内容发布更新时间 : 2024/5/5 11:19:29星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

聚氯乙烯悬浮聚合釜的设计

绪论 ........................................................................ 3

1.1聚氯乙烯概述 ......................................................... 3 1.2 聚氯乙烯应用，改性与发展 ........................................... 4

1.2.1 PVC性能及应用 ................................................ 4 1.3 聚氯乙烯的生产方法 ................................................... 7

1.3.1 悬浮法 ......................................................... 8 1.3.2 乳液聚合法 ..................................................... 9 1.4 悬浮聚合的反应设备 .................................................. 10 1.5 国内外聚合釜技术的发展历程 ......................................... 11 第一章 聚氯乙烯聚合装置设计 ................................................. 14

1.1设计任务书 .......................................................... 14

1.1.1设计任务 ...................................................... 14

第二章 物料衡算 ............................................................. 15

2 聚合釜物料衡算 ........................................................ 15

2.1 物料衡算的计算依据 .............................................. 15 2.2 聚合釜物料衡算 ................................................. 16

第三章 反应釜及其配件 ...................................................... 17

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3.1 釜的内径和高度 ................................................... 17 3.2 封头的设计 .......................................................... 18 3.3 内筒体和内筒体封头壁厚 ............................................. 19

[8]

3.4 夹套的设计 ....................................................... 19

3.4.1 夹套的直径 .................................................... 20 3.4.2 夹套的高度 ................................................... 20 3.4.3 夹套的厚度 ................................................... 20

[6]

3.4.4 夹套封头及其厚度 ............................................ 21 3.4.5 传热面积的计算 ............................................... 22 3.5 人孔的设置 ......................................................... 23

[6]

3.6 视镜的设计 ........................................................ 23 3.7 法兰的设计 .......................................................... 24 3.8 支座的选择 .......................................................... 24 第四章 生产周期 ............................................................. 25

4.1 聚合反应时间的计算 ................................................. 25

4.1.1 速率常数的计算： .............................................. 26 4.1.2 引发剂浓度的计算 ............................................. 27 4.1.3 聚合时间的计算 ............................................... 27 4.2 辅助时间的计算 ..................................................... 28

4.2.1 加热时间 ..................................................... 28 4.3 生产周期 ........................................................... 29 第五章 搅拌设备 ........................................................ 29

[13]

5.1 搅拌桨叶宽度及层数的选取 .......................................... 30 5.2 挡板 ............................................................... 30 5.3 桨叶叶轮转速 ....................................................... 30 5.4 搅拌功率 ........................................................... 31 5.5 搅拌轴直径的计算与校核 ............................................. 33

聚氯乙烯悬浮聚合釜的设计

5.5.1 搅拌轴直径 ................................................. 33 5.6 搅拌系统的传动装置 .................................................. 33

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5.6.1 减速机的选择 ............................................... 33 5.6.2 密封装置的选择 ............................................... 34 5.6.3 电机功率Ne的计算 ............................................. 35 5.6.4 传动装置的选择 ............................................... 35

第六章 泵和管道 ............................................................. 35

6.1 进出料泵的选择 ..................................................... 35 6.2 管的选择 ............................................................ 36

6.2.1 加水管的选择 .................................................. 36 6.2.2 加料管的选择 .................................................. 37 6.2.3 出料管的选择 .................................................. 37

第七章 热量衡算 ............................................................ 37

7.1 反应热量计算 ....................................................... 37 7.2 传热面积的校核： .................................................. 38 参考文献.................................................................... 40 心得体会.................................................................... 41

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聚氯乙烯悬浮聚合釜的设计

一． 设计题目：聚氯乙烯悬浮聚合反应釜的设计 二． 设计任务：

1. 主要原料名称：氯乙烯（99.98%），去离子水，过氧化二碳酸二基

己酯，偶氮二异丁腈，聚乙烯醇，羟丙基甲基纤维素，分散剂，其他助剂。

2. 产品要求：平均聚合度：1300；挥发度≤0.3%；平均粒径：80目；

表观密度≥0.42g/ml；残留氯乙烯：≤10mg/kg。 3. 生产能力：年产2700吨聚氯乙烯

4. 已知条件：反应时间：51℃；压力：0.70MPa；最终转化率：90%；

最大反应速率/平均反应速度=1.5；反应温度下，体系的黏度：1.4mPa·s；恒压热容：4186.8J/Kg；转化率70%时，聚合物相中溶有质量分数为30%的单体；装料系数：0.75；聚合物相中，单体的临界体积分率/单体的自由体积分率=0.75。

三．

设计要求：

1.图纸

(1) 工艺设计：工艺流程图，A3； (2) 设备设计：设备总装图，A3。 2.设计说明书

(1)设计任务书及原始资料；

(2)设计概述：设计依据、原理、涉及结果概述； (3)工艺计算：物料恒算、热量恒算、设备选型； (4)非定型设备设计；

(5)设计评价：自我评价优缺点、创新性、可靠性。

四． 参考文献：

《化工原理》，《悬浮聚合》，《聚合物合成工艺学》，《化工设备机械设计基础》，《聚合反应工程》等。

五． 时间安排：

第一周：文献检索、工艺计算； 第二周：草图、书写设计说明书； 第三周：完成正式图纸，打印、装订。