【正文】 從設(shè)計(jì)的選題、設(shè)計(jì)指導(dǎo)直至設(shè)計(jì)的完成始終凝結(jié)著導(dǎo)師的心 血，在此我對(duì)鄒老師表示真誠(chéng)的謝意和深深的祝福。 （ 6）車(chē)間廠房消防系統(tǒng)以水防為主，消防用水由公司機(jī)井供水，各車(chē)間還要配備足夠的滅火器、沙箱等滅火器材。 （ 2）機(jī)械設(shè)備安全，加強(qiáng)設(shè)備管理，制定嚴(yán)格規(guī)章制度，定期進(jìn)行設(shè)備維修和操作人員培訓(xùn)，強(qiáng)化人身安全措施，在設(shè)備的傳送機(jī)構(gòu)和傳動(dòng)部位加裝防護(hù)裝置，保證安全生產(chǎn)。 廢渣治理 工廠鍋爐所產(chǎn)灰渣用于磚廠制磚。 （ 200/60） 3179。由于一次處理物料較多，液面較高選用雙層攪拌，兩層都用渦輪式。蛇管可以縮短傳熱距離，使傳熱均勻進(jìn)行，同時(shí)可起到導(dǎo)流筒的作用，強(qiáng)化攪拌效果 [37]。 攪拌器功率的估算 [30] 對(duì)于不同的工藝過(guò)程需要不同的動(dòng)力，對(duì)于一定結(jié)構(gòu)槽體和一定型式的攪拌器，當(dāng)用 某種轉(zhuǎn)速進(jìn)行攪拌，使攪拌器連續(xù)運(yùn)行所需的動(dòng)力就是攪拌器的功率。但由于使阻力增加，消耗攪拌器的功率，因此需視具體要求決定是否設(shè)置。 攪拌槽體及附件 [30] 槽體型式及尺寸 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 15 槽體型式多為立式，一般用圓形槽碟形底為多，應(yīng)避免錐底和帶棱角的槽，以免固體顆粒在死角處聚積，最好是槽中液深 H 和槽徑Ｄ之比為 1： 1，淺槽可為 1：2 或 1： 3，深槽在 1． 25： 1 以上時(shí)，就需安裝多個(gè)攪拌器葉輪，一般可按下式求得： 葉輪個(gè)數(shù)＝實(shí)際液體深179。以?xún)?nèi)，可用于大容積的攪拌 槽，其標(biāo)準(zhǔn)形式是螺旋槳式葉輪。一般只有兩片槳葉，槳葉外沿圓周速度為 ～ ／ s，轉(zhuǎn)速為 1～100rpm，適用粘度在 2P 以下的液體，葉徑和槽徑之比為 ～ ，個(gè)別可達(dá) ，可安裝成單層式或多層式。 整體夾套夾套的尺寸及連接型式 整體夾套和罐體有 2 種連接型式，即不可拆卸式和可拆卸式。 確定傳熱方式 反應(yīng)釜一般需采用夾套，而夾套又有多種類(lèi)型各種類(lèi)型夾套的適用范圍見(jiàn)表44。有時(shí)，對(duì)于較大型容器，為了得到較好的傳熱效果，在夾套空間裝設(shè)螺旋導(dǎo)流板，以縮小夾套中的流體的流通面積，提高流體的流動(dòng)速度和不避短路，但結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜一些。 令： h 為釜體直邊高、 H 為反應(yīng)器釜體總高度，則： H=h+2h 封 =h+D/2= 若取 H/D=，則有： h=D VT =πD2h/4+ = πD3 /4+ = D3 （ 1— 2） 所以 D= 3 VT/ （ 1— 3） 圓整后查表 【 7】 選取公稱(chēng)直徑。物料特性對(duì)罐體長(zhǎng)徑比的要求 某些物料的攪拌反應(yīng)過(guò)程對(duì)罐體 長(zhǎng)徑比有著特殊要求，例如發(fā)酵罐之類(lèi)，為了使通入罐內(nèi)的空氣與發(fā)酵液有充分的接觸時(shí)間，需要有足夠的液位高度，希望長(zhǎng)徑比取得大一些。在固定的攪拌軸轉(zhuǎn)數(shù)下，攪拌器功率與攪拌器槳葉直徑 的 5 次方成正比。由于化學(xué)反應(yīng)一般都要吸收和放出熱量，因此在容器的內(nèi)部或外部設(shè)置加熱或者冷卻裝置。 圖 1 乳化劑質(zhì)量分?jǐn)?shù)對(duì)粘度影響 引發(fā)劑的用量 [23] 引發(fā)劑是聚合反應(yīng)的觸媒。 