年产7万吨聚氯乙生产工艺设计论文20720.docx

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1、北京化工大学北方学院毕业设计（论文）诚信申明明本人申明明：我所呈交交的本科科毕业设设计（论论文）是是本人在导导师指导导下对四四年专业业知识而而进行的的研究工工作及全全面的总总结。尽尽我所知知，除了了文中特特别加以以标注和和致谢中中所罗列列的内容容以外，论论文中创创新处不不包含其其他人已已经发表表或撰写写过的研研究成果果，也不不包含为为获得北北京化工工大学北北方学院院或其它它教育机机构的学学位或证证书而已已经使用用过的材材料。与与我一同同完成毕毕业设计计（论文文）的同同学对本本课题所所做的任任何贡献献均已在在文中做做了明确确的说明明并表示示了谢意意。若有不实实之处，本本人承担担一切相相关责任任。

2、本人签名名： 年 月 日日年产7万万吨聚氯氯乙生产产工艺设设计 闫朋朋龙 高高分子材材料与工工程专业业 化化材11104班班 学学号111012201005指导教师师 刘刘艳霞老老师摘 要该设计为为年产77万吨聚聚氯乙烯烯聚合工工艺设计计。首先先介绍了了设计依依据生产产方案、生生产规模模、厂址址的选择择、设计计厂址的的自然环环境、制制造聚氯氯乙烯的的原材料料以及聚聚氯乙烯烯的特征征。工艺艺路线论论证包括括典型工工艺的介介绍、工工艺流程程的选定定及其具具体的操操作。物物料衡算算涵盖了了该设计计的主要要设备：聚合釜釜、汽提提塔、离离心机和和沸腾干干燥工段段和气流流干燥工工段的物物料衡算算。然后后对

3、聚合合釜、换换热器等等主要设设备进行行了热量量衡算，并并计算了了设备选选型，由由计算得得出该设设计需采采用700不锈钢钢聚合釜釜3个并并联操作作，1台台70出料料槽，99台WLL-6330型离离心机，设设计的最最后说明明了聚氯氯乙烯聚聚合过程程中的成成本核算算、安全全注意事事项及三三废处理理问题。绘绘制了带带控制点点的PVVC聚合合工艺流流程图、车车间布置置图。关键词：聚氯乙乙烯 悬浮聚聚合法 生产产工艺Annuual outtputt off 7000000 toons of pollyviinyll chhlorridee (PPVC) prroduuctiion proocesss dd

4、esiignAbsttracctThe dessignn foor aan aannuual outtputt off 700，0000 toons of PVCC drry ppolyymerrizaatioon pproccessses of thee prreliiminnaryy deesiggn， thhe ddesiign doccumeentss frrom dessignn sppeciificcatiion andd deesiggn ddrawwinggs ccompposeed oof ttwo parrts. Inn thhe ddesiign of broochuur

5、ess， a briief inttrodducttionn off thhe PPVC prooducctioon sstattus， trrendds， peerfoormaancee annd tthe maiin ppurpposee off thhe ccurrrentt PVVC aalsoo inntrooducced thee foour commmonn inndusstriial pollymeer pprodducttionn meethoods. Annd aa coompaarisson， fiinall Deeterrminned to susspennsioon

6、ppolyymerrizaatioon aas aa poolymmeriizattionn teechnnoloogy prooducctioon mmethhodss. IIn tthe dessignn prroceess， inn acccorrdannce witth tthe reqquirremeentss off thhe mmisssionn deesiggn， a morre ddetaaileed mmateeriaal bbalaancee annd eenerrgy ballancce， thhe eequiipmeent wass caalcuulatted and

7、d thhe sseleectiion proocesss， whhilee thhe pprodducttionn off PVVC iin tthe proocesss oof aatteentiion to saffetyy isssuees aand Thhreee waastees govvernnancce mmadee noote of thee enntirre ddeviice to a ssimpple tecchniicall. DDrawwingg thhe ccorrrespponddingg deesiggn ddrawwinggs， inncluudinng pp

8、roccesss maaps， eqquippmennt llayoout plaans.Key worrds: poolyvvinyyl cchlooriddesuuspeensiion pollymeerizzatiionPProdducttivee teechnnoloogy目 录第1章 绪论论1第1.11节 设计依依据1第1.22节 生产方方案及生生产规模模1第1.33节 厂址的的选择及及设计的的自然条条件2第1.44节 主要原原材料和和聚氯乙乙烯的特特征3第2章 工艺艺路线论论证6第2.11节 PVCC树脂的的典型聚合合工艺66第2.22节 PVCC树脂的的工艺流流程的选定8第2.3

