年產(chǎn)5萬噸pvc糊樹脂工藝流程設(shè)計

1、<p>　　課程設(shè)計（論文）任務(wù)書</p><p>　　學(xué)院 教研室</p><p>　　2012 年 1 月 4 日</p><p>　學(xué)號學(xué)生姓名專業(yè)（班級）</p><p>　設(shè)計題目年產(chǎn)5萬噸PVC糊樹脂工藝流程設(shè)計</p><p&

2、gt;　設(shè)計技術(shù)參數(shù)1、PVC年產(chǎn)量5萬噸；2、采用乳液種子聚合方法制備；3、聚合工藝采用間歇操作過程；4、總轉(zhuǎn)化率97%～99%。</p><p>　設(shè)計要求設(shè)計說明書以A4紙輸出，字?jǐn)?shù)6000～10000。工藝流程圖采用1號圖紙手工繪制，包括主要工藝流程、主要控制點及主要設(shè)備。思路新穎，布置合理，設(shè)備選擇正確，繪制規(guī)范以國標(biāo)為準(zhǔn)。</p><p>　工作量1、設(shè)計說明書一份（流程設(shè)計和

3、物料衡算為主）。字跡工整、格式規(guī)范、內(nèi)容完整、有理有據(jù)的課程設(shè)計說明書，將自己的設(shè)計過程和結(jié)果充分表達(dá)出來。2、帶控制點的PVC糊樹脂生產(chǎn)工藝流程圖一張。</p><p>　工作計劃12.20課程設(shè)計動員，指導(dǎo)教師下達(dá)課程設(shè)計任務(wù)書。指導(dǎo)教師介紹課程設(shè)計的基本思路和方法。12.21～1.5學(xué)生查閱有關(guān)資料，制定設(shè)計進(jìn)度計劃。設(shè)計計算、論證、繪圖。編寫設(shè)計說明書初稿，審核、校對、編寫設(shè)計說明書。1.6 學(xué)生上交設(shè)

4、計說明書和圖紙，指導(dǎo)教師批閱，評定成績，寫出設(shè)計總結(jié)。</p><p>　參考資料1、陳昀 聚合物合成工藝設(shè)計 北京 化學(xué)工業(yè)出版社 20042、張洋 聚合物合成工藝設(shè)計基礎(chǔ) 北京 化學(xué)工業(yè)出版社 19813、趙德仁等.高聚物合成工藝學(xué)[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社..4、倪進(jìn)方等.化工設(shè)計[M].華東理工大學(xué)出版社.</p><p>　指導(dǎo)老師簽字教研室主任簽字&l

5、t;/p><p>　　年產(chǎn)5萬噸PVC糊樹脂工藝流程設(shè)計</p><p><b>　　摘要</b></p><p>　　本文是關(guān)于年產(chǎn)5萬噸PVC糊樹脂工藝流程設(shè)計，首先講述了PVC的發(fā)展進(jìn)程和目前狀況，以及PVC糊樹脂制備方法、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)聚氯乙烯糊樹脂的原理，并指出了工藝過程中需要注意的

6、問題，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，對設(shè)備選型也做了簡要的介紹。最后根據(jù)計算結(jié)果繪制物料平衡表并畫出流程圖。</p><p>　　關(guān)鍵詞： PVC ，糊樹脂 ，物料衡算 ，種子聚合 </p><p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　摘要I</b&

7、gt;</p><p><b>　　1 緒論1</b></p><p><b>　　1.1 概述1</b></p><p>　　1.2 PVC糊樹脂制備方法2</p><p>　　1.2.1 微懸浮法2</p><p>　　1.2.2 乳液法2</p>

8、<p>　　1.2.3 混合法2</p><p><b>　　1.3 配方2</b></p><p>　　1.4 設(shè)備選擇3</p><p>　　1.5 原料及產(chǎn)品性能4</p><p>　　2 物料平衡關(guān)系示意圖4</p><p>　　3 種子乳液聚合生產(chǎn)聚氯乙烯糊樹脂的原

9、理5</p><p>　　3.1 氯乙烯聚合反應(yīng)機(jī)理5</p><p>　　3.2 氯乙烯種子乳液聚合成粒機(jī)理6</p><p>　　4 相關(guān)數(shù)據(jù)資料6</p><p><b>　　5 投料流量7</b></p><p>　　6 物料衡算（僅考慮參與反應(yīng)物質(zhì)，催化劑以及雜質(zhì)計算忽略）8

