【正文】 ℃Q4=60= KJ綜上所述 QT=Q1+Q2+Q3+Q4=103KJ+103KJ4設備工藝計算化工設備是進行化工生產過程的物質基礎，他對裝置的生產能力，操作過程穩(wěn)定性和可靠性，產品質量等都起著重要的作用。攪拌反應器中的攪拌器通常由攪拌槳葉和攪拌軸等組成，通常攪拌器的旋轉流體輸入機械能，從而使流體產生流動。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. . 所以重新計算轉速N=（*）=由此得出雷諾數(shù)：Nrw=pN d2/v=*1000()*由圖讀出， 重新計算轉速：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,其具體標準見【聚合物合成工藝設計】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 由于反應器一般為密閉式操作，反應過程有時帶有正壓或者負壓，有時產生氣體等，為了操作安全，需在釜蓋上設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，裝料量為一批生產使用量，長徑比應選大些， m3,故選立式儲罐。2)設計溫度：由工藝提出,本課設中為常溫。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，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 泵的流量是有設計任務決定的，—。 De=d/Cf ()∴de= 由于NRe=【聚合反應工程基礎】P155圖513中曲線q的功率函數(shù) 165。 在此我們根據(jù)反應條件選擇平葉漿式攪拌。 反應聚合釜的設計 1． Wd=10000103/330=2. 確定生產周期和每天生產批數(shù) vT=vR+va=3h+45/60h= a=24/G=24/=≈6B 由于在反應時間取值時，取得是范圍內的最大值，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調節(jié)劑 M12—破乳劑 M13—丙烯酸膠粒 V101—乳化單體與分子量調節(jié)劑罐V102—引發(fā)劑罐V103—調節(jié)罐R201—聚合反應釜 所發(fā)生的聚合反應方程式： 收集數(shù)據(jù)A: 生產規(guī)模 ：1萬噸／年B: 生產時間 ：330d／年 采用間歇操作 因為反應時間約為3小時 輔助時間 45min 所以每天生產批次為：24／（3+45／60） ≈6（B） 由于在生產中每批引發(fā)劑用量較少 ， 所以引發(fā)劑每天配置一次即可.C．技術指標： 聚合物損失率：2﹪產品質量 引發(fā)劑： ﹪單體用量 分散介質： 1：1單體用量 乳化劑用量： 3﹪單體用量 引發(fā)劑濃度： ﹪ 氨水： ﹪單體質量 助劑： ﹪單體質量 分子量調節(jié)劑(十二烷基硫醇)：﹪單體質量D．確定計算順序 由于產物與原料之間的化學計量關系比較簡單，且整個工藝過程比較簡單。 反應器液位的控制（進料時打開進料泵，物料到達預定液位時，關閉進料泵）在間歇操作過程中，反應器的液位是通過每批加料量來決定的。不同的聚合反應器，聚合反應機理不同、操作方式不同、溫度控制不同、傳熱介質、傳熱方向及控制特點的不同，如連鎖聚合反應溫度較低，多為放熱反應，反應速率極快，所以反應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系到反應速率。生產方法就是指在化工生產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品的方法。同時反應溫度升高，會導致乳液穩(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:，主鏈是飽和的，基本上無支化和交聯(lián)的問題，故聚合轉化率可高達98%。一般選用陰離子或陰離子和非離子復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節(jié)劑等。 對溶液、懸浮聚合，聚合反應速率和聚合物分子量之間存在明顯的倒數(shù)關系。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)劑預先溶在單體內，聚合時就是在單體微珠內進行聚合反應，多以懸浮聚合就是在單體微珠內進行的本體聚合。：：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。使用實踐表明，丙烯酸酯橡膠制品在汽車上的應用，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年內將是我國ACM需求的高峰期。 陜西理工學院課程設計目錄1項目簡介…………………………………………………………………4 項目設計依據(jù) ……………………………………………………………4 主要原料及物理性質 ……………………………………………4 生產方法 …………………………………………………………4……………………………………………4 市場前景分析 …………………………………………………41. 5 生產能力…………………………………………………………………5 技術方案及設備方案…………………………………………5 ……………………………………………………………5 ……………………………………………………………6…………………………………………6 ………………………………………………………6 ……………………………………………………62生產方法與工藝流程2. 1 生產方法 ……………………………………………………………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………