毕业答辩-悬浮法生产聚氯乙烯工艺设计

1、1 悬浮聚合法年产悬浮聚合法年产40万吨聚氯乙烯万吨聚氯乙烯 车间工艺设计车间工艺设计 班 级：化工二班 姓 名：罗鹏程 指导老师：王治国老师 时 间：2015年5月10日 湖北大学湖北大学2011届毕业设计答辩届毕业设计答辩 2 目录目录 工艺选择工艺选择 2 课题背景课题背景 1 物料衡算和热量衡算物料衡算和热量衡算3 主体设备主体设备 4 车间布置车间布置5 经济效益经济效益6 安全环保安全环保7 3 为什么选择这个课题？为什么选择这个课题？ v课题背景 4 采用何种工艺？采用何种工艺？ v工艺选择 采用悬浮聚合采用悬浮聚合采用间歇操作采用间歇操作 参考美国古德参考美国古德 里奇和日本信

2、里奇和日本信 越等公司的相越等公司的相 关技术。关技术。 321 5 带控制点的工艺流程带控制点的工艺流程 v带控制点的工艺流程带控制点的工艺流程 6 物料衡算和热量衡算物料衡算和热量衡算 v以聚合釜的物料衡算为例以聚合釜的物料衡算为例 物料平衡方程：物料平衡方程：F F0 0=D D+ +A A+B B 本工艺的配方如下本工艺的配方如下( (以单体质量为参考标准以单体质量为参考标准) )： 脱盐水脱盐水 140 140 单体单体 100 100 引发剂引发剂 0.05 0.05 分散剂分散剂 0.07 PH 0.07 PH缓冲剂缓冲剂 0.05 0.05 终止剂终止剂 0.03 0.03 反

3、应调节剂反应调节剂 0.0015 0.0015 防粘釜剂防粘釜剂 0.002 0.002 消泡剂消泡剂 0.002 0.002 聚合釜物料平衡图聚合釜物料平衡图 引发剂 VCM 分散剂 缓冲剂 脱盐水 终止剂 防粘釜剂 反应调节剂 消泡剂 注入水回收VCM 损失PVC 引发剂 VCM 分散剂 缓冲剂 脱盐水 终止剂 防粘釜剂 反应调节剂 消泡剂 PVC 7 物料衡算和热量衡算物料衡算和热量衡算 聚合釜物料衡算一览表聚合釜物料衡算一览表 表表3.1 聚合釜物料衡算一览表聚合釜物料衡算一览表 物料衡算和热量衡算物料衡算和热量衡算 v以聚合釜的热量衡算为例 8 热平衡方程式为：热平衡方程式为： Q1

4、+Q2+Q3=Q4+Q5+Q6 根据太原地区的不同季节温度情况进行计算：根据太原地区的不同季节温度情况进行计算： 9 9 物料衡算和热量衡算物料衡算和热量衡算 聚合釜热量衡算一览表（以夏季为例）聚合釜热量衡算一览表（以夏季为例） 表表3.1 聚合釜热量衡算一览表聚合釜热量衡算一览表 10 主体设备主体设备 v主体设备计算 135 m3聚合釜的相关参数聚合釜的相关参数 结构：立式圆筒、半圆管外夹套、带内结构：立式圆筒、半圆管外夹套、带内 冷却挡板及顶置式搅拌器。冷却挡板及顶置式搅拌器。 规格：釜内直径规格：釜内直径4200mm，釜直通高度，釜直通高度 8510mm，长径比为，长径比为2.03，容

5、积，容积135m3。 搅拌：三层平直叶桨式，搅拌轴总长搅拌：三层平直叶桨式，搅拌轴总长 10600mm。 传热：传热系统由釜体传热系统、内冷传热：传热系统由釜体传热系统、内冷 挡板传热系统和体外冷凝器组成。釜体挡板传热系统和体外冷凝器组成。釜体 换热面积换热面积97.7m2，内冷挡板换热面积，内冷挡板换热面积 6.6m2，体外冷凝器换热面积，体外冷凝器换热面积340m2。 11 车间布置车间布置 v工厂平面布置总图 设计 绘图 审阅 日期 比例 数量 重量 图号 材料 史鹏飞 1:200 1 0804034130 中北大学2012届 毕业设计 悬浮聚合法年产30万吨聚氯乙烯 车间工艺设计工厂平

6、面布置总图 史鹏飞 程 原 2012.6 A1 下 上 上 机修车间 配电室 更衣室 男卫生间 女卫生间 休息室 门卫室 仓库 收发室 控制室 泵房 预留贮罐空地 贮罐区 计量槽及预留空地 厂房预留空地 广场 60003000300030003000300027757450 4000 30003225577533063 76288 60005375630046618 155001213818980 360057003300 31105700670057002790 57005700 3400 1548 50 7000 1500 8910 5000450081428142321449288142

