毕业设计(论文)-年产15万吨PVC全工段工艺设计【全套图纸】 下载本文

表2.1 聚合釜物料平衡表

物料名称 VC 分散剂 调节剂 引发剂 终止剂 防粘釜剂 水 二次用水 PVC 损失PVC 合计

进料㎏/B 22319.8 44.64 2.23 22.32 2.23 22.32 34550 700 —— —— 57663.54

出料㎏/B 2678.4 44.64 2.23 22.32 2.23 22.32 35250 —— 19445 196.4 57663.54

3.3.3出料槽物料衡算

出料槽物料平衡关系示意图如下:

M10

M9 M11

出料槽

图3.3.3 出料槽物料平衡关系图

M9—聚合物混合溶液1 M10—回收VC单体1 M11—聚合物混合溶液2

出料槽中损失的PVC量为M损=22319.8×88%×1%=196.4 kg/B 出料槽中含PVC量为: 19445-196.4=19248.6㎏/B

由于出料槽中VCM含量为456.3ppm,过出料中VCM的量为: 19248.6×456.3×10-6=8.78kg/B

因此回收的VCM量M10=2678.4-8.78=2669.62 kg/B

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聚合物混合溶液M11包括

分散剂等:93.74 kg 水:35250 kg VC单体:8.78kg PVC:19248.6kg 合计M11=54601.12kg 对出料槽做总物料衡算: M9= M10+ M11+ M损=57467.3kg 说明物料衡算结果是正确的。

表3.3.3 出料槽物料平衡表

物料名称 PVC 水 助剂 VC 回收VC 损失PVC 合计

进料㎏/B 19445 35250 93.74 2678.4 —— —— 57467.14

出料㎏/B 19248.6 35250 93.74 8.78 2669.62 196.4 57467.14

3.3.4汽提塔物料衡算

汽提塔物料平衡关系示意图如下:

M12 M13

汽提塔 M11 M14

图3.3.4 汽提塔物料平衡关系图

M11—聚合物混合溶液2 M12—回收VC单体2 M13—蒸汽 M14—聚合物混合溶液3

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从这步操作开始转入连续操作过程,计算基准相应转化为㎏/h。 i.根据全年的生产任务和生产时间求出每小时PVC产量为:

15?104?103?2.08?104㎏/h

300?24产品中含水0.3%,折合绝干树脂量应为:

2.08?104?(1?0.3%)?20176㎏/h

考虑到各步损失后,则进入汽提塔内绝干树脂量为:

20176?98?%?21034.6㎏/h

按出量槽出料的组成,以21034.6㎏/h为基准求出汽提塔进料中其它各组分相应的量,因此

进入汽提塔内的水量为:35250?21034.619445?38131.6㎏/h 助剂量为:93.74?21034.619445?101.4㎏/h VC单体量为:

8.78?21034.6?9.5㎏/h

19445PVC损失量为:20176?1?%?214.6㎏/h 出料槽中含PVC量为:21034.6?214.6?20820 ㎏/h 已知出料中VCM含量为13.6ppm,故出料中含VCM量为:

20820?13.6?10?6?0.28㎏/h

因此回收的VCM量为:9.5?0.28?9.22㎏/h ii.求蒸汽冷凝量

条件:进入汽提塔内的物料初始温度为66℃,汽提塔内压强为0.06mPa,在此压强下水的沸点为86℃,潜热为2293.9kJ/kg,水蒸气的比热容Cp=2.31kJ/(kg·℃)。 进入汽提塔蒸汽的初始温度为142℃,物料的升温以及VC向蒸汽的扩散能由蒸汽的潜热和显热提供,而且单体的扩散能为71kJ/mol,假定在塔内有35%蒸汽冷凝,其余在塔顶冷凝,则物料升温所需热量如下:

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表3.3.4.1 物料热量表

物料 名称 水 VC PVC 合计

重量 ㎏/h 38131.6 9.5 21034.6

t初

℃ 66 66 66

t终

℃ 80 80 80

△t ℃ 14 14 14

(㎏·℃) CpkJ/

Q kJ/h 2242138.1 112.8 519470.5 2761721.4

4.2 0.848 1.764

助剂所占比例甚微并入水中一起计算。 单体的扩散能为:

9.2262.5?10?3?71?10473.9kJ/h

故所需的总热量为:Q总? 2761721.4?10473.9?2772195.3 kJ/h

(142?86)V?0.35V?2293.9?2772195.3 设蒸汽的流量为V,则Q总?2.31?

得V=2973.7㎏/h

表3.3.4.2 汽提塔物料平衡表

物料名称 PVC 水 蒸汽冷凝水 助剂 未反应VC 汽化回收VC 损失PVC 合计

进料㎏/B 21034.6 38131.6 2973.7 101.4 9.5 —— —— 62250.8

出料㎏/B 20820 41105.3 —— 101.4 0.28 9.22 214.6 62250.8

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3.3.5离心机物料衡算

离心机物料平衡关系示意图如下:

M15

M14 离心机 M16

图3.3.5 离心机物料平衡关系示意图

M14—聚合物混合溶液3 M15—母液 M16—湿物料1

离心操作中PVC的损失量为:20176?1?%?214.6㎏/h 离心脱水后湿物料内仍含水20%水份,则含水量为:

(20820?214.6)?0.20.8?5151.4㎏/h

表3.3.5离心机物料平衡表

物料名称 PVC 湿物料含水 母液含水 助剂 PVC损失 合计

进料㎏/h 20820 —— 41105.3 101.4 —— 62026.7

出料㎏/h 20605.4 5151.4 35953.9 101.4 214.6 62026.7

3.3.6气流干燥物料衡算

气流干燥物料平衡关系示意图如下:

M17

M16 气流干燥 M18

图3.3.6 气流干燥物料平衡关系图

M16—湿物料1 M17—脱去水1 M18—湿物料2

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