9、3节 悬浮聚聚合的具具体操作作12第3章 物料料衡算13第3.11节 物料衡衡算依据据13第3.22节 各个设设备物料料衡算116第3.33节 物料衡衡算总平平衡222第4章 热量量衡算226第4.11节 聚合釜釜的热量量衡算226第4.22节 列管式式换热器器热量衡衡算299第4.33节 气流干干燥塔热热量衡算算31第4.44节 空气加加热器热热量衡算算34第5章 设备备工艺计计算及选型366第5.11节 聚合釜釜的设计计36第5.22节 料浆排排放槽的的选型338第5.33节 离心机机的设计计38第6章 成本本核算40第6.11节 生产成成本400第6.22节 盈亏平平衡41第7章 安全全

10、与环保42第7.11节 安全防防火设计计42第7.22节 环境保保护455结 论47参考文献献48致 谢449V第1章 绪论论第1.11节 设计依依据设计所参参考和依依据：（1）以以学校发发布的发发布的毕毕业设计计任务书书作为为主要依依据。（2）以以聚氯氯乙烯生生产与操操作，化化工设计计，聚合物合成工艺设计，聚氯乙烯工艺学等作为辅助。第1.22节 生产方方案及生生产规模模厂址选定定之后进进行工厂厂总平面面设计。结结合建厂厂地区的的自然、气气候、地地形、地地质、水水文资料料、以及及厂内外外运输、公公共设备备、厂区区协作等等条件设设计总图图，整个个生产工工艺过程程按照原原料进厂厂到成品品出厂的的顺

11、序，经经济合理理地布置置厂区内内的建筑筑物，厂厂内外的的交通运运输要通通常等。所所有的过过程应该该严格遵遵照国家家的有关关方针政政策，结结合厂区区地形、地地质情况况，按照照厂区的的卫生、防防火的技技术要求求等因素素，充分分利用厂厂区周围围的自然然资源、运运输、动动力和水水源等条条件，在在充分做做好调查查研究的的基础上上进行分分析综合合，并须须进行总总平面设设计方案案的比较较，以达达到工艺艺流程合合理、总总体布置置紧凑、投投资节省省、用地地节约、建建成后较较快投产产的目的的1。建厂投资资、生产产管理、安安全生产产、降低低成本要要求总平平面布置置合理，不不仅与直直接相关关，而且且也会严严重影响响工

12、厂实实施科学学管理和和文明生生产，所所以工厂厂平面设设计需遵遵循以下下原则：1.2.1满足足生产和和运输的的要求按照生产产工艺流流程的要要求合理理进行平平面布置置，就禁禁不止有有联系或或者和有有关的的的车间，尽尽量避免免迂回交交叉、往往返。注注意噪声声污染、风风向和粉粉尘的相相互关系系。厂区区内的道道路径直直短捷，布布局紧凑凑，用地地节约，厂厂容整齐齐。1.2.2满足足安全和和卫生的的要求厂区布置置应严格格遵守防防火，卫卫生等安安全规范范、标准准和有关关规定。产产生明火火的车间间尽量远远离可燃燃性气体体的车间间；有腐腐蚀性介介质散发发、可能能有酸雾雾产生的的车间、有有粉尘飘飘散的车车间、有有污

13、水排排放的车车间应有有防护措措施。1.2.3满足足有关的的标准和和规范常用标准准与规范范有：建建筑设计计防火规规范（GGB-5500116-220066）；工工业企业业总平面面设计规规范（GGB-5501887-993）；化工企企业总图图运输设设计规范范（HGG/T-206649-19998）工工业企业业卫生防防护距离离标准（GGB-1180883-220000）22.1.2.4厂区区管网线线路的布布置应尽可能能的使管管线取直直线，管管线集中中设施应应铺设在在建筑物物和道路路直接。1.2.5布置置建筑物物建筑物应应尽可能能坐北向向南，防防止日光光直射，充充分利用用自然光光和自然然通风。1.2.

