【正文】 5 5 3 4 7 2 . 4 7 = 0 . 7 7 9 3fR ??? ? ? 管子排列為正三角形： F=：取垢層校正系數(shù) [9] ? ： 擋板數(shù)為： 19B lN B? ? ? 殼程壓強(qiáng)為： ? ? 200 21 3 . 5 2s T C B B s uBF f N N N fD???? ??? ? ? ? ????? ???? ? ? 22 9 1 9 2291ss K Pa??? ? ???? ? ? ? ? ? ? ? ? ?????? ? ? 允 許 值 殼程給熱系數(shù)的計算： 吉林化工學(xué)院 課程設(shè)計 21 39。 V330由 LIA32LIA322指示其液位變化。當(dāng)轉(zhuǎn)化率和門尼黏度等主要控制指標(biāo)達(dá)到規(guī)定值時，由終止劑泵（ P310）送來的 溶液，從選定的 加料點加入到膠乳中，從而終止聚合反應(yīng)。物料混合后進(jìn)入緩沖罐 (V312)由 P308A 和 P308B 分別加入良田聚合線，由 P309 泵把 OXI直接送到聚合首釜。 聚合 聚合進(jìn)料是多股物料 流在線混合方式。 2℃。 2℃。新鮮堿在氫氧化鈉配制槽 V301 中配制，配制合格后的堿液，有 P301送入 V3021中。 BD 和堿液在 V3021中分層分離， BD 中的 TBC 轉(zhuǎn)入 V3021 下部的堿液中。 ③ 增加保健食品，增加營養(yǎng)，增強(qiáng)體質(zhì)、增強(qiáng)身體康毒害能力。 防毒 生產(chǎn)中所用的反應(yīng)物品大多對人身有健康危害，化學(xué)物品經(jīng)吸入、食入、經(jīng)皮吸收等途徑向人體侵入。 節(jié)能與環(huán)境保護(hù) 一、節(jié)能 ，其副反應(yīng)少，收率高。 ，火警： 119。 ⑺ 登高作業(yè) 2米以上，應(yīng)帶好安全帶和安全帽，并攜帶好材料、工具、切勿落下傷人。 防火防爆 本車間的原料和大多助劑都為易燃易爆品，特別要注意防火防爆，而且大部分設(shè)備的自動化程度較高，設(shè)備生產(chǎn)中高速運(yùn)轉(zhuǎn)，應(yīng)嚴(yán)格按照操作規(guī)程來操作設(shè)備。溶液丁苯橡膠在加工上存在的問題已通過生產(chǎn)特制的聚合物(tailoring)而得以有效的克服。對聚合生產(chǎn)工藝而言，JSR 從工藝流程上來說要好于 ZEON，產(chǎn)品質(zhì)量要優(yōu)于 ZEON，且緩沖能力較強(qiáng)；不足之處是 JSR 聚合的轉(zhuǎn)化率約為 62%，而 ZEON 約為 70%。 (2)溶聚工藝優(yōu)于乳液聚合以及氣相聚合工藝，讓 SSBR 更能接受長期挑戰(zhàn)。其中溶聚丁苯橡膠具有低的滾動阻力，又具有很高的抗?jié)窕院湍湍バ裕錆L動阻力較乳聚丁苯橡膠要減少20%一 30%，抗?jié)窕砸矁?yōu)于順丁橡膠，耐 磨性能也較好，是全天候輪胎最合適的膠料。此車間建于吉林市的江北吉化有機(jī)合成廠院內(nèi)，本廠毗鄰松花江，有大量豐富的水源且水質(zhì)優(yōu)良。一般操作中，只能分幾次補(bǔ)加單體。 添加無規(guī)劑法 。 原料丁二烯和苯乙烯按一定比例用量配成碳?xì)湎嘁?，在多臺串聯(lián)聚合釜中于 5～ 8℃ ，在有氧化還原催化體系的水乳液介質(zhì)存在下，進(jìn)行自由基共聚合反應(yīng) [4]。 聚合溫度 聚合溫度與聚合采用的引發(fā)劑體系有關(guān)。 合成工藝 低溫乳液聚合生產(chǎn)丁苯橡膠工藝過程 轉(zhuǎn)化率確定 經(jīng)典的 丁二烯苯乙烯乳液聚合的轉(zhuǎn)化率為 60%左右，太低，原料利用率下降，而提高轉(zhuǎn)化率是可以達(dá)到的，但所得橡膠的性能變差以及聚合釜掛壁嚴(yán)重。 