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73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里奇和日本信越等公司的相越等公司的相关技术。关技术。

2、3215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反应调节剂反应调节剂 0.0015 0.0015 防粘釜剂防粘釜剂 0.002

3、 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PVC7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物料名称物料名称进料进料kg/B出料出料kg/BVCM6.265105100240脱盐水脱盐水8.7711058.771105 引发剂引发剂313.25313.25终止剂终止剂187.95187.95分散剂分散剂438.55438.55PH缓冲剂缓冲剂313.25313.25反应调节剂反

4、应调节剂9.409.40防粘釜剂防粘釜剂12.5312.53 PVC0520997.4损失损失PVC05262.6合计合计 1504874.93 1504874.93 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+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物料名

5、称物料名称输出输出kJ/B输入输入kJ/B脱盐水（分散剂等）脱盐水（分散剂等）0 147352800VCM039870460聚合反应热聚合反应热0793593450聚合釜聚合釜1308984600冷却水冷却水8499182500合计合计98081671098081671010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，容积，容积135m3。搅拌：

6、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1:20010804034130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面布置总图史鹏飞程 原2012.6A1下上上机修车间配电室更衣室男卫生间女卫

7、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6000300030003000300030002775745040003000322557753306376288600053756300466181550012138189803600570033003110570067005700279057005700340015485070001500891050004500814281423214492881424928387281428142384271502400100020001424433788405041626750629087106290150010

8、22630000422422001544154484301828210001500600041801600016000110003436850001746300017400268002680026800144004000161603306476290聚合工段混料工段气提工段离心工段干燥工段 聚合釜R0101A-PABCDEIMFJNGKOHLP卧螺离心机X0102A-H气流干燥器X0104A-I 混料槽X0101A-NABCDFGGKHMLEIN 汽提塔T0101A-FCDABABCHGFEDA B CDEFGH I沸腾干燥床X0106风机C0101中央大道N9001802400.00平面EF

9、7000700020001068100040006300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1:15010804034130悬浮聚合法年产30万吨聚氯乙烯车

10、间工艺设计干燥工段布置史鹏飞程 原2012.6A3上154415448430182821000400600041801600016000B-B 剖视图气流干燥器X0104A-IABCD EFG H I沸腾干燥床空气预热器 X0110塔支架导向支架A B C12341234AB0.00 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1:20010804034130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2012.6A2下360057003300311057006700570027905700570034001548

11、5070001500聚合工段 聚合釜R0101A-PABCDEIMFJNGKOHLP0.00平面下3600570033003110570067005700279057005700340015485070001500ABCDEIMFJNGKOHLP6.00平面BA12上下3600570033003110570067005700279057005700340015485070001500ABCDEIMFJNGKOHLP12.00平面上A-A 剖视图M121.5MMM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1:20010804034130中北大学2012届 毕业设计悬浮

12、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2012.6A345008142814232144928814249283872814281423842混料工段 混料槽X0101A-NABCDFGGKHMLEINFECBA123 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1:20010804034130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2012.6A3上63001500气提工段 汽提塔T0101A-FCDABEF7000700020000.00平面上上63001500气提工段 汽提塔T

13、0101A-FCDABEF7000700020009.30 平面800A-A剖视图12AB设计绘图审阅日期比例数量重量图号材料史鹏飞1:20010804034130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2012.6A3B-B 剖视图EEEE378840504162675062908710629030000离心工段卧螺离心机X0102A-HABCHGFEDBA12313213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：n212121)()(1SSFFxfCC.1051

14、. 1)200000300000(3 .1053 .103%)41 (1106 .1156 . 041万元C1.总投资费用估算总投资费用估算2.成本估算成本估算产品名称、规格产品名称、规格年产量年产量(/吨吨)300000序号序号成本项目成本项目单位单位单位成本单位成本总成本总成本金额金额(元元)金额金额(万元万元)1原材料费原材料费元元6763.52202905.62动力消耗费动力消耗费元元283.585053生产工人工资及附加费生产工人工资及附加费元元22.176665.284企业管理费企业管理费元元434.1913025.75销售费用销售费用元元15045006不可预见费用不可预见费用元元4012007工厂成本工厂成本元元7693.386230801.5814 (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