畢業(yè)設計----年產(chǎn)5萬噸pvc生產(chǎn)車間的工藝設計

1、<p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　摘要I</b></p><p><b>　　1.概述1</b></p><p>　　1.1生產(chǎn)方法簡介及設計方法的確定1</p><p>　　1.1.1 氯乙烯單體的制備方法的選取1</p&g

2、t;<p>　　1.1.2聚合方法選取1</p><p>　　1.2產(chǎn)品的基本性能1</p><p>　　1.3產(chǎn)品的應用狀況2</p><p>　　1.4有關(guān)設計參數(shù)3</p><p><b>　　2.物料衡算.4</b></p><p>　　2.1聚合釜物料衡算4&l

3、t;/p><p>　　2.2出料槽物料衡算5</p><p>　　2.3汽提塔物料衡算6</p><p>　　2.4離心部分物料衡算7</p><p>　　2.5氣流干燥部分物料衡算8</p><p>　　2.6沸騰干燥部分物料衡算8</p><p>　　2.7篩分包裝部分物料衡算8&l

4、t;/p><p>　　2.8物料衡算總平衡9</p><p>　　3.熱量衡算.11</p><p>　　4關(guān)鍵設備的選型12</p><p>　　4.1聚合釜的選型12</p><p>　　4.2 其他設備的選型12</p><p>　　5.車間設備布置設計13</p>

5、<p>　　5.1車間設備布置的原則13</p><p>　　5.1.1車間設備布置的原則13</p><p>　　5.1.2 車間設備平面布置的原則13</p><p>　　5.1.3 車間設立面布置的原則13</p><p>　　5.2車間設備布置14</p><p>　　5.2.1車間設備平面

6、布置14</p><p>　　5.2.2車間設備立面布置14</p><p>　　6. 公用工程15</p><p><b>　　6.1供水15</b></p><p><b>　　6.2供電15</b></p><p><b>　　6.3供暖15<

7、;/b></p><p><b>　　6.4 通風15</b></p><p><b>　　參考文獻16</b></p><p><b>　　致謝17</b></p><p>　　年產(chǎn)5萬噸PVC生產(chǎn)車間的工藝設計</p><p><b

8、>　　摘要</b></p><p>　　本設計是年產(chǎn)5萬噸聚氯乙烯（PVC）車間合成工段初步設計。本文對聚氯乙烯的研究，生產(chǎn)和應用進行了詳細的概述，闡述了其在化學工業(yè)中的作用和地位。并介紹了氯乙烯的制備方法和確定了聚氯乙烯的生產(chǎn)工藝。在確定聚氯乙烯生產(chǎn)工藝的基礎上進行了物料衡算，熱量衡算，設備選型和車間設計等過程。文中還對供電、供水、采暖等方案進行了簡單的闡述。</p><p

9、>　　關(guān)鍵詞：氯乙烯，乙烯氯氧化，聚氯乙烯 ，懸浮聚合，反應釜選型</p><p><b>　　1.概述</b></p><p>　　1.1生產(chǎn)方法簡介及設計方法的確定</p><p>　　1.1.1 氯乙烯單體的制備方法的選取</p><p>　　氯乙烯單體可由電石乙炔法和乙烯氧氯化法制備，本工藝采用乙烯氧氯化法

10、制備氯乙烯單體。此方法中氧氯化部分主要采用美國古德里奇技術(shù)，直接氧化和裂解是西德赫斯特公司的技術(shù)。全套裝置由直接氧氯化單元、二氯乙烷精餾單元、二氯乙烷裂解單元、氯乙烯精餾單元、廢水處理單元和殘液焚燒單元組成。</p><p>　　1.1.2聚合方法選取</p><p>　　聚氯乙烯按聚合方法分四大類：懸浮法聚氯乙烯，乳液法聚氯乙烯、本體法聚氯乙烯、溶液法聚氯乙烯。本工藝設計采用懸浮發(fā)生產(chǎn)聚

11、乙烯。懸浮法(主要是水相懸浮法)生產(chǎn)的氯化聚氯乙烯為非均質(zhì)產(chǎn)品,溶解度相對于溶液法產(chǎn)品低,但熱穩(wěn)定性高,主要用于制造管材、管件、板材等[5]懸浮聚合反應機理和動力學與本體聚合相同，需要研究的式成粒機理和顆?？刂啤?lt;/p><p>　　氯乙烯懸浮聚合過程大致如下：</p><p>　　將水、分散劑、其他助劑、引發(fā)劑先后加入聚合釜中，抽真空和沖氮氣牌氧氣，然后加單體，升溫至預定溫度聚合。在聚合