3． 聚合溫度 與聚合采用的引發(fā)劑體系有關(guān)。如果采用高溫乳液聚合，則其產(chǎn)物大分子鏈中順式約占 %，反式約占 %，乙烯基約占 %。包裝要求密封，不可與空氣接觸。在常溫、常壓下為無色氣體，相對分子質(zhì)量為 ，相對密度 ，熔點 ℃ ，沸點 ℃ 。其物理機(jī)構(gòu)性能，加工性能及制品的使用性能接近于天然橡膠，耐磨性、 耐老化性 、耐水性和氣密性優(yōu)于天然橡膠，粘合性、彈性和形變發(fā)熱量低于天然橡膠， 可與天然橡膠及多種合成橡膠并用 . 丁苯橡膠結(jié)構(gòu)式 ： 丁苯橡膠的分 為乳液丁苯和溶液丁苯，其中乳液丁苯包括高溫丁 苯、低溫丁苯、低溫充油丁苯、低溫充炭黑丁苯、高苯乙烯丁苯、液體丁苯、羧基丁苯。英文縮寫 SBR。 丁苯橡膠 合成原理 原料 主要原料： 1,3 – 丁二烯 、 苯乙烯 原料物性 1,3 – 丁二烯是最簡單的共軛雙烯烴。庫溫不宜超過 37℃ 。 在典型的低溫乳液聚合共聚物大分子鏈中順式約占 %，反式約占 55%，乙烯基約占 12%。苯乙烯的純度＞ 99%，并且不含二乙烯基苯。反應(yīng)時間控制在 7～ 12h，反應(yīng)過快會造成傳熱困難。對于由丁烷、丁烯氧化脫氫制得的丁二烯中丁烯含量≤% ，硫化物 ≤% ，羥基化合物 ≤% ；對于石油裂解得到的丁二烯中炔烴的含量 ≤% ，以防止交聯(lián)增加丁苯橡膠的門尼粘度，阻聚劑低于 %時對聚合沒有明顯影響，當(dāng)高于 %時，要用濃度為 10%～ 15%的 NaOH溶液于 30℃進(jìn)行洗滌除去，苯乙烯純度＞ 99%，并且不含二乙基苯。 低 溫乳液聚合生產(chǎn)丁苯橡膠工藝流程 低溫乳液聚合生產(chǎn)丁苯橡膠工藝流程如圖 所示。 溶 聚丁苯橡膠 的聚合方法有添加無規(guī)劑法、調(diào)節(jié)單體加入速度法、恒定單體相對濃度法以及高溫共聚法四種，工業(yè)生產(chǎn)通常采用添加無規(guī)劑和高溫共聚兩種方法。 恒定單體相對 濃度法要求配置能及時分析反應(yīng)系統(tǒng)中單體濃度的精密儀器，并具有高度自動化手段，以準(zhǔn)確調(diào)節(jié)丁二烯的添加量。 相關(guān)符號說明 符號 名稱 單位 BD 丁二烯 ST 苯乙烯 EM 乳化劑 MOD 調(diào)節(jié)劑 吉林化工學(xué)院 課程設(shè)計 6 ACT 活化劑 OXI 氧化劑 終止劑 WT 水 EDTA 乙二胺四乙酸 PC 比熱容 ()J mol k? ? 導(dǎo) 熱 率 ()W m k? ? 粘度 uPa s? Q 傳熱速率，熱負(fù)荷 W ? 溫差校正系數(shù) TN 管數(shù) 個 PN 管程數(shù) 個 eR 雷諾數(shù) ? 粗糙度 mm rR 普朗特數(shù) sf 垢層校正系數(shù) ? 管程給熱系數(shù) ? ?2Wm?℃ iR 污垢熱阻 2m KW? Z 位壓頭 M P 壓強(qiáng) Pa eP 有效功率 KW aP 軸功率 KW ? 效率 D 管徑 mm 吉林化工學(xué)院 課程設(shè)計 7 第二章 課程設(shè)計任務(wù)書 技術(shù)指標(biāo) 年產(chǎn)量： 萬噸 年工作日： 7800 小時 烴含量 : 92% 轉(zhuǎn)化率 : 60% 單體回收單元損率 : % 后處理單元損率 : % 主要原料指標(biāo)見表 2— 1— 1 表 2— 1— 1 主要原料指標(biāo) 原料 指標(biāo) 丁二烯純度 % 苯乙烯純度 % 丁二烯 /苯乙烯 72/28 混合苯乙烯純度 94% 混合丁二烯純度 93% 純堿流量 /BD 流量 1/1 產(chǎn)品指標(biāo)見下表 2— 1— 