線(xiàn)主要有微懸浮聚合法、乳液聚合法和混合聚合法三種方法。1.2.1微懸浮法微懸浮聚合是制得PVC糊樹(shù)脂較新的一種方法，早在20世紀(jì)60年代中期已工業(yè)化。其流程是：先將部分VCM（5%）用機(jī)械均化的方法制成穩(wěn)定的乳狀（粒徑在1.0pm左右），然后進(jìn)行聚合（必須選用油溶性的引發(fā)劑）。用這種方法生產(chǎn)的PVC糊樹(shù)脂的流動(dòng)性?xún)?yōu)良，乳化劑用量少，樹(shù)脂的熱穩(wěn)定性和抗水性均得到了改善。該生產(chǎn)工藝需特別注意以下幾個(gè)影響因素：選用合適的復(fù)合乳化劑和顆粒改良劑體系；聚合體系組分的均化；攪拌速度；水與單體之比恰當(dāng)。1.2.2乳液法乳液聚合配方主要有VCM、水、水溶性引發(fā)劑和乳化劑。乳液聚合對(duì)攪拌要求很?chē)?yán)格，引發(fā)作用是在水相中進(jìn)行的，通常使用的引發(fā)劑是水溶性過(guò)硫酸鹽。一般情況下，乳液聚合得到的乳膠粒徑小于0.2pm，為了達(dá)到增大乳膠粒徑的目的，開(kāi)發(fā)了乳液種子聚合法，使乳膠粒徑增大到1.0pm左右。在乳液聚合中，如果有已生成的高聚合物乳膠存在，控制物料配比和條件，原則上VCM僅在已生成的乳膠粒子上聚合，而不再形成新的粒子；這種已生成的高聚物乳膠就好像晶種，因此稱(chēng)為"乳液種子聚合"。乳液聚合中乳化劑很重要，所用數(shù)量決定了引發(fā)劑的粒子數(shù)，且對(duì)最終的膠乳粒子的大小起了主要作用。特別在進(jìn)行種子生成時(shí)，采用高引發(fā)速率和低濃度乳化劑進(jìn)行生產(chǎn)，能使膠乳微粒尺寸分布變窄。1.2.3混合法混合法PVC糊樹(shù)脂生產(chǎn)工藝主要是集乳液聚合和微懸浮聚合于一體，在整個(gè)反應(yīng)過(guò)程中要加入經(jīng)過(guò)乳液聚合后的種子和其他乳化劑、引發(fā)劑、各種助劑及VCM—起參與反應(yīng)。混合法用C16和C18混合直鏈醇與十二烷基硫酸鈉或月桂酸胺組成乳化劑形成微小乳液，聚合反應(yīng)主要在微滴中進(jìn)行。乳液聚合后加入種子使整個(gè)粒徑成為雙峰分布。本設(shè)計(jì)采用乳液種子聚合法制備PVC糊樹(shù)脂。1.3配方溶劑：水單體：氯乙烯純度99.98%以上乳化劑：乳化劑是可使互不相容的油與水轉(zhuǎn)變成難以分層的乳液的一類(lèi)物質(zhì)。乳化劑通常是一些親水的極性基團(tuán)和疏水（親油）的非極性基團(tuán)兩者性質(zhì)兼有的表面活性劑。引發(fā)體系：引發(fā)體系主要是油溶性或水溶性引發(fā)劑。油溶性引發(fā)劑主要有偶氮引發(fā)劑和過(guò)氧類(lèi)引發(fā)劑，偶氮類(lèi)引發(fā)劑有偶氮二異丁腈、偶氮二異庚腈、偶氮二異戊腈、偶氮二環(huán)己基甲腈、偶氮二異丁酸二甲酯引發(fā)劑等，水溶性引發(fā)劑主要有過(guò)硫酸鹽、氧化還原引發(fā)體系、偶氮二異丁脒鹽酸鹽（V-50引發(fā)劑）、偶氮二異丁咪唑啉鹽酸鹽（VA-044引發(fā)劑）、偶氮二異丁咪唑啉（VA061引發(fā)劑）、偶氮二氰基戊酸引發(fā)劑等。1.4設(shè)備選擇聚合釜容積：工業(yè)化大生產(chǎn)使用問(wèn)歇懸浮法聚合釜容量一般為60?107立方米。我國(guó)已開(kāi)發(fā)出70立方米聚合釜，樣機(jī)已在錦西化工機(jī)械廠研制成功。本設(shè)計(jì)采用76立聚合釜。采用微機(jī)控制，提高了批次之間樹(shù)脂質(zhì)量的穩(wěn)定性，且消耗定額低。傳熱方式：傳熱能力直接影響著聚合反應(yīng)的速度和生成物的質(zhì)量，也影響著產(chǎn)量。在大型聚合釜上，國(guó)外采用了體外回流冷凝器，體內(nèi)增設(shè)內(nèi)冷管等除熱手段。