【正文】 的應(yīng)用, 已成為東部油田穩(wěn)產(chǎn)的重要舉措。 隨著大型合資造紙企業(yè)的不斷建成投產(chǎn)和人們對(duì)紙張質(zhì)量要求的提高, PAM在造紙行業(yè)的應(yīng)用必將有一個(gè)大發(fā)展。：調(diào)節(jié)鉆井液的流變性攜帶巖屑，潤(rùn)滑鉆頭減少流體損失等。高分子量聚丙烯酰胺在被吸附的粒子間形成“橋聯(lián)”，生成絮團(tuán)，有利于微粒下沉。另外，使用聚丙烯酰胺還可以提高紙張的抗撕性和多孔性，以改進(jìn)視覺和印刷性能。利用他吸濕性強(qiáng)的特點(diǎn)，能減少紡織時(shí)的斷張率。（6） 其他：聚丙烯酰胺在水敏性凝膠、食品加工、電鍍工業(yè)吸水性樹脂也用著廣泛的應(yīng)用。近幾年隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的持續(xù)健康、快速發(fā)展，政府和民眾的環(huán)保意識(shí)加強(qiáng)，必將促進(jìn)PAM的消費(fèi)。③走重組兼并之路，逐步淘汰一些落后的小規(guī)模生產(chǎn)裝置，以提高行業(yè)的整體水平。進(jìn)行聚丙烯酰胺生產(chǎn)工藝設(shè)計(jì)的研究，可以使我國(guó)聚丙烯酰胺生產(chǎn)技術(shù)、產(chǎn)品質(zhì)量以及生產(chǎn)規(guī)模均提升到一個(gè)較高水平，以滿足三次采油對(duì)聚丙烯酰胺質(zhì)和量的要求，避免引進(jìn)產(chǎn)品帶來的危險(xiǎn)，保證三次采油技術(shù)的順利實(shí)施最終以滿足國(guó)民經(jīng)濟(jì)對(duì)石油供應(yīng)的要求，并獲得最大經(jīng)濟(jì)效益。含：聚合工序、造粒工序、干燥工序。④ 工藝物料流程（PFD）的設(shè)計(jì)。（2）課程設(shè)計(jì)的要求與依據(jù) 課程設(shè)計(jì)時(shí)高等學(xué)校培養(yǎng)學(xué)生的最后一個(gè)及其重要的教學(xué)環(huán)節(jié)，在課程設(shè)計(jì)中培養(yǎng)學(xué)生綜合應(yīng)用所學(xué)知識(shí)的能力，不斷提高學(xué)生制圖、運(yùn)算、計(jì)算機(jī)應(yīng)用、查閱文獻(xiàn)資料、編寫說明書等技能。設(shè)計(jì)有關(guān)資料和圖紙應(yīng)保證計(jì)算準(zhǔn)確、字體端正、圖面清潔、設(shè)計(jì)合理，所有計(jì)算部分應(yīng)有完整的計(jì)算過程，以達(dá)到全面訓(xùn)練的目的。① 單體濃度：根據(jù)釜式大塊水溶液聚合工藝要求和綜合考慮傳熱、攪拌、物料輸送等因素控制在25%。1．3．3 水解機(jī)理在堿性條件下，PAM在較低溫度（40～60℃）就易于水解，反應(yīng)是由氫氧根離子0H對(duì)酰胺羰基的親核加成，及胺離子NH2的消除，丙烯酰胺結(jié)構(gòu)單元生成丙烯酸結(jié)構(gòu)單元，如下圖所示。當(dāng)堿液濃度較高時(shí)，溶劑解可以忽略，表現(xiàn)為與[OH]成正比。③ 引發(fā)劑：白色柱狀或粉狀結(jié)晶，易燃；熔點(diǎn)105℃；不溶于水，遇熱分解放出氮?dú)夂陀袡C(jī)氰化物。2．2．3 PAM的性能PAM具有良好的親水性和水溶性，其水凝膠親水而不溶于水；高黏性和良好的流變調(diào)節(jié)性；酰胺基極易與水或含有—OH基團(tuán)的物質(zhì)形成氫鍵，產(chǎn)生很強(qiáng)的吸附作用；酰胺基的高反應(yīng)活性可使PAM衍生出很多變性產(chǎn)物。3．1．2 單體原料路線的確定通過比較丙烯腈的硫酸水合法、銅催化水合法和生物酶催化水合法等生產(chǎn)方法優(yōu)缺點(diǎn)，結(jié)合實(shí)際情況，選擇丙烯腈銅催化水合法。