14、6分道道人流、货货流通道道分开，避避免交叉叉；同时时考虑门门的不同同作用。总平面设设计包括括平面设设计、竖竖向布置置设计、运运输设计计管线综综合设计计、绿化化设计等等，平面面设计中中车间平平面布置置、车间间设备布布置都在在总图纸纸中体现现。第1.33节 厂址的的选择及及设计的的自然条条件1.3.1化工工厂的地地理位置置厂址的地地理位置置茌平县县位于山山东省鲁鲁西平原原1.3.2设计计地区的的自然条条件本项目拟拟建在济邯铁铁路以南南，位于茌茌平县城城西，该该地区拥拥有开阔阔平坦的的地势、拆拆迁量小小，三通一一平工作作量较小小，交通通、供水水、供电电条件好好。水文 大大气降水水及地表表径流为为场地

15、地地下水提提供主要要补给，地地表蒸发发及工农农业用水水为其主主要排泄泄方式，2.66-4.44m为地地下水的的埋深，地地下水类类型属第第四系孔孔隙潜水水。气候 该地区区春季干干燥、少少雨，夏夏季炎热热、降雨雨集中，秋秋季凉爽爽，冬季季寒冷干干燥，属大陆陆性气候候。地形厂址址周围地地势平坦坦，地貌单单元单一一，位于黄黄河下游游，属冲冲洪积平平原。地质拟建建场地为第四四系沉积积地层550m 深度范范围内土土层，土层主要构构成为粘粘土、粉粉土、粉粉砂土。根根据其岩岩性及物物理力学学性质自自上而下下分为116层。场地稳定，适宜建筑。建筑场地类别为III类，土为中软型。第1.44节 主要原原材料和和聚氯

16、乙乙烯的特特征本设计采采用悬浮浮聚合法法。所以以采用的的原材料料是VCCM以及及其他助助剂。悬浮聚合合法的原原理：烯烯类单体体在光和和热或辐辐射能的的作用下下，有可可能发生生自由基基而聚合合。由于于碳碳键具有较较大的键能能，所以烯类类单体均均裂成自自由基须须在30004400高温作用用下才能能开始。一般的聚合达不到这样高的温度。因此，氯乙烯悬浮聚合的引发剂采用过氧化物或偶氮化合物，连同液态氯乙烯单体在水中经过搅拌，氯乙烯单体分散成小液滴、悬浮于水介质中发生聚合反应。在聚合温度（4565）下，溶于单体中的引发剂分解成自由基，从而引发氯乙烯聚合，在水中溶于分散剂，以防止VCM液滴的并聚和防止达到一

17、定转化率后PVC-VCM溶胀粒子的粒并。氯乙烯聚合反应热约为95.9KJ/mol，因此该氯乙烯的聚合反应为放热反应，聚合釜夹套中冷却水带走放出的热量，用来恒定聚合温度。（1）VVCM名称：氯氯乙烯分子式：CH22CHCCl分子量：62.50溶解性：溶于多多数有机机溶剂（乙醇、乙乙醚、丙丙酮等），在在水中微微凉溶解解（2）分分散剂名称聚聚乙烯醇醇（PVVA）分子结构构式聚合度为为m+l分子量为为26600挥发份 55% 灰分1%溶解性PVAA在不同的的聚合度度和醇解解度下对对水的溶溶解度也也会不同同。在常常温下，完完全不溶溶于有机机溶剂。（3）引引发剂名称偶偶氮二异异庚腈，又又称之为为ABVVN

18、化学结构构式：分子量为为2448.337 分分子式：C144H24N4性质： 受热分解解，易燃易易爆，白白色结晶晶或粉末末。 不溶于水水，溶于于有机溶溶剂（醇醇、醚等等）。 毒性：低低毒产品规格格（标准准：Q/4500717769-0.22-19998）主要指指标如下下： 熔点范围围：400700，在甲甲醇中不不溶物小小于0.1% 纯度：98% 含水量：1%（4）反反应调节节剂名称巯巯基乙酸酸2-乙乙基己脂脂化学结构构式外观性状状液体体，色或或淡黄色色，有的的巯醇臭臭味。分子量2044.3分子量2044.3（5）反反应终止止剂名称RRS-11 （一一种苛性性钠水溶溶液）配方无无离子水水84.6