近幾年，美國(guó)古德里奇公司又研制出一種薄不銹鋼襯里聚合釜，以便提高釜壁的傳熱能力，為使薄壁能承受反應(yīng)壓力，在不銹鋼襯里與聚合釜套之間安裝了支撐內(nèi)襯套的加強(qiáng)筋，這種釜的結(jié)構(gòu)大大提高了聚合釜傳熱效率，且有較好的承壓能力［9］。攪拌方式：攪拌能力是聚合釜的關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)之一，攪拌能力直接影響著傳質(zhì)、傳熱及樹(shù)脂的粒態(tài)分布，最終影響產(chǎn)品的質(zhì)量，而不同的工藝方法對(duì)攪拌的要求又不盡相同。過(guò)去，PVC聚合釜大都采用平槳和折葉槳，攪拌效果不甚理想。隨著攪拌技術(shù)的不斷進(jìn)步及攪拌試驗(yàn)手段的不斷提高，使我們有條件為PVC釜配備更理想的攪拌器。大量的攪拌實(shí)驗(yàn)研究證明，三葉后掠式攪拌器的傳質(zhì)效果好，循環(huán)和剪切性能均適合于PVC生產(chǎn)的需要，因此，本設(shè)計(jì)在PVC生產(chǎn)中采用三葉后掠式攪拌器。干燥機(jī)：干燥器發(fā)展迅速，主要有2種方式，即氣流干燥和流態(tài)化干燥。我國(guó)PVC工業(yè)化生產(chǎn)最初主要用的是氣流干燥器，但是隨著聚合工藝技術(shù)的發(fā)展，聚合生產(chǎn)能力提高，樹(shù)脂產(chǎn)品也朝著疏松型發(fā)展，氣流干燥器從生產(chǎn)能力和干燥效果等方面已經(jīng)不能滿(mǎn)足生產(chǎn)的需要，后來(lái)發(fā)展到氣流干燥器，沸騰床干燥器和冷風(fēng)冷卻3段干燥技術(shù)。但這樣動(dòng)力消耗大，產(chǎn)品質(zhì)量不是很好。目前主要用的是旋風(fēng)干燥器和臥式內(nèi)加熱流化床。旋風(fēng)干燥器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單投資較少，目前很多裝置都在用。臥式內(nèi)加熱流化床綜合能耗比旋風(fēng)干燥器要低，主要有多室沸騰床和兩段沸騰床2種。但在生產(chǎn)中發(fā)現(xiàn)多室沸騰床的花板容易漏料，不同牌號(hào)切換時(shí)比較麻煩，且生產(chǎn)能力有限。兩段流化床改進(jìn)了，操作穩(wěn)定性好，易于產(chǎn)品牌號(hào)的切換，生床的花板產(chǎn)能力較大。本設(shè)計(jì)中采用臥式內(nèi)加熱流化床。離心機(jī)：對(duì)漿料進(jìn)行離心脫水，得到含水量25%的聚氯乙烯。PVC生產(chǎn)過(guò)程中需要大量的邏輯判斷和離散控制，因此本設(shè)計(jì)采用二位式控制組件，如通/斷式二位開(kāi)關(guān)閥控制各種物料的傳輸，和二位控制的電機(jī)和泵機(jī)。2氣體塔：汽提技術(shù)及設(shè)備也有改進(jìn)汽提塔朝著節(jié)能、高效的方向發(fā)展。現(xiàn)在常用的汽提塔主要有溢流堰篩板塔和無(wú)堰篩板塔，有堰篩板塔傳質(zhì)傳熱僅在篩板上進(jìn)行，在板間移動(dòng)時(shí)只有傳熱沒(méi)有傳質(zhì)，而無(wú)堰篩板塔在塔內(nèi)一直都在傳質(zhì)，目前傳熱。因此無(wú)堰篩板塔效率高于有溢流堰的塔，無(wú)堰篩板塔的塔盤(pán)設(shè)計(jì)也逐漸合理科學(xué)化，塔盤(pán)的厚度,開(kāi)孔率在實(shí)踐中逐漸優(yōu)化，并被納入設(shè)計(jì)體系中。很多無(wú)堰篩板塔塔盤(pán)是整體裝卸的，隨著生產(chǎn)能力的提高，設(shè)備整體裝卸很不方便，目前，生產(chǎn)能力較大的的增大汽提塔的塔盤(pán)，可以采用可拆卸式的塔盤(pán)。汽提塔的塔頂操作壓力也逐漸從微正壓操作向微負(fù)壓操作發(fā)展，使得塔頂物料沸騰溫度低，節(jié)約了蒸汽卻提高了單體脫出效率。