因?yàn)槿軇樗途酆戏磻?yīng)活化能考慮，選擇偶氮二異丁腈（E總=62kJ/mol）。3．3 車間概況該車間設(shè)計(jì)生產(chǎn)規(guī)模為年產(chǎn)5000噸聚丙烯酰胺。 車間組成該車間主要由聚合工段、水解工段和后處理工段組成。設(shè)計(jì)范圍包括：聚合工段至后處理工段的物料衡算，聚合工段、干燥工段、后處理工段的各種設(shè)備選型，管路計(jì)算，物料流程圖、帶控制點(diǎn)工藝流程圖、平面布置圖等。全裝置主要采用連續(xù)操作方式，局部采用間歇操作方式。此外，還應(yīng)注意以下問題：① 車間內(nèi)禁止使用明火；禁止穿帶釘子鞋進(jìn)入裝置現(xiàn)場(chǎng)；禁止吸煙；禁止隨意使用鐵器碰擊設(shè)備；機(jī)動(dòng)車未經(jīng)許可不的進(jìn)入廠區(qū)。⑤ 設(shè)備跑料、儲(chǔ)罐冒頂應(yīng)立即采取緊急措施，切斷物料來源，控制現(xiàn)場(chǎng)，及時(shí)回收流失物料，消除危險(xiǎn)。⑨ 設(shè)備開車前必須使用氮?dú)庵脫Q，%。② 后處理的電器、轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)備多，生產(chǎn)人員上崗必須穿好工作服戴好安全冒。⑤ 成品倉(cāng)庫(kù)禁止吸煙、使用明火，非崗位人員禁止入內(nèi)，庫(kù)內(nèi)要經(jīng)常保持衛(wèi)生。損耗分配如下：包裝損失：%除塵損失：%研磨損失：%4．1．2 計(jì)算基準(zhǔn)連續(xù)反應(yīng)操作過程以kg/h為基準(zhǔn)。%=2094kg/h純AM ：625247。（2） 聚合釜容積的確定按6小時(shí)聚合時(shí)間確定總?cè)莘e[AM]=25%=V總=5000/(30%8000/6)=需13m3的聚合釜臺(tái)數(shù) 圓整為4臺(tái)，則需4m3聚合釜5臺(tái)。根據(jù)Di查《化工設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ)》第三冊(cè)第230頁(yè)及《化工設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)手冊(cè)》第四卷第10頁(yè)查得 V封=；m封=479kg③ 筒體高度的確定：有Di=《化工設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ)》附表11得每米筒體的體積V面積A質(zhì)量m1，得 V1= A1= A1=716kg根據(jù)公式 H=（VV封）/V1得H=( )/=取H=。（6） 聚合釜封頭壁厚的確定設(shè)計(jì)中選用標(biāo)準(zhǔn)橢圓封頭，其壁厚計(jì)算公式 S=+C C=C1+C2+C3C3=(S0+ C2)式中 S—標(biāo)準(zhǔn)橢圓封頭的壁厚，mm； Di—封頭內(nèi)直徑，mm； C—封頭壁厚附加量，mm； C1—鋼板負(fù)偏差，mm； C2—腐蝕余量mm； C3—封頭熱加壓成型時(shí)壁厚減薄量，mm； S0—計(jì)算壁厚，mm； P—設(shè)計(jì)壓力MPa；—設(shè)計(jì)溫度時(shí)的許用應(yīng)力MPa； —焊縫系數(shù)，若為整塊鋼板制造，則=1。壁厚計(jì)算結(jié)果 S==取與筒體相同的壁厚，即16mm。（8） 聚合釜質(zhì)量估算 m筒=716= m封=2479=58kg m法蘭= m夾=558= m夾封=397kg釜質(zhì)量 m釜= m筒﹢m封﹢m法蘭﹢m夾=。② 計(jì)算：管道的截面積為圓形，以dAM表示30%AM水溶液管道內(nèi)徑，以d水表示純水管道內(nèi)徑，則由 VS= d=得 VS（AM）=2049/（3600）=104m3/h dAM==≈50mm VS（水）=(3600)=104m3/h d水= =≈25mm( 2 ) 聚合管道以及研磨、水解、干燥管道① 基礎(chǔ)數(shù)據(jù)：因研磨、水解、干燥主物料管道與聚合釜主物料管道性質(zhì)及流量相同，故由聚合釜管道計(jì)算作代表。