12、過程中溫度壓力保持恒定。后期壓力下降0.1-0.2MPa，相當于80-85%轉(zhuǎn)化率，結(jié)束聚合，如降壓過多，將使樹脂致密。聚合結(jié)束后，回收單體，出料，經(jīng)后處理工序，即得聚氯乙烯樹脂成品。</p><p>　　1.2產(chǎn)品的基本性能</p><p>　　聚氯乙烯是無定形的線型、非結(jié)晶的聚合物，基本無支鏈，鏈節(jié)排列規(guī)整。聚合度n的數(shù)目一般為500～20000。聚氯乙烯樹脂為白色粉末，相對密度約1.

13、4。聚氯乙烯塑料有較高的機械強度，良好的化學穩(wěn)定性。</p><p>　　聚氯乙烯分子中含有大量的氯，使其具有較大的極性，同時具有很好的耐燃性。</p><p>　　聚氯乙烯塑料有優(yōu)良的耐酸堿、耐磨、耐燃燒和絕緣性能。但是對光和熱的穩(wěn)定性差。在不加熱穩(wěn)定劑的情況下，聚氯乙烯100℃時開始分解，130℃以上分解更快。受熱分解出氯化氫氣體，使其變色，由白色→淺黃色→紅色→褐色→黑色。陽光中的緊

14、外線和氧會使聚氯乙烯發(fā)生光氧化分解，因而使聚氯乙烯的柔性下降，最后發(fā)脆。同時，上述良好的力學和化學性能迅速下降。解決的辦法是在加工過程中加入穩(wěn)定劑，如硬脂酸或其他脂肪酸的鎘、鋇、鋅鹽。</p><p>　　聚氯乙烯的抗沖擊性能差,耐寒性不理想，硬質(zhì)聚氯乙烯塑料的使用溫度下限為-15℃，軟質(zhì)聚氯乙烯塑料為-30℃。</p><p>　　聚氯乙烯的透水汽率很低。硬聚氯乙烯長期浸入水中的吸水率小

15、于0.5%，浸24小時為0.05%，選用適當增塑劑的軟聚氯乙烯吸水率不大于0.5%。聚氯乙烯室溫下的耐磨性超過普通橡膠。聚氯乙烯的電性能取決于聚合物中殘留物的數(shù)量和各種添加劑。聚氯乙烯的電性能還與受熱情況有關(guān)，當聚氯乙烯受熱分解時，由于氯離子的存在而降低其電絕緣性。</p><p>　　1.3產(chǎn)品的應用狀況</p><p>　　PVC樹脂可以采用多種方法加工成制品，懸浮聚合的PVC樹脂可以

16、擠出成型、壓延成型、注塑成型、吹塑成型、粉末成型或壓塑成型。分散型樹脂或糊樹脂通常只采用糊料涂布成型，用于織物的涂布和生產(chǎn)地板革。糊樹脂也可以用于搪塑成型、滾塑成型、蘸塑成型和熱噴成型。</p><p>　　發(fā)達國家PVC樹脂的消費結(jié)構(gòu)中主要是硬制品，美國和西歐硬質(zhì)品占大約2/3的比例，日本占55%；硬質(zhì)品中主要是管材和型材，占大約70～80%。PVC軟制品市場大約占全部PVC市場的30%，軟制品主要包括織物的壓

17、延和涂層、電線電纜、薄膜片材、地面材料等。硬質(zhì)品PVC樹脂近年來增長比軟制品快。</p><p>　　在全世界范圍內(nèi)一半以上的PVC樹脂用于與建筑有關(guān)的市場，使PVC行業(yè)容易受到經(jīng)濟的波動影響。建筑領(lǐng)域是PVC樹脂增長最快的市場，在其它市場中的增長率僅為1.4%/年。增長最快的用途是管材、板壁、和門窗等。</p><p>　　我國聚氯乙烯硬制品應用份額也呈增長趨勢，管材、型材和瓶類所占份額

18、由1996年25%增長到1998年的40%，但至今我國聚氯乙烯的應用還是軟制品的份額較多。1998年軟制品占PVC總用量的51%（其中薄膜為20%，塑料鞋10%，電纜料5%，革制品11%，泡沫和單板等5%），硬制品占40%（其中板材16%，管材9%，異型材8%，瓶3%，其它4%），地板墻紙等占9%。</p><p>　　聚氯乙烯塑料一般可分為硬質(zhì)和軟質(zhì)兩大類。硬制品加工中不添加增塑劑，而軟制品則在加工時加入大量增

