年產(chǎn)五萬(wàn)噸聚苯乙烯聚合工段工藝設(shè)計(jì)(已修改)
2025-06-18 23:23 本頁(yè)面
【正文】 北京理工大學(xué)珠海學(xué)院2011屆畢業(yè)生畢業(yè)設(shè)計(jì)年產(chǎn)5萬(wàn)噸聚苯乙烯聚合工段工藝設(shè)計(jì)摘 要可發(fā)性聚苯乙烯（Expandable PolyStyrene，簡(jiǎn)稱EPS）通稱聚苯乙烯和苯乙烯系共聚物，是一種樹(shù)脂與物理性發(fā)泡劑和其它添加劑的混合物。最常見(jiàn)的可發(fā)性聚苯乙烯是含有作為發(fā)泡劑的戊烷的透明PS粒料。本設(shè)計(jì)為年產(chǎn)5萬(wàn)噸可發(fā)性聚苯乙烯聚合工段工藝設(shè)計(jì)，反應(yīng)機(jī)理是自由基聚合，采用懸浮聚合工藝，以苯乙烯為單體，水做懸浮介質(zhì)，采用低溫懸浮聚合一步法生產(chǎn)工藝。此方法是將苯乙烯單體、引發(fā)劑、分散劑、水、發(fā)泡劑和其他助劑一起加入反應(yīng)釜內(nèi),聚合后得含發(fā)泡劑的樹(shù)脂顆粒,經(jīng)洗滌、離心分離和干燥,制得可發(fā)性聚苯乙烯珠粒產(chǎn)品；針對(duì)聚合反應(yīng)釜進(jìn)行了物料衡算、熱量衡算，在此基礎(chǔ)上通過(guò)分析工藝流程，選擇出了工藝設(shè)備并計(jì)算，繪制了帶控制點(diǎn)的流程圖、并編制了設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)和計(jì)算書(shū)。關(guān)鍵詞：可發(fā)性聚苯乙烯 懸浮聚合 物料衡算 工藝設(shè)計(jì)Annual production capacity of 50,000 tons of polystyrene polymerization process design sectionAbstractExpandable Polystyrene (Expandable PolyStyrene, referred to as EPS) monly known as the Department of polystyrene and styrene copolymer is a kind of mixture with resin the physical blowing agent and other additives mixture. The most mon is to be made of polystyrene with npentane as a blowing agent aggregates of transparent PS.
The design is about of polystyrene polymerization process section that the annual production capacity is 50,000 tons, The reaction mechanism is free radical polymerization, suspension polymerization process used styrene as monomer, water suspension medium done using onestep production of lowtemperature suspension polymerization process. This method is adding styrene monomer, initiator, dispersing agent, water, blowing agent and other auxiliaries to reactor, the polymer containing a foaming agent, after the resin particles by washing, centrifugal separation and drying, the system may be made of polystyrene beads products。 mainly contrapose the polymerization reactor carried out for material balance, heat balance, in this based on the analysis process to select out of the process equipment and calculate and draw the flow chart with control points. And the preparation of the design specifications and calculations of the book.Key Words：Expandable PolyStyrene Suspension Technique Craft