【正文】 0%以下,～。拉伸誘導(dǎo)也可使尼龍11產(chǎn)生晶型轉(zhuǎn)變[2]。20℃%,由于吸水率低顯示出優(yōu)異的尺寸穩(wěn)定性,制品精度高。 力學(xué)性能 尼龍11的力學(xué)性能優(yōu)良,具有較高的沖擊強度,良好的耐應(yīng)力開裂性和動態(tài)疲勞性能,尤其是其低溫性能優(yōu)異,脆化溫度是70℃,在很低溫度下仍可保持其韌性。其玻璃化溫度為43 ℃,熱傳導(dǎo)率為1. 05 kJ/ m由于吸水率低,其電性能很少受潮濕環(huán)境的影響。隨著汽車塑料化的深入發(fā)展,尼龍11已成為汽車制造的理想材料。利用尼龍11 耐磨、耐水、質(zhì)輕、尺寸穩(wěn)定性好等一系列優(yōu)點,可用于制作汽車的電路接合器、刮雨器、汽油過濾網(wǎng)、儀表盤、保險杠等數(shù)十種零部件。、Benelli M1和M3高級90槍托、握把、槍護木等都用尼龍11制作。 其它 尼龍11樹脂無毒,有良好的耐低溫性能可應(yīng)用于食品工業(yè),制作速凍食品的容器、各種包裝材料、牛奶等液體食品的傳輸?shù)赖取?尼龍11的國內(nèi)外研究及生產(chǎn)狀況 尼龍11 于1944 年由法國Socicte Organico公司開發(fā)成功,1955年由法國Atochem公司首先實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)[10]。 我國對尼龍11的研究開始于20世紀(jì)50年代,鄭州大學(xué)、哈爾濱第二工業(yè)局技術(shù)研究所、溫州化纖研究所等單位進(jìn)行過小試研究,70年代中斷。 自尼龍11研制以來,對其結(jié)構(gòu)、性能及其改性方面的研究一直比較活躍。近年來隨著納米技術(shù)的發(fā)展,尼龍11納米復(fù)合材料成為尼龍11研究的又一熱點。國內(nèi)由于生產(chǎn)技術(shù)還不成熟,成本較高,至今無大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)。因此,國內(nèi)尼龍11的開發(fā)利用前景十分廣闊。氫氧化鈉作催化劑,反應(yīng)溫度為30℃,轉(zhuǎn)化率95%左右。氫氧化鈉溶解在甲醇中可發(fā)生可逆反應(yīng)，生成的一定量的甲醇鈉在酯交換重起著催化作用。因此一方面要適當(dāng)控制裂解溫度和速度，另一方面要使脫水現(xiàn)象受到抑制。它又有抑制脫水反應(yīng)的功能。因此必須經(jīng)過減壓分餾，分離出庚醛和十一烯酸甲酯。皂化產(chǎn)物在50～60℃下用硫酸中和生成10十一烯酸和硫酸鈉,化學(xué)反應(yīng)式分別為:水解得到的十一烯酸除含有少量水份外，還含有未水解的十一烯酸甲酯，故需要減壓蒸餾來精制得到的十一烯酸。由十一烯酸與溴化氫加成制取溴代十一酸，有正反兩種加成方法。極性物質(zhì)和雜質(zhì)能產(chǎn)生的游離基終止，而有利于離子加成反應(yīng)的發(fā)生，降低產(chǎn)品的產(chǎn)率和質(zhì)量。3. 游離基反應(yīng)一般有引發(fā)期（從反應(yīng)物接觸到加成反應(yīng)發(fā)生），需要創(chuàng)造條件縮短引發(fā)期所需的時間，為此不應(yīng)經(jīng)常中斷反應(yīng)。為了提高得率，減少副反應(yīng)的發(fā)生，除了適當(dāng)?shù)脑黾影钡目朔肿佑昧勘壤捎脻舛容^大的氨水外，尚需均勻的分批投料，控制好反應(yīng)溫度，增加機械攪拌強度。 