1、易生产特征间歇生产可连续生产间歇生产可连续生产总之，这几种方法都是工业化的可行方法，但是从经济角度产品质量杂质多方面看，悬浮聚合法优于其它四种。即本设计选用悬浮聚合法作为基本原理。二工艺原理氯乙烯的聚合属于自由基型聚合反应。聚合时采用的引发剂为油溶性的偶氮类有机过氧化物类和氧化还原引发体系。反应迅速，同时放出大量的反应热。聚氯乙烯由氯乙烯单体通过自由基聚合而成，聚合度般在范围内，其反应式为在树脂质量上，用悬浮聚合生产的树脂的孔隙率提高了以上，经过适当处理的树脂其单体氯乙烯的残留量由原来的降到以下。工艺路线聚合悬浮聚合的过程是先将去离子水用泵打入聚合釜中启动搅拌器,依次将分散剂溶液引发剂及其他助剂加入聚合釜内。然后，对聚合釜夹套内通入蒸汽和热水，当聚合釜内温度升高至聚合温度后，改通冷。
2、应消耗氯乙烯的质量分数设反应消耗氯乙烯的质量分数为，由已知氯乙烯的质量，原料的总质量，所以计算摩尔分数设分别为氯乙烯原料塔顶出料塔底出料的摩尔分数，已知氯乙烯的摩尔质量为,聚氯乙烯的摩尔质量为取，则计算物料的流出量釜顶出料原料釜底出料图物料衡算图设聚合釜顶部出料流量为，釜底的出料流量为，根据总物料横算式和易挥发组分物料横算式得消耗的碱量由计算知浆液量为，的加入量是聚合浆液的加入量的，所以的加入量为四聚合釜的热量衡算热量衡算的意义和作用精细化工生产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。能量衡算实质上是热量衡算。生产过程中所产生的热会使物料温度上升或下降，为了保证生产过程在定温度条件下进行则需要环境。
3、挡板或釜顶冷凝器等来增加传热面积。注意加内冷管后对搅拌和黏釜都有定影响，因此，能不加还是不加，或尽量少加。传热系数传热性能好的聚合釜传热系数般可达，甚至在以上，搪瓷釜可以达以上。聚合釜的高度与直径的计算设聚合釜内径为，筒高为，高径比，封头容积查压力容器与化工设备实用手册表椭圆形封头尺寸，则封头直边高度，曲边高度，容积，所以通过对聚合釜的物料衡算热量衡算以及工艺计算，从而确定了聚合釜的工艺尺寸。即容积，换热面积，釜高，釜内径。四总结通过本次设计我不但学会了综合运用所学知识还学到了许多设计涉及的新知识。在毕业设计的撰写过程中，通过对自己在大学三年时间里所学的知识较为全面地梳理，展示了自己大学三年扎实的学习，在专业理论知识认真仔细严谨塌实肯下工夫进行思。
4、能与生产规模相适应，并应获得最大的单位产量能适应产品品种变化的要求，并确保产品的质量能降低劳动强度，提高劳动生产率能降低原材料及相应的公用工程水，电，气的单耗能改善环境保护，设备制造较易，材料易得，操作及维修保养方便。设备成熟可靠作为工业生产，不允许把不成熟或未经生产考验的设备用于设计。设计中所选用的设备不但技术性能要可靠，设备材质也要可靠。尽量采用国产设备聚合釜在设备选型时应尽量采用国产设备，这样不仅可以节约外汇，而且可以促进我国机械制造工业的发展。当然根据条件和可能，引进少量进口装置或关键设备也是必要的，但同样必须坚持设备先进可靠，经济合理。二关键设备选择聚合釜换热面积的计算聚合釜的主要参数氯乙烯悬浮聚合采用的是釜式聚合反应器。聚合釜的材质有复合钢板全不锈钢和搪瓷三种。聚合釜的。