19、塑劑。聚氯乙烯本來是一種硬性塑料，它的玻璃化溫度為80～85℃。加入增塑劑以后，可使玻璃化溫度降低，便于在較低的溫度下加工，使分子鏈的柔性和可塑性增大，并可做成在常溫下有彈性的軟制品。常用的增塑劑有鄰苯二甲酸二辛酯、鄰酯。一般軟質(zhì)聚氯乙烯塑料所加增塑劑的量為聚氯乙烯的30%～70%。聚氯乙烯在加工時添加了增塑劑、穩(wěn)定劑、潤滑劑、著色劑、填料之后，可加工成各種型材和制品。</p><p>　?、乓话丬浰芰现破?。利用

20、擠出機可以擠成軟管、塑料線、電纜和電線的包皮。利用注射成型的方法并配合各種模具，可制成塑料涼鞋、鞋底、拖鞋等。</p><p>　　⑵薄膜。利用壓延機可將聚氯乙烯制成規(guī)定厚度的透明或著色薄膜，用這種方法生產(chǎn)的薄膜稱為壓延薄膜。也可以將聚氯乙烯的粒狀原料利用吹塑成型機吹制成薄膜，用這種方法生產(chǎn)的薄膜稱為吹塑薄膜。聚氯乙烯塑料薄膜上可以印花（如印制包裝裝潢圖案和商標等）。薄膜的用途很大，可以通過剪裁、熱合方法加工成包

21、裝袋、雨衣、桌布、窗簾、充氣玩具等。寬幅的透明薄膜可以建造溫室和塑料大棚，或者用作地膜。</p><p>　?、峭繉又破?。將聚氯乙烯糊狀涂料涂敷在布或紙上，然后在100℃以上將它們塑化，就可制成有襯底的人造革。如果將聚氯乙烯軟片用壓延機直接壓延成有一定厚度時，就制成無襯底的人造革，可壓出各種花紋。人造革用于制造皮包、皮箱、沙發(fā)和汽車的座墊、地板革以及書的封面等。</p><p>　?、扰菽?/p>

22、塑料。軟質(zhì)聚氯乙烯在混煉時加入適量的發(fā)泡劑，經(jīng)發(fā)泡成型法可制成泡沫塑料，用做泡沫拖鞋、涼鞋、鞋墊、坐墊和防震緩沖的包裝材料，也可以用擠出機制成低發(fā)泡硬質(zhì)板材，可代替木材作為建筑材料。</p><p>　?、衫脽岢尚头蓪⒕勐纫蚁┲瞥杀”谕该魅萜?，或用于真空吸塑包裝材料。這種方法制成的片材也是優(yōu)良的裝飾材料。</p><p>　?、屎隣钪破?。將聚氯乙烯分散在液體增塑劑中，使其溶脹和塑化成增

23、塑溶膠，再加入乳液（一種膠粘劑）、穩(wěn)定劑、填料、著色劑，經(jīng)過充分攪拌，脫氣泡后，可配制成聚氯乙烯糊狀制品，可用浸漬法、澆鑄法、搪塑法涂敷在各種制品表面，起保護（防腐蝕）、美化作用。</p><p>　?、擞补芎桶宀?。聚氯乙烯中加入穩(wěn)定劑、潤滑劑和填料，經(jīng)過混煉之后，可用擠出機擠成各種口徑的硬管、異形管、波紋管，用做下水管、引水管、電線套管或樓梯扶手。用壓延法制成的聚氯乙烯薄片經(jīng)重疊熱壓，可制成各種厚度的硬質(zhì)板材，

24、它可以切割成所需形狀，然后利用聚氯乙烯焊條用熱空氣流焊接成各種耐化學腐蝕的貯槽、通風管道和各種形狀的容器、反應罐。</p><p>　　⑻門窗。它可用硬質(zhì)聚氯乙烯異形材料組裝而成，已經(jīng)和木門窗、鋼窗、鋁合金門窗共同占領(lǐng)了建筑市場。</p><p><b>　　1.4有關(guān)設計參數(shù)</b></p><p>　　1.生產(chǎn)周期 300天,7800-8

25、000h/Y</p><p>　　2.反應溫度 55 ℃</p><p>　　3.反應時間 9h</p><p><b>　　4.轉(zhuǎn)化率 92%</b></p><p>　　5.消耗定額 VC 1.015-1.064t/T PVC</p><p>　　6.原輔材料: 去離子水,單體氯乙烯(VC