10、</p><p>　　7 編寫物料平衡表，繪制物料流程圖11</p><p><b>　　8設(shè)備選型12</b></p><p>　　8.1設(shè)備的選擇12</p><p>　　8.2主要設(shè)備選擇13</p><p><b>　　總結(jié)14</b></p>

11、<p><b>　　參考文獻(xiàn)15</b></p><p><b>　　1 緒論</b></p><p><b>　　1.1 概述</b></p><p>　　近半個世紀(jì)來，全球PVC糊樹脂工業(yè)發(fā)展較快，特別是近十年來，產(chǎn)能與產(chǎn)量呈跳躍式增長，在亞洲地區(qū)增長尤為顯著。目前全球PVC糊樹脂總

12、產(chǎn)能約374.2萬噸/年，亞洲總產(chǎn)能約91.8萬噸，占總產(chǎn)能的24.5%。中國是PVC糊樹脂工業(yè)發(fā)展最快的地區(qū)，2010年產(chǎn)能59.2-60萬噸/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。 2008年，全球PVC糊樹脂總產(chǎn)量約309萬噸，中國產(chǎn)量38萬噸，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糊樹脂產(chǎn)能約占普通聚氯乙烯（簡稱PVC）總產(chǎn)能4500萬噸/年的8.7%。2008

13、年，中國PVC糊樹脂銷量約35萬噸，進(jìn)口6.3萬噸，出口0.73萬噸，表觀消費(fèi)量40.57萬噸。中國PVC糊樹脂年消耗量的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PVC糊樹脂高端產(chǎn)品目前尚不能完全滿足國內(nèi)市場需求，需要進(jìn)口予以補(bǔ)充。普通型PVC糊樹脂市場則總體呈飽和狀態(tài)，市場供大于求。</p><p>　　與傳統(tǒng)的懸浮樹脂相比，PVC糊樹脂具有以下優(yōu)點：</p><p>　?。?/p>

14、1）加工設(shè)備價廉;</p><p>　?。?）模具簡單便宜;</p><p>　?。?）可制成特別形狀; </p><p><b>　?。?）發(fā)泡容易;</b></p><p>　?。?）制品受熱次數(shù)少，并可以少量、多品種進(jìn)行生產(chǎn)。</p><p>　　PVC糊樹脂(PVC)是聚氯乙烯樹脂中的一大

15、類，與懸浮法樹脂相比是高分散性粉狀物，粒度范圍一般在0.1～2.0μm (懸浮法樹脂粒度分布一般在20～200μm)。PVC糊樹脂是1931年在德國的法本(IG Farben)工廠開始研究，并于1937年實現(xiàn)了工業(yè)化生產(chǎn)。 　　</p><p>　　我國PVC糊狀樹脂的生產(chǎn)廠家有近20家，總生產(chǎn)能力約為18萬噸/年，約占PVC樹脂總生產(chǎn)能力的10%，實際產(chǎn)量約為11萬噸/年，約占PVC總產(chǎn)量的7%。其中生產(chǎn)能力在

16、2萬噸/年的生產(chǎn)廠家有4家，即：沈陽化工、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。</p><p>　　中國PVC糊樹脂產(chǎn)品總體分為三類，第一類：普通型PVC糊樹脂，主要用于制造人造革、水田靴、工具把手、壁紙、地板卷材等相對低檔產(chǎn)品。由于生產(chǎn)工藝較易掌握，為國內(nèi)大多數(shù)生產(chǎn)企業(yè)所生產(chǎn)。</p><p>　　目前全世界PVC糊樹脂總生產(chǎn)能力約200萬t/a。其

17、中，西歐是PVC糊樹脂生產(chǎn)廠家最多、產(chǎn)量最大的地區(qū)，西歐各國的PVC糊樹脂生產(chǎn)能力已達(dá)到70萬～75萬t/a。國外發(fā)達(dá)國家PVC糊樹脂生產(chǎn)企業(yè)絕大多數(shù)采用乙烯法路線，且規(guī)模較大。從生產(chǎn)方法來看，已開發(fā)了乳液種子聚臺法、乳液連續(xù)聚臺法、乳液無種子聚合法，微懸浮聚合法、種子微懸浮法、乳液微混合法等。</p><p>　　1.2 PVC糊樹脂制備方法</p><p>　　中國糊PVC樹脂生產(chǎn)工藝

