新建年产20万吨聚氯乙烯生产工艺设计方案

新建年产20万吨聚氯乙烯生产工艺设计方案内容摘要：

和固体树脂接触干燥树脂。 干燥器为一个垂直的圆柱形塔，其中用环形挡板分成若干个干燥室。 将热气和湿树脂切向高速进入最下面的室 A，在 A室利用离心力将固体树脂颗粒与气体分离开来。 粉粒在室 A中旋转流动中通过挡板的中心开口流入上层 B室。 同时，亲的树脂进入 O pinos adugethpry39。 mlcAv,fPb20*jZTxMI:EOYB()gh14 室 A，过一段时间后，这 个室开始充满树脂，这时，树脂粒子开始经挡板的中心开口逸入室 B，先是最细颗粒，最后是最粗的颗粒进入室 B。 返回锥形挡板的中心开口时，旋转的粉粒受离心力作用和固体粒子受室壁压力散开，在这里它们停止运动，返回锥形挡板的中心开口，这样进入下一个室。 这时再次用旋转气流输送这些树脂颗粒。 用这样的方法使树脂充满每一个干燥室。 携带着树脂粉粒的气体离开干燥室的顶部输送到气固分离器。 利用这种旋风分离干燥器干燥的高度疏松聚氯乙烯树脂，干燥前含水量为 30%，干燥后的含苞欲放水量下降到 %以下。 4．脱水与成品： 在卧式刮刀自动离心 机或螺旋沉降式离心机中，先进行过滤，再用 70～ 80℃热水洗涤二次。 经脱水后的树脂具有一定含水量，经螺旋输送器送入气流干燥管，以 140～ 150℃热风为载体进行第一段干燥，出口树脂含水量小于 4%；再送入以 120℃热风为载体的沸腾床干燥器中进行第二段干燥，得到含水量小于 %的聚氯乙烯树脂。 再经筛分、包装后入库 [8]。 工艺流程示意图 去离子水 聚乙烯 引发剂 助剂 工艺配方和工艺参数 （质量份） ： 去离子水 100 氯乙烯 50～ 70 悬浮剂（聚乙烯醇） ～ 引发剂（过氧化二碳酸二异丙醇） 0. 02～ EHP 过氧化二碳酸二（ 2乙基己酯） 聚合釜 浆料排放槽 碱处理釜 气提塔 成品储存与包装 离心分离槽 旋风干燥床 旋振筛 O pinos adugethpry39。 mlcAv,fPb20*jZTxMI:EOYB() 缓冲剂（磷酸氢二钠） 0～ 消泡剂（邻苯二甲酸二丁酯） 0～ 工 艺参数： ①聚合 聚合温度 50～ 58℃（依 PVC 型号而定） 聚合压力 初始 ～ 结束 ～ 聚合时间 8～ 12h 转化率 90％ ②碱处理 NaOH 浓度 36％～ 42％ 加入量 聚合浆液的 ％～ ％ 温度 70～ 80％ 时间 ～ ③脱水 紧密型树脂含水率 8％～ 15％ 疏松型树脂含水率 15％～ 20％ ④干燥 第一段气流干燥管干燥 干燥温度 140～ 150℃ 风速 15m/s 物料停留时间 含水率 ＜ 4％ 第二段沸腾床干燥 干燥温度计 120℃ 物料停留时间 12min 含水率 ＜ ％ O pinos adugethpry39。 mlcAv,fPb20*jZTxMI:EOYB()gh16 物料衡算 物料衡算的意义和作用 物料衡算是化工计算中最基本，最重要的内容之一，是进行化工计算的基础。 在化学工程中，为了导出某一过程的基本方程式和建立数学模型，设计或改造工艺流程和设备，了解和控制生产操作过程，核算生产过程的经济效益等都要进行物料衡算。 物料衡算在生产和设计中都得到广泛的应用。 在工厂设计中，物料衡算是在工艺流程及工艺参数确定后即开始的一项化工计算工作。 由此，设计工作从定性分析转入定量计算。 物料衡算是通过每一道工序的物料变化情况进行平衡计算，从而得到在正常生产情况下各种物料的量。 通过物料平衡，在已知产品生产任务情况下，算出所需原材料，生成的副产品及废物等的生成量；或者在已知原材料投放的情况下算出产品，副产品及废物量。 此外，通过物料衡算，不仅可算出原材料消耗定额，算出生产过程所需的热量或冷量，同时为设备选型和计算提供依据，物料衡算的结果直接关系到生产成本和车间运输量，对工厂技术经济指标有举足轻重的影响。 （ 1）原料，辅料，中间产物及产品的规格 （ 2）过程中单位时间内的物流量 （ 3）有关消耗定额 （ 4）有关转化率，选择性，单程收率 （ 5）有关物理化学常数 物料流程图 根据计算任务画物料流程图或物料衡算方框图。 画图的目的是为了物料衡算时分析问题，便于展开计算以及为建立方程式作好准备。 因此，这种图要画得相当详尽，不但所有已知数据要标明在图上，那些待求的未知数据（以恰当的符号表示）也应一并标明在图上，还应画出所有物料线，并包括每股物料的名称，数 O pinos adugethpry39。 mlcAv,fPb20*jZTxMI:EOYB() 量，组成及流向，以及与计算有关的工艺条件（如温度，压力，流量，配比等）。 在物料衡算中，会遇到较复杂的计算。 为了便于计算，常采用划定衡算范围的方法。 衡算范围一经划定，便可假想成为一个独立的体系，凡是通过边界 进入体系的物料属于输入项，凡是穿越边界离开体系的物料属于输出项。 若作为计算基准的数量在流程中是已知的，如已知单位时间内原料投放量，则以此数据为基准，采用“顺算法”，就能方便的计算出单位时间的产品，中间产品以及三废的各股物料量。 