26、M),分散劑KH-21(聚乙烯醇),PH調(diào)節(jié)劑,反應調(diào)節(jié)劑( -巰基乙醇),引發(fā)劑(偶氮二異庚腈),防粘釜劑,終止劑(丙酮縮氨基巰脲),緩釋阻垢劑(H-9),堿液( 42%)等。</p><p><b>　　2.物料衡算.</b></p><p>　　本工藝的配方如下（以單體質(zhì)量為參考標準）：</p><p>　　去離子水 150

27、 單體 100 引發(fā)劑 0.04</p><p>　　分散劑 0.08 PH緩沖劑 0.06 終止劑 0.02</p><p>　　反應調(diào)節(jié)劑 0.0015 緩蝕阻垢劑 0.002 消泡劑 0.002</p><p>　　采用順流程的計算順序進行物料衡算，先求出VC單體的每批投料量。

28、該工藝為年產(chǎn)5萬噸，開工330天，計劃每天生產(chǎn)2批。后處理損失為5%。</p><p>　　每批應生產(chǎn)聚合物的量=50000000/（330*2*0.95）=7.94*104 Kg/B</p><p>　　假設引發(fā)劑（0.04%單體質(zhì)量）全部結(jié)合到聚合物中，并且單體92%轉(zhuǎn)化為聚合物。則VCM單體的投料量= Kg/B</p><p><b>　　物料

29、流程圖如下</b></p><p>　　2.1聚合釜物料衡算</p><p>　　進入聚合釜內(nèi)VCM單體 M1=8.664*104 Kg/B</p><p>　　去離子水的質(zhì)量 M2=1.5* M1=129970 kg/B</p><p>　　引發(fā)劑的質(zhì)量 M3=0.0004 M1=34.66 kg/B </p>

30、<p>　　終止劑的質(zhì)量 M4=0.002 M1=17.33 kg/B</p><p>　　分散劑的質(zhì)量 M5=0.0008M1=69.32 kg/B</p><p>　　PH緩沖劑用量 M60.0006 M1=51.99 kg/B</p><p>　　調(diào)節(jié)劑的質(zhì)量M7=0.000015M1=1.30 kg/B</p><p>　　

31、防粘釜劑的質(zhì)量M8=0.00002M1=1.73 kg/B</p><p>　　二次用水的質(zhì)量M9=400 kg/B</p><p>　　M1+M2+M3+…+M8=53099.47 kg/B</p><p>　　所生成的聚合物質(zhì)量：8.664*104×92%×99%=78920 kg/B</p><p>　　損失PVC的

32、質(zhì)量：M損=8.664*104×92%×1%=797.13 kg/B</p><p>　　對聚合釜作全物料衡算得：計算結(jié)果是正確的。</p><p>　　計算結(jié)果整理成表得：</p><p><b>　　表1</b></p><p>　　2.2出料槽物料衡算</p><p>　

33、　出料槽中損失的PVC量為M損=8.664*104×92%×1%=797.13 kg/B</p><p>　　因此出料槽中含PVC量為78920-797.13=78120 kg/B</p><p>　　由于出料槽中VCM含量為450ppm，過出料中VCM的量為：</p><p>　　78120×450×10-6=35.15 k

34、g/B</p><p>　　因此回收的VCM量M回1=6932-35.15=6896.85 kg/B</p><p>　　此階段需要加入堿液和通入蒸汽，按工藝條件加入42%NaOH溶液12升，其重量為1.45*12=17.4 kg，其中含有純NaOH7.508 kg。有工藝計算可得需要加入水蒸氣量為800kg</p><p>　　對出料槽做總物料衡算：可得物料衡算結(jié)

35、果是正確的。</p><p>　　計算結(jié)果整理成表得：</p><p><b>　　表2</b></p><p>　　2.3汽提塔物料衡算</p><p>　　從這一步開始到篩分包裝為連續(xù)過程，因此，計算標準相應的轉(zhuǎn)換為千克/小時。根據(jù)全年的生產(chǎn)任務和生產(chǎn)時間可以求出：</p><p>　　每小時

36、生產(chǎn)的PVC量為：5×107/(330×24)=6313 kg/h</p><p>　　產(chǎn)品中的含水量為0.3%，折合絕干樹脂含量為：</p><p>　　6313×0.997=6294 kg/h</p><p>　　考慮到聚合釜內(nèi)PVC的損失，則進入汽提塔內(nèi)絕干樹脂量為：</p><p>　　6294/0.95

