年產(chǎn)11萬(wàn)噸順丁橡膠生產(chǎn)工藝設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)(已修改)
2025-07-07 06:39 本頁(yè)面
【正文】 北京化工大學(xué) 化學(xué)工程學(xué)院設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)題 目：學(xué) 生： 班 級(jí)： 學(xué) 號(hào)： 指導(dǎo)教師： 2014年12月 目錄工藝設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 設(shè)計(jì)任務(wù) 設(shè)計(jì)任務(wù) 文獻(xiàn)綜述 原輔材料性質(zhì)及技術(shù)規(guī)格 產(chǎn)品性質(zhì)及技術(shù)規(guī)格 順丁橡膠的結(jié)構(gòu) 順丁橡膠的性能 順丁橡膠的用途 生產(chǎn)中成品膠質(zhì)量指標(biāo) 危險(xiǎn)性物料的主要物性 原材料的消耗定額 5工藝說(shuō)明[6] 生產(chǎn)方法、工藝技術(shù)路線及工藝特點(diǎn) 生產(chǎn)方法 工藝技術(shù)路線的確定 生產(chǎn)流程說(shuō)明 主要流程工藝 主要工藝流程說(shuō)明 聚合工藝 凝聚工藝 橡膠的后處理 單體及溶劑回收工藝 三廢處理 9工藝計(jì)算及主要設(shè)備設(shè)計(jì) 物料衡算 10 計(jì)算的基礎(chǔ)數(shù)據(jù) 計(jì)算基準(zhǔn) 1熱量衡算 2計(jì)算的基礎(chǔ)數(shù)據(jù) 2各釜對(duì)流傳熱系數(shù)a和傳熱系數(shù)K的計(jì)算 2各釜熱量衡算 2聚合釜的計(jì)算和選型 基礎(chǔ)數(shù)據(jù) 3聚合釜總?cè)莘e及臺(tái)數(shù)的確定 3聚合釜攪拌功率的計(jì)算 31工藝控制條件及自控設(shè)計(jì) 3控制指標(biāo) 3開(kāi)停車(chē) 34附圖 35參考文獻(xiàn) 37 工藝設(shè)計(jì)基礎(chǔ)、設(shè)計(jì)任務(wù) 、設(shè)計(jì)任務(wù)（純度99%）生產(chǎn)工藝設(shè)計(jì)，順丁橡膠生產(chǎn)工藝由聚合工段和后處理工段兩大部分組成，本設(shè)計(jì)的主要任務(wù)是：1. 聚合釜、終止釜和凝聚釜的物料衡算2. 聚合釜的熱量衡算；聚合釜的計(jì)算和選型3. 設(shè)計(jì)出聚合工段帶工藝控制點(diǎn)的工藝流程圖由于本設(shè)計(jì)為假定設(shè)計(jì)，所以設(shè)計(jì)任務(wù)中其他項(xiàng)目如：廠區(qū)或廠址、主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)、原料的供應(yīng)、技術(shù)規(guī)格以及燃料種類(lèi)、水電汽的主要來(lái)源，與其他工業(yè)企業(yè)的關(guān)系，建廠期限、設(shè)計(jì)單位、設(shè)計(jì)進(jìn)度及設(shè)計(jì)階段的規(guī)定等均從略。、文獻(xiàn)綜述目前世界上大部分順丁橡膠生產(chǎn)采用溶液聚合法[1]。關(guān)于順丁橡膠生產(chǎn)技術(shù)的進(jìn)展，主要體現(xiàn)在催化劑、分子量調(diào)節(jié)、生產(chǎn)工藝、新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)以及裝置設(shè)備等方面。因此，對(duì)順丁橡膠生產(chǎn)工藝進(jìn)行研究，具有一定的積極意義。工藝展望 1. 進(jìn)一步優(yōu)化催化體系和工藝條件[1]2. 積極開(kāi)拓順丁橡膠應(yīng)用領(lǐng)域3. 聚合溫度進(jìn)一步提高，利于聚合、凝聚和節(jié)能[2] 4. 應(yīng)加強(qiáng)新產(chǎn)品開(kāi)發(fā),滿(mǎn)足市場(chǎng)需求[3] 順丁橡膠是順式1,4聚丁二烯橡膠的簡(jiǎn)稱(chēng)，由丁二烯聚合得到。順丁橡膠是目前世界上第二通用合成橡膠，與天然橡膠和丁苯橡膠相比，硫化后的順丁橡膠的耐寒性、耐磨性和彈性特別優(yōu)異，動(dòng)負(fù)荷下發(fā)熱少，耐老化性好，易與天然橡膠、氯丁橡膠或丁腈橡膠并用，主要用于輪胎加工行業(yè)，在傳送帶、傳動(dòng)帶、模壓制品、鞋底、膠鞋及海綿膠等方面得到廣泛應(yīng)用。