【正文】 度的產(chǎn)品其功能與用途亦不同，見(jiàn)表11。(2) 成膜性聚丙烯酸鈉水溶液屬于高分子電解質(zhì)，吸濕性非常強(qiáng)，因此水溶液成膜相當(dāng)困難。 2) 冷凍穩(wěn)定性：聚丙烯酸鈉水溶液即使經(jīng)過(guò)凍結(jié)，其粘度也不變。 高分子量聚丙烯酸鈉的性質(zhì)和應(yīng)用 聚丙烯酸鈉的性質(zhì) 聚丙烯酸鈉[3]，英文名Sodium polyacrylate，縮寫(xiě)PAAS或簡(jiǎn)稱(chēng)PAANa，結(jié)構(gòu)式為－[CH2－CH(COONa)]n－，是—種水溶性高分子化合物。需要經(jīng)過(guò)切割、粉碎、篩分、烘干等后續(xù)工藝。本論文主要涉及水溶性高分子量聚丙烯酸鈉生產(chǎn)線(xiàn)的工藝設(shè)計(jì)。不同聚合度的產(chǎn)物親水性、硬度、強(qiáng)度、附著力等性能差別很大，這些差異以及它們本身具有的許多優(yōu)異的物理和化學(xué)性能使這類(lèi)聚合物獲得廣泛應(yīng)用[1]。 關(guān)鍵詞：聚丙烯酸鈉 物料衡算 熱量衡算 生產(chǎn)工藝 主要設(shè)備圖 工藝流程圖 I Design NotesThis design is the use of sodium acrylate monomer under certain conditions, synthesized by inverse suspension polymerization principle sodium polyacrylate. The design of the mission is to produce 6000 tons of high absorbent resin suspension polymerization process design intermittent operation. Mainly acrylic acid and sodium hydroxide outlined polymerizable monomer as a main ponent, in a hydrophobic solvent of nheptane by reversedphase suspension polymerization, sodium polyacrylate superabsorbent prepared. It also describes the nature of the sodium polyacrylate, characteristics, uses and examples as well as suspension polymerization mechanisms, systems and production processes, intermittent operation characteristics and main raw material.Design of the main results are as follows：1) Daily theoretical value is 18181kg. Actual production 18552kg. Actual annual output of 61220t.2) With a base diameter of 2500mm autoclave, the diameter of 1600mm and a kettle, a diameter of 2500mm polymerization vessel. Volume of the dispersion medium to mix the pot 12, a volume of 24. Made of stainless steel.3) Main equipment: pushstirrer, standard elliptical head。12的分散介質(zhì)調(diào)配罐，24的分散介質(zhì)儲(chǔ)罐。直徑為2500mm配堿釜，直徑為1600mm的中和釜，直徑為2500mm的聚合釜。還介紹了聚丙烯酸鈉的性質(zhì)、特性、用途和使用舉例以及懸浮聚合的機(jī)理、體系和生產(chǎn)工藝，間歇操作的特點(diǎn)及主要原料。