calculation Technological design目 錄年產(chǎn)5萬(wàn)噸聚苯乙烯聚合工段工藝設(shè)計(jì) I摘 要 IAbstract II1緒論 1 1 1 1 2 2 2 3 3 3 3 3 3 42 工藝論證 5 5 5 工藝路線 5 5 5 6 6 6 7 7 7 8 8 8 8 9 9 9 93 聚合工段工藝和生產(chǎn)流程 11 11 1原料及公用工程條件 11 11 12 12 134 物料衡算 15 15 15 15 165 聚合工段熱量衡算 186 設(shè)備計(jì)算 21 21 21 21 21 21 23 24 24 24 25 25 25 25： 25 26 27 27參考文獻(xiàn) 28附錄1 設(shè)備一覽 29謝 辭 31311 緒論聚苯乙烯是指由苯乙烯單體經(jīng)自由基縮聚反應(yīng)合成的聚合物，英文名稱為Polystyrene, 簡(jiǎn)稱PS。它是一種無(wú)色透明的熱塑性塑料，具有高于攝氏100度的玻璃轉(zhuǎn)化溫度，因此經(jīng)常被用來(lái)制作各種需要承受開(kāi)水的溫度的一次性容器，以及一次性泡沫飯盒等。通常的聚苯乙烯為非晶態(tài)無(wú)規(guī)聚合物，具有優(yōu)良的絕熱、絕緣和透明性，長(zhǎng)期使用溫度0～70℃，但脆，低溫易開(kāi)裂。此外還有全同和間同立構(gòu)聚苯乙烯。全同聚合物有高度結(jié)晶性。聚苯乙烯（PS）包括普通聚苯乙烯，發(fā)泡聚苯乙烯（EPS)，高抗沖聚苯乙烯（HIPS）及間規(guī)聚苯乙烯（SPS）。普通聚苯乙烯樹(shù)脂為無(wú)毒，無(wú)臭，無(wú)色的透明顆粒，似玻璃狀脆性材料，其制品具有極高的透明度，透光率可達(dá)90％以上，電絕緣性能好，易著色，加工流動(dòng)性好，剛性好及耐化學(xué)腐蝕性好等。普通聚苯乙烯的不足之處在于性脆，沖擊強(qiáng)度低，易出現(xiàn)應(yīng)力開(kāi)裂，耐熱性差及不耐沸水等。普通聚苯乙烯樹(shù)脂屬無(wú)定形高分子聚合物，聚苯乙烯大分子鏈的側(cè)基為苯環(huán)，大體積側(cè)基為苯環(huán)的無(wú)規(guī)排列決定了聚苯乙烯的物理化學(xué)性質(zhì)，性脆等?？砂l(fā)性聚苯乙烯為在普通聚苯乙烯中浸漬低沸點(diǎn)的物理發(fā)泡劑制成，加工過(guò)程中受熱發(fā)泡，專用于制作泡沫塑料產(chǎn)品。高抗沖聚苯乙烯為苯乙烯和丁二烯的共聚物，丁二烯為分散相，提高了材料的沖擊強(qiáng)度，但產(chǎn)品不透明。間規(guī)聚苯乙烯為間同結(jié)構(gòu)，采用茂金屬催化劑生產(chǎn)，是近年來(lái)發(fā)展的聚苯乙烯新品種，性能好，屬于工程塑料。基本物理性質(zhì)：比重：：％—％ 成型溫度：170℃—250℃ 物料性能：電絕緣性(尤其高頻絕緣性)優(yōu)良，無(wú)色透明，透光率僅次于有機(jī)玻璃，著色性耐水性，化學(xué)穩(wěn)定性良好，強(qiáng)度一般，但質(zhì)脆，易產(chǎn)生應(yīng)力脆裂，不耐苯﹑汽油等有機(jī)溶劑。適于制作絕緣透明件﹑裝飾件及化學(xué)儀器﹑光學(xué)儀器等零件。成型性能：，吸濕小，不須充分干燥，不易分解，但熱膨脹系數(shù)大，易產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力。流動(dòng)性較好，可用螺桿或柱塞式注射機(jī)成型。 ，高模溫，低注射壓力，延長(zhǎng)注射時(shí)間有利于降低內(nèi)應(yīng)力，防止縮孔變形。 ，澆口與塑件圓弧連接，以免去處澆口時(shí)損壞塑件脫模斜度大，頂出均勻塑件壁厚均勻，最好不帶鑲件，如有鑲件應(yīng)預(yù)熱。目前世界上聚苯乙烯的主要生產(chǎn)廠家有美國(guó)的 Dow Chemical、Huntsman、Fina、Mobil、Chevron、Amoco、德國(guó)的BASF、日本的旭化成、三井東壓、三菱化成等。這些公司的聚苯乙烯生產(chǎn)技術(shù)各有特點(diǎn)。國(guó)內(nèi)PS 生產(chǎn)工藝技術(shù)的發(fā)展可分為3個(gè)階段：一是60—80年代初的摸索階段。其技術(shù)以小本體法和懸浮法為主，較為落后，裝置規(guī)模均在萬(wàn)噸以下，如上海高橋石油化工公司、金陵石油化工有限責(zé)任公司和中國(guó)石油蘭州石化分公司(簡(jiǎn)稱蘭州石化)等。二是80年代末期到90年代中期的發(fā)展階段。其技術(shù)以引進(jìn)技術(shù)為主，所引進(jìn)的技術(shù)均采用當(dāng)時(shí)世界上較先進(jìn)的連續(xù)本體聚合工藝。通過(guò)對(duì)這些引進(jìn)技術(shù)的消化吸收
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