19、%氢氧化钠钠4.44% 双双酚-AA 111.0%结构式分子量2233.3（6）防防粘釜剂剂的性质质性质RRS-11是与酚酚类化合合物的混混合物，一种名为为环戊二二烯基树树脂的石石油树脂脂。配方聚聚醅酚 1000kg 石石油树脂脂 7700kkg 对甲基基磺酸 0.115 kkg反应温度度 1160-17004第2章 工艺艺路线论论证第2.11节 PVCC树脂的的典型聚聚合工艺艺有四种典典型的聚聚氯乙烯烯工业化化生产方方法：悬悬浮法、乳乳液法、本本体法、微微悬浮法法。2.1.1悬浮浮聚合氯乙烯悬悬浮聚合合液态氯乙乙烯悬浮浮于水介介质中在在搅拌作作用下分分成液滴滴发生的聚聚合过程程。悬浮聚合合法

20、是最最主要的的生产方方法，生产过过程易于于控制，设设备和运运行费用用低，易易于调节节品种，易易于组织织大规模模生产才才得到的的广泛应应用。工艺特点点：悬浮浮聚合法法生产PPVC树树脂的一一般工艺艺过程是是在聚合合釜被清清理干净净以后，在在釜中加加入水、悬浮剂、抗氧剂、VCM单体， 搅拌混合浆液，VCM单体在水中呈小液滴状分散开，由保护胶对这些混合浆液中的小液滴加以稳定，随后在混合浆料中加入可溶于水的引发剂，反应速度在反应过程中应该保持平稳，随后升温聚合，局和温度应该稳定在45-70。42-45低温聚合时，生产的聚氯乙烯树脂的分子质量较高；62-71高温聚合时会生产出的聚氯乙烯树脂分子质量低或超

21、低。国外近年来还研究成功了两步悬浮聚合工艺，该工艺提高了聚合速度和生产效率，两步法第一步是将聚合度控制在600左右，然后加入部分新单体继续聚合。聚合周期在两步法聚合中明显短了，凝胶性能、机械强度和模塑性能较其他的方法有所提升。随着现代科技的发展悬浮法聚氯乙烯应用领域随着聚氯乙烯品种日益广泛而越来越广，现在的PVC厂家越来越对特殊的PVC专用树脂感兴趣，兴趣已经不局限在通用型的树脂上了，其中开发的热点集中于高表观密度建材专用树脂、球形树脂、消光树脂、超高(或超低)分子质量树脂等3。悬浮法PPVC的的发展趋趋势：悬浮聚聚合法在在工业生生产时产产量最大大，更加具有有设备投投资少和和产品成成本低等等优

22、点。现在聚氯乙烯的其他聚合方法都在逐步向悬浮法聚合生产路线倾斜，悬浮聚合工艺生产方法已经在其他树脂品种的生产中被逐渐采用。目前虽然PVC乳液聚合法已经工业化，但是欧美和日本在连续悬浮聚合工艺的研究工作依然被他们看重，即使距离工业化生产尚有距离，但是连续法的诸多优点已引起了生产厂家和各国科研院所的高度重视。国外厂家大量研究了悬浮聚合的聚合工艺以及聚合过程的配料体系，使得聚合转化率得到进一步的提升。专用树脂在生产周期明显缩产率提高的情况下，其性能也得到了提升。与此同时通用树脂的专用化、市场化水平随着产品质量的提升而逐渐提高。近年来超高(或超低)聚合度树脂、高表观密度树脂、无皮树脂、耐辐射树脂、医用

23、树脂、耐热树脂等的广泛应用就是很好的例证。聚氯乙烯专用树脂的使用性能的提高和新的应用领域的开发是悬浮法聚合树脂发展的标志。 2.1.2本体体聚合本体聚合合工艺只只有单体体和引发发剂发生生反应生生产聚氯氯乙烯，不不同于悬悬浮聚合合法以水水为介质质，也不不加入分分散剂等等各种助助剂，悬悬浮法的的离心干干燥过程程也被删删除了。 本体体聚合法法的简介介PVC的的本体聚聚合方法法生产，在1963年由法国罗纳-普朗克公司开发出来，该公司发明了两段本体聚合法并实现了该法的工业化，从而使得聚氯乙烯生产采用的本体聚合法在聚氯乙烯生产中确立了很重要的地位。并于1974年在世界上率先投产了年产十万吨大型装置。顾名思