河南城建學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)說(shuō)明 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 題 目： 年產(chǎn)6000噸聚丙烯酸鈉工藝設(shè)計(jì) 學(xué) 院： 化學(xué)與材料工程學(xué)院 專(zhuān) 業(yè)： 高分子材料科學(xué)與工程 姓 名： 學(xué) 號(hào)： 指導(dǎo)老師： 張艷花 完成時(shí)間： 2013530 設(shè)計(jì)說(shuō)明本次設(shè)計(jì)是利用單體丙烯酸鈉在一定條件下，采用反相懸浮聚合原理合成聚丙烯酸鈉。設(shè)計(jì)主要成果如下：1　 每天的理論產(chǎn)值是18181kg。體積為12的分散介質(zhì)調(diào)配罐，分散介質(zhì)儲(chǔ)罐體積為24。沉降式離心機(jī)，規(guī)格為L(zhǎng)W3501050。 bearing type bearings, kettle body jacket. Deployment dispersion medium tank 12, a dispersion medium tank 24. Decanters, specifications for the LW350 1050. Autoclave equipped with a base, neutralization reactor, the polymerization reactor, deionized water tank.4) Drawings: 1) Process Flow Diagram, 2) material flow, 3) polymerization reactor assembly drawing.Keywords: Sodium polyacrylate material balance heat balance production process flow chart diagram of major equipmentII河南城建學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 目錄目 錄設(shè)計(jì)說(shuō)明 II1 概述 1 高分子量聚丙烯酸鈉研究現(xiàn)狀 1 高分子量聚丙烯酸鈉的性質(zhì)和應(yīng)用 2 聚丙烯酸鈉的性質(zhì) 2 聚丙烯酸鈉的應(yīng)用 2 高分子量聚丙烯酸鈉的需求、生產(chǎn)和應(yīng)用前景 3 項(xiàng)目的設(shè)計(jì)依據(jù) 4 建廠(chǎng)規(guī)模及產(chǎn)品規(guī)格 5 建廠(chǎng)規(guī)模 5 產(chǎn)品規(guī)格 52 聚丙烯酸鈉的生產(chǎn)工藝 6 聚丙烯酸鈉聚合的實(shí)施方法 6 反向懸浮聚合工藝條件及其影響因素[14] 7 7 引發(fā)體系的選擇及其濃度對(duì)分子量的影響 8 單體濃度對(duì)分子量的影響 8 鏈轉(zhuǎn)移劑對(duì)分子量的影響 9 攪拌轉(zhuǎn)速的影響 9 后處理工序的選擇 10 分離方法的選擇 10 干燥方法的選擇 10 聚丙烯酸鈉的生產(chǎn)工藝流程 10 生產(chǎn)過(guò)程主要操作及控制 11 物料衡算與熱量衡算 12 物料衡算 12 15 主要設(shè)備工藝尺寸的計(jì)算及選型 18 18 各釜體夾套尺寸的確定 21 分離設(shè)備 23 干燥設(shè)備 23 其他設(shè)備的選擇 24 設(shè)備一覽表 2供應(yīng)及消耗定額 25 25 原料消耗定額 264 車(chē)間設(shè)備布置設(shè)計(jì) 27 車(chē)間設(shè)備布置的原則 27 車(chē)間設(shè)備布置的原則 27 車(chē)間設(shè)備平面布置的原則 27 車(chē)間設(shè)立面布置的原則 27 車(chē)間設(shè)備布置 28 28 285 建設(shè)工程及公用、輔助工程說(shuō)明 29 2排水系統(tǒng) 29 29 30 30 30 30 31 3工業(yè)衛(wèi)生與消防 317 概算與技術(shù)經(jīng)濟(jì) 32 項(xiàng)目投資估算 32 32 財(cái)務(wù)評(píng)估 33 各項(xiàng)經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)計(jì)算 33 盈虧平衡分析 33總結(jié) 34參考文獻(xiàn) 35致謝 37iii 河南城建學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 1概述1 概 述隨著我國(guó)丙烯酸工業(yè)的迅速發(fā)展，對(duì)丙烯酸下游產(chǎn)品的研究不斷深入，應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大。