18、路線有兩種：一是采用電石為原料工藝路線，約占總產(chǎn)量的65%；二是采用VCM、EDC為原料工藝路線，約占總產(chǎn)量的35%。世界糊PVC樹脂生產(chǎn)基本采用VCM、EDC為原料工藝路線。糊PVC樹脂工藝路線主要有微懸浮聚合法、乳液聚合法和混合聚合法三種方法。</p><p>　　1.2.1 微懸浮法</p><p>　　微懸浮聚合是制得PVC糊樹脂較新的一種方法，早在20世紀(jì)60年代中期已工業(yè)化。其

19、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1.0μm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糊樹脂的流動性優(yōu)良，乳化劑用量少，樹脂的熱穩(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)。</p><p><b>　　1.2.2 乳液法</b&g

20、t;</p><p>　　乳液聚合配方主要有VCM、水、水溶性引發(fā)劑和乳化劑。乳液聚合對攪拌要求很嚴(yán)格，引發(fā)作用是在水相中進(jìn)行的，通常使用的引發(fā)劑是水溶性過硫酸鹽。一般情況下，乳液聚合得到的乳膠粒徑小于0.2μm，為了達(dá)到增大乳膠粒徑的目的，開發(fā)了乳液種子聚合法，使乳膠粒徑增大到1.0μm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

21、粒子；這種已生成的高聚物乳膠就好像晶種，因此稱為"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，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。 </p><p><b>　　1.2.3 混合法</b></p><p>　　混合法PVC糊樹脂生產(chǎn)工

22、藝主要是集乳液聚合和微懸浮聚合于一體，在整個反應(yīng)過程中要加入經(jīng)過乳液聚合后的種子和其他乳化劑、引發(fā)劑、各種助劑及VCM一起參與反應(yīng)?；旌戏ㄓ肅16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粒徑成為雙峰分布。</p><p>　　本設(shè)計采用乳液種子聚合法制備PVC糊樹脂。</p><p><b>　　1.3

23、 配方</b></p><p><b>　?、偃軇核?lt;/b></p><p>　?、趩误w：氯乙烯純度99.98%以上</p><p>　?、廴榛瘎喝榛瘎┦强墒够ゲ幌嗳莸挠团c水轉(zhuǎn)變成難以分層的乳液的一類物質(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。</p><p>

24、　?、芤l(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)劑和過氧類引發(fā)劑，偶氮類引發(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。 </p><p><

25、;b>　　1.4 設(shè)備選擇</b></p><p>　?、倬酆细莘e：工業(yè)化大生產(chǎn)使用問歇懸浮法聚合釜容量一般為60~107立方米。我國已開發(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)計采用76立聚合釜。采用微機(jī)控制，提高了批次之間樹脂質(zhì)量的穩(wěn)定性，且消耗定額低。</p><p>　?、趥鳠岱绞剑簜鳠崮芰χ苯佑绊懼酆戏磻?yīng)的速度和生成物的質(zhì)量，也影響著產(chǎn)量。

26、在大型聚合釜上，國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]。</p><p>　?、蹟嚢璺绞剑簲嚢枘芰κ蔷酆细年P(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)之一，攪拌能力直接影響著傳質(zhì)、傳熱及樹脂的粒態(tài)分布，最終影響產(chǎn)品

27、的質(zhì)量，而不同的工藝方法對攪拌的要求又不盡相同。過去，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。大量的攪拌實驗研究證明，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)計在PVC生產(chǎn)中采用三葉后掠式攪拌器。</p><p>　?、芨稍餀C(jī)：干燥器發(fā)展迅速，主要有2種方式,即氣流干燥和流

28、態(tài)化干燥。我國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)不能滿足生產(chǎn)的需要,后來發(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

