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20万吨聚氯乙烯生产工艺 25
3
+3/2120）/0.8
Vh???n=7.2 m3
m??=5.2m3
V?2.碱中和釜
聚氯乙烯流量：2.57×103千克/小时 密度：0.93×103千克/立方米 水流量： 103.5千克/小时 密度：0.7972×103千克/立方米 碱水流量： 47.6千克/小时 密度：0.6876×103千克/立方米 杂质流量： 3千克/小时 . 密度：2.12×103千克/立方米 Vh=V1+V2+V3+V4
=2.57×103/930+103.5/792.2+47.6/687.6+3/2120 =3.3m3
V?Vh???n=8.3 m3
m??
3.2.2塔（釜）的高度与直径的计算
1.对于聚合釜
设釜内径为DO，筒高为H，高径比r=1
?V?VO= DO2?H[8]
4VO——封头容积
DO=34V??34?1.1?1.12m 3.14查《压力容器与化工设备实用手册》P256表2-2-6椭圆形封头尺寸与质量取DO=1100mm，则封头直边高度h0=25mm，曲边高度h1=275mm，容积VO=0.198m3
4(V?VO)4?(1.1?0.198)H???0.95m
?DO23.14?1.1?1.1H0.95r???0.86
DO1.12对于碱中和釜
设釜内径为DO，筒高为H，高径比r=1
?V?VO= DO2?H
4VO——封头容积
20万吨聚氯乙烯生产工艺 26
DO=34V??34?1.76?1.31m 3.14查《压力容器与化工设备实用手册》P256表2-2-6椭圆形封头尺寸与质量
取DO=1300mm，则封头直边高度h0=25mm，曲边高度h1=325mm，容积VO=0.321m3
H?4(V?VO)4?(1.76?0.321)?D??1.3?1.3?1.08m
O23.14r?HD?1.08?0.83
O1.33.2.3釜壁厚计算
根据《化工设备设计基础》选用钢号 0Cr18Ni9 钢板标准 GB 4237 参考《钢板许用应力》 计算厚度?
??PDi[8] 2[?]???P实际壁厚?d
?d???C
C?C1?C2
式中： C——壁厚附加量
C1——钢板负偏差 C2——腐蚀裕量
1.对于聚合釜
??PDi0.1?11002[?]???P?2?114?0.85?0.1?0.57mm
壳体加工成形后（不包括腐蚀裕量）的最批小壁厚按下列条件确定： （1） 碳素钢和低合金钢制容器不小于3mm （2） 高合金钢制容器不小于2mm[9] 所以??2mm
查《化工设备设计基础》钢板副偏差表3-13 C1=0.13mm C2=2mm
(3-2) 20万吨聚氯乙烯生产工艺 27
壁厚附加量
C?C1?C2?0.13?2?2.13mm
取C?4mm
实际壁厚?d???C?2?4?6mm 2.对于碱中和釜
??PDi0.1?1300??0.67mm
2[?]???P2?114?0.85?0.1壳体加工成形后（不包括腐蚀裕量）的最小壁厚按下列条件确定： （1） 素钢和低合金钢制容器不小于3mm （2） 高合金钢制容器不小于2mm 所以??2mm
查《化工设备设计基础》钢板副偏差表3-13 C1=0.13mm C2=2mm 壁厚附加量
C?C1?C2?0.13?2?2.13mm
取C?4mm
实际壁厚?d???C?2?4?6mm 3.对于旋风干燥釜
??PDi0.1?1300??0.67mm
2[?]???P2?114?0.85?0.1壳体加工成形后（不包括腐蚀裕量）的最小壁厚按下列条件确定： （1） 素钢和低合金钢制容器不小于3mm （2） 高合金钢制容器不小于2mm 所以??2mm
查《化工设备设计基础》钢板副偏差表3-13 C1=0.13mm C2=2mm 壁厚附加量
C?C1?C2?0.13?2?2.13mm
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取C?4mm
实际壁厚?d???C?2?4?6mm 3.2.4传热元件计算 1.换热面积的计算 （1）聚合釜 冷却剂移走的热量
Q2=4974148.4×6.9=34321623.96KJ
Q?K?S??t Q34321623.96S???635.5K??t600?21.5?4.1868（2）碱中和釜 碱中和移走的热量
Q2=299983×6.9=2069882.7KJ
Q?K?S??t Q2069882.7S???43.47K??t600?19?4.1868（3）旋风干燥釜 旋风干燥移走的热量
Q2=189637.3×6.9=1308497.37KJ
Q?K?S??t Q1308497.37S???34.71K??t600?15?4.18682 夹套高度
Hj?V??V封?Di2/4V——罐体容积；[10] (3-3)
?——装料系数；Di——筒体内径；查《化工设备机械基础》壳体直径在800mm~1800mm时，夹套直径取Di+100mm
3.2.5搅拌器的选择 1.搅拌器的选择
聚氯乙烯产品及其原料均为低黏度流体，所以采用推进式搅拌器。