37、×0.98=6493 kg/h</p><p>　　以6493 kg/h為基準求出汽提塔進料中其他各組分相應的量：</p><p>　　因此進入汽提塔內(nèi)的水量為：131180×6493/78120=10900 kg/h</p><p>　　進入汽提塔內(nèi)的分散劑等為：178.49×6493/78120=14.84 kg/h</p&g

38、t;<p>　　進入汽提塔內(nèi)的VC單體為：35.15×6493/78120=2.92 kg/h</p><p>　　損失的PVC的量為：6294/0.95×0.01=66.25 kg/h</p><p>　　故出料中含PVC量為：6493-66.25=6427kg/h</p><p>　　已知出料中VCM含量為20ppm，故出料中含

39、PVC的量為：</p><p>　　6427×20×10-6=0.128kg/h</p><p><b>　　求蒸汽冷凝量</b></p><p>　　條件：進入汽提塔內(nèi)的物料初始溫度為60℃，汽提塔內(nèi)壓強為0.06MPa，在此壓強下水的沸點為86℃，潛熱為2293.9kj/kg，水蒸氣的比熱容Δ向蒸汽的擴散能由蒸汽的潛熱和

40、顯熱提供，而且單體的擴散能為71kj/mol,假定在塔內(nèi)有35%蒸汽冷凝，其余在塔頂冷凝。</p><p>　　則物料升溫所需熱量衡算表如下：</p><p><b>　　表3</b></p><p>　　又因為單體的擴散能為：（2.92-0.128）/62.5×10-3×71=3169.44 kj/h</p>

41、<p><b>　　故所需的總熱量：</b></p><p>　　Q總=915600+49.52+229073.1+3169.44=1147892 kj/h</p><p><b>　　設汽的流量為V，則</b></p><p>　　Q總=2.31（142-86）V+0.35V×2293.9=1147

42、892 kj/h</p><p>　　故得V=1219.26 kg/h</p><p>　　計算結(jié)果整理成表得：</p><p><b>　　表4</b></p><p>　　2.4離心部分物料衡算</p><p>　　離心操作中PVC的損失量為：6294/0.95×0.005=33.1

43、3 kg/h</p><p>　　離心脫水后的濕物料中仍含有20%的水分，則含水量為：</p><p>　?。?427-33.13）×0.2/0.8=1598.47 kg/h</p><p>　　假設此階段將所有助劑都離心脫除了。</p><p>　　計算結(jié)果整理成表得：</p><p><b>　

44、　表5</b></p><p>　　2.5氣流干燥部分物料衡算</p><p>　　氣流干燥損失的PVC量為：6294/0.95×0.005=33.13 kg/h</p><p>　　則出料PVC量為：6393.87-33.13=6360.74 kg/h</p><p>　　已只氣流干燥后的含水量為5%，則含水量為：&l

45、t;/p><p>　　16360.74×0.05/0.95=334.78 kg/h</p><p><b>　　整理計算結(jié)果得：</b></p><p><b>　　表6</b></p><p>　　2.6沸騰干燥部分物料衡算</p><p>　　PVC損失量為：629

46、4/0.95×0.005=33.13 kg/h</p><p>　　所以出料的PVC量為：6360.74-33.13=6327.61 kg/h</p><p>　　假設出料中水分含量為0.3%，則所含水量為</p><p>　　6327.61×0.003/0.997=19.04 kg/h</p><p><b>

47、　　整理計算結(jié)果得：</b></p><p><b>　　表7</b></p><p>　　2.7篩分包裝部分物料衡算</p><p>　　絕干PVC損失量為： 6294/0.95×0.005=33.13 kg/h</p><p>　　則包裝入庫的絕干PVC樹脂量為：6327.61-33.13=62

48、94.48 kg/h</p><p>　　隨著PVC樹脂損失的相應的水的量為：33.13×0.003/0.997=0.10kg/h</p><p><b>　　整理計算結(jié)果得：</b></p><p><b>　　表8</b></p><p>　　2.8物料衡算總平衡</p>

49、<p>　　聚合釜及出料槽屬于間歇操作，計算標準為kg/B，由前面計算結(jié)果可知：投入VCM單體的量為86640 kg/B，經(jīng)過聚合釜及出料槽減壓后的量為6392 kg/B，出料為35.15 kg/B，PVC的總損失為1594.26 kg/B.</p><p>　　由以上結(jié)果可得間歇部分物料總平衡表如下：</p><p><b>　　表9</b></p