29、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, 不同牌號切換時比較麻煩, 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)品牌號的切換, 生床的花板產(chǎn)能力較大。 </p><p>　　本設(shè)計中采用臥式內(nèi)加熱流化床。　</p><p>　?、蓦x心機(jī)：對漿料進(jìn)行離心脫水，得到含水量25%的聚氯乙烯。PVC生產(chǎn)過程中需要大量的邏輯判斷和離散控制，因此本設(shè)計采用二

30、位式控制組件，如通/斷式二位開關(guān)閥控制各種物料的傳輸，和二位控制的電機(jī)和泵機(jī)。</p><p>　?、逇怏w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, 在板間移動時只有傳熱沒有傳質(zhì), 而無堰篩板塔在塔內(nèi)一直都在傳質(zhì), 目前傳熱。因此無堰篩板塔效率高于有溢流堰的塔，無堰篩板塔的塔盤設(shè)計也逐漸合理科學(xué)化, 塔盤的厚度,

31、開孔率在實踐中逐漸優(yōu)化, 并被納入設(shè)計體系中。很多無堰篩板塔塔盤是整體裝卸的, 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, 可以采用可拆卸式的塔盤。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)計采用無堰篩板塔。</p>

32、<p>　　1.5 原料及產(chǎn)品性能</p><p>　?、俾纫蚁篊H2=CHCl分子量62.50，無色易液化的氣體。液體的密度0.912lg/cm3。沸點-13.9℃。凝固點-160℃。自燃點472℃。臨界溫度142℃。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、兩烯酸酯和馬來酸酯等共聚。能與空氣形成爆炸性混合物，爆炸極限3.6

33、-26.4％。遇明火、高溫有燃燒爆炸的危險。</p><p>　　無空氣和水分的純氯乙烯很穩(wěn)定，對碳鋼無腐蝕作用。有氧存在時，氯乙烯過氧化物，它可與水生成鹽酸從而腐蝕設(shè)備，過氧化物還可以使氯乙烯產(chǎn)生自聚作用。長距離 運(yùn)輸時應(yīng)加入阻聚劑氫醌。</p><p>　　2 物料平衡關(guān)系示意圖</p><p>　　圖1 為氯乙烯糊樹脂生產(chǎn)物料平衡關(guān)系示意圖</p>

34、<p>　　3 種子乳液聚合生產(chǎn)聚氯乙烯糊樹脂的原理</p><p>　　3.1 氯乙烯聚合反應(yīng)機(jī)理</p><p>　　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：</p><p>　　聚合反應(yīng)活性中心是游離基，其基元反應(yīng)如下。</p><p>　　a．鏈引發(fā)。引發(fā)分解產(chǎn)生游離基：</p><p>

35、;　　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π電子，使之分離成兩個獨立的p電子，并與其中的一個p電子結(jié)合生成單體游離基：</p><p>　　b．連增長。單體游離基也很活潑，當(dāng)與其他氯乙烯分子碰撞時，則生成低聚物基團(tuán)：</p><p>　　c．連轉(zhuǎn)移劑終止。活性鏈與引發(fā)劑又立即相碰，彼此活性消失而終止：</p><p><b>　　向單體

36、轉(zhuǎn)移：</b></p><p><b>　　向高聚物轉(zhuǎn)移：</b></p><p><b>　　偶和終止：</b></p><p><b>　　歧化終止：</b></p><p>　　3.2 氯乙烯種子乳液聚合成粒機(jī)理</p><p>　　種

37、子的制備經(jīng)過五個過程：（ⅰ）引發(fā)反應(yīng)開始前。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，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)，逐漸增長成較大的分子。（ⅲ）低聚物連續(xù)不斷的增長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

38、表面增長，使PVC粒子越來越大，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。</p><p>　　經(jīng)過上述種子形成后，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，

39、即僅增加原來乳膠的體積。</p><p><b>　　4 相關(guān)數(shù)據(jù)資料</b></p><p>　　生產(chǎn)規(guī)模：PVC年產(chǎn)量（生產(chǎn)能力）：5萬噸/年</p><p>　　生產(chǎn)時間：年工作日：300天/年 </p><p><b>　　表1 技術(shù)指標(biāo)</b></p><p>&l