、原輔材料性質(zhì)及技術(shù)規(guī)格、產(chǎn)品技術(shù)規(guī)格[4] 名稱(chēng)規(guī)格分析方法國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)單體丁二烯純度:≥99%氣相色譜法GB 601385丁烯:1% 水20mg/kg卡爾費(fèi)休爾法GB 602385醛酮總量：20mg/kg氣相色譜法 二聚物:＜50mg/kg氣相色譜法GB 601385乙腈：檢不出 溶劑溶劑油組成：%，%，% 餾程：60~90℃蒸餾法GB 25577碘值：化學(xué)法 水值：20mg/kg卡爾費(fèi)休法GB 602385催化劑環(huán)烷酸鎳鎳含量：78%絡(luò)合滴定法 水分：%蒸餾法GB 26088不皂化物：無(wú)化學(xué)法 三異丁基鋁活性鋁含量：≥50%絡(luò)合滴定法 外觀淺黃透明，無(wú)懸浮物 三氟化硼乙醚絡(luò)合物BF3含量：46%化學(xué)法 沸點(diǎn)：℃ 水含量:%卡爾費(fèi)休法GB 628386終止劑乙醇純度：95%；含水：5%；恒沸點(diǎn)：℃；密度810kg/m3 GB/T6792002防老劑2,6二叔丁基4甲基苯酚熔點(diǎn)：6971℃；游離甲酚：%；灰分%；油溶性：合格 、產(chǎn)品性質(zhì)及技術(shù)規(guī)格順丁橡膠的物理化學(xué)性質(zhì)與其結(jié)構(gòu)的直接關(guān)系。這種結(jié)構(gòu)又分為分子內(nèi)結(jié)構(gòu)和分子間結(jié)構(gòu)(聚集態(tài)結(jié)構(gòu))。、順丁橡膠的結(jié)構(gòu) H H C C CH2 CH2 CH2 CH2 C C H H 。利用環(huán)烷酸鎳－三異丁基鋁－三氟化硼乙醚絡(luò)合物引發(fā)體系使丁二烯聚合后的產(chǎn)物中含96％～98％，含1％～2％％～2％。，自然狀態(tài)下為無(wú)規(guī)線團(tuán)狀；分子內(nèi)存在獨(dú)立雙鍵使大分子鏈的柔性大，同時(shí)易于硫化處理的特點(diǎn)。，使得大分子的規(guī)整性好，同時(shí)又由于分子鏈無(wú)取代基，造成對(duì)稱(chēng)性好，但因其重復(fù)結(jié)構(gòu)單元之間距離大。即便能結(jié)晶，其熔點(diǎn)也低(％的產(chǎn)物，熔點(diǎn)為0℃)，因此，在常溫下無(wú)結(jié)晶態(tài)，只以無(wú)定形形態(tài)存在。相反，反式結(jié)構(gòu)產(chǎn)物易結(jié)晶。故此，前者是高彈性體，后者無(wú)彈性。、順丁橡膠的性能通過(guò)與天然橡膠相比，順丁橡膠具有彈性高、耐低溫性好、耐磨性佳、滯后損失和生熱性小、耐撓曲性及動(dòng)態(tài)性能好以及耐老化、而永久性好等特點(diǎn)。被廣泛用于輪胎加工行業(yè)。但它也有加工性欠佳、強(qiáng)度較差、抗?jié)窕圆缓谩⒂欣淞餍詢(xún)A向等不足。順丁橡膠的性能一看生膠的性能(可塑性、加工性、外觀、顏色等)好壞，影響它因素有聚合方法、引發(fā)劑系統(tǒng)、生膠的分子結(jié)構(gòu)、門(mén)尼粘度、平均分子量、分子量分布、凝膠含量、灰分、揮發(fā)份等。二看硫化后的硫化膠性能(抗張強(qiáng)度、300％定拉伸強(qiáng)力、伸長(zhǎng)率、硬度、回彈性、生成熱、永久變形、磨耗量等)，影響硫化膠的因素有門(mén)尼粘度、凝膠含量、加工用的配合劑(種類(lèi)、用量、配方)加工方法等。、順丁橡膠的用途廣泛用于制造乘用車(chē)和卡車(chē)輪胎，幾乎占該類(lèi)橡膠消耗量的86%以上，可以改善輪胎的耐磨性，延長(zhǎng)其壽命。也適用于制造力車(chē)胎、膠管、膠帶、膠鞋以及其他橡膠制品。、生產(chǎn)中成品膠質(zhì)量指標(biāo) 865988標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定性能指標(biāo)[5]項(xiàng)目?jī)?yōu)級(jí)品一級(jí)品合格品揮發(fā)份,％ 163?；曳?％ 163。生膠門(mén)尼粘度 45177。545177。545177。7混煉膠門(mén)尼粘度 163。687373300％定伸應(yīng)力MPa硫化145℃25min～～～硫化145℃35min～～～硫化145℃50min～～～（）拉伸強(qiáng)度MPa硫化145℃35min179。179。179。伸長(zhǎng)率％硫化145℃35min179。450179。430179。430防老劑非污染非污染非污染非污染、危險(xiǎn)性物料的主要物性名稱(chēng)分子量熔點(diǎn)（℃）沸點(diǎn)（℃）閃點(diǎn)（℃）燃點(diǎn)（℃）爆炸極限危險(xiǎn)概述上限下限丁二烯6415 三異丁基鋁8604 危險(xiǎn)標(biāo)記 9(易燃物品)溶劑油 25230260急性毒性LD50：無(wú)資料；LC50：16000mg/m，4小時(shí)乙醇1375 三氟化硼乙醚絡(luò)合物142484452本產(chǎn)品遇明火會(huì)發(fā)生燃燒爆炸危險(xiǎn)。注：數(shù)據(jù)來(lái)源合成橡膠工業(yè)手冊(cè)第二版，趙旭濤、劉大華主編P50原材料的消耗定額序號(hào)名稱(chēng)規(guī)格消耗量備注kg/ht/a1丁二烯純度：%2溶劑油%， %， %3環(huán)烷酸鎳%4三異丁鋁活性鋁含量50%5三氟化硼乙醚絡(luò)合物
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