聚丙烯酸鈉的分子量從幾百至幾千萬(wàn)以上，變化幅度很大，不同分子量的聚丙烯酸鈉可以用作各種各樣的目的和用途。 高分子量聚丙烯酸鈉研究現(xiàn)狀目前國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上的聚丙烯酸鈉主要是水溶液聚合法制備，采用丙烯酸經(jīng)氫氧化鈉中和形成丙烯酸鈉溶液，然后用高濃度丙烯酸鈉溶液、低濃度氧化還原引發(fā)劑在低溫條件下進(jìn)行水溶液聚合而成。反相懸浮法聚合法是近年發(fā)展起來(lái)的制備水溶性高分子新方法，這方面的研究性文章最早由Dimonie等人于1982年發(fā)表。商品形態(tài)的聚丙烯酸鈉，相對(duì)分子質(zhì)量小到幾百，大到幾千萬(wàn)，外觀為無(wú)色或淡黃色液體、粘稠液體、凝膠、樹(shù)脂或固體粉末，易溶于水；因中和程度不同，水溶液的pH一般在69；能電離，有或無(wú)腐蝕性；易溶于氫氧化鈉水溶液，但在氫氧化鈣、氫氧化鎂等水溶液中隨堿土金屬離子數(shù)量增加，先溶解后沉淀；無(wú)毒。 3) 機(jī)械穩(wěn)定性：聚丙烯酸鈉水溶液在室溫下以10000r/min高速攪拌3min，粘度無(wú)顯著變化。但可用浸漬或涂布方法在表面上制成透明均一的膜。 1) 絮凝劑聚丙烯酸鈉是一種線(xiàn)狀、可溶性的高分子化合物，其分子鏈上的羧基由于靜電相斥作用，使得曲繞的聚合物鏈伸展，促成具有吸附性的功能團(tuán)外露到表面上來(lái)，由于這些活性點(diǎn)吸附在溶液中懸浮粒子上，形成粒子間的架橋，從而加速了懸浮粒子的沉降。%的聚丙烯酸鈉故作為保護(hù)膠。能將碳酸鈣、硫酸鈣等鹽類(lèi)的微晶或泥沙分散于水中而不沉淀，從而達(dá)到阻垢目的。燒堿大量用于造紙、合成洗滌劑、紡織、醫(yī)藥、冶金、食品等領(lǐng)域。由于用PAM存在鹽水質(zhì)量上不去的缺點(diǎn)，隨著聚丙烯酸鈉應(yīng)用的推廣，越來(lái)越多的企業(yè)傾向于使用聚丙烯酸鈉。每年需用的聚丙烯酸鈉約4 000噸。因此建設(shè)高質(zhì)量的使用性能好的聚丙烯酸鈉生產(chǎn)廠(chǎng)是非常必要的。在兼顧企業(yè)的實(shí)際情況同時(shí)制定出工藝流程簡(jiǎn)短、技術(shù)成熟、投資少、生產(chǎn)成本低、適應(yīng)生產(chǎn)的連續(xù)化，使整個(gè)生產(chǎn)裝置達(dá)到高水平。該法以水為溶劑，生產(chǎn)過(guò)程不產(chǎn)生污染；對(duì)主設(shè)備要求低，投資??；操作簡(jiǎn)單，生產(chǎn)效率高；缺點(diǎn)是反應(yīng)速度快，溫度不易控制；但后處理需增加干燥、粉碎、篩分工序，有過(guò)細(xì)粉末產(chǎn)生。該法解決了水溶液聚合法的傳熱，攪拌困難等問(wèn)題；且反應(yīng)條件溫和，可直接獲得珠狀產(chǎn)品，生產(chǎn)的聚丙烯酸鈉粒徑大小可根據(jù)用途要求調(diào)節(jié)，溶劑容易與聚合物分離，是一種合成聚丙烯酸鈉獨(dú)特的方法。根據(jù)上述分析、試驗(yàn)結(jié)果和企業(yè)資金情況，本設(shè)計(jì)的聚丙烯酸鈉生產(chǎn)使用反相懸浮聚合法，單釜間歇聚合工藝，以Span 60為分散劑、復(fù)合引發(fā)劑和相應(yīng)的助劑加入反應(yīng)釜中，控制溫度40℃恒溫1h、50℃恒溫1h、60℃恒溫1h后升溫至共沸溫度。 丙烯酸鈉反相懸浮聚合中，單體水溶液需借助油溶性分散劑，使之分散在非極性有機(jī)溶劑中形成“油包水”型(W/O)懸浮液，山梨糖醇脂肪酸酐(Span類(lèi))和其環(huán)氧乙烷加成物(Tween類(lèi))是兩種最常用的非離子型表面活性劑。表22為助分散劑對(duì)分子量的影響，發(fā)現(xiàn)在單體、引發(fā)劑加入量相同的情況下，隨助分散劑的加入，產(chǎn)品的分子量降低、顆粒也變細(xì)。 引發(fā)劑對(duì)分子量的影響編號(hào)AA（g）NaOH（g）引發(fā)劑加入次序引發(fā)劑（w%）M（萬(wàn)）形態(tài)1先1084粒狀2后679粉狀3先595粉狀4先866細(xì)粉狀過(guò)硫酸鹽引發(fā)劑是最常用的水溶性引發(fā)劑。研究發(fā)現(xiàn)，氧化劑用量主要決定聚合反應(yīng)總速率，還原劑用量?jī)H改變了反應(yīng)速率分布。加