（2） 確定流量與揚(yáng)程： V== m3/h以泵中心線為基準(zhǔn)，在配料罐液面與聚合釜液面的伯努利方程為 H=Z2Z1+++式中=① =（+） U入=（4）(3600)= Re=()/(103)=708004000,為湍流。查《化工原理》上冊(cè)第45頁(yè)表11，取ε=,則ε/d=；再查第46頁(yè)圖13得λ=。具體型號(hào)《化工工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》上冊(cè)，第789頁(yè)表711，確定為ZHW65125，其有關(guān)性能如下： Q= H=22m 電機(jī)功率：（4）其他泵的選擇過程與配料泵基本相同，其型號(hào)與性能見設(shè)備一覽表。熟化器出料口與研磨機(jī)進(jìn)料口垂直。采用廠外供給，地下鋪設(shè)管道形式引進(jìn)消防水。, , , , 。課程設(shè)計(jì)的三個(gè)多月時(shí)間里，章祥林作為第一導(dǎo)師多次帶領(lǐng)我們到設(shè)計(jì)院進(jìn)行實(shí)地學(xué)習(xí)，任琳老師在設(shè)計(jì)過程中對(duì)我們進(jìn)行了輔導(dǎo)工作，為此他們付出了心血和辛勤勞動(dòng)，在此我再次表示誠(chéng)摯的謝意！參 考 文 獻(xiàn)[1]、楊基和、蔣培化主編，〈〈化工工程設(shè)計(jì)概論〉〉，中國(guó)石化出版社，2005年8月第一版[2]、趙德仁，張慰盛主編，〈〈高聚物合成工藝學(xué)〉〉，化學(xué)工業(yè)出版社，1997年6月第二版[3]、陳昀主編，〈〈高聚物合成工藝設(shè)計(jì)〉〉，化學(xué)工業(yè)出版社，2004年8月第一版[4]、嚴(yán)瑞寶主編，〈〈水溶性聚合物〉〉，北京化學(xué)工業(yè)出版社，1998年[5]、譚天恩、竇梅、周明華等，〈〈化工原理〉〉上、下冊(cè)，化學(xué)工業(yè)出版社，2006年8月[6]、化學(xué)工業(yè)部設(shè)備設(shè)計(jì)技術(shù)中心，〈〈化工設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)手冊(cè)〉〉，化學(xué)工業(yè)出版社，1990年[7]、趙軍主編，〈〈化工設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ)〉〉，化學(xué)工業(yè)出版社，2004年[8]、張福遠(yuǎn)，〈〈化工機(jī)械基礎(chǔ)〉〉，中國(guó)石化出版社，1999年[9]、中國(guó)石化集團(tuán)上海工程有限公司編，〈〈化工工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)〉〉，化學(xué)工業(yè)出版社，2003年[10]、侯文順主編，〈〈化工設(shè)計(jì)概論〉〉，化學(xué)工業(yè)出版社，2005年5月第5版[11]、方道斌 郭睿威 哈潤(rùn)華等編著，〈〈丙烯酰胺聚合物〉〉，化學(xué)工業(yè)出版社，2006年4月第一版[12]、馬沛生主編，〈〈有機(jī)化合物實(shí)驗(yàn)物性數(shù)據(jù)手冊(cè)〉〉，化學(xué)工業(yè)出版社，2006年8月第一版[13]、王延吉主編，〈〈有機(jī)化工原料〉〉，化學(xué)工業(yè)出版社，2004年1月第4版[14]、劉道德等編著，〈〈化工設(shè)備的選擇與設(shè)計(jì)〉〉，中南大學(xué)出版社，2002年[15]、鄺生魯主編，〈〈化學(xué)工程師技術(shù)全書〉〉，化學(xué)工業(yè)出版社，2001年 31