懸浮聚合法年產(chǎn)30萬(wàn)噸聚氯乙烯車(chē)間工藝設(shè)計(jì)-資料下載頁(yè)

　　

【正文】 Q = kJh1。 春季氣流干燥熱量衡算平衡一覽表名稱(chēng)輸出kJ/h輸入kJ/h氣化水分耗熱量 0物料升溫耗熱量損失的熱量 00廢氣帶走熱量0補(bǔ)充的熱量 0預(yù)熱器的熱負(fù)荷0合計(jì)由XI圖可查的，H0= kg(水)/ kg(干空氣)。絕干物料的處理量W=，H0 =H1，ω0=247。(1－)=，ω1=247。(1－)= ，水分氣化量W1=。濕物料比熱容為：cm1=+= kJ/(kg℃) cm2=+= kJ/(kg℃)氣體的焓為：i0=(+) +2490 = kJ/ kg(干空氣)h1i1=(+) 145+2490 = kJ/ kg(干空氣) h1。由熱量衡算和物料衡算式可知：H2= kg(水)/ kg(干空氣)空氣用量為： G=(－)= kg(干空氣)/h預(yù)熱器的熱負(fù)荷 Q=(－) =h1氣化水分耗熱量 Q1= (2490+85－55)= kJh1物料升溫耗熱量 Q2=(75－55)= kJh1廢氣帶走熱量 Q3=(85－)= kJh1損失的熱量 Q損== kJh1補(bǔ)充的熱量 Q補(bǔ)= Q1 +Q2 +Q3+Q損－Q = kJh1。 夏季氣流干燥熱量衡算平衡一覽表名稱(chēng)輸出kJ/h輸入kJ/h氣化水分耗熱量 0物料升溫耗熱量損失的熱量 00廢氣帶走熱量0補(bǔ)充的熱量 0預(yù)熱器的熱負(fù)荷0合計(jì)由XI圖可查的，H0= kg(水)/ kg(干空氣)，設(shè)廢氣出口溫度為0℃絕干物料的處理量W=，H0 =H1，ω0=247。(1－)=，ω1=247。(1－)= ，水分氣化量W1=。濕物料比熱容為：cm1=+= kJ/(kg℃) cm2=+= kJ/(kg℃)。氣體的焓為：i0=(+) +2490 = kJ/ kg(干空氣)h1i1=(+) 145+2490 = kJ/ kg(干空氣) h1。由熱量衡算和物料衡算式可知：H2= kg(水)/ kg(干空氣)空氣用量為：G=(－)= kg(干空氣)/h預(yù)熱器的熱負(fù)荷 Q=(－) =h1氣化水分耗熱量 Q1= (2490+85－55)= kJh1物料升溫耗熱量 Q2=(75－55)= kJh1廢氣帶走熱量 Q3=(85－)= kJh1損失的熱量 Q損== kJh1補(bǔ)充的熱量 Q補(bǔ)= Q1 +Q2 +Q3+Q損－Q = kJh1。名稱(chēng)輸出kJ/h輸入kJ/h氣化水分耗熱量 0物料升溫耗熱量損失的熱量 00廢氣帶走熱量0補(bǔ)充的熱量 0預(yù)熱器的熱負(fù)荷0 合計(jì)由XI圖可查的，H0= kg(水)/ kg(干空氣)絕干物料的處理量W=，H0 =H1，ω0=247。(1－)=，ω1=247。(1－)= ，水分氣化量W1=。濕物料比熱容為：cm1=+= kJ/(kg℃) cm2=+= kJ/(kg℃)。氣體的焓為：i0=(+) ()+2490 = kJ/ kg(干空氣)h1i1=(+) 145+2490 = kJ/ kg(干空氣) h1。由熱量衡算和物料衡算式可知：H2= kg(水)/ kg(干空氣)空氣用量為：G=()= kg(干空氣)/h預(yù)熱器的熱負(fù)荷 Q=(+) =h1氣化水分耗熱量 Q1= (2490+85－55)= kJh1物料升溫耗熱量 Q2=(75－55)= kJh1廢氣帶走熱量 Q3=(85－0)= kJh1損失的熱量 Q損== kJh1補(bǔ)充的熱量 Q補(bǔ)= Q1 +Q2 +Q3+Q損－Q = kJh1。