50、><p>　　(2)從氣提開始一直到篩分包裝都是連續(xù)操作，計算基準為kg/h。由前面的計算結(jié)果可知，進入氣提塔的VC的量為2.92kg/h，進過氣提后VC單體的量降為0.128kg/h，氣提塔內(nèi)冷凝的水的總量為10900+1219.26=12119.26kg/h，離心后母液含水總量為10500kg/h，PVC損失總量為198.75kg/h。</p><p>　　整理可得連續(xù)操作部分總物料平衡表

51、如下：</p><p><b>　　表10</b></p><p><b>　　3.熱量衡算.</b></p><p>　　由于熱量衡算較為繁瑣，因此此處只選擇聚合釜做熱量衡算。</p><p>　　反應前的原料和釜的升溫階段是物料由25℃加熱至55℃，升溫時間是0.5小時此階段加熱介質(zhì)為飽和蒸汽，

52、壓力為0.4MPa，溫度為142℃。</p><p>　　此階段升溫所需總熱量是壺體及壺內(nèi)物料升溫達到聚合條件所消耗的熱量。</p><p>　　即Q1+Q2+Q3=Q4</p><p>　　其中Q1——水升溫數(shù)所需的熱量（由于分散劑等含量甚微，故并入水中一起計算）；</p><p>　　Q2——VC單體升溫所需的熱量；Q3——釜體升溫所需的

53、熱量；</p><p>　　Q4——蒸汽所提供的熱量。</p><p><b>　　已知條件如下表：</b></p><p><b>　　表11</b></p><p><b>　　計算如下：</b></p><p>　　Q1:去離子水（分散劑等）升溫消

54、耗熱量</p><p>　　Q1=qm1Cp1△t=86640×4.2×（55-25）=1.092×107kj/B</p><p>　　Q2:單體升溫消耗的熱量</p><p>　　Q2= qm2Cp2△t=12997×0.848×（55-25）=3.306×106kj/B</p><p

55、>　　Q3:聚合壺升溫消耗熱量</p><p>　　Q3= qm3Cp3△t=51660×0.504×(55-25)=7.811×105kj/B</p><p>　　Q4:蒸汽所提供能量</p><p>　　Q4=Q1+Q2+Q3=1.50*107 kj/B</p><p>　　由于改聚合反應為恒溫聚合，而

56、反應為放熱反應，因此需要通循環(huán)冷卻水冷卻，聚合反應的聚合熱查文獻可得為2.29*104千卡/kg，因此可求出每批的反應熱為Q=86640*22900*4.18=8.293*109 kj/B。</p><p>　　假設進口處冷卻水的溫度為5 ，出口處水的溫度為10 ，則循環(huán)冷卻水用量為W= kg/B</p><p><b>　　4關(guān)鍵設備的選型</b></p&g

57、t;<p><b>　　4.1聚合釜的選型</b></p><p>　　本工藝采用間歇氯乙烯懸浮聚合生產(chǎn)PVC,可采用如下方法計算聚合釜的體積。</p><p>　　間歇操作周期為 ；</p><p>　　日產(chǎn)量Wd=50000*103/330=1.51*105 kg/d；</p><p>　　故每批反應

58、液的體積為：VR= =39.295m3；</p><p>　　反應液的總體積為：VT= VR/0.7=56.13 m3；</p><p>　　對于此反應可選用國產(chǎn)不銹鋼聚合釜，此釜的直徑為3810mm，筒體切線長度為4928mm，長徑比為1.293，釜重51660kg。此釜封頭高度根據(jù)國標h=0.25D=952.5mm，封頭直邊高度為50mm。反應釜的殼套厚度選取100mm。</p&

59、gt;<p>　　4.2 其他設備的選型</p><p>　　其它的設備主要是泵的選擇。工業(yè)生產(chǎn)中有進料泵、回流泵、塔底泵、循環(huán)泵、產(chǎn)品泵等，石油化工泵的選擇應該滿足流量，揚程、壓力、溫度、氣蝕余量等工藝參數(shù)的要求，滿足介質(zhì)特性的要求和現(xiàn)場安裝的要求。在選泵時：</p><p>　　首先要綜合考慮泵的流量。一方面，應按設計要求達到的能力確定泵的流量，并使之與其他設備能力協(xié)調(diào)平

