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年产3万吨PVC工艺与设备设计.doc
《工艺与设备设计》课程设计说明书
设计题目： 年产3万吨PVC工艺与设备设计
学 校： 姓 名： 专 业： 化学工程与工艺 完成日期： 2012年 月 日
设计任务书
设计题目
1：1.8 ， 装料系数 0.9。
反应时间：6hr。
聚合温度：60 oC
工作日
生产时间:8000小时/a.
厂址
无锡地区
设计内容
1.聚合配方的计算
2 消耗定额的确定
3 操作周期的确定
4 全车间主要物料衡算
5主要设备物料衡算
6、设备结构设计和选型
7、其他设备的设计计算
8、绘制生产工艺流程图
目 录
1、年产3万吨PVC车间工艺设计方案简介 3
2、工艺计算及主要设备设计 3
2.1聚合配方的计算 3
2.2引发剂用量计算 4
2.3 分散剂用量 4
2.4 其他助剂用量 4
2.5 配方计算汇总表 5
2.6消耗定额的确定 5
2.7 操作周期的确定 7
2.8 全车间主要物料衡算 7
3、设备结构设计和选型 8
3.1 聚合釜的选型和搅拌装置的设置 8
3.2干燥器的选型 9
3.3辅助设备的选型 9
4.生产工艺流程图 11
5、参考文献 13
1、年产3万吨PVC车间工艺设计方案简介
聚氯乙烯树脂（PVC）是我国重要的有机合成材料。其产品具有良好的物理性能和化学性能，广泛用于工业、建筑、农业、日用生活、包装、电力、公用事业等领域。本设计阐述了PVC的车间设计生产工艺流程、发展及其应用，对PVC树脂悬浮聚合生产工艺、干燥以及后处理进行了进行了探讨，从聚合车间工艺设计、设备结构和选型等方面进行初步设计。d=0.9471－0.001746t－02
15℃时dvcm=0.9471－0.001746×15－0152=0.9202 g/cm2
60℃时dvcm=0.9471－0.001746×60－0602=0.8307 g/cm2
设60℃时，需要V1体积的VCM，V2体积的水则：
V1×0.8307/（V2×0.9832）=1：1.8
V2＋V1=33×0.9=29.7
V1=11.78 V2=17.92
实际15℃需要的VC及水的体积为：
V1=11.78×0.8307／0.9202=10.6m3
V2=17.92×0.9832／0.9913=17.8m3
质量：Gvc=10.6×0.8307=8.805427T
油水比为1：1.8 总重：G=Gvc+G水=26.4502T
2.2引发剂用量计算
由InKp=B-A/T(其中A=4101.90,B=15.34)
InKp=15.34-4101.90/(273.15+60)=3.0275
Kp=20.65
InKd=C-A/T(其中A=14615,C=43.00)
=43.00-14615/(273.15+60)=-0.8691
Kd=0.4193
引发剂用量计算式：100n=Kp[τ0] ×[te+1/Kd(e-Kdte-1) ]
其中n—转化率 [τ0]—引发剂浓度mol/TPVC te—聚合用周期hr
n=85%则85=20.65×[τ0] [6+1/0.4193（e-0.4193×6-1）]
总重量：G﹙τ0﹚=[τ0] ×8.805427×248.2×10﹣3=2.45Kg
2.3 分散剂用量
分散剂用量为单体的0.06%，用复合分散体系HPMC、PVA其中配方比为3:2
助分散剂LL—02为单体重量的0.019%
分散剂总重量G=8.805427×0.06%×103=5.44㎏
其中HPMC重量=5.44×3/（2+3）=3.264㎏
PVA重量=5.44×2/﹙2＋3﹚=0.96
助分散剂LL—02重量=8.805427×0.019%×103=1.72㎏
2.4 其他助剂用量
疏基乙醇 8.805427×103×0.075%=0.66㎏
十六醇 8.805427×103×0.013%=1.14㎏
双酚A 8.805427×103×0.025%=2.20㎏
有机锡 8.805427×103×0.05%=8.30㎏
G7-9酸锌 8.805427×103×0.0055%=0.48㎏
Na2S 8.805427×103×0.021%=4.84㎏
CaABS 8.805427×103×0.056%=4.93㎏
NH4HCO3 8.805427×103×0.22 %=19.37㎏
2.5 配方计算汇总表
表2-1 33m3聚合釜生产SG-5型树脂配方(15℃)
物料 用量 物料 用量 VCM 10.6 m3 双酚A 2.2㎏ 软水 1
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