名稱(chēng)輸出kJ/h輸入kJ/h氣化水分耗熱量 0物料升溫耗熱量損失的熱量 00廢氣帶走熱量0補(bǔ)充的熱量0預(yù)熱器的熱負(fù)荷0合計(jì) 沸騰床的熱量計(jì)算[16,34,39] 相關(guān)數(shù)據(jù)的選擇和設(shè)定濕物料進(jìn)口溫度：θ1=65℃(含水3% )產(chǎn)品PVC出口溫度：θ3=40℃(% )濕物料在第Ⅴ室的出口溫度：θ2=75℃熱風(fēng)的入口溫度：t1=120℃熱風(fēng)經(jīng)沸騰床Ⅰ到Ⅴ室，出第Ⅴ室溫度：t2=60℃第Ⅵ室冷風(fēng)溫度：冬季：進(jìn)口－4℃ 出口：0℃ 夏季：進(jìn)口20℃ 出口：35℃熱水入口溫度：90℃，經(jīng)Ⅰ到Ⅴ室出口溫度：80℃其中：熱空氣提供的熱量是干燥所需總熱量的的15%； 熱水提供的熱量是干燥所需總熱量的的85%； 冷風(fēng)用量占熱風(fēng)用量的1/5(體積流量)； 第Ⅵ室通冷卻水進(jìn)口溫度：10℃，出口溫度：30℃； 單位面積的風(fēng)量是相等的； PVC絕干物料進(jìn)料為： kg/ h，H2O： kg/ h；廠址的氣溫和濕度為： 夏季平均氣溫：℃ 平均相對(duì)濕度：49% 冬季平均氣溫：℃ 平均相對(duì)濕度：59%。 熱量衡算1. 干空氣用量的計(jì)算(1) 被蒸發(fā)的水分質(zhì)量公式：W=G1(H1H2) ()式中：G1：絕干物料進(jìn)沸騰床的流量，G1= kg/ hH1：干燥前干濕基含水量 H1= kg/kg絕干物料H2：干燥后干基含水量 H2= kg/kg絕干物料則W =()= kg/ h由設(shè)定值知有15%的熱量由空氣提供，所以有15%的水分被熱風(fēng)干燥W15%== kg/ h。(2) 空氣濕度的計(jì)算 由空氣—水系統(tǒng)的焓—溫度圖可查知：冬季：℃時(shí)，H0= kg/ kg絕干氣夏季：℃時(shí)，H0= kg/ kg絕干氣。(3) 熱量計(jì)算① 蒸發(fā)出的水分吸熱吸熱公式為：Q=W (I2I1) ()75℃時(shí)：I2= kJ/ kg ， 65℃時(shí)：I1= kJ/ kg可知Q1=()= kJ/ h。② 物料升溫吸熱 吸熱公式：Q =MCPΔt ()平均溫度為：t =(65+75)/2=70℃由聚氯乙烯和水的性質(zhì)的相關(guān)數(shù)據(jù)在平均溫度下用內(nèi)插法可算得：CP,PVC= kJ/(kgK) ，CP,H2O= kJ/(kgK) QPVC=(7565)= kJ/hQH2O=()(7565)= kJ/h可知：Q2= QPVC + QH2O = kJ/h③ 熱損失Q3(占10%)Q3/(Q1 + Q2 + Q3)=，解得：Q3= kJ/hQ總= Q1 + Q2 + Q3= kJ/h熱風(fēng)放熱量為：15%= kJ/h④ 熱風(fēng)放熱設(shè)有L(kg干空氣/ h)的熱風(fēng)放熱CH=+ ，CH：kJ/kg絕干氣℃ ()冬季：H1= kg/kg絕干氣，夏季：H1ˊ= kg/kg絕干氣可知冬季：Q=(+)(12060)L1= L1 L1= kJ/h ，L1= kg絕干氣/ h公式L1= ω/(H2 H1)，式中：ω為單位時(shí)間內(nèi)水分的蒸發(fā)量kg/ hH2=ω/ L1+ H1=+= kg/kg絕干氣夏季：Qˊ=(+)(12060)L1ˊ= L1ˊL1ˊ=H2ˊ=ω/ L1ˊ+ H1ˊ=+ = kg/ kg絕干氣綜上可得：冬季絕干空氣用量： kg絕干氣/ h夏季絕干空氣用量： kg絕干氣/ h冬季熱風(fēng)： (1+ H1) = kg/ h夏季熱風(fēng)： (1+ H1ˊ) = kg/ h2. 