60、衡；另一方面，也要根據(jù)生產(chǎn)需要確定泵的流量。在確定泵的流量時應綜合考慮裝置的富裕能力及裝置內(nèi)各設備能力的協(xié)調(diào)平衡。 </p><p>　　其次根據(jù)生產(chǎn)要求確定泵的揚程。選泵時，由于工藝過程設計中管道系統(tǒng)壓力降計算比較復雜，因此泵的揚程要留有適當?shù)挠嗔浚话銥檎Ｐ枰獡P程的1.05～1.1倍。</p><p>　　最后根據(jù)流體輸送設備的特性曲線確定蚌型選泵時，確定哪一種設備，應在生產(chǎn)上所需要

61、的流量和揚程后進行。</p><p>　　5.車間設備布置設計</p><p>　　5.1車間設備布置的原則</p><p>　　5.1.1車間設備布置的原則</p><p>　　1 從經(jīng)濟和壓降觀點出發(fā)，設備布置應順從工藝流程，但若與安全、維修和施工有矛盾時，允許有所調(diào)整。</p><p>　　2 根據(jù)地形、主導風向

62、等條件進行設備布置，有效的利用車間建筑面積（包括空間）和土地（盡量采用露天布置及建筑物能合并者盡量合并）。</p><p>　　3 明火設備必須布置在處理可燃液體或氣體設備的全年最小頻率風向的下側(cè)，并集中布置在裝置（車間）邊緣。</p><p>　　4控制室和配電室應布置在生產(chǎn)區(qū)域的中心部位，并在危險區(qū)外。</p><p>　　5 充分考慮本裝置（車間）與其他部門在

63、總平面布置圖上的位置，力求緊湊、聯(lián)系方便，縮短輸送管線，達到節(jié)省管材費用及運行費用的目的。</p><p><b>　　6 留有發(fā)展的余地</b></p><p>　　7 所采取的勞動保護、防火要求、防腐蝕措施要符合有關(guān)標準、規(guī)范的要求。</p><p>　　8 有毒、有腐蝕性介質(zhì)的設備應分別集中布置，并設圍堰，以便集中處理。</p>

64、;<p>　　9 設備安全通道、人流、物流方向應錯開。</p><p>　　10 設備布置應整齊，盡量使主要管道走向一致[13]。</p><p>　　5.1.2 車間設備平面布置的原則</p><p>　　車間平面布置首先必須適合全廠總平面布置的要求，應盡可能使個車間的平面布置在總體上達到協(xié)調(diào)、整齊、緊湊、美觀，相互融合，渾成一體。其次，必須從生產(chǎn)需

65、要出發(fā)，最大限度的滿足生產(chǎn)包括設備維修的要求。即要符合流程、滿足生產(chǎn)、便于管理、便于運輸、利于設備安裝和維修。第三，生產(chǎn)要安全。即要全面妥善的解決防火、防爆、防毒、防腐、衛(wèi)生等方面的問題，符合國家的各項有關(guān)規(guī)定。第四，要考慮將來擴建及增建的余地，為今后生產(chǎn)發(fā)展、品種改革、技術(shù)改造提供方便。但這些一定要最有效的利用車間的建筑面積（包括空間）和土地（設備裝置能露天布置的盡量露天布置，建筑物能合并的應盡量合并）。</p><

66、;p>　　5.1.3 車間設立面布置的原則</p><p>　　廠房的立面形式有單層、多層和單層與多層相結(jié)合的形式。多層廠房占地少但造價高，而單層廠房占地多但造價低。采用單層還是多層主要應根據(jù)工藝生產(chǎn)的需要。例如制堿車間的碳化塔，根據(jù)工藝要求須放在廠房內(nèi)，但塔有比較高，且操作崗位安排在塔的中部以便觀察塔內(nèi)情況，這樣就需要設計多層廠房；另一種情況是：設備大部分露天布置，廠房內(nèi)只需要安置泵或風機，這種情況可設計

67、成單層廠房。</p><p>　　對于為新產(chǎn)品工業(yè)化生產(chǎn)而設計的廠房，由于生產(chǎn)過程中對工藝流程和設備需要不斷改進和完善，一般都設計一個較高的單層廠房，利用便于移動、拆裝、改建的鋼制操作平臺代替鋼筋混凝土操作臺，以適應工藝流程和設備變化的需要。</p><p><b>　　5.2車間設備布置</b></p><p>　　5.2.1車間設備平面布置

68、</p><p>　　車間平面布置按其外形一般分為長方形、L形、T形和Ⅱ形等。長方形便于總平面圖的布置，節(jié)約用地，有利于設備排列，縮短管線，易于安排交通出入口，有較多可供自然采光和通風的墻面；但有時由于廠房總長度較長，在總圖布置有困難時，為了適應地形的要求或者生產(chǎn)的需要，也有采用L形、T形和Ⅱ形的，此時應充分考慮采光、通風和立面等各方面的因素。</p><p>　　5.2.2車間設備立面布