24、义义两段法法就是在在两种不不同的控控制条件件下单体体完成树树脂颗粒粒的成形形即：首先在在反应釜釜里加入入一半儿儿的单体体和引发剂剂进行预预聚合，控控制好预预聚合的的反应温温度（660700），达到到一定的的转化率率（8%122%）时时，作为为反应结结束，其其总周期期约11.55h；后聚合合是将预预聚合釜釜排除的的流体作作为聚合合的种子子加入到到聚合釜釜内，随后另另一半单单体和引引发剂加加入到反反应釜中中，稳定控控制产品品的聚合合反应温温度使反反应稳定定进行，反应产产生的热热量与夹夹套和流流冷凝器器移除的热热量持平平，7.559hh后总体体的转化化率达到到75%800%时结束反应应，将未反反应的

25、单单体进行行回收。本体聚聚合法的的特点本体法与与悬浮等等法比较较，成为为世界上上主要的的聚氯乙乙烯的生生产技术术之一，具具有生产产效率高高、工艺艺操作简简单、产产品颗粒粒无“皮膜”、表观观密度高高、电性性能及透透明度好好等优点点，生产产成本降降低，该该技术的的使用也也很多。2.1.3乳液液聚合与悬浮聚聚合类似似乳液聚聚合采用用了与其其相同的的分散介介质水，但是与与之不同同的是乳乳化剂和和引发剂剂均为水水溶性的的。把水水溶性引引发剂HH2O2或K2S2O8等、氯乙烯烯单体以以及其他他助剂加加入聚合合釜中进进行聚合合反应是是常用的的做法。乳液法法聚氯乙乙烯的生生产方法法乳液法目目前分为为连续法法和

26、间歇歇法，在在PVCC的工业业生产中中种子聚聚合法又又称为间歇法法。种子子聚合法法的具体体原理为为：将颗颗粒较细细的一代代种子连连同较粗粗的二代代种子按按比例混混合，为制取取具有一一定粒度度并且较较大粒径径的产品品，需要要使其在在种子乳乳胶粒子子提前生生长。乳液聚聚合法的的特点：乳液聚聚合的反反应温度度较低，因此更好控制传热及反应的操作；H2OO2或K2S2O8为水溶性性，因此此反应速速率较快快；乳胶的的粒径、聚合反反应的速速率和产产品的聚聚合度等等性能与与乳化剂剂的使用用量有关关，分散散剂的使使用量也也较多；反应完完成后的的胶乳粒粒径很细细。乳液液聚合由由于所加加的助剂剂数量较较多，并并且没

27、有有离心和和水洗，所所以整体体工艺比比不上悬悬浮聚合合。2.1.4微悬悬浮聚合合在聚合釜釜中通入入VCMM单体以以及助剂剂，连同同去离子子水、油油溶性乳乳化剂、引引发剂按按比例混混合均化化后进行聚聚合。第2.22节 PVCC树脂的的工艺流流程的选选定本设计采采用悬浮浮聚合。2.2.1悬浮浮聚合工工艺流程程介绍常温下，氯氯乙烯加加压后转转变为液液体。氯氯乙烯和和其他助助剂的混混合浆料料在通入入聚合釜釜后经过过搅拌，氯氯乙烯在在分散剂剂中分散散成液滴滴，然后后发生聚聚合产生生聚氯乙乙烯。引发剂剂在455-655时分解解为自由由基引发发氯乙烯烯聚合。分分散剂能能使聚氯氯乙烯和和氯乙烯烯达到一一定转化

28、化率后不不发生粘粘并。聚氯乙烯烯微溶于于氯乙烯烯，但VVCM能能大量溶溶解于PPVC中中，让VVCM的的体积变变大。（PPVC:VCMM70:30重重）。由由于在转转换率为为零点一一到百分分之七十十的工段段里，VVCM和和PVCC两种组组分都是是有的。只是VVCM和和PVCC的各自自质量分分数不发发生变化化，而是是其各自自的相持持续缩小小，但是是共聚物物却持续续进行反反应；反应容容器内的的压强就就是聚乙乙烯的饱饱和蒸汽汽压强。接着，共共聚物中中的VCCM继续续发生反反应，反应釜釜内的压压力就比比刚才降降低。制制造稀疏疏型PVVC的时时候，压力下下降的范范围是零零点一到到零点一一五Mppa，此时

