【正文】 ℃Q4=60= KJ綜上所述 QT=Q1+Q2+Q3+Q4=103KJ+103KJ4設(shè)備工藝計算化工設(shè)備是進行化工生產(chǎn)過程的物質(zhì)基礎(chǔ)，他對裝置的生產(chǎn)能力，操作過程穩(wěn)定性和可靠性，產(chǎn)品質(zhì)量等都起著重要的作用。攪拌反應(yīng)器中的攪拌器通常由攪拌槳葉和攪拌軸等組成，通常攪拌器的旋轉(zhuǎn)流體輸入機械能，從而使流體產(chǎn)生流動。查得Nqd= 從而：N= qd/（Nqd*d3）=(*)=此時的雷諾數(shù)：Nrw=pN d2/v=*1000**由圖517讀出. . 所以重新計算轉(zhuǎn)速N=（*）=由此得出雷諾數(shù)：Nrw=pN d2/v=*1000()*由圖讀出， 重新計算轉(zhuǎn)速：N=計算雷諾數(shù)Nrw=156再從圖517讀出，Nqd=：N=計算雷諾數(shù)為162再從圖517讀出Nqd=,。 ∴夾套直徑為 D+100=+=，且盡量要取低些，,見【化工原理】P27表13①釜底、釜頂進出料管直徑確定（投料、出料時間均為3/4小時）根據(jù)流量、流速的公式qV=qm/ρ計算而得qV=(3934/4)= m3/h,出料管徑為 dｉ=[(**3600)]1/2 = 圓整去80mm,②圓形人孔、手孔以及視鏡圓形人孔直徑選500mm,其具體標(biāo)準(zhǔn)見【聚合物合成工藝設(shè)計】P187的表。d. 確定安裝高度： 確定繃得安裝高度原則是是泵在正常操作條件下不發(fā)生“氣蝕”現(xiàn)象。令：h為罐的直邊高度、H為罐體總高度，則： H=h+2h封=h+D/2若取H/D=2,則有：h=3D/2 VT==D23D/2+= D=2VT247。本處選擇不銹鋼襯聚四氟乙烯。要求樹脂分子量高且含有較多的固體分(因為固體分含量較高時，可一次涂覆厚涂膜)，同時它還可以稀釋。c：安全裝置口 由于反應(yīng)器一般為密閉式操作，反應(yīng)過程有時帶有正壓或者負壓，有時產(chǎn)生氣體等，為了操作安全，需在釜蓋上設(shè)置安全閥口或者放空口等。故需選擇那些能增加固體分含量同時對雜質(zhì)有較強的過濾能力的過濾器。由于此罐須具有計量功能，裝料量為一批生產(chǎn)使用量，長徑比應(yīng)選大些， m3,故選立式儲罐。2)設(shè)計溫度：由工藝提出,本課設(shè)中為常溫。閘閥5個；止回閥一個；變徑一個；三通兩個；900彎頭10個 ② 泵的揚程的計算以泵中心線為基準(zhǔn)，在儲罐液面與聚合釜液面之間列伯努利方程為 H=Z2Z1+(u12u22)/2g+(P2P1)/P密度g+∑Hf式中∑Hf=∑Hf入+∑Hf出又 ue=4(3600)=根據(jù)化工原理P360附錄四查的u 黏度=*103 RE= duP密度/μ=(*103) =1044000 湍流 查《化工原理》P37表11，取ε=,則,則ε/d=。a. 確定泵的流量及揚程 泵在單位時間抽吸或排出液體的體積m3/h 泵的流量是有設(shè)計任務(wù)決定的，—。 De=d/Cf ()∴de= 由于NRe=【聚合反應(yīng)工程基礎(chǔ)】P155圖513中曲線q的功率函數(shù) 165。 在此我們根據(jù)反應(yīng)條件選擇平葉漿式攪拌。 反應(yīng)聚合釜的設(shè)計 1． Wd=10000103/330=2. 確定生產(chǎn)周期和每天生產(chǎn)批數(shù) vT=vR+va=3h+45/60h= a=24/G=24/=≈6B 由于在反應(yīng)時間取值時，取得是范圍內(nèi)的最大值，所以近似取6B/天。3物料衡算及熱量衡算： 物料衡算 物料關(guān)系示意圖M5M13V101M1M2M3M4M7M10R201M11V102M12M9M6V103V104M8M1—MMA M2—丙烯酸乙酯 M3—十二烷基硫酸鈉 M4—去離子水 M5—乳化單體 M6—十二硫醇 M7—過硫酸銨 M8—去離子水 M9—引發(fā)劑溶液 M10—聚合物乳液 M11—PH調(diào)節(jié)劑 M12—破乳劑 M13—丙烯酸膠粒 V101—乳化單體與分子量調(diào)節(jié)劑罐V102—引發(fā)劑罐V103—調(diào)節(jié)罐R201—聚合反應(yīng)釜 所發(fā)生的聚合反應(yīng)方程式： 收集數(shù)據(jù)A: 生產(chǎn)規(guī)模 ：1萬噸／年B: 生產(chǎn)時間 ：330d／年 采用間歇操作 因為反應(yīng)時間約為3小時 輔助時間 45min 所以每天生產(chǎn)批次為：24／（3+45／60） ≈6（B） 由于在生產(chǎn)中每批引發(fā)劑用量較少 ， 所以引發(fā)劑每天配置一次即可.C．