為了強(qiáng)化汽提效果，漿料經(jīng)過(guò)汽提后利用重力作用進(jìn)入閃蒸罐，進(jìn)一步汽提，降溫。因此，本設(shè)計(jì)采用無(wú)堰篩板塔。1.5原料及產(chǎn)品性能①氯乙烯：CH2=CHC1分子量62.50，無(wú)色易液化的氣體。液體的密度0.9121g/cm3。沸點(diǎn)-13.9°C。凝固點(diǎn)-160°C。自燃點(diǎn)472°C。臨界溫度142°C。臨界壓力55.2Pa。難溶于水，溶于乙醇、乙醚、丙酮和二氯乙烷。易聚合，能與丁二烯、乙烯、丙烯、內(nèi)烯腈、醋酸乙烯、兩烯酸酯和馬來(lái)酸酯等共聚。能與空氣形成爆炸性混合物，爆炸極限3.6-26.4%。遇明火、高溫有燃燒爆炸的危險(xiǎn)。無(wú)空氣和水分的純氯乙烯很穩(wěn)定，對(duì)碳鋼無(wú)腐蝕作用。有氧存在時(shí)，氯乙烯過(guò)氧化物，它可與水生成鹽酸從而腐蝕設(shè)備，過(guò)氧化物還可以使氯乙烯產(chǎn)生自聚作用。長(zhǎng)距離運(yùn)輸時(shí)應(yīng)加入阻聚劑氫醌。2物料平衡關(guān)系示意圖圖1為氯乙烯糊樹(shù)脂生產(chǎn)物料平衡關(guān)系示意圖3種子乳液聚合生產(chǎn)聚氯乙烯糊樹(shù)脂的原理3.1氯乙烯聚合反應(yīng)機(jī)理氯乙烯乳液聚合屬于游離基引發(fā)加聚反應(yīng)，其反應(yīng)是為：!1匚業(yè)=C11C1—?計(jì)C1I2CHC1++95.5KJmol聚合反應(yīng)活性中心是游離基，其基元反應(yīng)如下。3種子乳液聚合生產(chǎn)聚氯乙烯糊樹(shù)脂的原理3.1氯乙烯聚合反應(yīng)機(jī)理氯乙烯乳液聚合屬于游離基引發(fā)加聚反應(yīng)，其反應(yīng)是為：!1匚業(yè)=C11C1—?計(jì)C1I2CHC1++95.5KJmol聚合反應(yīng)活性中心是游離基，其基元反應(yīng)如下。鏈引發(fā)。引發(fā)分解產(chǎn)生游離基：S2O82-?2SO4'S2Os2'+HSO<—?SO.'+SO4-+HCO<游離基生成后，如與膠束中的氯乙烯分子碰撞激發(fā)氯乙烯雙鍵上n電子，使之分離成兩個(gè)獨(dú)立的p電子，并與其中的一個(gè)p電子結(jié)合生成單體游離基：b.連增長(zhǎng)。單體游離基也很活潑，當(dāng)與其他氯乙烯分子碰撞時(shí)，則生成低聚物基團(tuán)：-O0-O0\/….\a.S+1I2C=C11C1八c.連轉(zhuǎn)移劑終止?；钚枣溑c引發(fā)劑又立即相碰，彼此活性消失而終止：HIOITCHr—C4rClCH2-cJff410Cl向單體轉(zhuǎn)移：o/°S-4CH，—CHO^-CH2—C++邛=

/\I/°Cl\/CHClS</'心4-CH2—CHCH-^CH=CHCl+CLJ；—c4FClCH3—C++CH^=QCH2—c——11+CH3=cCl向高聚物轉(zhuǎn)移:TOC\o"1-5"\h\z—c++—CI丨ClCL偶和終止：H^vw*CH空C+-|-'^'^vvCH2—C+——jwv'ch2—LC—C—CH2i/wxpI_III_LIClClCl歧化終止：II1II1111II1CIIj"1—c+1+1+c-1?JXAA/1UH*-—CH31+1C=C1ICl1riICl1Cl3.2氯乙烯種子乳液聚合成粒機(jī)理種子的制備經(jīng)過(guò)五個(gè)過(guò)程：（i）引發(fā)反應(yīng)開(kāi)始前。乳化劑和氯乙烯單體平衡分算于水相中,氯乙烯進(jìn)入乳化劑膠束中，氯乙烯液滴被乳化劑包圍。（ii）引發(fā)劑加入后。引發(fā)劑游離基在水相中產(chǎn)生，乳化劑膠束中的VCM與游離基反應(yīng)生成低聚合物。同時(shí)，VCM液滴不斷的向水相平衡擴(kuò)散，生成的低聚物基團(tuán)在于VCM反應(yīng)，逐漸增長(zhǎng)成較大的分子。