40、t;b>　　5 投料流量</b></p><p>　　按年工作日300天，PVC產(chǎn)量5萬噸，生產(chǎn)過程中損失2%計算，丙烯腈小時產(chǎn)量為每批應(yīng)生產(chǎn)聚合物數(shù)量= </p><p>　　a. 引發(fā)劑全部結(jié)合到聚合物中，切單體與引發(fā)劑質(zhì)量比=100：0.1</p><p>　　b. 單體轉(zhuǎn)化.率為98%</p><p>　　c. 產(chǎn)品

41、粒徑：0.5，二代種子粒徑：0.3，一代種子粒徑：0.1</p><p>　　d. 聚氯乙烯分子量 2.0x105</p><p><b>　　一個乳膠粒子的體積</b></p><p><b>　　種子個數(shù)</b></p><p><b>　　一代種子質(zhì)量</b></p

42、><p><b>　　二代種子質(zhì)量</b></p><p><b>　　原料投料量：</b></p><p><b>　　A 一代種子</b></p><p><b>　　B 二代種子</b></p><p>　　二代種子增加重量=91

43、83.50-340.13=8843.37</p><p><b>　　C三代種子</b></p><p>　　6 物料衡算（僅考慮參與反應(yīng)物質(zhì)，催化劑以及雜質(zhì)計算忽略）</p><p>　　a.V101 </p><p><b>　　:</b></p>&l

44、t;p><b>　?。?lt;/b></p><p><b>　?。?</b></p><p><b>　?。?</b></p><p><b>　?。?lt;/b></p><p>　　b.V102 </p>&l

45、t;p>　　c.V103 </p><p>　　V103分三個小釜，進(jìn)料有總泵分三股進(jìn)料，且每釜條件完全一樣。由于進(jìn)料出料比較復(fù)雜，本計算只把它們當(dāng)作一整體來進(jìn)行計算。計算數(shù)據(jù)如下：</p><p>　　d.T101 </p><p>　　f.整理并核算計算結(jié)果</p><p>&

46、lt;b>　　由物料守恒定律有：</b></p><p>　　說明整個工序的物料衡算是正確的</p><p>　　7 編寫物料平衡表，繪制物料流程圖</p><p>　　表2 物料平衡表（kg/B-1）</p><p><b>　　8設(shè)備選型</b></p><p><b&

47、gt;　　8.1設(shè)備的選擇</b></p><p>　?、?聚合釜容積：工業(yè)化大生產(chǎn)使用問歇懸浮法聚合釜容量一般為60-107立方米。我國已開發(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)計采用76立聚合釜。采用微機(jī)控制，提高了批次之間樹脂質(zhì)量的穩(wěn)定性，且消耗定額低。</p><p>　?、趥鳠岱绞剑?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

48、大型聚合釜上，國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。</p><p>　?、蹟嚢璺绞?： 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)、傳熱及樹脂的粒態(tài)分布，最終影響產(chǎn)品的質(zhì)

49、量，而不同的工藝方法對攪拌的要求又不盡相同。過去，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。大量的攪拌實驗研究證明，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)計在PVC生產(chǎn)中采用三葉后掠式攪拌器。</p><p>　　④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

50、流態(tài)化干燥。我國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)不能滿足生產(chǎn)的需要,后來發(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

51、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, 不同牌號切換時比較麻煩, 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)品牌號的切換, 生床的花板產(chǎn)能力較大。 </p><p>　　本設(shè)計中采用臥式內(nèi)加熱流化床。　</p><p>　?、蓦x心機(jī)：對漿料進(jìn)行離心脫水，得到含水量25%的聚氯乙烯。PVC生

52、產(chǎn)過程中需要大量的邏輯判斷和離散控制，因此本設(shè)計采用二位式控制組件，如通/斷式二位開關(guān)閥控制各種物料的傳輸，和二位控制的電機(jī)和泵機(jī)。</p><p>　?、逇怏w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, 在板間移動時只有傳熱沒有傳質(zhì), 而無堰篩板塔在塔內(nèi)一直都在傳質(zhì), 目前傳熱。因此無堰篩板塔效率高于有溢流堰的塔，

53、無堰篩板塔的塔盤設(shè)計也逐漸合理科學(xué)化, 塔盤的厚度, 開孔率在實踐中逐漸優(yōu)化, 并被納入設(shè)計體系中。很多無堰篩板塔塔盤是整體裝卸的, 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, 可以采用可拆卸式的塔盤。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)過汽提后利用重力作用進(jìn)入閃蒸罐, 進(jìn)一步汽提,