廢氣出口溫度t2的計(jì)算(1) 濕度的計(jì)算前五室出來(lái)的干空氣為：L冬= kg絕干氣/ h L夏= kg絕干氣/ h由前面計(jì)算知：H2冬= kg/kg絕干氣 H2夏= kg/ kg絕干氣已知溫度：t2=60℃，已知第六室冷風(fēng)用量為熱風(fēng)用量的1/5 則有：冬季：1/5L冬=1/5= kg絕干氣/ h夏季：1/5L夏=1/5= kg絕干氣/ h可設(shè)：冬：t進(jìn)=－4℃ t出=0℃夏：t進(jìn)=20℃ t出=35℃則出口處濕度為：冬：H=H11/6+H25/6= kg/kg絕干氣夏：Hˊ=H1ˊ1/6+H2ˊ5/6=(2) 由各處的焓值求t2公式為I=(+)t+2490H ()冬季： I1=(+)60+2490= kJ/ kg絕干氣I2=(+)0+2490= kJ/ kg絕干氣I總=5/6 I1+1/6 I2= kJ/ kg絕干氣由I總=(+)t2ˊ+2490解得： t2ˊ=℃ 夏季： I1=(+)60+2490= kJ/ kg絕干氣 I2=(+)0+2490= kJ/ kg絕干氣I總=5/6 I1+1/6 I2= kJ/ kg絕干氣由I總=(+)t2ˊˊ+2490解得：t2ˊˊ=℃ 綜上可得： 冬季出口溫度：t2ˊ=℃夏季出口溫度：t2ˊˊ=℃3. 冷卻水用量冷卻水：t進(jìn)=10℃ t出=30℃濕物料在第Ⅴ室出口溫度：θ2=75℃產(chǎn)品出口溫度：θ3=40℃PVC放熱量為：Q= mCP△t在40℃到75℃時(shí)，平均氣溫t=此時(shí)：Cp,pvc= kJ/(kgK) ，Cp,H2O= kJ/(kgK)QPVC=(75－40)= kJ/hQH2O=(－)(75－40)= kJ/hQ放熱= QPVC + QH2O =+= kJ/h冷卻水的焓值：10℃ I1= kJ/kg 30℃ I2= kJ/kg冷風(fēng)的焓值：冬季：I1=(+)t+2490H =(+)(5)+2490= kJ /kg絕干氣夏季：I1=(+)20+2490= kJ /kg絕干氣 冬季：I2=(+)0+2490= kJ /kg絕干氣夏季：I2=(+)35+2490= kJ /kg絕干氣冷風(fēng)用量： 冬季： kg干空氣/ h 夏季： kg干空氣/ h冷風(fēng)帶走的熱量為：冬季：Q=L冬(I2冬－I1冬) = kJ /h夏季：Q=L夏(I2夏－I1夏) = kJ /h冷卻水帶走的熱量為：Q=M()= M冬季： M= 解得：M= kg/ h夏季： M= 解得：M= kg/ h4. 熱水用量的計(jì)算由前面計(jì)算知：Q總= kJ /h熱水提供的熱量= Q總85% =85% = kJ /h熱水：t進(jìn)=90℃ I= kJ/kg t出=80℃ I= kJ/kg可知：G(－)= 可得熱水用量：G= kg/ h5. 預(yù)熱空氣蒸汽用量設(shè)循環(huán)水使用中無(wú)熱量損失，蒸汽為300 kPa，℃，I= kJ/kg100℃的水，I= kJ/kg冬季：I120℃－ ℃=(+)(120+)= kJ/kgL冬(I120℃－ ℃=)==G()可得：G= kg/ h夏季：I120℃－ ℃=(+)(120－)= kJ/kgL夏(I120℃－ ℃)== G(－)可得：G= kg/ h6. 沸騰床干燥熱效率干燥熱效率：η=蒸發(fā)水分所需熱量/向干燥系統(tǒng)輸入總熱量100% η=Q/Q總=100%=%5 設(shè)備選型 聚合釜的選擇 釡外型尺寸及內(nèi)部構(gòu)件輔助設(shè)備的參數(shù)[40] 135m3PVC聚合釜的技術(shù)特性表[40]指標(biāo)釜體夾套釜體設(shè)計(jì)壓力/Mpa設(shè)計(jì)溫度/℃工作介質(zhì)容積／m2傳熱面積/ m2內(nèi)徑 壁厚高徑比主體材料腐蝕裕度/mm焊縫系數(shù)容器類(lèi)別內(nèi)表面處理159 159VCM 水 135 —，，體外冷凝器3404200mm(24+3) mm 51 mm6mmSA516Gr70＋SA240 316L SA285B/SA105 1 Ⅱ釜內(nèi)表面拋光Ra ～ ， 內(nèi)件外表面拋光Ra 傳