29、就就加入反反应终止止剂，让让反应终终止。压压力下降降的太大大，将使使反应的的产率变变低。而而制造紧紧凑型PPVC时时，可以让让压力下下降零点点二到零零点二五五左右MMPa的的时候停停止。此时产产品的转转化率约约为百分分之九十十。如果果聚乙烯烯的转化化率为百百分之百百，此时时在实际际生产中中经济效效益不高高，产品品的质量量也不高高。所以以未反应应的VCCM应该该再次利利用，做法是是将聚乙乙烯放入入气柜里里，在处处理过后后二次利利用。聚氯乙乙烯料浆浆通过各各种离心心，洗涤涤，干燥燥处理之之后，就就可以成成为聚氯氯乙烯成成品了。该设计年年产7万万吨聚氯氯乙生产产工艺设设计，该该设计主主要工段段工艺包

30、包括聚合合工艺、汽汽提工艺艺和离心心干燥工工艺，以以下主要要论述各各工段过过程。2.2.2悬浮浮聚合工工艺流程程氯乙烯悬悬浮聚合合过程大大致如下下。先将将无离子子水加入入聚合釜釜内，在在搅拌下下继续加加入分散散剂水溶溶液和其其他助剂剂，后加加引发剂剂，密闭闭抽真空空，必要要时以氮氮排除釜釜内的空空气。最最后加入入单体，升升温至预预定温度度进行聚聚合。为为了缩短短聚合时时间，也也可以将将排氧后后的釜内内物料加加热至预预定温度度，而后后引入单单体聚合合。采用用这一加加料方案案易使引引发剂分分散不均均匀，局局部过浓浓部分易易形成透透明塑化化粒子，加加工时产产生鱼眼眼，为了了克服这这一缺点点，可将将引

31、发剂剂配成溶溶液或乳乳液，在在VCMM加入后后，再加加入釜内内。当釜内单单体转化化率大达达到877%时，根根据釜内内压力下下降的情情况进行行出料操操作，釜釜内悬浮浮液借余余压压22入出料料槽，并并于出料料槽通入入蒸汽升升温到775左右，脱脱除的未未聚合的的单体借借槽内压压力排入入气柜回回收。经经脱气后后的料浆浆至出料料槽底部部排出，经经树脂过过滤器及及料浆泵泵进入汽汽提阶段段4。该聚乙烯烯聚合系系统属于于放热反反应，聚聚合热约约为15540kkJ/kkg。放出的的热量由由夹套中中冷却水水带走。放放热速度度与传热热速度应应该相等等，以保保证聚合合温度恒恒定。氯氯乙烯聚聚合机理理上的特特点是向向单

32、体链链转移显显著，PPVC的的聚合度度仅决定定于温度度，而于于引发剂剂浓度、转转发率无无关。因因此，聚聚合温度度要求控控制得十十分严格格（如0.22）。这这就要求求引发体体系有平平缓的聚聚合放热热速度，要要求聚合合釜有良良好的传传热性能能，保证证及时散散热。表2.22 聚聚合过程程的工艺艺指标如如下表：序号项目代号条件备注温度压力MPPa1低压纯水水LDW室温0.355低压无离离子水2高压纯水水HDW室温1.5高压无离离子水3循环水CW320.34低温冷却却水2-50.35水5置换压缩缩空气室温0.5556仪表用压压缩空气气CA室温0.57蒸汽STM1510.48氮气LN室温0.59一般用水水

33、RW室温0.3自来工业业水10低温冷冻冻水CHW-320.5盐水11低温纯水水2-50.3低温无离离子水12升温热水水850.3552.2.3 料料浆汽提提工艺流流程来自出料料槽的料料浆，经经树脂过过滤器有有料浆泵泵送经热热交换器器，与汽汽体塔排排出的高高温料浆浆进行热热交换并并被升温温后，进进入汽提提塔顶部部，料浆浆经塔内内筛板小小孔流下下，与塔塔底的直直接蒸汽汽逆流接接触，进进行传热热传质过过程，树树脂及水水相中残残留的单单体即被被上升的的蒸汽汽汽提带逸逸，其中中的水分分在塔顶顶冷凝器器冷凝，借借管间通通入冷却却水冷凝凝后回流流至塔内内。塔顶顶排出不不冷凝的的氯乙烯烯气体借借塔顶真真空泵抽