5、浮于水相中进行聚合。聚合完成后，经碱洗汽提离心干燥得到白色粉末状树脂。选取不同的悬浮分散剂，可得到颗粒结构和形态不同的两类树脂。国产牌号分为疏松型棉花球型树脂紧密型乒乓球型树脂。疏松型树脂吸油性好，干流动性佳，易塑化，成型时间短，加工操作方便，适用于粉料直接成型，因而般选用悬浮法聚合的疏松型树脂，作为制品成型的基础原料。目前各树脂厂所生产的悬浮法树脂，基本上都是疏松型的。乳液聚合法氯乙烯单体在乳化剂作用下，分散于水中形成乳液，再用水溶性的引发剂来引发，进行聚合，乳液可用盐类使聚合物析出，再经洗涤干燥得到树脂粉末，也可经喷雾干燥得到糊状树脂。乳液法树脂粒径极细，树脂中乳化剂含量高，电绝缘性能较差，制造成本高。该树脂常用于糊的制备。因此，该法生产出来的树脂俗称糊树脂。溶液聚合法以甲醇甲。
6、生产系统有热量的加入或放出，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。热量衡算在解决实际问题中，热平衡方程为式中各股物料带入的热量加热剂或冷却剂传给设备和物料的热量各种热效应，如反应热，溶解热等各股物料带走的热量消耗在加热设备上的热量热损失其中水的比热为乙烯的比热为引发剂和助剂的平均的比热为总热损失为反应热的。聚乙烯聚乙烯水水引发剂和助剂引发剂和助剂图热量衡算图④利用符号为负可求得三设备选型选型原则满足工艺要求设备的选择和计算必须充分考虑工艺上的要求，力求做到技术上先进，经济上合理，亦即选用的设备。
7、水，控制聚合温度不超过规定温度的正负。当转化率达，有自加速现象发生，反应加快，放热现象激烈，应加大冷却水量。待釜内压力从最高时，可泄压出料，使聚合物膨胀。因为聚氯乙烯粒的疏松程度与泄压膨胀的压力有关，所以要根据不同要求控制泄压压力。未聚合的氯乙烯单体经泡沫捕集器排入氯乙烯气柜，循环使用。被氯乙烯气体带出的少量树脂在泡沫捕集器捕集下来，流至沉降池中，作为次品处理。碱处理聚合物悬浮液送碱处理釜，用浓度为的溶液处理，加入量为悬浮液的，用蒸汽直接加热至，维持，然后用氮气进行吹气降温至以下时，再送去过滤和洗涤。碱处理的目的破坏残存的引发剂分散剂低聚物和挥发性物质，使其变成能溶于热水的物质，便于水洗清除。树脂的干燥方法聚氯乙烯树脂的干燥方法多是采用二段干燥法，即气流干燥管与沸腾床干燥器结合使用。
8、，其中气流干燥管脱除的是树脂上的表面非结合水，沸腾床干燥器脱除的是树脂内部结合水。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，再用热水洗涤二次。经脱水后的树脂具有定含水量，经螺旋输送器送入气流干燥管，以热风为载体进行第段干燥，出口树脂含水量小于再送入以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。去离子水聚乙烯引发剂助剂图聚氯乙烯悬浮聚合工艺流程示意图图聚氯乙烯悬浮聚合工艺流程图氯乙烯计量罐去离子水计量罐过滤器多级水泵聚合釜泡沫捕集器沉降池碱中和釜离心机料斗螺旋输送器气流干燥管旋风分离器沸腾床干燥器振动筛聚合釜浆料烯生产时间天年每天生产量吨天千克天每小时生产量千克小时计算依据去离子水氯乙烯悬浮剂聚乙烯醇消泡剂邻苯二甲。