7、4928 3872814281423842 7150 24001000 2000 142443 378840504162 6750629087106290 1500 10226300004224 2200154415448430 18282 1000 1500 6000 4180 1600016000110003436850001746 3000 17400268002680026800 14400 4000 16160 33064 76290 聚合工段混料工段 气提工段 离心工段 干燥工段 聚合釜 R0101A-P ABCD E I M F J N G K O H L P 卧螺离心机 X01

8、02A-H 气流干燥器 X0104A-I 混料槽 X0101A-N ABCD F G G K H ML E I N 汽提塔 T0101A-F CD AB ABC HGFE D A B C DEF GH I 沸腾干燥床 X0106 风机 C0101 中央大道 N 90 0 180 240 0.00平面 EF 70007000 2000 1068 1000 4000 6300 绿化区 400 车间厂房轮廓拟采用长方形厂房，车间厂房轮廓拟采用长方形厂房， 长度为长度为142.4m，宽度为，宽度为76.3m。 聚合工段采用的是三层框架厂房，聚合工段采用的是三层框架厂房， 单层高度为单层高度为6m。 混

9、料工段、离心工段均采用的是混料工段、离心工段均采用的是 单层框架厂房。单层框架厂房。 气提塔、气流干燥器均采用的是气提塔、气流干燥器均采用的是 成组布置，采用联合操作平台。成组布置，采用联合操作平台。 12 各工段的布置图各工段的布置图 设计 绘图 审阅 日期 比例 数量 重量 图号 材料 史鹏飞 1:150 1 0804034130 悬浮聚合法年产30万吨聚氯乙烯 车间工艺设计干燥工段布置 史鹏飞 程 原 2012.6 A3 上 15441544 843018282 1000 400 6000 4180 1600016000 B-B 剖视图 气流干燥器 X0104A-I ABC D EF G

10、 HI 沸腾干燥床 空气预热器 X0110 塔支架 导向支架 A BC 1234 1234 A B 0.00 平面 干燥工段 X0106 中北大学2012届 毕业设计 1500 设计 绘图 审阅 日期 比例 数量 重量 图号 材料 史鹏飞 1:200 1 0804034130 悬浮聚合法年产30万吨聚氯乙烯 车间工艺设计聚合工段布置图 史鹏飞 程 原 2012.6 A2 下 360057003300 31105700670057002790 57005700 3400 1548 50 7000 1500 聚合工段 聚合釜 R0101A-P ABCD E I M F J N G K O H L

11、P 0.00平面 下 360057003300 31105700670057002790 57005700 3400 1548 50 7000 1500 ABCD E I M F J N G K O H L P 6.00平面 B A 12 上 下 360057003300 31105700670057002790 57005700 3400 1548 50 7000 1500 ABCD E I M F J N G K O H L P 12.00平面 上 A-A 剖视图 M 12 1.5 MMM 中北大学2012届 毕业设计 设计 绘图 审阅 日期 比例 数量 重量 图号 材料 史鹏飞 1:20

12、0 1 0804034130 中北大学2012届 毕业设计 悬浮聚合法年产30万吨聚氯乙烯 车间工艺设计混料工段布置图 史鹏飞 程 原 2012.6 A3 4500814281423214492881424928 3872814281423842 混料工段 混料槽 X0101A-N ABCD F G G K H ML E I N F E C B A 123 0.00平面 A-A 剖视图 11 设计 绘图 审阅 日期 比例 数量 重量 图号 材料 史鹏飞 1:200 1 0804034130 中北大学2012届 毕业设计 悬浮聚合法年产30万吨聚氯乙烯 车间工艺设计气提工段布置图 史鹏飞 程 原

13、 2012.6 A3 上 6300 1500 气提工段 汽提塔 T0101A-F CD AB EF 70007000 2000 0.00平面 上 上 6300 1500 气提工段 汽提塔 T0101A-F CD AB EF 70007000 2000 9.30 平面 800 A-A剖视图 12 A B 设计 绘图 审阅 日期 比例 数量 重量 图号 材料 史鹏飞 1:200 1 0804034130 中北大学2012届 毕业设计 悬浮聚合法年产30万吨聚氯乙烯 车间工艺设计离心工段布置图 史鹏飞 程 原 2012.6 A3 B-B 剖视图 EEEE 378840504162 675062908

14、7106290 30000 离心工段 卧螺离心机 X0102A-H ABC HGFE D B A 1 2 3 132 13 经济效益经济效益 v投资估算投资估算 总投资费用为：总投资费用为： 单位生产能力估算法的方程：单位生产能力估算法的方程： n 2 1 2 1 21 )()(1 S S F F xfCC . 1051. 1) 200000 300000 ( 3 .105 3 .103 %)41 (1106 .11 56 . 04 1 万元C 1.总投资费用估算总投资费用估算 2.成本估算成本估算 14 (7.1) 经济效益经济效益 4.经济评价经济评价 3.收入、税收和利润收入、税收和利润 销售收入销售收入=销售量销售量销售价格销售价格=30000010000=3.0105万元万元/年。年。 税金税金=增值税增值税+城市维护建设税城市维护建设税+教育附加费教育附加费+资