54、降溫。因此，本設(shè)計采用無堰篩板塔。</p><p><b>　　8.2主要設(shè)備選擇</b></p><p><b>　　表3 反應(yīng)釜選型</b></p><p><b>　　總結(jié)</b></p><p>　　經(jīng)過三周的查閱資料，精心設(shè)計和繪圖，終于完成了設(shè)計任務(wù)，我有很多體會，

55、設(shè)計生產(chǎn)車間的確是一件非常不容易的事，廠房設(shè)計、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、提高勞動生產(chǎn)率、有關(guān)生產(chǎn)時間、合格率、廢品率、回收率等的選用等問題。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)性問題、車間管理水平、設(shè)備先進(jìn)水平等，這些因素都會影響到衡算的準(zhǔn)確性，從而影響到生產(chǎn)的具體安排。需要考慮的因素很多，要抓住主要因素或者根據(jù)具體情況著重考慮某些因素來進(jìn)行設(shè)備的選型，而且還要經(jīng)受實踐生產(chǎn)的檢驗。

56、</p><p>　　由于缺乏實際的工作經(jīng)驗，不能準(zhǔn)確的選擇配方中各種主輔料劑以及組分比例，只能借鑒資料書籍中已有配方進(jìn)行篩選、組合，很明顯帶有主觀臆斷的弊端，選擇配方的過程太過粗糙，使用價值有待商榷。工藝參數(shù)的設(shè)定難以準(zhǔn)確，從而嚴(yán)重影響到制品生產(chǎn)過程的控制和制品的質(zhì)量，生產(chǎn)效率。真正的生產(chǎn)過程，需要進(jìn)行試運(yùn)行，不斷根據(jù)實際情況修改工藝參數(shù)，從而獲得最佳工藝條件。所以此設(shè)計中的工藝條件還需經(jīng)過實踐的檢驗和修正，不

57、可冒然采用。</p><p>　　設(shè)計過程中采用了太多的近似處理，很多方面都沒有考慮到，設(shè)計方案很是粗糙，實用性必然受到限制，甚至難以真正用于實際生產(chǎn)。不過通過對一種產(chǎn)品生產(chǎn)過程的設(shè)計，了解到了聚酯產(chǎn)品設(shè)計的基本流程，基本方法，了解到設(shè)計之前要大量查閱資料，搜集各種物性數(shù)據(jù)。這是一次理論聯(lián)系實際的過程，為將來進(jìn)入實際生產(chǎn)崗位進(jìn)行相關(guān)設(shè)計工作積累了一定的經(jīng)驗。</p><p><b&g

58、t;　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1]陳昀.聚合物合成工藝設(shè)計.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2004</p><p>　　[2]張洋.聚合物合成工藝設(shè)計基礎(chǔ).北京：化學(xué)工業(yè)出版社，1981</p><p>　　[3]趙德仁等.高聚物合成工藝學(xué)[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社.</p><p>　　[4]倪進(jìn)方等.化工設(shè)計[M]

59、.華東理工大學(xué)出版社.</p><p>　　[5]張迎新. PVC糊樹脂生產(chǎn)技術(shù)及應(yīng)用現(xiàn)狀[J]. 河南化工, 2001</p><p>　　[6]馬武偉,竇紅靜,周慧睿,孫康. 種子聚合制備表面磺酸基功能化聚苯乙烯微球[J]. 功能高分子學(xué)報, 2009</p><p>　　[7]孟憲譚, 姜文風(fēng), 張磊. 種子聚合法合成MBS樹脂的研究[J]. 塑料工業(yè), 20

60、02 </p><p>　　[8]王志東,張寅. PVC糊樹脂的結(jié)構(gòu)性能研究[J]. 中國氯堿, 2006</p><p>　　[9]李克友, 趙慶玉, 孔鐵罡, 趙翠萍. 種子聚合丙烯酸酯共聚物的性能[J]. 合成橡膠工業(yè), 1995</p><p>　　[10]孫立清, 虞和倬, 王書忠, 趙德仁. 種子對聚合物粒子大小及分布的影響——氯乙烯種子乳液聚合[J].