若已知产品量，而中间的计算步骤很多，很难一下子算出原料量，此时可采取“倒推法”，即由已知产品量从后往前反算出其他各股物料量。 倘若年产量在数值上太大，计算起来不方便，则可先按 100 千克或100 摩尔原料（也可按任何别的方便的数量）出发进行计算。 算出产品产量后，与实际产量 进行比较，求出相差的系数，以此系数分别乘以原假设量，即可得到各股物料的实际量。 输出物料平衡表 此表用来描述和识别所有进入体系和离开体系的物料。 表中列出了已知量和要求解的未知量，有时还列出经过导出和计算的有关数据。 生产任务： 年产 20 万吨吨丙酮氰醇 生产时间： 330 天 /年 每天生产量： （ 202000 吨 1000） /330 天 = 105 千克 /天 每小时生产量： ( 105)/24= 103 千克 /小时 1 聚合釜物料 衡算 去离子水 纯度 100% 氯乙烯 纯度 99% 悬浮剂（聚乙烯醇） 97% 引发剂（过氧化二碳酸二异丙醇） 97% 缓冲剂（磷酸氢二钠） 99% O pinos adugethpry39。 mlcAv,fPb20*jZTxMI:EOYB()gh18 消泡剂（邻苯二甲酸二丁酯） 99% 转化率： 93% （ 1）进料 去离子水： 103千克 /小时 氯乙烯： 103千克 /小时 引发剂： 千克 /小时 悬浮剂 千克 /小时 缓冲剂 千克 /小时 消泡剂 千克 /小时 （ 2）出料 去离子水： 103千克 /小时 聚氯乙烯： 103千克 /小时 氯乙烯： 50千克 /小时 引发剂： 千克 /小时 悬浮剂 千克 /小时 缓冲剂 千克 /小时 消泡剂 千克 /小时 杂质： 千克 /小时 聚合釜进料量见表 22。 表 22 聚合釜进料量 名称 质量（千克 /小时） 去离子水： 103千克 /小时 氯乙烯： 103千克 /小时 引发剂： 千克 /小时 悬浮剂 千克 /小时 缓冲剂 千克 /小时 消泡剂 千克 /小时 聚合釜出料量见表 23。 O pinos adugethpry39。 mlcAv,fPb20*jZTxMI:EOYB() 表 23 聚合釜出料量 名称 质量（千克 /小时） 去离子水： 103千克 /小时 聚氯乙烯： 103千克 /小时 氯乙烯： 50千克 /小时 引发剂： 千克 /小时 悬浮剂 千克 /小时 缓冲剂 千克 /小时 消泡剂 千克 /小时 2 碱中和釜物料衡算 NaOH 溶液浓度： 36％ NaOH 溶液 ：聚氯乙烯 ： 100 溶剂水 ： 40 千克 /小时 聚氯乙烯 ： 103千克 /小时 转化率为 % （ 1）进料 NaOH 溶液 ： 64 千克 /小时 溶剂水 ： 40 千克 /小时 聚氯乙烯： 103千克 /小时 杂质： 千克 /小时 （ 2）出料 NaOH 溶液 ： 千克 /小时 溶剂水 ： 40 千克 /小时 聚氯乙烯： 103千克 /小时 杂质： 23 千克 /小时 碱中和进料量见表 24。 表 24 碱中和釜进料量 O pinos adugethpry39。 mlcAv,fPb20*jZTxMI:EOYB()gh20 名称 质量（千克 /小时） NaOH 溶液 64千克 /小时 溶剂水 40千克 /小时 聚氯乙烯 103千克 /小时 杂质 千克 /小时 碱中和出料量见表 25。 表 25 碱中和釜出料量 NaOH 溶液 千克 /小时 溶剂水 40千克 /小时 聚氯乙烯 103千克 /小时 杂质 23千克 /小时 NaOH 溶液 千克 /小时 热量衡算 精细化工生产一般在规定的压力，温度和时间等温度等工艺条件下进行，生产过程中包括有化学过程和物理过程，往往伴随着能量变化。 因此，必须进行能量衡算。 生产中一般无轴功或轴功相对较小，可以忽略不计。 因此，能量衡算实质上是热量衡算。 生产过程中所产生的化学热效应与物理变化热效应会使物料温度上升或下降，为了保证生产过程在一定温度条件下进行则需要环境对生产系统有热量的加入或放出，对于新车间设计，热量衡算是在物料衡算的基础上进行的。 通过热量衡算，可以确定传热设备的热负荷，即在规定时间中加入和移出的热量，从而确定传热剂的消耗量，选择合适的传热方式，计算传热面积。 热量衡算和物料衡算相结合，通过工艺计算，可以确定设备的工艺尺寸，如设备的台数，容积，传热面积等参数。 在解决实际问题中，热平衡方程为： Q1+Q2+Q3=Q4+Q5+Q6 O pinos adugethpry39。 mlcAv,fPb20*jZTxMI:EOYB() 式中： Q1—— 各股物料带入的热量 Q2—— 加热剂（或冷却剂）传给设备和物料的热量 Q3—— 各种热效应， 如反应热，溶解热等 Q4—— 各股物料带走的热量 Q5—— 消耗在加热设备上的热量 Q6—— 热损失 水的比热为 （ Kg ℃ ） 乙烯的比热为 （ Kg ℃ ） 引发剂和助剂的平均的比热为 （ Kg ℃ ） 总热损失（ Q5+ Q6）为反应热的 10% 氯乙烯 水 25 ℃ 水 18 ℃ 引发剂和助剂 聚乙烯 1Cp =（ 100/） +（ ） = KJ/（ Kg18。