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1、-聚氯乙烯工艺计算及生产问答1、70.5m3聚合反响放热计算：单体参加量为27.8 m3按25吨单体，单体密度900Kg/m3,每千克氯乙烯聚合热为1540KJ/Kg转化率C为80%则Q总=VpC1540=27.890080%1600=3.2107(KJ)= 7.66106千卡/釜80%2、70.5m3聚合釜连续注水工艺计算：5型树脂反响温度为57注入温度为20投入单体量为25吨反响完毕时的转化率为80%，试求：反响完毕时总放热量和注入水直接吸收热量占反响总热量的百分之几.注入水Cp为1kcal/kg. 氯乙烯聚合热为1600Kj/kg,树脂相对密度1.4，57时单体的相对密度0.8671反响
2、完毕时物料体积收缩量注入水量为 V注=V=单体入料量转化率1/单体比重-1/树脂比重 =250.81/0.8671-1/1.4=201.195-0.714=8.78 m3注入水吸收的热量为 Q=W注Cp(t釜-t注)=8.7810004.17457-20=9.895105KJ反响完毕时总反响热为Q总=VpC1600=27.890080%1600=3.2107(KJ)注入水直接吸收热量占总反响热的百分数为：9.895/320100/100=3.09%反响半小时后注水温度在55左右、反响时间为270min，反响完毕停顿注水注水量为1.0吨4=4.0吨水；缓冲剂冲水量为0.2吨；GH-20、L-10
3、槽和管线冲水量为0.4吨；分散剂HPMC槽和管线冲水量为0.35吨；引发剂槽和管线冲水量为0.6吨；轴封水：500kg/小时反响周期6小时=3吨则总的连续注入水量为4.0+0.2+0.4+0.35+0.6+3=8.55 m33、70.5m3聚合釜引发剂用量计算：生产SG-5型树脂时，在4.5小时可完毕反响，聚合时单体投入量25000Kg,聚合温度为57，参加引发剂的量大约多少.使用EHP为引发剂分子量为346，理论引发剂用量Nr=1.1mol/TVC,57时EHP的半衰期为t1/2=1.1h根据公式 NrNr=N01-I/I0=No(1-e-0.693T/ t1/2)则No=-=1.17mol
4、/TVC 1- e-0.693T/ t1/2所以参加引发剂的量为W=251.173461000=10.12Kg=10.2Kg(引发剂剩余率18%)NO=I104/M I%=NR*M*10-4/1-e-0.693T/T1/2=1.1*346*0.0001/1-0.05872=0.04%生产SG-2树脂时，在6时可完毕反响，聚合时单体投入量25000Kg,聚合温度为50，参加引发剂的量大约多少.使用EHP为引发剂分子量为346，理论引发剂用量Nr=1.1mol/TVC,50时EHP的半衰期为t1/2=4.3h根据公式 NrNr=No(1-e-0.693/ t1/2)则No=-=1.78mol/TV
5、C 1- e-0.693T/ t1/2所以参加引发剂的量为W=251.783461000=15.4KgEHP的A、B值：A=9024；B=27.29;半衰期T1/2的求解:log T1/2=A/T - B4、枯燥计算:物料由水分25%湿基枯燥到3%湿基，假定加速管入口热风温度150，枯燥管出口温度65，产品温度55，PVC物料比热容1.8396kj/(kg.干品 )。以平均气温25、相对湿度为79%、进料温度为70、20150空气的定压比热容近似取1.01kJ/kg.k、水的定压比热容取4.187kJ/kg.k、0时水的汽化潜热为2490 kj/kg；0.3MPa时的水为2168.1 kj/k
6、g；0.5MPa时的水为2113.2 kj/kg。水蒸气的比热为Cp=1.88 kj/kg. 。计算枯燥管容积，枯燥管直径、枯燥管长度、所需风量、蒸气耗量。解：1.枯燥能耗：设置两套枯燥 枯燥处理能力：M=16000000080002=10000kg/h PVC枯燥前的含水率：W1=0.250.75=0.34；PVC枯燥后的含水率：W2=0.030.97=0.03093 应除去的水分W总 =M(W1-W2)=10000(0.34-0.03093)=3090.7 kg (水)/h 取水的蒸发潜热：2490kj/kg, 物料比热容1.8396kj/(kg.干品 )则枯燥所需热量Q为： Q=3090
7、.72490+4.18770-55100001.839670-55=816.5104kj/h2.风量： 取设备热损失15%，则所需风量G为：G=Q1.151.01(150-65)=816.51041.151.01(150-65)=109374kg/h25蒸汽分压Ps =3139.74044Pa罗茨风机出口压力为P =65kPa、25、相对湿度=79%含湿量:d=622Ps/(P-Ps)=24.67蒸汽g/空气kgd=蒸汽g/空气kg=水汽g/109374kg则水汽=2649409.98gV =nRT/P=(2649409.981810937400029)8.31(27325)65000=149
