年产7万吨pvc的氯乙烯合成设计答辩稿

答辩人：,年产8万吨PVC的氯乙烯合成工段设计,论文简介,1聚氯乙烯性质的介绍,化学名称： 聚氯乙烯形状颜色：无定型结构的白色粉末气味：无明显气味熔沸点：沸点170 ,熔点7790毒性：基本上无毒害,可以用作食品和药品包装,2聚氯乙烯前景用途,前景国内外行业现状聚氯乙烯占塑料消费总量的29以上聚氯乙烯树脂年均增长率为3%是氯碱行业消耗大户，对氯碱平衡起着举足轻重的作用石油工业提供廉价乙烯资源，促使技术不断更新，使聚氯乙烯工业获得迅猛发展,用途食品和药品包装农业生产建筑行业电子器件、交通运输等,3设计的意义目的,本研究针对氯乙烯合成聚氯乙烯的不同方法的利弊作出比较,选择了一条工艺成熟的悬浮聚合法悬浮法工艺路线进行研究:寻找其最佳的反应工艺条件；研究了电石法合成氯乙烯反应,还对氯乙烯合成聚氯乙烯中引发剂的选择、聚合条件进行了初步探讨,以期对氯乙烯合成聚氯乙烯起到一定的指导意义。,聚氯乙烯合成方法,第一种合成方法愈溶液聚合法第二种合成方法本体聚合法第三种合成方法乳液聚合法第四种合成方法微悬浮聚合法第五种合成方法悬浮聚合法,工艺流程图,聚合工段流程,4物料衡算,衡算基准：设计项目:聚合工段年生产能力:8万吨年开工时间:300天转化率:99 %收率：98.1 %含水率:0.3 %,依据原理:输入的物料量=输出的物料量+损失的物料量年生产能力:年产8万吨聚氯乙烯:日产量=（800001000）/330=242424.242kg基准:物料衡算以天计算,物料单位为千克。,进料：单体及水的加入量：单体加入量=23.81m/釜 水加入量=26.76m/釜引发剂用量：实际加入量=9.25Kg/釜分散剂用量：分散剂=23.95Kg/釜终止剂：ATSC=5.47Kg/釜缓冲剂用量：缓冲剂用量=7.0Kg/釜出料：出料中的PVC量=18441.9kg损失的PVC量=186.3kg未反应的VCM=1619.8kg脱盐水=26350.6kg回收VCM=1490.3kg剩余VCM=129.5kg,表聚合釜物料平衡表,热量衡算热量衡算取洪峰放热的数据，转化率为92A：悬浮液对壁面的传热膜系数；Di：釜内径；D：搅拌浆叶直径；N：搅拌器转数；Uw：壁温下流体的粘度Q2加热剂或冷却剂与设备和物料传递的热量v=cw/12(1-2)=70%26.76850.4(1400-850.4)(850.41400)=7.35 mVCM量：23.8130%=7.14mPVC量：23.8170%850.4/1400=10.12 m则悬浮体系总体积：26.76+7.35+7.14+10.12=51.37 m各组分体积分率：,5热量衡算,m=xii=0.672984.7+0.139850.4+0.1971400=1055.72kg/m3悬浮液的比热CmV总质量=3385.47 +33588.12+30667.28= 67640.75kg各组分的质量分率： Cm=xici=0.380.05+0.440.453+0.9980.497 =0.714Kcal/ kg釜外壁给热系数0的计算0=0.023(/De)(De/)0.8(Cp3600/)0.4(1+1.77 De/Rj),式中：De：螺槽的当量直径 Rj：夹套的曲率半径 ：冷却水在夹套中的流速冷却水的体积流量为： Q=0.3872106/999.71=387.3 m3/ hr冷却水的流速： =体积流量/截面积= Q/(r/2) =387.3/ 3.143600(0.1/2)/2 =27.41m/s螺槽的当量直径De的计算De=4液体流过的面积/液体润湿周边 =43.14(0.1/2)2/2/2(3.140.1/2+0.1)=0.0611m 夹套的曲径Rj Rj=0.1143/22+3.81/2+(0.033+0.003)=1.9696m釡外壁给热系数0 0=0.023(49.310-2/0.0611)0.061127.41999.71/(1.331910-310-3)0.81.0011.3319360010-310-3/(49.310-2)0.4(1+1.770.0611/ 1.9696) =584217.84 Kcal/ hr m夹套传热系数K1/k=1/i+1/0+/ =1/15919.6+1/584217.84+1.7809510-3 解得：K=542.3Kcal/ hr m2510 Kcal/ hr m2综上热量衡算中的K取值510 Kcal/ hr m2是可行的。,聚合釜体积： 查阅相关文献，现在国内PVC行业多采用70m的大型聚合釜。因此按照过程需求本次设计采用的是70m的聚合釜。由于VCM聚合过程中体积会减少，为了提高设备利用率，取聚合釜的装料系为=0.72，则所需聚合釜的有效容积为： Vg=700.72=50.4m釜体设计：根据PVC聚合工艺，结合物料属于气-液相物料，取聚合釜的高径比1.5:1，为了便于计算，忽略封头的容积将聚合釜高径比带入上式得 V=/4DiH将V=Vg/ 带入上式式中：0V为封头容积，本设计采用椭圆封头，取封头直径和筒体公称直径相同，即取筒体封头公称直径为4000，查表得封头V0=9.02m,曲面高度h1=1000m直边高度H2=50mm, 则 H=（70.23-9.02）/3.14*4.0/4=4.87m 圆整后取H=5000mm,6设备计算,致谢,本次设计是在宁夏理工学院文理学院董建东老师的指导下进行的工程项目年产8万吨PVC的氯乙烯合成工段的设计。三个多月的毕业设计快结束了，由于时间的限制，以及我没有实际的工厂生产经验，因此我的设计不可能那么完善，其中遇到很多不理解和不会的问题，我都请教董建东老师，在他的帮助下，我也顺利解决了！我在董建东老师的悉心指导下，顺利完成了此次设计任务。通过这次