9、计，因此，工艺路线是工艺流程设计的依据。生产方案的确定在工业化生产氯乙烯均聚物时，根据树脂应用领域，般采用种方法生产，即本体聚合法悬浮聚合法乳液聚合法和溶液聚合法。生产方法的介绍本体聚合法般采用两段本体聚合法，第段称为预聚合，采用高效引发剂，在下，强烈搅拌，使氯乙烯聚合的转化率为时，输送到另台聚合釜中，再加入含有低效引发剂的等量新单体，在约温度下，慢速搅拌，继续聚合至转化率达时，停止反应。本体聚合氯乙烯单体中不加任何介质，只有引发剂。因此，此法生产的树脂纯度较高，质量较优，其构型规整，孔隙率高而均匀，粒度均。但聚合时操作控制难度大，树脂的分子量分布般较宽。悬浮聚合法液态氯乙烯单体以水为分散介质，并加入适当的分散剂和不溶于水而溶于单体的引发剂，在定温度下，借助搅拌作用，使其呈珠粒状悬。
10、苯苯丙酮作溶剂，使氯乙烯单体在溶剂中聚合，聚合得到的树脂因不溶于溶剂而不断析出。此种树脂不宜于作般成型用，仅作为涂料粘合剂，与乙酸乙烯酯等共聚时使用。是目前各种聚合方法中产量最少的种方法。生产方案的确定以上几种方法尽管聚合工艺不同，但聚合反应机理相同，即都是自由基聚合。在四种方法生产的树脂中，以悬浮法产量最大，而且由于悬浮聚合法设备投资和生产成本低，生产过程简单，应用领域宽，便于控制及大规模生产，产品适宜性强，是的主要生产方式，生产量约占总量的。各种聚合方法的发展方向是逐步向悬浮聚合生产路线倾斜。四种聚合方法的比较如表所示。表四种聚合方法比较本体聚合溶液聚合悬浮聚合乳液聚合聚合场所本体内溶液内单体液滴内乳胶粒内温度控制困难容易容易容易聚合速率中等小较大容易分子量控制困难容易较容易容。
11、传热聚合的传热能力在相当程度上意味着釜的生产能力。聚合釜的传热能力可以用下式表示式中传热能力或传热速度传热面积传热系数传热温差。由热量衡算得冷却剂移走的热量由得提高传热能力的途径有三个是增大传热面积二是提高传热系数三是增大传热温度差。传热面积影响聚合釜传热面积的因素有聚合釜的高径和容积。高径比高径比等于。高径比越大，则釜的传热面积越大时，釜的传热面积最小。高径比的大小不仅影响釜的传热面积，还影响搅拌器的安装。当釜的容积小于时，传热面积是主要矛盾，因此应大些当釜的容积大于时，搅拌器是主要矛盾，因此应小些。般在左右。比传热面积聚合釜的传热面积大小，随釜容积的增加而减小。般用单位体积的传热面积，即比传热面积表示。为此，当聚合釜的容积增大以后，但热面积不够时可采用釜内加冷管或型。
12、酸二丁酯缓冲剂磷酸氢钠和引发剂过氧化二碳酸二异丙酯。由工艺参数可知，氯乙烯的转化率为，且年产聚氯乙烯为万吨。配料的比质量份如表所示表配料的比质量份去离子水氯乙烯悬浮剂聚乙烯醇引发剂过氧化二碳酸二异丙酯缓冲剂磷酸氢钠消泡剂邻苯二甲酸二丁酯计算氯乙烯的质量设原料氯乙烯的质量为。已知氯乙烯的转化率为，且年产聚氯乙烯为万吨。由已知条件可得聚氯乙烯的质量为万吨计算每个配料的质量设去离子水的质量为，悬浮剂聚乙烯醇的质量为，引发剂过氧化二碳酸二异丙酯的质量为，缓冲剂磷酸氢钠的质量为，消泡剂邻苯二甲酸二丁酯的质量为。由计算可得氯乙烯的质量为和原料的配比质量份单位可以计算出的质量。计算如下④计算原料配料的总质量设原料的总质量为，则有计算原料的总流量设原料的总流量为，由计算原料的总质量为计算可得计算反。
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