8、295.5m3/h3、所需热量：26491.881093741.01150-25=1443.8104 kj/h则0.3MPa下蒸气耗量为0.67104Kg/h=6.7T/h; 0.5MPa下蒸气耗量为0.683104Kg/h=6.83T/h;枯燥系统两套系统每小时耗蒸气量为14T/h 排气湿度为0.79+3090.7/109374=0.8184.枯燥管长度 取热风与物料温度差为加速管入口处于枯燥管出口处的对数平均温差，则 对数平均温差=150-25-65-55Ln150-2565-55=45.6枯燥管热容量系数为4186kj/(h.m3) 则所需枯燥管容积：729.3104(418645.6)
9、=38.2m3 V = NRT/P=(1772783.13090700)1897693000298.31(27325)87500=981794860=102986.8 M3/H=28.61 M3/SA、现设定管热风平均流速为：18.59m/s则枯燥管直径为D2=28.61/(3.14418.60) D=1.4M枯燥管长度为：L=38.2(3.1441.42)=24.827m最后可选定枯燥管尺寸为：140024827B: 现设定管热风平均流速为：25.31m/s则枯燥管直径为D2=28.61/(3.14425.31) D=1.2M枯燥管长度为：L=38.2(3.1441.22)=33.793m最
10、后可选定枯燥管尺寸为：120033793C:现设定管热风平均流速为：16.2m/s则枯燥管直径为D2=28.61/(3.14416.2) D=1.5M枯燥管长度为：L=38.2(3.1441.52)=21628m最后可选定枯燥管尺寸为：150021628组合塔工艺计算1组合脱酸系统带走水量计算15盐酸溶液下饱和水蒸汽分压为10mmHg即1.33kPa；组合塔的操作压力为15kPa(1) 计算氯乙烯气量15万吨聚氯乙烯按单耗1.021.03计算得需氯乙烯单体量为15.315.45万吨/年一小时需氯乙烯量为19.12519.3125吨/小时，折算成标方气量为6854.46921.6 Nm3/h因为
11、乙炔纯度为98.5%所以通过组合塔的气体总量为6958.87027 Nm3/h按实际操作时的压力为15kPa，温度为20时的流量为1016854.4 116V-=- 则 V=6405 m3/h 273 293按气体分压定律得： 1.33 -6405m3/h出塔气量=567.91 m3/h=456kg/h水 15计算反响生成水（1） 混合气带入水为混合气总量计算98.5%乙炔气量为6854.4 Nm3/h；氯化氢纯度按93%计算可知氯化氢和乙炔分子配比量为98.5%93%=1.0591可知氯化氢气量为6854.41.0591=7259.5 Nm3/h即混合气量为7259.5 Nm3/h则按0.0
12、6%含水量计算可知混合气带入水量为4.36kg/h2反响生成水为碱洗塔生成水计算进塔CO2气量我们的CO2气量有问题我按西部氯碱实际生产耗碱量规模为160kt/a为53 m3/h=104kg/h，CO2 + 2NaOH = Na2CO3 + H2O 得44 80 18104 189实际生产耗碱 43则可知生成水量为43kg/h；耗100%碱189kg/h则算成耗15%碱1260kg/h15%碱密度为1196 kg/m3=1.06 m3/h按5%碱浓度排放到水洗塔则到水洗塔的碱量为63kg/h100%NaOH按下式可只好酸量和生成水量5%的碱液的混合溶液连续溢流到水洗塔塔釜经循环后碱液浓度下降到
13、2%左右再到废碱贮槽。HCL + NaOH = NaCL + H2O得36.5 40 1822.995 63 0.4 11.34即到水洗塔则耗酸量为22.995kg(100%HCL)可知组合塔的吸收率到达1-22.995919=97.5%可满足生产；反响生成水的量为11.34kg/h总的生成水量为54.34kg/h所以组合塔补水量为456-54.34-4.36=397.3kg/h。2、组合塔石墨换热器面积计算换热器面积计算按东日塔稀酸和浓酸都在组合塔打循环氯化氢溶解热为：450kCal/kg氯化氢量为919kg 则氯化氢总溶解热为450919=41.355万大卡。氯乙烯从45降到15热量为0.249kcal/kg. 氯乙烯比热容Q=7392/22.462.50.249(45-15)=15.4万大卡氢气比热容为3.39kcal/kg. Q=380/22.423.39(45-15)=0.34万大卡浓酸换热器面积：41.3551.1设计余量0.9=45.50.9=40.95万大卡A=Q/Kt t1为进出塔浓酸温差t2为冷冻水温差t1-t2 5-3 2t=-=-=-=3.92t1 5Ln-