（iii）低聚物連續(xù)不斷的增長(zhǎng)成為不溶于水的聚合物基團(tuán)。聚合物基團(tuán)在水中沉淀，被吸進(jìn)由乳化劑保護(hù)的PVC粒子,聚合物基團(tuán)在PVC粒子表面增長(zhǎng)，使PVC粒子越來(lái)越大，聚合物基團(tuán)成為了聚合物。（iv）隨著氯乙烯粒子液滴不斷分散于水相，最終氯乙烯液滴消失。水相中未反應(yīng)的氯乙烯繼續(xù)在乳化劑膠粒中與引發(fā)劑游離基反應(yīng)。（v）氯乙烯被聚合后全部消失，形成聚氯乙烯粒子被乳化劑覆蓋著，聚合反應(yīng)結(jié)束。經(jīng)過(guò)上述種子形成后，在第二代和第三代種子聚合中嚴(yán)格控制乳化劑、單體加料速度，使單體存在已生成的乳膠微粒上像“滾雪球”般的聚合,而不產(chǎn)生新的粒子，即僅增加原來(lái)乳膠的體積。4相關(guān)數(shù)據(jù)資料生產(chǎn)規(guī)模：PVC年產(chǎn)量（生產(chǎn)能力）：5萬(wàn)噸/年生產(chǎn)時(shí)間：年工作日：300天/年#7編與物料平衡表，繪制物料流程圖表2物料平衡表（kg/B-1）M1M2M3M4M5M6M7M8M9M10M11M12M13M14M15M16VCM346.726.939014.83187.2334013.79867.51867.51H2OK2S2O8520.08520.0813522.214042.351020.665063.065063.00.350.019.020.190.190.19C12H25OSO3一代種子二代種子質(zhì)量質(zhì)量2.082.0827.0429.1268.0397.1597.15340.139183.50三代種子質(zhì)42517.0142517.01合計(jì)346.72520.080.352.08869.239014.8313522.259.0227.0423442.3734013.7951020.6968.03108544.865063.0243481.868設(shè)備選型8.1設(shè)備的選擇聚合釜容積：工業(yè)化大生產(chǎn)使用問(wèn)歇懸浮法聚合釜容量一般為60-107立方米。我國(guó)已開(kāi)發(fā)出70立方米聚合釜，樣機(jī)已在錦西化工機(jī)械廠研制成功。本設(shè)計(jì)采用76立聚合釜。采用微機(jī)控制，提高了批次之間樹(shù)脂質(zhì)量的穩(wěn)定性，且消耗定額低。傳熱方式：傳熱能力直接影響著聚合反應(yīng)的速度和生成物的質(zhì)量，也影響著產(chǎn)量。在大型聚合釜上，國(guó)外采用了體外回流冷凝器，體內(nèi)增設(shè)內(nèi)冷管等除熱手段。近幾年，美國(guó)古德里奇公司又研制出一種薄不銹鋼襯里聚合釜，以便提高釜壁的傳熱能力，為使薄壁能承受反應(yīng)壓力，在不銹鋼襯里與聚合釜套之間安裝了支撐內(nèi)襯套的加強(qiáng)筋，這種釜的結(jié)構(gòu)大大提高了聚合釜傳熱效率，且有較好的承壓能力。攪拌方式：攪拌能力是聚合釜的關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)之一，攪拌能力直接影響著傳質(zhì)、傳熱及樹(shù)脂的粒態(tài)分布，最終影響產(chǎn)品的質(zhì)量，而不同的工藝方法對(duì)攪拌的要求又不盡相同。過(guò)去，PVC聚合釜大都采用平槳和折葉槳，攪拌效果不甚理想。隨著攪拌技術(shù)的不斷進(jìn)步及攪拌試驗(yàn)手段的不斷提高，使我們有條件為PVC釜配備更理想的攪拌器。大量的攪拌實(shí)驗(yàn)研究證明，三葉后掠式攪拌器的傳質(zhì)效果好，循環(huán)和剪切性能均適合于PVC生產(chǎn)的需要，因此，本設(shè)計(jì)在PVC生產(chǎn)中采用三葉后掠式攪拌器。干燥機(jī)：干燥器發(fā)展迅速，主要有2種方式，即氣流干燥和流態(tài)化干燥。