氯化聚氯乙烯(CPVC)树脂是PVC树脂氯化改性的产品，它在使用温度、强度、耐候性能等方面比PVC树脂有明显提高。CPVC树脂的优良性能使其在塑料、橡胶、建材、油漆、涂料、颜料等领域具有广泛的应用。目前国内企业生产涂料用CPVC树脂采用水析脱挥工艺进行氯苯的脱除，由于工艺中存在许多不尽合理之处，从而造成生产过程中氯苯流失严重，每生产1吨CPVC树脂流失氯苯约455公斤，既增加了产品的制造成本，又对环境造成严重污染。对生产装置中各流失点的氯苯流失原因进行了分析，结果表明，现有水析工艺的热水中氯苯含量高是造成氯苯流失的主要原因。 本文以CPVC氯化液的脱挥为研究对象，针对现有水析工艺的不足，提出了气相喷雾与错流汽提耦合脱挥新工艺，系统地研究了工艺涉及的雾化、喷嘴压降、脱挥过程的热质传递等化学工程问题。论文还采用活性炭吸附法对含氯苯的排放气体进行深度净化，研究了不同温度下活性炭对氯苯气体的动态吸附过程。 论文的主要研究内容和结论如下： 1.采用Y型气流式喷嘴对氯化液在气相中进行雾化，考察了气速、液气质量比等操作条件对喷嘴雾化性能的影响。实验结果表明，滴径的累积体积分布服从Rosin-Rammler分布；当氯化液质量流量WL一定时，Sauter平均滴径SMD∝WG-1.346；当水蒸汽质量流量WG一定时，SMD∝WL0.371。通过对雾化过程影响因素的分析，采用三参数经验方程对平均滴径SMD进行了关联，得到了氯化液雾化滴径的经验关联式：SMD=12917.9u-0.932Gm0.356 2.在对气流雾化过程理论分析的基础上，建立了针对Y型气流式喷嘴雾化过程的随机分裂模型。并以随机分裂模型为基础，结合液滴分裂时间和液滴运动规律，推导得到平均滴径的模型方程。根据实验数据确定了模型的相关参数，模拟计算结果和实验结果吻合，表明所建模型可以预测平均滴径及其与滴径分布之间的关系。平均滴径的模型方程为：SMD=404.2-66.5(uG/1+m)1/3 3.根据Y型喷嘴内气液两相的流动特征，对Y型喷嘴的压降进行了理论分析，认为Y型喷嘴的总压降主要由动量交换压降和摩擦阻力压降组成。以空气和水为介质，在冷模装置上研究了大流量Y型喷嘴的压降。实验结果表明，经过约10倍喷嘴直径的距离后，Y型喷嘴内各种物流之间的混合过程基本结束；对于实验范围内的各个流动系统，物流的物性对动量交换系数K的影响较小，K主要与动量比M有关，各个流动系统中K与M的关系近似满足：K=1+0.256M0.223 根据K与M的经验关联式，对实验各工况下Y型喷嘴的压降进行了模拟计算，计算结果和实验值吻合较好。 4.在热模实验装置上，考察了本文提出的气相喷雾与错流汽提耦合脱挥工艺的脱挥效果。实验结果表明，氯化液中的氯苯的气相脱除率达到98.7﹪以上，从汽提室流出的热水中氯苯含量小于15mg·L-1，流出口处气相氯苯含量为70～220mg·L-1。对实验得到的树脂进行了质量检测，结果表明，气相喷雾与错流汽提耦合脱挥工艺得到的树脂都达到了一等品的质量要求，与水析工艺相比，新工艺得到的树脂的热分解温度大幅提高。建立了气相喷雾脱挥过程的热质传递模型并进行了模拟计算，计算结果表明，模型可以较好的描述氯化液的气相喷雾脱挥过程。 5.研究了废气中的氯苯在活性炭固定床上的吸附过程。对不同温度下氯苯在活性炭中的吸附特性进行了测定，并用过热蒸汽对活性炭吸附的氯苯进行了脱附回收。采用线性平衡吸附体系的动力学模型对实验数据进行了关联，得到了活性炭吸附氯苯的总传质系数和吸附带长度，结果表明，吸附温度升高时，总传质系数减小，吸附带长度增大。根据模型计算得到的穿透曲线与实验结果进行了比较，两者吻合较好。 本文提出了氯化液的脱挥新工艺，研究成果为今后工业装置的开发和设计提供了理论和计算基础，可望实现氯化聚氯乙稀树脂的清洁化生产。