聚合装置氯乙烯单体回收热量恒算

单体回收热量恒算

1、单体回收量（t/d）：8.8t/h

满负荷时树脂产量:1200t/d

设计聚合转化率为85%,理论入料单体量为:1200/0.85=1411.8t/d, 未反应单体为:1412-1200=212t/d,每小时需要回收的单体量:212/24=8.84t/h。

2、排氮量（N m3/h）：17.5 N m3/h

单体回收每釜充氮12Nm3/h，入料釜数1454/42=35釜，每天充氮量：35*12=420N m3/h，每小时排氮：420/24=17.5 N m3/h。

3、进单体回收的氯乙烯组成：

氯乙烯8.84t/h，体积为：8.84*1000/62.5*22.4=3168N m3/h。

4、单体回收冷凝压力为0.505MPa（表压），0.606MPa（绝压），氯乙烯

分压为0.606*99.5%=0.602MPa，此压力下氯乙烯沸点为40℃。冷凝带有惰性气体的工艺物料时，一般比露点低5度，因无单体回收氮气/氯乙烯二元体系下氯乙烯的露点温度资料，此处按精馏全凝器7度水上水自动调节阀设定的氯乙烯冷凝温度值25℃计算。

因在避免氯乙烯液化堵塞管道，二段压缩机出口温度需大于液化温度，控制在45~55度为宜，清理单体回收压缩机循环水换热器，保证二段压缩机出口温度小于55摄氏度，此处按二段压缩机出口温度

55℃计算。

5、各物料的比热

6、冷凝过程

氯乙烯气体+氮气（55℃）→氯乙烯气体+氮气（25℃）

→氯乙烯液体+氮气（25℃）

7、冷凝热量

Q1=8.84*1000*0.907*(55-25)+17.5*1.25*0.858*(55-25)=

218166+563=218730KJ

Q2=8.84*1000*298.2=2636088KJ

Q=Q1+Q2=218730KJ+2636088KJ=2854818KJ

8、所需水量

因溴化锂机组问题，生产中7度水进出口温差约3~4℃（设计为5℃），设温差为4℃。

换热器热负荷：

Q=W c C pc△t

W c=Q/C pc△t=2854818KJ/4.191KJ/(Kg.K)/4K=170294Kg=170t=170m³

所需水量170m³/h。

9、实际生产情况，各釜周期不一样，出料时间无法平均分布，无法避免

一小时同时出料两釜。

一小时出两釜料：

回收单体量42*（1-85%）*2=12.6吨单体/小时，排氮25m³

Q1=12.6*1000*0.907*(55-25)+25*1.25*0.858*(55-25)=342846+804=

343650KJ

Q2=12.6*1000*298.2=3757320 KJ

Q= Q1+Q2=4100970KJ

W c=Q/C pc△t=4100970KJ/4.191KJ/(Kg.K)/4K=244687Kg=245t=245m³

10、管径核算

（1）若按平均出料，不考虑每小时出两釜料，管道内水的经验流速为3m/s。Wc=170m³

r2=Wc/（π*r2*3.142*u*3600）=0.005

r=0.07，R=2r=0.14，r=150mm，理论上设计能满足我厂生产要

求，实际生产情况是无法满足。

（2）按每小时出两釜料

Wc=π*r2*3.142*u*3600，管道内水的经验流速为3m/s。

r2=Wc/（π*r2*3.142*u*3600）=0.007

r=0.084，R=2r=0.084=0.167，R=200mm

由于我厂7度水压力不足，根据超声波实测流量计算流速为1.5m/s

r2=Wc/（π*r2*3.142*u*3600）=0.0144

r=0.120，R=2r=0.240，R=250mm

需新增DN250的7度水管道。