第四章 原料，配方設(shè)計(jì)及選型依據(jù) 原料的用量 單體用量 [23] 不同的單體具有不同的性能，一種單體均聚物一般不具備全面的性能 (表 41)，需選用多種單體進(jìn)行共聚 合成。 階段Ⅲ（聚合反應(yīng)完成階段）：在該階段，膠束和單體珠滴都不見(jiàn)了。乳化劑的選擇除單體要求的種類(lèi)外，一般以體系要求的 HLB 值決定其配比和用量，而且多以非離子型與離子型乳化劑復(fù)配，常用的乳化劑如下： 用于乳液聚合的引發(fā)劑主要是以過(guò)氧化氫為母體的衍生物，如過(guò)硫酸銨（ NH4）2S2O過(guò)硫酸鉀 K2S2O有機(jī)過(guò)氧化氫，對(duì)某些體系，還可采用其他熱分解引發(fā)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 6 劑如芳基偶氮氨基化合物等。s 最低成膜溫度： 15℃ 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 5 圖 31 乳化劑質(zhì)量分?jǐn)?shù)對(duì)粘度影響 工藝原理 乳液聚合是以水為連續(xù)相（分散劑），在表面活性劑（乳化劑）存在下，使聚合反應(yīng)發(fā)生在由乳化劑形成的乳膠粒內(nèi)部（即表面活性劑形成的膠 束作為微反應(yīng)器），制備高分子材料的一種方法。 乳液聚合是制造合成聚合物的主要實(shí)施方法之一。所以初步選擇了黃石市上窯作為工廠的廠址。 設(shè)計(jì)計(jì)算： 知道 生產(chǎn)的進(jìn)料量，進(jìn)行物料衡算、熱量衡算；根據(jù) 相關(guān) 工藝操作要求，設(shè)計(jì) 出 合適 高效 的操作 方式和生產(chǎn)工藝 ； 再就是 設(shè)備 的 選型 問(wèn)題 、計(jì)算 得出聚合釜的主體尺寸；繪制 出 工藝流程圖 以及 聚合釜總裝圖。 這幾年， 在乳液聚合理論和技術(shù)發(fā)展的基礎(chǔ)上， 發(fā)現(xiàn) 了有機(jī) 無(wú)機(jī)納米復(fù)合高分子乳液，材料的復(fù)合 也已經(jīng)開(kāi)始 從單純的機(jī)械共混 逐步擴(kuò)大 發(fā)展到 了 亞微觀的有機(jī)復(fù)合 [21]。這種涂料 不僅僅能 供水泥沙漿、灰泥沙漿、木材、混凝土底材的涂裝 ,還能有效的 配制沙漿噴涂漆和水泥系涂料 ， 當(dāng)然也可以 大量地用 來(lái) 作 為 外墻 的 涂料。 因?yàn)槭?在共聚物中引入了 一部分的 苯乙烯鏈段 ,能有效的 提高 其作為 涂膜的耐水性、耐堿性、硬度、抗污性 以及 抗粉化性。 論文作者簽名 : 日 期 : 年 月 日 畢業(yè)設(shè)計(jì) 摘 要 本設(shè)計(jì)是 以生產(chǎn)苯丙乳液為 主要 目的 的 ， 簡(jiǎn)明的介紹了 苯丙乳液的研究現(xiàn)狀。除文中 已經(jīng)注明引用的內(nèi)容外，本論文不含任何其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫(xiě)過(guò)的作品或成果。 the production process。 此物一般 貯存于 5～ 30℃的庫(kù)房?jī)?nèi)，貯存期 一般 不會(huì)超過(guò) 1年。 從那以后 的系統(tǒng)研究 逐漸減少 ，人們 開(kāi)始熱衷于 進(jìn)行新結(jié)構(gòu) 反應(yīng)型乳化劑的合成與性能 的 研究， 期望著可以 找到性能更加優(yōu)異的品種和開(kāi)拓畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 2 其應(yīng)用領(lǐng)域 市場(chǎng) 等。