20万吨聚氯乙烯生产工艺正文

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2.4.1工艺配方（质量份）：

去离子水 100 氯乙烯 50～70

悬浮剂（聚乙烯醇） 0.05～0.5 引发剂（过氧化二碳酸二异丙醇） 0. 02～0.3

EHP过氧化二碳酸二（2-乙基己酯）

缓冲剂（磷酸氢二钠） 0～0.1 消泡剂（邻苯二甲酸二丁酯） 0～0.002

2.4.2工艺参数：

①聚合

聚合温度 50～58℃（依PVC型号而定）

聚合压力 初始0.687～0.981Mpa

结束0.249～0.196Mpa

聚合时间 8～12h 转化率 90％

②碱处理

NaOH浓度 36％～42％

加入量 聚合浆液的0.05％～0.2％ 温度 70～80％ 时间 1.5～2.0h

③脱水

紧密型树脂含水率 8％～15％ 疏松型树脂含水率 15％～20％ ④干燥

第一段气流干燥管干燥 干燥温度 140～150℃ 风速 15m/s 物料停留时间 1.2s 含水率 ＜4％

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第二段沸腾床干燥

干燥温度计 120℃ 物料停留时间 12min 含水率 ＜0.3％

2.5 物料衡算

2.5.1物料衡算的意义和作用

物料衡算是化工计算中最基本，最重要的内容之一，是进行化工计算的基础。在化学工程中，为了导出某一过程的基本方程式和建立数学模型，设计或改造工艺流程和设备，了解和控制生产操作过程，核算生产过程的经济效益等都要进行物料衡算。物料衡算在生产和设计中都得到广泛的应用。在工厂设计中，物料衡算是在工艺流程及工艺参数确定后即开始的一项化工计算工作。由此，设计工作从定性分析转入定量计算。物料衡算是通过每一道工序的物料变化情况进行平衡计算，从而得到在正常生产情况下各种物料的量。通过物料平衡，在已知产品生产任务情况下，算出所需原材料，生成的副产品及废物等的生成量；或者在已知原材料投放的情况下算出产品，副产品及废物量。此外，通过物料衡算，不仅可算出原材料消耗定额，算出生产过程所需的热量或冷量，同时为设备选型和计算提供依据，物料衡算的结果直接关系到生产成本和车间运输量，对工厂技术经济指标有举足轻重的影响。 2.5.2物料衡算的方法与步骤

1.收集计算数据

（1）原料，辅料，中间产物及产品的规格 （2）过程中单位时间内的物流量 （3）有关消耗定额

（4）有关转化率，选择性，单程收率 （5）有关物理化学常数 2.画物料流程图

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根据计算任务画物料流程图或物料衡算方框图。画图的目的是为了物料衡算时分析问题，便于展开计算以及为建立方程式作好准备。因此，这种图要画得相当详尽，不但所有已知数据要标明在图上，那些待求的未知数据（以恰当的符号表示）也应一并标明在图上，还应画出所有物料线，并包括每股物料的名称，数量，组成及流向，以及与计算有关的工艺条件（如温度，压力，流量，配比等）。

3.确定衡算范围

在物料衡算中，会遇到较复杂的计算。为了便于计算，常采用划定衡算范围的方法。衡算范围一经划定，便可假想成为一个独立的体系，凡是通过边界进入体系的物料属于输入项，凡是穿越边界离开体系的物料属于输出项。 4.选定计算基准

若作为计算基准的数量在流程中是已知的，如已知单位时间内原料投放量，则以此数据为基准，采用“顺算法”，就能方便的计算出单位时间的产品，中间产品以及三废的各股物料量。若已知产品量，而中间的计算步骤很多，很难一下子算出原料量，此时可采取“倒推法”，即由已知产品量从后往前反算出其他各股物料量。倘若年产量在数值上太大，计算起来不方便，则可先按100千克或100摩尔原料（也可按任何别的方便的数量）出发进行计算。算出产品产量后，与实际产量进行比较，求出相差的系数，以此系数分别乘以原假设量，即可得到各股物料的实际量。

5.列出输入-输出物料平衡表

此表用来描述和识别所有进入体系和离开体系的物料。表中列出了已知量和要求解的未知量，有时还列出经过导出和计算的有关数据。 2.5.3物料衡算

生产任务： 年产20万吨聚氯乙烯 生产时间： 330天/年

每天生产量： （200000吨×1000）/330天=6.06×105千克/天 每小时生产量： (6.06×105)/24=2.53×103千克/小时 1 聚合釜物料衡算

去离子水纯度 100%

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氯乙烯纯度 99% 悬浮剂（聚乙烯醇） 97% 引发剂（过氧化二碳酸二异丙醇） 97%

缓冲剂（磷酸氢二钠） 99% 消泡剂（邻苯二甲酸二丁酯） 99% 转化率： 93% （1）进料

去离子水： 4.35×103千克/小时 氯乙烯： 2.72×103千克/小时 引发剂： 0.87千克/小时 悬浮剂 2.10千克/小时

缓冲剂 4.5 千克/小时 消泡剂 0.1千克/小时 （2）出料

去离子水： 3.93×103千克/小时 聚氯乙烯： 2.57×103千克/小时 氯乙烯： 50千克/小时 引发剂： 0.01千克/小时 悬浮剂 2.10千克/小时

缓冲剂 4.5 千克/小时 消泡剂 0.1千克/小时 杂质： 0.4千克/小时 聚合釜进料量见表2-2。

表2-2 聚合釜进料量

名称 去离子水： 氯乙烯： 引发剂： 悬浮剂

质量（千克/小时） 4.35×103千克/小时 2.72×103千克/小时 0.87千克/小时 2.10千克/小时