安徽建筑工业学院本科生毕业设计
其平均比热容Cp平均=4.180KJ/（kg℃）=0.997kmol/（kg℃） ∴Q注=0.997×9512.8/τ反×37=350917.679/τ反
最大移热量Qmax=Q夹+Q挡+Q注=2719585.2+350917.679/τ反 物料总放热量 Q总=G×X%×ΔH℃ 加入总物料量 G=28.14×842.3=23702.3kg ΔHx=366kcal/kg·VCM，x%为转化率 取热负荷指数 R=1.3 R=(Qmax-τ反)/Q总 τ反=R·Q总/Qmax=1.3×23702.3×0.85×366/（2719585.2+350917.679）=3.4h
④ 引发剂用量
引发剂用量 Nr=N0(1-[I]/[I0])=N0(1-e-0.693τ/τ1/2) ∴N0=Nr（1-e-0.693τ/τ1/2）
引发剂的理论消耗量取Nr1.1mol/tvcm 引发剂的半衰期 lnτ1/2=A/T-B
式中 A=15108 B=45.484 T=273.15+57=330.154 Lnτ1/2=15108/330.15-45.484=0.277 τ1/2=1.32h
N0=Nr（1-e0.6933×3.4/1.32）=1.32mol/tvcm 实际加入量EHP量（分子量346）：1.32×346×842.3×28.14×106=10.83kg/釜
⑤ 缓冲剂用量 缓冲剂=单体×3.5/104 缓冲剂用量=（3.5/104）×28.17×842.3=8.30kg/釜
⑥ 分散剂用量
88% PVA 4.8kg 72.5% PVA 11.238kg
⑦ 终止剂（ATSC）
ATSC=[I]/2=10.83/2=5.41kg/釜 出料（以釜为标准）
出料中的PVC量：28.14×842.3×0.85×0.99=19945.5kg 损失的PVC量：28.14×842.3×0.85×0.01=201.5kg 未反应VCM：28.14×842.3×0.15=3555.3kg 脱盐水：31.29×984.7=30811.3kg 回收VCM：28.14×842.3×0.15×0.85=3022kg 剩余VCM：3555.3-3022=533.3kg （4）物料平衡表
表一 物料衡算表
序号 品名 进料量（kg） 出料量（kg） 1 VCM 33702.3 回收3022 剩余533.3
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年产3万吨聚氯乙烯聚合车间工艺设计
2 PVC 29945.5 损失201.5
3 脱盐水 30811.3 30811.34 4 注入水 9512.8 9512.8 5 EHP 10.83 10.83 6 ATSC 5.41 5.41 7 缓冲剂 8.30 8.30 8 分散剂 16.038 16.038 合计 64066.9783 64066.978
2.1.2 混料槽
（1）物料平衡图
图2 混料槽物料平衡图
（2）已知数据
进料PVC：19945.5kg 收率 99.5%
水、助剂： 30811.3+9512.8+10.83+5.41+8.30+16.038=40364.678kg 进料VCM 533.3kg 出混料槽VCM含量为7000ppm （3）计算
出料中的PVC量：19945.5×0.995=19845.77kg
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损失的PVC量：19945.5×0.005=99.73kg 设出料中VCM为Xkg
X/(19845.77+40364.78+X)=7000×10-6 ∴X=422.68kg
回收VCM：533.3-422.68=110.62kg （4）物料平衡表
表二混料槽物料平衡图
序号 品名 进料量（kg） 出料量（kg） 1 PVC 19945.5 19845.77 损失99.73 2 VCM 533.3 422.68
回收110.62 3 水、助剂 40364.678 40364.678 合计 60843.478 60843.478 2.1.3汽提塔
（1）物料平衡图
图3 汽提塔物料平衡图 （2）已知数据
塔顶数据：75～80℃ 塔底温度：t底=110℃
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年产3万吨聚氯乙烯聚合车间工艺设计
出汽提塔的VCM为50ppm
收率：99.5% 产量为3万吨/年
年工作时间数：7000h PVC含水量：0.3% （3）计算 ① PVC的进料量
每小时生产纯干：3×107×（1-0.003）/7000=4062.8kg/h 考虑以下各步收率
汽提塔：99.5% 离心机：99% 沸腾床：99% 包装：98.5% 故汽提塔进料中含PVC
GPVC=4062.8/(0.995×0.99×0.99×0.985)=4229.57kg 以PVC为基准 转化系数4229.57/19845.77 ② 水、助剂的量
水、助剂：（4229.57/19845.77）×40364.678=8602.6kg/h ③ VCM的量
VCM：（4229.57/19845.77）×422.68=90.08kg/h ④ 热量计算
a.取塔顶温度为80℃，塔底温度为110℃ 对于VCM t平均=（80+100）/2=95℃ VCM比热Cp90℃=26.602cal/克分子℃ Cp100℃=27.19cal/克分子℃
用内插法求得Cp95℃=26.605cal/克分子℃=0.4257kcal/kg℃ 110℃VCM汽化热ΔHVCM=3034cal/克分子=48.5kcal/kg 水的比热Cp90℃=4.22J/kg℃
Cp100℃=4.208KJ/kg·℃
Cp95℃=4.214KJ/kg·℃=1.007kcal/kg·℃
b、3atm大气压下求水蒸气的焓及温度（3atm=304Pa） 水蒸气的焓 ΔH300kPa=2728.5KJ/kg ΔH350kPa=2736.1KJ/kg
水蒸气的温度t300kPa=133.3℃ t350kPa=138.8℃
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分别用内插法得
ΔH3atm=2729.1KJ/kg=651.98kcal/kg t3atm=133.7℃
C、1atm大气压下 110℃水的焓=461.34KJ/kg=110.21kcal/kg 设蒸汽冷凝放热量为Q放，通入蒸汽量为ykg/h ∴Q放=y（651.98-110.21）=541.77y
设物料吸收热量为Q1 部分VCM气化吸热为Q2 ∴Q吸=Q1+Q2=Q放
Q1=CpPVCWPVCt+CpPVCWVCMt+CpH2ot Cp=1.8422KJ/kg℃=0.44kcal/kg℃
∴Q1=0.44×4229.57×（110-80）+0.4257×90.08×（110-80）+1.007×8602.6×（110-80）=316865.26kcal/h 设从塔顶回收xkg/hVCM ∴Q2=48.5x
∴Q吸=Q1+Q2=316865.26+48.5x=541.77y （1） 汽提塔出料中VCM含量为50ppm
（90.08-x）/[4229.57×0.995+8602.6+(90.08-x)+y]=50×10-6
（2） 联立（1）（2） 解得： x=89.41 y=592.62
∴出料中VCM：90.08-89.41=0.67kg/h 出料中PVC:4229.57×0.995=4208.42kg/h 损失PVC:4229.57-4208.42=21.15kg/h （4）物料平衡表
表三 汽提塔物料平衡表
序号 品名 进料量（kg） 出料量（kg） 1 PVC 4229.57 4208.42 损失21.15 2 VCM 90.08 0.67
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