就現(xiàn)在而言，有機(jī) 無(wú)機(jī)復(fù)合乳液聚合最關(guān)鍵的技術(shù)是要解決有機(jī)、無(wú)機(jī)兩種材料的界面親和性，高性能有機(jī)硅 丙烯酸酯復(fù)合乳液是有機(jī) 無(wú)機(jī)復(fù)合乳液聚合最典型的代表 [22]。 有一定供電條件，滿足生產(chǎn)需要。靠傳統(tǒng)的聚合方法是不能解決這一 問(wèn)題的。 反應(yīng)時(shí)間的選擇 [25] 固定乳化劑質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 3%，引發(fā)劑用量質(zhì)量分?jǐn)?shù) %，反應(yīng)溫度 80℃時(shí)，溫度對(duì)黏度的影響，由圖 31 可知，選擇反應(yīng)時(shí)間為 3 小時(shí)比較合適。 乳液聚合體系主要有四大組分：?jiǎn)误w、分散介層（水）、乳化劑、引發(fā)劑，其次還有用了 pH 調(diào)節(jié)并改善乳液流動(dòng)性的電解層， pH 調(diào)節(jié)用的中和劑等。 階段Ⅱ（乳膠粒長(zhǎng)大階段）： 聚合反應(yīng) 發(fā)生在乳膠粒中，逐漸加入的單體形成單體珠滴，單體由單體珠滴通過(guò)水相擴(kuò)散到乳膠粒中，在其中進(jìn)行聚合反應(yīng)，使乳膠粒長(zhǎng)大，此時(shí)，乳化劑和導(dǎo)體在乳膠粒、水相和單體珠滴間建立動(dòng)態(tài)平衡。 （ 3）采用國(guó)內(nèi)現(xiàn)有生產(chǎn)的成套設(shè)備； （ 4）成品標(biāo)準(zhǔn)按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行 。 表 41 不同單體的性能 性能 成膜性 硬度 拉伸強(qiáng)度 附著力 耐濕性 耐熱性 耐紫外線 丙烯酸丁酯 有 很軟 很低 良好 一般 良好 良好 苯乙烯 無(wú) 硬 高 良好 優(yōu) 優(yōu) 一般 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 8 乳化劑的選擇和用量 [23] 在乳液聚合中，乳化劑的性能影響聚合反應(yīng)的速度、相對(duì)分子質(zhì)量大小 及分布、乳膠粘度和穩(wěn)定性。典型的攪拌反應(yīng)器如圖 4 所示，它主要由攪拌罐、攪拌裝置和軸封三大部分組成。 178。同時(shí)長(zhǎng)徑比越大，則傳熱表面距離罐體中心越近，物料的溫度梯度就越小，有利于提高傳熱效果。如果物料在反應(yīng)過(guò)程中起泡沫或呈沸騰狀態(tài)，η應(yīng)取低值，約 ～ ；如果物料反應(yīng)平穩(wěn)，η取 ～ （物料黏度較大可取大值）。 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 11 夾套傳熱 傳熱夾套一般由普通碳鋼制成，它 是一個(gè)套在反應(yīng)器筒體外面能形成密封空間的容器，既簡(jiǎn)單又方便（如圖 6）。η V 封 ） /f （ 1— 5） f=π D2/4 （ 1— 6） 式中： f—— 筒體橫截面積（ m2）； D—— 容積內(nèi)直徑（ m）； η —— 裝料系數(shù)； V—— 容器容積（ m3）； V封 —— 封頭容積 (m3) 蛇管傳熱 當(dāng)需要的傳熱面積較大、而夾套傳熱在允許的反應(yīng)時(shí)間內(nèi)不能滿足要求時(shí)，或是殼體內(nèi)襯有橡膠、耐火磚等隔熱材料而不能采用夾套時(shí)，可采用蛇管傳熱，蛇管的管長(zhǎng)與管徑之比見(jiàn)表 43。 第三種是為減小罐體的外壓計(jì)算長(zhǎng)度 L，或者為了實(shí)現(xiàn)在罐體的軸線方向分段地控制溫度、進(jìn)行加熱和冷卻而采用的分段夾套，各段之間設(shè)置加強(qiáng)圈或采用能夠夾套形式 溫度 (℃ ) 壓力（ kgf/cm2） 整體夾套 350 300 6 16 半圓管夾套 280 10~64 型鋼夾套 225 6~25 蜂窩夾套 250 25~40 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 13 起到加強(qiáng)圈作用的夾套封口件。 （一） 依據(jù)葉輪的形狀來(lái)分有： 1 槳式 —— 有分平槳和折槳兩種。 6 高剪切式 —— 有鋸齒式，三角葉式等，適用于需高剪切的情況。 為了達(dá)到一定的調(diào)勻度，需要一定的總體流動(dòng)；為了達(dá)到一定的分隔尺度，則需要一定的湍流強(qiáng)度，不同的工藝過(guò)程對(duì)總體流動(dòng)與湍流強(qiáng)度有不同的要求。 一般取 w/d=1/10~1/12， m =6 已足夠。w1／ d=l／ 5， 111=4， L／ d=1／ 4； w ／ D： l／10。 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 17 表 45推進(jìn)式、渦輪式攪拌槳的α、β值 槳型 dj/D α β 3葉推進(jìn)式 0 6葉渦輪式 第五章 工藝計(jì)算 物料衡算 預(yù)乳化液組成 （ W%） 表 1 預(yù)乳化液組成 引發(fā)劑組成 去離子水 %； 引發(fā)劑 APS % 由于工業(yè)操作、物料的轉(zhuǎn)移和反應(yīng)過(guò)程中原料的揮發(fā)等，可能會(huì)對(duì)結(jié)果產(chǎn)生一定的影響，因此按照平均轉(zhuǎn)化率帶入計(jì)算，結(jié)果會(huì)存在一定的誤差。夾套內(nèi)壓為 。 247。 第 七 章 環(huán)境 保護(hù)及末端治理 環(huán)境現(xiàn)狀 本設(shè)計(jì)綜合考慮原料、交通、水電、氣等建設(shè)條件，同時(shí)注意兼顧環(huán)保、衛(wèi)生、消防、 安全及節(jié)約用地、節(jié)省投資等原則，確定廠址位于圖書(shū)館 后方空地 。 （ 3）車(chē)間的墻壁、頂棚、門(mén)窗涂刷便于清洗、消毒、不易脫落的無(wú)毒淺色涂料，車(chē)間內(nèi)無(wú)衛(wèi)生死角。 （ 4）鍋爐、壓力容器設(shè)置安全閥及安全監(jiān)控儀表，按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)使用和檢測(cè)。 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 28 參考文獻(xiàn) [1] 余遠(yuǎn)斌等：苯丙乳液研究進(jìn)展 [J ]． 化工進(jìn)展 ． 1996(2)： 36 [2] 余遠(yuǎn)斌 ,石飛：新型苯丙乳液聚合的研究 . 北京工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào) .1996. 22(3)： 56 [3] GuyotA.[J]. Sci2021108109： 322 [4] 涂偉萍：水性涂料 [M ]. 北京 :化學(xué)化工出版社 , 2021 [5] 李華平，劉德山 ： 乳化荊對(duì)室溫交聯(lián)苯丙乳液的影響 [J]．化學(xué)建材． 2021(3)： 13— 15 [6] Lee C F： Kicics of the emulsion copolymerization of styrene and butyl acrylate[J]． Polymer Journal， 2021， 32(8)： 642— 650 [7] 劉方方，孫立明，?？艿龋壕酆衔锶橐航宦?lián)的方法 [J]．河北化工． 2021(1)： 7～ 9 [8] 唐黎明，闞成友，杜奕等：室溫交聯(lián)丙烯酸酯聚合物乳液及其涂料的研究 [J ]．中國(guó)涂料． 2021 (4)： 23 25 [9] Nelliappen V， ElaasserM S， Klein A， et a1． Journal of Polymet Science Part A： Polymer Chemistry． 19 [10]