北京化工研究院與江西樟樹化工廠經(jīng)小試、擴試及中試研究確定單體合成工藝條件為[16,17]:11溴代十一酸與氨水的質(zhì)量比1:4。中試單體得率≥65% ,熔點185℃,質(zhì)量與法國單體相當(dāng)。間斷熔融縮聚反應(yīng)單體分批進(jìn)入高壓聚合釜。目前多采用以懸浮液加料方式在管式聚合進(jìn)行連續(xù)生產(chǎn),其工藝條件如下:進(jìn)入蒸發(fā)器的物料,33%氨基十一酸與添加劑,80℃。 生產(chǎn)工藝流程圖 生產(chǎn)工藝流程圖見附圖1。接著根據(jù)年產(chǎn)5000噸尼龍11的目標(biāo)，計算出每一步的投料加入量。表31 蓖麻油的工藝指標(biāo)乙酰值比重碘值折光率皂化值酸值143～156～09780～90～176～18710進(jìn)料： 蓖麻油 1噸（無特別說明，以下單位均為噸）甲醇 出料：蓖麻油酸甲酯 195%247。198184= 溴化過程的計算十一烯酸凝固點 ℃氫氣 含量 99%溴素 含量 98%進(jìn)料：十一烯酸 出料：溴代十一烯酸 90%247。而11溴代十一酸是尼龍11單體11氨基十一酸的中間體,(11溴代十一酸經(jīng)氨化反應(yīng)制得11氨基十一酸),所以11溴代十一酸的合成對尼龍11而言具有十分重要的意義,是制備尼龍11的核心技術(shù)。其原因是十一烯酸與溴化氫通過加成反應(yīng)合成11溴代十一酸,是一個自由基反應(yīng)歷程,即只有按反Markownikov規(guī)則才能得到11溴代十一酸。實驗結(jié)果見表42。實驗結(jié)果見表43。 引發(fā)方式對收率的影響 該反應(yīng)為一自由基反應(yīng),要產(chǎn)生溴自由基,可以通過紫外線、引發(fā)劑、空氣等來進(jìn)行引發(fā),在反應(yīng)溫度為0～15℃,反應(yīng)時間為1h,十一烯酸與甲苯的配比為1：4時,考察了引發(fā)方式對溴代反應(yīng)的影響,實驗結(jié)果見表44。反應(yīng)生成的11溴代十一酸進(jìn)入熟化罐繼續(xù)保溫使其未完全反應(yīng)的進(jìn)一步參加反應(yīng)。將混合后的烯酸甲苯溶液經(jīng)冷凝器打入已通上溴化氫的加成塔。 生產(chǎn)工藝控制指標(biāo)表51 原料及產(chǎn)品質(zhì)量指標(biāo)及性質(zhì)名稱質(zhì)量指標(biāo)十一烯酸酸價280 凝固點21℃甲苯含量99% 水分200ppm溴化氫純度90%合成液碘值1熟化液碘值1溴代酸凝固點35℃ 揮發(fā)份5% 表52 工藝條件名稱質(zhì)量指標(biāo)熟化罐45～55℃脫吸釜75～85℃加成塔最高溫度30℃冷凍水溫度10℃原料與甲苯配比1:4臭氧溫度50mg/h臭氧機冷卻水30℃溴化氫流量130L/h 主要設(shè)備表53 加成工序主要設(shè)備及屬性 設(shè)備名稱質(zhì)量指標(biāo)十一烯酸貯槽體積5000L 夾套加熱 不銹鋼材質(zhì)酸料計量槽體積3000L 塑料配料釜體積1000L 轉(zhuǎn)數(shù)：150 功率：四氟離心泵（4臺）揚程：20m 功率：2Kw加成塔搪瓷 陶瓷波紋填料 10節(jié)塔節(jié)熟化罐搪瓷 夾套加熱 體積2000L脫吸釜搪瓷 夾套加熱 體積1000L攪拌 轉(zhuǎn)數(shù)：150 功率：尾氣吸收罐搪瓷 體積2000L尾氣吸收塔玻璃塔節(jié)6 溴代工藝中填料塔的設(shè)計 填料塔塔徑的計算用公式計算塔徑由前提條件，已知混合氣體的氣體流量Vs為15m3/h，進(jìn)塔氣體的密度ρv ,混合氣體的質(zhì)量流量ωV為5kg/h, 單位時間內(nèi)進(jìn)入塔的溴化氫量L(kmol/s), ωL(kg/h)，泛點氣速為填料塔操作氣速的上限，填料塔的適宜空塔氣速應(yīng)比泛點氣速小才能保證操作過程中不發(fā)生液泛，所以泛點率總是小于1的。 ，然后求得泛點氣速uF=。 填料層高度的計算用于吸收操作的填料塔的填料層高度采用傳質(zhì)單元法進(jìn)行計算。18490%=HBr氣體流量按過量20%算，為130L/h,濃度（體積分?jǐn)?shù)）為90%。填料塔總高H可以由下式進(jìn)行計算： Z—填料層高度，m；Hd—塔頂空間高（不包括封頭部分），m：Hb—塔底空間高（不包括封頭部分），m。HBr密度較空氣大，且在低壓下工作，取u=18m/s；則可算出進(jìn)氣口直徑為187mm，進(jìn)行圓整后，取200mm。 填料塔內(nèi)件及其附屬設(shè)備的介紹 填料支承的設(shè)計要求填料在塔內(nèi)無論是亂堆還是整砌，均堆放在支撐裝置上，支撐裝置必須要有足夠的強度以承受填料層的重量（包括所持液體的重量）；支撐裝置的氣體通道面積大于填料層的自由截面積（數(shù)值上等于孔隙率），否則不僅在支撐裝置處有過大的氣體阻力，而且當(dāng)氣速增大時將首先在支撐裝置處出現(xiàn)攔液現(xiàn)象，降低塔的通量。對填料支撐結(jié)構(gòu)首先要考慮塔內(nèi)介質(zhì)、溫度對材料的要求，其次要考慮填料重量對強度的要求。對填料支撐結(jié)構(gòu)的安裝要求：一般支撐圈要保證圓度、水平度、焊接型式及質(zhì)量應(yīng)符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)備技術(shù)文件的規(guī)定。規(guī)整填料是指將氣液的通道“規(guī)范化”，預(yù)先按一定的規(guī)則將填料做到塔徑大小的填料盤，然后再將填料裝入塔中。因此液體分布器是填料塔的一個極為重要的內(nèi)部構(gòu)件。 除霧裝置在吸收單元操作中,會涉及氣(汽)液傳質(zhì)、傳熱單元操作,無論是采用填料塔還是板式塔,都是通過兩相的密切接觸和分離以促進(jìn)相間組分的傳遞,達(dá)到液體或氣體提純、增（減）濕等目的。各種除霧器的操作原理不盡相同, 但又有其共同點, 從理論上講無論研究哪一種除霧方法, 歸根結(jié)底是研究粒子在氣流中諸力作用下的平衡和運動規(guī)律, 如重力沉降是研究粒子在重力、浮力和曳力作用下的平衡和運動規(guī)律。11溴代十一酸是尼龍11單體11氨基十一酸的中間體,(11溴代十一酸經(jīng)氨化反應(yīng)制得11氨基十一酸),所以11溴代十一酸的合成對尼龍11而言具有十分重要的意義,是制備尼龍11的核心技術(shù)。加成塔裝置圖見附圖2。在這三個月期間，查閱大量資料，以獲取優(yōu)秀的畢業(yè)設(shè)計為目標(biāo)嚴(yán)格要求自己，根據(jù)設(shè)計任務(wù)書和畢業(yè)設(shè)計大綱的要求，在常老師的悉心指導(dǎo)和同組同學(xué)的密切配合與幫助下，我終于成功的完成了本次畢業(yè)設(shè)計。在此，我謹(jǐn)向她表示最誠摯的謝意！最后，我向答辯組的各位老師致以真誠的謝意，感謝他們?yōu)槲业漠厴I(yè)設(shè)計論文提出寶貴的意見和建議！