技術(shù)指標(biāo)： 聚合物損失率：2﹪產(chǎn)品質(zhì)量 引發(fā)劑： ﹪單體用量 分散介質(zhì)： 1：1單體用量 乳化劑用量： 3﹪單體用量 引發(fā)劑濃度： ﹪ 氨水： ﹪單體質(zhì)量 助劑： ﹪單體質(zhì)量 分子量調(diào)節(jié)劑(十二烷基硫醇)：﹪單體質(zhì)量D．確定計算順序 由于產(chǎn)物與原料之間的化學(xué)計量關(guān)系比較簡單，且整個工藝過程比較簡單。 反應(yīng)器液位的控制（進料時打開進料泵，物料到達預(yù)定液位時，關(guān)閉進料泵）在間歇操作過程中，反應(yīng)器的液位是通過每批加料量來決定的。不同的聚合反應(yīng)器，聚合反應(yīng)機理不同、操作方式不同、溫度控制不同、傳熱介質(zhì)、傳熱方向及控制特點的不同，如連鎖聚合反應(yīng)溫度較低，多為放熱反應(yīng)，反應(yīng)速率極快，所以反應(yīng)過程中撤熱必須及時，否則易發(fā)生爆聚。約3小時滴加完成。從乳化罐加入部分乳化單體和引發(fā)劑罐加入部分引發(fā)劑引發(fā)聚合，反應(yīng)一段時間后 ，滴加剩余乳化單體及引發(fā)劑溶液。人體皮膚接觸甲基丙烯酸甲酯有少數(shù)人會出現(xiàn)紅疹。 聚合溫度：乳液聚合丙烯酸酯共聚溫度一般為混合單體及水的共沸回流溫度。水便宜，易得，沒有燃燒，爆炸和中毒的危險，也不會造成環(huán)境污染，引起公害。下表是不同乳液聚合體系與乳化劑HLB的相關(guān)值。例如過硫酸銨、過硫酸鉀。 引發(fā)劑是乳液聚合配方的重要組成部分，引發(fā)劑種類和用量直接關(guān)系到反應(yīng)速率。生產(chǎn)方法就是指在化工生產(chǎn)過程中使用何種原料、根據(jù)何種原理、選擇實施何種方法，通過何種操作過程實現(xiàn)從原料變?yōu)楫a(chǎn)品的方法。同時反應(yīng)溫度升高，會導(dǎo)致乳液穩(wěn)定性下降。用量為0．2％～0．4％時，制備的丙烯酸酯乳液呈蘭色、粒度小，乳液的穩(wěn)定性好。改性單體(帶有如環(huán)氧基等活性基團)的引入可賦予聚合物膜一些特殊的反應(yīng)特性，常見的有(甲基)丙烯酸，(甲基)丙烯酸羥乙酯，甲基丙烯酸縮水甘油酯，N一羥甲基丙烯酰胺等。聚合過程中的幾個特點予以說明:，主鏈?zhǔn)秋柡偷?，基本上無支化和交聯(lián)的問題，故聚合轉(zhuǎn)化率可高達98%。一般選用陰離子或陰離子和非離子復(fù)合型乳化劑如十二烷基磺酸鈉；油溶性引發(fā)劑異丙苯過氧化氫，水溶性引發(fā)劑過硫酸鹽、過氧化氫和叔丁基過氧化氫等；選用叔十二烷基硫醇或二硫化烷基黃原酸酯做分子量調(diào)節(jié)劑等。 對溶液、懸浮聚合，聚合反應(yīng)速率和聚合物分子量之間存在明顯的倒數(shù)關(guān)系。在懸浮聚合時，通常使用能溶于單體而不溶于水的引發(fā)劑（油溶性引發(fā)劑）把引發(fā)劑預(yù)先溶在單體內(nèi)，聚合時就是在單體微珠內(nèi)進行聚合反應(yīng)，多以懸浮聚合就是在單體微珠內(nèi)進行的本體聚合。：：丙烯酸酯橡膠可以采用溶液聚合、懸浮聚合或乳液聚合三種基本工藝生產(chǎn)。使用實踐表明，丙烯酸酯橡膠制品在汽車上的應(yīng)用，可明顯改善汽車的運行狀況，能有效地減少汽車故障的發(fā)生，同時也可減輕污染、保護環(huán)境和延長汽車壽命。隨著我國汽車工業(yè)的迅猛發(fā)展，未來35年內(nèi)將是我國ACM需求的高峰期。 陜西理工學(xué)院課程設(shè)計目錄1項目簡介…………………………………………………………………4 項目設(shè)計依據(jù) ……………………………………………………………4 主要原料及物理性質(zhì) ……………………………………………4 生產(chǎn)方法 …………………………………………………………4……………………………………………4 市場前景分析 …………………………………………………41. 5 生產(chǎn)能力…………………………………………………………………5 技術(shù)方案及設(shè)備方案…………………………………………5 ……………………………………………………………5 ……………………………………………………………6…………………………………………6 ………………………………………………………6 ……………………………………………………62生產(chǎn)方法與工藝流程2. 1 生產(chǎn)方法 ……………………………………………………………8 原料選擇 ……………………………………………………………8 聚合機理 ……………………………………………………………8 實施方法 ……………………………………………………………8 操作過程 ……………………………………………………………82. 2 聚合工藝過程……………………………………………………………8 …………………………………………………………8…………………………………………………………9………