我國(guó)PVC工業(yè)化生產(chǎn)最初主要用的是氣流干燥器，但是隨著聚合工藝技術(shù)的發(fā)展，聚合生產(chǎn)能力提高，樹(shù)脂產(chǎn)品也朝著疏松型發(fā)展，氣流干燥器從生產(chǎn)能力和干燥效果等方面已經(jīng)不能滿(mǎn)足生產(chǎn)的需要，后來(lái)發(fā)展到氣流干燥器，沸騰床干燥器和冷風(fēng)冷卻3段干燥技術(shù)。但這樣動(dòng)力消耗大，產(chǎn)品質(zhì)量不是很好。目前主要用的是旋風(fēng)干燥器和臥式內(nèi)加熱流化床。旋風(fēng)干燥器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，投資較少，目前很多裝置都在用。臥式內(nèi)加熱流化床綜合能耗比旋風(fēng)干燥器要低，主要有多室沸騰床和兩段沸騰床2種。但在生產(chǎn)中發(fā)現(xiàn)多室沸騰床的花板容易漏料，不同牌號(hào)切換時(shí)比較麻煩，且生產(chǎn)能力有限。兩段流化床改進(jìn)了，操作穩(wěn)定性好，易于產(chǎn)品牌號(hào)的切換，生床的花板產(chǎn)能力較大。本設(shè)計(jì)中采用臥式內(nèi)加熱流化床。離心機(jī)：對(duì)漿料進(jìn)行離心脫水，得到含水量25%的聚氯乙烯。PVC生產(chǎn)過(guò)程中需要大量的邏輯判斷和離散控制，因此本設(shè)計(jì)采用二位式控制組件，如通/斷式二位開(kāi)關(guān)閥控制各種物料的傳輸，和二位控制的電機(jī)和泵機(jī)。氣體塔：汽提技術(shù)及設(shè)備也有改進(jìn)汽提塔朝著節(jié)能、高效的方向發(fā)展?，F(xiàn)在常用的汽提塔主要有溢流堰篩板塔和無(wú)堰篩板塔，有堰篩板塔傳質(zhì)傳熱僅在篩板上進(jìn)行，在板間移動(dòng)時(shí)只有傳熱沒(méi)有傳質(zhì)，而無(wú)堰篩板塔在塔內(nèi)一直都在傳質(zhì)，目前傳熱。因此無(wú)堰篩板塔效率高于有溢流堰的塔，無(wú)堰篩板塔的塔盤(pán)設(shè)計(jì)也逐漸合理科學(xué)化，塔盤(pán)的厚度，開(kāi)孔率在實(shí)踐中逐漸優(yōu)化，并被納入設(shè)計(jì)體系中。很多無(wú)堰篩板塔塔盤(pán)是整體裝卸的，隨著生產(chǎn)能力的提高，設(shè)備整體裝卸很不方便，目前，生產(chǎn)能力較大的的增大汽提塔的塔盤(pán)，可以采用可拆卸式的塔盤(pán)。汽提塔的塔頂操作壓力也逐漸從微正壓操作向微負(fù)壓操作發(fā)展，使得塔頂物料沸騰溫度低，節(jié)約了蒸汽卻提高了單體脫出效率。為了強(qiáng)化汽提效果，漿料經(jīng)過(guò)汽提后利用重力作用進(jìn)入閃蒸罐，進(jìn)一步汽提，降溫。因此，本設(shè)計(jì)采用無(wú)堰篩板塔。8.2主要設(shè)備選擇表3反應(yīng)釜選型設(shè)備名稱(chēng)設(shè)備規(guī)格V101聚合釜1.28m3V102聚合釜34.62m3V103AV103B聚合釜53.51m3V103C總結(jié)經(jīng)過(guò)三周的查閱資料，精心設(shè)計(jì)和繪圖，終于完成了設(shè)計(jì)任務(wù)，我有很多體會(huì)，設(shè)計(jì)生產(chǎn)車(chē)間的確是一件非常不容易的事，廠房設(shè)計(jì)、生產(chǎn)工藝配方、設(shè)備生產(chǎn)能力、提高連續(xù)化、大型化程度、提高勞動(dòng)生產(chǎn)率、有關(guān)生產(chǎn)時(shí)間、合格率、廢品率、回收率等的選用等問(wèn)題。還要考慮降低能源消耗，注意保護(hù)環(huán)境，和操作及維修保養(yǎng)方便等等經(jīng)濟(jì)性問(wèn)題、車(chē)間管理水平、設(shè)備先進(jìn)水平等，這