聚氯乙烯悬浮聚合釜的设计.doc

聚氯乙烯悬浮聚合釜的设计
绪论 1
1
聚氯乙烯应用,改性与发展 2
PVC性能及应用 2
聚氯乙烯的生产方法 5
悬浮法 6
乳液聚合法 7
悬浮聚合的反应设备 8
国内外聚合釜技术的发展历程 9
第一章聚氯乙烯聚合装置设计 12
12
12
第二章物料衡算 13
2 聚合釜物料衡算 13
物料衡算的计算依据 13
聚合釜物料衡算 14
第三章反应釜及其配件 15
釜的内径和高度[5] 15
封头的设计 16
内筒体和内筒体封头壁厚 17
夹套的设计[8] 17
夹套的直径 18
夹套的高度 18
夹套的厚度 18
夹套封头及其厚度[6] 20
传热面积的计算 20
人孔的设置 21
视镜的设计[6] 21
法兰的设计 22
支座的选择 22
第四章生产周期 23
聚合反应时间的计算 23
速率常数的计算: 24
引发剂浓度的计算 24
聚合时间的计算 25
辅助时间的计算 25
加热时间 25
生产周期 26
第五章搅拌设备 26
搅拌桨叶宽度及层数的选取[13] 27
挡板 27
桨叶叶轮转速 28
搅拌功率 29
搅拌轴直径的计算与校核 30
搅拌轴直径[15] 30
搅拌系统的传动装置 31
减速机的选择[16] 31
密封装置的选择 32
电机功率Ne的计算 32
传动装置的选择 32
第六章泵和管道 33
进出料泵的选择 33
管的选择 33
加水管的选择 34
加料管的选择 34
出料管的选择 34
第七章热量衡算 34
反应热量计算 34
传热面积的校核: 35
参考文献 37
心得体会 38
设计题目:聚氯乙烯悬浮聚合反应釜的设计
设计任务:
主要原料名称:氯乙烯(%),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。
产品要求:平均聚合度:1300;挥发度≤%;平均粒径:80目;
表观密度≥;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:;最终转化率:90%;最大反应速率/平均反应速度=;反应温度下,体系的黏度:·s;恒压热容:;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:;聚合物相中,单体的临界体积分率/单体的自由体积分率=。
设计要求:

(1) 工艺设计:工艺流程图,A3;
(2) 设备设计:设备总装图,A3。

(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。
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。
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。
绪论

聚氯乙烯本色为微黄色半透明状,有光泽。透明度胜于聚乙烯、聚丙烯,差于聚苯乙烯,随助剂用量不同,分为软、硬聚氯乙烯,软制品柔而韧,手感粘,硬制品的硬度高于低密度聚乙烯,而低于聚丙烯,在屈折处会出现白化现象。常见制品:板材、鞋底、玩具、门窗、电线外皮、文具等。是一种使用一个氯原子取代聚乙烯中的一个氢原子的高分子材料。
聚氯乙烯是乙烯基聚合物中最主要的品种,其产量曾占世界合成树脂的第一位,现在其产量仅次于各种聚乙烯的总产量。聚氯乙烯的分子结构通式是,分子量约4~15万。聚氯乙烯制品种类的多样化是其它塑料品种所不及的,它的用途广泛,既可用作绝缘材料、防腐蚀材料、日用品材料,又可用作建筑材料、农用材料。氯乙烯原料来源充沛、价格低廉,所以聚氯乙烯是得到广泛应用的通用塑料品种之一。
PVC具有优良的耐化学腐蚀性、电绝缘性和阻燃性,质量轻