34、抽送至气气柜回收收。汽提提后VCCM的含含量为13.6pppm，塔塔底经汽汽提脱除除大部分分残留单单体后的的料浆，由由料浆泵泵抽出经经热交换换器降温温后，送送入混料料槽，待待离心干干燥处理理。表2.33 料料浆汽提提岗位工工艺指标标如下表表：序号控制项目目控制指标标控制点控制者纪录1汽提顶温温80-885指示主操纪录表2汽提底温温93-997指示主操纪录表3压力-0.0035-0.0400mPaa指示主操纪录表4差压0.0115-00.0335mPPa指示主操纪录表5料浆含固固量25-330%分析工纪录表6液位30-550%指示主操纪录表7流量7-144/h指示主操纪录表8蒸汽压力力0.044

35、MPaa指示主操纪录表2.2.4 离离心干燥燥工艺流流程干燥工艺艺过程包包括两个个阶段：气流干干燥和沸沸腾干燥燥。本工工艺采用用气流和和沸腾两两段干燥燥装置来来完成树树脂的干干燥过程程。气提后的的料液有有进料泵泵加入离离心机进进行分离离，得到到含水量量为200%左右右的PVVC滤饼饼，并有有螺旋输输送器送送入干燥燥器对树树脂进行行干燥，经经筛分后后得到含含挥发物物为0.3%-0.44%的PPVC树树脂旋风干燥燥器是有有一个带带夹套的的圆柱行行桶体组组成，内内有一定定角度的的多层环环形挡板板。将干干燥器分分成若干干室，挡挡板中间间是导流流板。高高速的气气流带着着湿的PPVC颗颗粒，从从干燥器器的

36、切线线方向进进入最下下一个干干燥室，热热气流和和树脂颗颗粒在床床中高速速回旋，离离心力将将固体颗颗粒与气气体分开开，经过过在床内内进行传传质、传传热，树树脂颗粒粒再次作作旋转运运动，离离心力和和重力作作用在不不同粒径径的颗粒粒上，造造成气体体和颗粒粒之间的的速度出出现差异异，小离离子滞留留时间短短，大颗颗粒滞留留时间长长，这样样不同粒粒径的都都能得到到很良好好的干燥燥。沸腾干燥燥器是有有多孔花花板把干干燥器分分隔成上上下两个个部分。热热气流通通过多孔孔花板把把物料吹吹沸腾，不不断向前前移动，然然后吹冷冷风，离离心后的的滤饼经经机械分分散器均均匀进入入干燥器器，物料料中的水水分不断断蒸发，被被热

37、风连连续的带带入大气气中，从从而达到到干燥的的目的，最最后进行行冷却以以便过筛筛包装。表2.44 离离心干燥燥岗位工工艺指标标控制如如下表：序号控制项目目控制指标标控制者纪录1风机进口口风压4-8kkPa操作工纪录表2风机出口口风压0-33.5kkPa操作工纪录表3蒸汽压力力0.4-0.88mPaa操作工纪录表4压缩空气气压力0.5mmPa操作工纪录表5出口风温温100-1555操作工纪录表6底部风温温70-1100操作工纪录表7物料入口口温度60-880操作工纪录表8物料出口口温度50-665操作工9离心机电电流100-2899A操作工10离心机油油泵压力力0.066-0.08mmPa操作工

38、纪录表第2.33节 悬浮聚聚合的具具体操作作在清洗好好的不锈锈钢聚合合釜中，打打入软水、聚聚乙烯醇醇、氯乙乙烯单体和引引发剂偶氮氮二异庚庚腈（AABVNN），抗抗鱼眼剂，防粘粘釜剂，夹套通入入蒸汽，使使聚合釜釜内升温温至500-60进行聚合合反应。反应放热开始始后于夹套中通通入工业业水及5水以调节节聚合温度。反应6-9h后即即有855%-90%单体氯氯乙烯聚聚合，借借釜内压压力压至至沉析槽槽，釜内内残余氯氯乙烯以以灌水排排气法回回收至气气柜。树树脂悬浮液进入沉沉析槽后后，回收收单体氯氯乙烯。该悬浮液经离心机脱水，得到含水10%15%的湿树脂，经过螺旋加料器送入气流干燥管内，以150-160热风

