【正文】 0 / 64 太原理工大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院 《化工設(shè)計(jì)》課程設(shè)計(jì)說明書 項(xiàng)目名稱：年產(chǎn) 萬噸順丁橡膠聚合車間工藝設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)人姓名： 嘉佳 專業(yè)班級：化工工藝 0701 班 指導(dǎo)教師姓名： 設(shè)計(jì)起止時(shí)間： 2020 年 11 月 29 日至 2020 年 12 月 26 日 1 / 64 80000t 順丁橡膠聚合車間工藝設(shè)計(jì) 設(shè) 計(jì) 說 明 書 一 . 設(shè)計(jì)時(shí)間 2020年 11月 29日 2020年 12月 26日 二 .設(shè)計(jì)題目 年產(chǎn) 三 .設(shè)計(jì)條件 : 年產(chǎn)量 76000t；年開工時(shí)間 320天； 每噸順丁橡膠消耗丁二烯 ； 總轉(zhuǎn)化率 85%； 丁二烯的濃度 12～ 17g/100ml； 丁油入釜溫度≤ 40℃；首釜溫度≤ 95℃；末釜溫度≤ 100℃； 聚合系統(tǒng)壓力≤ ；計(jì)量罐壓力≤ 。 設(shè)計(jì)選用配方 : 鎳 /丁二烯 ??? 鋁 /丁二烯 ??? 硼 /丁二烯 ??? 鋁 /硼 ? 醇 /鋁 =6 鋁 /鎳 =3～ 8 水的質(zhì)量分?jǐn)?shù) 12 610?? 防老劑 /丁二烯 =%（質(zhì)量比）。 全裝置總收率為 %, 總損耗 %（以 100%丁二烯為基準(zhǔn)計(jì)算收率和損耗）。 損耗 (包括工藝損耗和機(jī)械損耗 )分配如下： 聚合掛膠等損失 1％ 聚合、凝聚的丁二烯機(jī)械泄漏損失 ％ 凝聚、振動(dòng)篩聚丁二烯渣沫損失 ％ 油水分離器水相丁二烯溶解損失 2％ 包裝過程中不合格品和落地料損失 ％ (1)聚合釜物料衡算數(shù)據(jù)； 2 / 64 (2)聚合時(shí)間： 3～ 5h（設(shè)計(jì)取 4h）； (3)使用聚合釜臺數(shù)： 4 臺 為基礎(chǔ)； (4)聚合溫度： 94℃； (5)冷卻鹽水：入口溫度 12℃，出口溫度 8℃。 (6)溶劑油組成及物性數(shù)據(jù)見表 表 2。 表 1 溶劑油組成 ponent of solvent oil nC5H12 nC6H14 nC7H16 合計(jì) Wi% 100 Xi% 100 Mi 72 86 100 表 2 溶劑油物性數(shù)據(jù) Physical property date of solvent oil 物性 nC5H12 nC6H14 nC7H16 溶劑油 數(shù)據(jù)來源 計(jì)算公式 密度 ? kgM3 549 590 620 601 《化工工藝設(shè)計(jì)手冊》下 P633 1? ???Wii 比熱容 Cp kJ/(kg℃ ) 《化工工藝設(shè)計(jì)手冊》下 P645 Cp WCpi i? 熱導(dǎo)率 ? W/(m℃ ) 《化工工藝設(shè) 計(jì)手冊》下 P680 ? ??i i ⑺丁烯、丁二烯物性數(shù)據(jù)見表 3。 表 3 丁烯、丁二烯物性數(shù)據(jù) Physical property date of solvent oil 定性溫度 ℃ 密度 ? kgm3 比熱容 Cp kJ/(kg℃ ) 熱導(dǎo)率 ? W/(m℃ ) 數(shù)據(jù)來源 C4H8 94 480 《化工工藝設(shè)計(jì)手冊》下 C4H6 94 517 《化工工藝設(shè)計(jì)手冊》下 ⑻順丁橡膠物性數(shù)據(jù)見表 4。 表 4 順丁橡膠物性數(shù)據(jù) Physical property date of cisbutadiene rubber 定性溫度 ℃ 密度 ? kgm3 比熱容 Cp kJ/(kg℃ ) 熱導(dǎo)率 ? W/(m℃ ) 數(shù)據(jù)來源 順丁橡膠 94 1010 《合成橡膠工業(yè)》第七卷 (1984)P69 ⑼冷凍鹽水物性數(shù)據(jù)見表 5。 表 5 冷凍鹽水物性數(shù)據(jù) Physical property date of freezing brine 定性溫度 ℃ 密度 ? kgm3 比熱容 Cp kJ/(kg℃ ) 熱導(dǎo)率 ? W/(m℃ ) 數(shù)據(jù)來源 CaCl2 10 1245 《化工手冊》 P2070 四 .設(shè)計(jì)任務(wù) 課程設(shè)計(jì)主要任務(wù)包括 : 3 / 64 (聚合工段與后處理工段 )概述 、技術(shù)路線 ,主要原材料。 、熱量衡算，對聚合釜等主要設(shè) 備進(jìn)行工藝計(jì)算及選型。 (1)物料衡算并繪制物料流程圖； (2)主要設(shè)備選型說明；填寫設(shè)備一覽表。 、原材料動(dòng)力消耗定額及消耗量、“三廢”治理及生產(chǎn)定員等做出一定的說明，編制相應(yīng)的表格。 ，和車間設(shè)備布置圖 CAD繪制聚合釜的裝配圖。 4 / 64 目錄 （一）設(shè)計(jì)原則 ................................................................................................................................................. 6 ⒈設(shè)計(jì)依據(jù) ................................................................................................................................................ 6 ⒉車間概況 ................................................................................................................................................ 6 ⒊工藝路線的確定 ...................................................................................................................................... 6 ⒋聚合反應(yīng)機(jī)理及 影響反應(yīng)的因素 ............................................................................................................. 7 （二）車間組成 ................................................................................................................................................. 8 （三）生產(chǎn)制度 ................................................................................................................................................. 8 二、原料、產(chǎn)品的物理化學(xué)性質(zhì)及技術(shù)指標(biāo) .............................................................................................................. 8 （一）原料的物理化學(xué)性質(zhì)及技術(shù)指標(biāo) .............................................................................................................. 8 ⒈丁二烯 .................................................................................................................................................... 8 ⒉溶劑油 (C6 油 ) ......................................................................................................................................... 8 ⒊環(huán)烷酸鎳 ................................................................................................................................................ 9 ⒋三異丁基鋁 ............................................................................................................................................. 9 ⒌三氟化硼乙醚絡(luò)合物 ............................................................................................................................... 9 ⒍終止劑 .................................................................................................................................................... 9 ⒎防老劑 .................................................................................................................................................... 9 （二）生成物 順丁橡膠的物理化學(xué)性質(zhì)及技術(shù)指標(biāo) .................................................................................... 9 ⒈順丁橡膠的結(jié)構(gòu) ...................................................................................................................................... 9 ⒉順丁橡膠的性能 .................................................................................................................................... 10 ⒊順丁橡膠的用途 .................................................................................................................................... 10 ⒋生產(chǎn)中成品膠質(zhì)量指標(biāo) ......................................................................................................................... 10 三、車間危險(xiǎn)性物料主要物性表 ...............................................................................................................................10 四、生產(chǎn)流程簡述 ....................................................................................................................................................11 （一）生產(chǎn)流程簡述 .........................................................................................................................................11 ⒈聚合工 段 .............................................................................................................................................. 11 ⒉后處理工段 .....