69、置</p><p>　　化工廠廠房可根據(jù)工藝流程的需要設計成單層、多層或單層與多層相結(jié)合的形式。一般來說單層廠房建設費用較低，因此除了由于工藝流程的需要必須設計成多層外，工程設計中一般多采用單層。有時因受建設場地的限制或者為了節(jié)約用地，也有設計成多層的。對于為新產(chǎn)品工業(yè)化生產(chǎn)而設計的廠房，由于在生產(chǎn)過程中對于工藝路線還需不斷改進和完善，所以一般都設計成一個高單層廠房，利用便于移動、拆裝、改建的鋼操作臺代替鋼筋混凝

70、土操作臺或多層廠房的樓板，以適應工藝流程改變的需要。</p><p><b>　　6. 公用工程</b></p><p><b>　　6.1供水</b></p><p>　　化工生產(chǎn)中的大量用水，主要用于工藝用水和冷卻用水兩類。在本設計中工藝用水不與產(chǎn)品接觸，故不做討論，對于冷卻水應該滿足下列幾點要求：</p>

71、<p>　?。?）溫度盡可能低，全年溫度變化??；</p><p>　?。?）不會有水垢和泥渣沉積引起的危害；</p><p>　?。?）對金屬的腐蝕性小；</p><p>　　（4）不會促進生物或微生物的生長，從而引起管道和換熱設備的堵塞。</p><p><b>　　6.2供電</b></p>

72、<p>　　車間用電通常有工廠的變電所或由供電網(wǎng)直接供電。車間用電一般最高為6000伏，中小型電機只有380伏。通常在車間附近或在車間內(nèi)部設置變電室，將電壓降低后分配給各用電設備使用。</p><p><b>　　6.3供暖</b></p><p>　　采暖目前主要以鍋爐方式提供熱量，使在較低溫度的環(huán)境下，仍能保持適宜的工作或生活條件的一種技術(shù)手段，它按

73、設備的布置情況主要分為集中采暖和局部采暖。</p><p><b>　　6.4 通風</b></p><p>　　車間通風的目的是排除余熱、余濕、有害氣體和粉塵等，使車間內(nèi)作業(yè)帶的空氣保持適宜的溫度、濕度和衛(wèi)生要求，以保證操作者的政策衛(wèi)生條件。通風的方式主要有：自然通風、機械通風兩大類，在本設計中主要采用自然通風，但在設備附近有局部通風的設施。</p>

74、<p><b>　　參考文獻</b></p><p>　　[1]嚴福英等.聚氯乙烯工藝學[M].北京:化學工業(yè)出版社，1996.</p><p>　　[2]張洋.高聚物合成工藝設計基礎[M].北京:化學工業(yè)出版社，2005.</p><p>　　[3]趙德仁等.高聚物合成工藝學[M].北京:化學工業(yè)出版社，2002.</p>

75、;<p>　　[4]譚天恩等.化工原理[M].北京:化學工業(yè)出版社，2008.</p><p>　　[5]倪進方等.化工設計[M].華東理工大學出版社,2001.</p><p>　　[6]邴涓林,黃志明等.聚氯乙烯工藝技術(shù).北京:化學工業(yè)出版社,2008.</p><p>　　[7]鄧云祥.聚氯乙烯生產(chǎn)原理.北京:科學出版社,1982.</p&

76、gt;<p>　　[M]陳敏恒,叢德滋,方圖南,齊鳴齋等.化工原理.北京:化學工業(yè)出版社,2003.</p><p>　　[M]潘祖仁.高分子化學.北京:化學工業(yè)出版社,2007.</p><p>　　[M]鄭石子,顏才南,胡志宏等.聚氯乙烯生產(chǎn)與操作.北京:化學工業(yè)出版社,2008.</p><p>　　[M]林大鈞等.簡明化工制圖.北京:化學工業(yè)出

77、版社,2005.</p><p><b>　　致謝</b></p><p>　　首先，感謝我們**老師對我的指導。兩個星期來，我時刻體會著*老師嚴肅的科學態(tài)度，嚴謹?shù)闹螌W精神，精益求精的工作作風，我想這是夠我一生受用的人格魅力。在課程設計的整個過程，*老師都給了我無私的指導。正是在*老師科學、嚴謹?shù)闹笇?，我的設計才能順利進行，也才得以順利完成。再次向*老師表示深深的