39、吹送至旋风分离器组分离，树脂含水降至1%左右。经料柱阀阀加入沸腾腾干燥器器在1000-1200下进一步干干燥至含含水0.3%，溢溢流物料料再经文氏加加料器吸吸入冷风风管冷却至40-50，经旋风风分离器器分离，加加入滚筒筛筛去粗粗料，进进行包装。第3章 物料料衡算第3.11节 物料衡衡算依据据 画出出物料平平衡关系系示意图图M1氯氯乙烯单单体 M2去离子子水 MM3二次用用水 MM4终止剂剂 M5调节剂剂 M6防粘釜釜剂 MM7分散剂剂 MM8引发剂剂 M9助剂溶溶液 M100聚合物物混合溶溶液1 M111回收VVCM单单体1 MM12聚合物物混合溶溶液2 MM13回收VVCM单单体2 M14蒸

40、汽 MM15聚合物物混合溶溶液3 MM16母液 M17湿物料料1 M18脱去水水分1 MM19湿物料料2 M220脱去水水分2 MM21成品11 MM22成品22V1011助剂储储槽 R1101聚合釜釜 V1002出料槽槽 T1001汽提塔塔 C1001离心机机 X1001气流干干燥 X1102沸腾干干燥 X1103包装 图3.11 物物料平衡衡关系图图 注明明变化过过程 在V1001中是是单纯的的物料混混合配制制，无相相变与化化学变化化。 在R1001中引引发剂引引发单体体进行自自由基聚聚合，其其反应方方程式如如下：收集数数据资料料 生产规模模。设计计任务书书规定的的年产量量（年产产能力）：

41、7万吨吨年 生产时间间。年工工作日：3000天年（224小时时天）确定生产产周期或或每天生生产批数数，式中为为一个生生产周期期时间；为反应应所需的的时间；为投料、出出料、升升温等辅辅助操作作时间。对对于本反反应，所以以，式中每天生生产批数数，聚合部分分属于间间歇操作作，每天天生产33批。汽汽提、离离心、干干燥及包包装部分分属于连连续操作作。 相关技术术指标表3.11 聚聚合分配配（以SSG-55型为准准，按770m33计量）技技术指标标项目内容容技术指标标项目内容容技术指标标聚合物后后处理损损失率6%聚合合物生成成的量聚合中损损失量2%的聚聚合物生生成量去离子水水体积1.4单单位体积积沉析的损

42、损失量1%的聚聚合物生生成量引发剂用用量0.1%的单体体质量汽提中的的损失1%的聚聚合物生生成量分散剂用用量0.2%的单体体质量离心中的的损失1%的聚聚合物生生成量调节剂用用量0.011%的单单体质量量气流干燥燥损失0.5%的聚合合物生成成量终止剂用用量0.011%的单单体质量量沸腾干燥燥损失0.5%的聚合合物生成成量防粘釜剂剂用量0.1%的单体体质量包装损失失量1%的聚聚合物生生成量表3.22 操操作周期期-时间间平衡操作进水进VCMM搅拌升温反应出料清釜置换换共计时间/mmin151520302702020390 操作条件件和控制制指标 聚合合阶段聚合温度度：5660.22；加料压力力：0

43、.8mPPa；出料压力力：0.45mmPa；反应转化化率：990%；二次用水水量：7700mm。 出料料阶段出料中VVCM的的含量为为4566.3pppm。 汽提提阶段汽提顶温温：9551005；汽提底温温：11101120；压力：-0.0035-0.0400mPaa；汽提后VVCM的的含量为为13.6pppm。 离心心阶段离心后湿湿物料的的含水量量约为221%。 干燥燥阶段气流干燥燥后出口口含水量量为5%，沸腾腾干燥器器出口物物料含水水0.33%。 选择择计算基基准与计计算单位位对于间歇歇生产过过程，物物料是一一批批加加入生产产装置进进行加工工处理的的，属于于非定态态操作过过程。物物料衡算算

44、基准为为“批”，以KKgB-1为计计算单位位。对于连续续生产过过程，物物料是连连续不断断地加入入生产装装置，同同时连续续不断地地流出，属属于定态态操作，作作物料衡衡算时应应选择时时间为计计算基准准，工艺艺设计计计算用KKgh-1为计计算单位位。 确定定计算顺顺序由于产物物与原料料之间的的化学计计量关系系比较简简单，且且整个工工艺过程程比较简简单，容容易得到到产量与与单体原原料投料料量之间间的比例例关系，所所以采用用顺流程程的计算算顺序。第3.22节 各个设设备物料料衡算此聚合及及干燥包包装过程程属于较较复杂的的生产过过程，先先将生产产过程分分解到工工序，对对各工序序的各个个设备进进行物料料衡算。3.2.1 RR1011（聚合合釜