2： 表 2— 1— 2 產(chǎn)品指標(biāo) 產(chǎn)品 指標(biāo) 氣提膠乳中結(jié)合苯乙烯含量 ~% 殘留苯乙烯 % 最終膠乳 ~% 尾氣中的丁二烯含量 % 潷析器中的殘留苯乙烯 % 門尼粘度 46~58 伸長率 480% 聚合配方（質(zhì)量百分含量，凈含量 /100 份單體）： 表 2— 1— 3 聚合配方 原料及輔助材料 配方 單體 丁二烯 72 苯乙烯 28 相對分子質(zhì)量調(diào)節(jié)劑 叔十烷基硫醇 介質(zhì) 水 195 乳化劑 歧化松香酸鉀皂 烷基芳基磺酸鈉 － 引發(fā)劑 體系 過氧化物 過氧化氫對孟烷 活化劑 還原劑 硫酸亞鐵 雕白粉 螯合劑 EDTA 緩沖劑 磷酸鈉 吉林化工學(xué)院 課程設(shè)計 8 終止劑 二甲基二硫代氨基 甲酸鈉 反應(yīng)條件 聚合溫度， 5 轉(zhuǎn)化率， % 60 聚合時間， h 710 設(shè)計地區(qū)自然條件 本設(shè)計的丁苯橡膠車間是擬建在吉林市的江北吉化有機(jī)合成廠院內(nèi)。 設(shè)計方案的確定 丁苯橡膠的生產(chǎn)主要有溶聚和乳聚兩種工藝 [6]。此外，他們還應(yīng)該看到以下因素： (1)在現(xiàn)有的溶液聚合裝置上花更少的費用就能有效地擴(kuò)大 SBR 的生產(chǎn)能力。 工藝技術(shù)路線大致相同，都是應(yīng)用 低溫乳液聚合技術(shù)， 只是在工藝流程和聚合配方上有 所差別， 技術(shù)本質(zhì)上并無較大區(qū)別。 雖然丁苯橡膠市場已經(jīng)十分成熟，但乳液丁苯橡膠與溶液丁苯橡膠之間的競爭正在 漸增。 鑒于以上內(nèi)容所述，本設(shè)計主要采用低溫乳液聚合合成丁苯橡膠。 ⑹ 當(dāng)班工人，不得任意脫離工作崗位，傳動設(shè)備合閘前，要按操作法規(guī)定，嚴(yán)格細(xì)致檢查，注意設(shè)備內(nèi)外是否有人工作。 各類火災(zāi)救援程序： 。 。 吉林化工學(xué)院 課程設(shè)計 12 為了美化環(huán)境和清新空氣，降低噪聲，盡量在空地上植樹，種草，修筑花壇等，適度地種植柳樹，楊樹，常青樹，來增加綠化面積。工作服不應(yīng)與非工作服混放。 2℃，由 TRC301控制調(diào)節(jié) E301 WHR(WCS)的流量。 2℃，由于堿液在循環(huán)中與 TBC反應(yīng)而消耗，因此要定期更換，廢堿液裝桶或放入地溝（排放使以 600送入的母液中和）。溫度由 TIC307控制，調(diào)節(jié)加熱蒸汽流量，使其穩(wěn)定在 18177。 V305 的溫度有 TIC327控制，調(diào)節(jié) WHR的流量，使其穩(wěn)定在 15177。 V308的溫度為常溫。 E30 E305的溫度以 TRC3 TRC311 為主控回路，同 V31 V318 氨蒸發(fā)壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng) PIC304 或 PIC305 構(gòu)成 串級，調(diào)節(jié)液氨蒸發(fā)壓力，實現(xiàn)對 E30 E305 出口料液溫度的穩(wěn)定控制。 小時。 V330中的膠乳，由膠乳輸送泵 P310 連續(xù)送入 400單體回收崗位。 2m1 1 4 4 1 0 . 0 7= = = 1 3 . 5 0 7 mt 3 0 0 0 . 9 5 2 9 . 7 2QA K ? ? ?估估 逆Ψ 由換熱器系列標(biāo)準(zhǔn)（見《化工原理》附錄）初選型號為： 公稱面積： ? ?2 0 .0 0 6A d L n??? ? ? 其主要參數(shù)參見下表 423 表 423 開殼直徑 mmD 450 管子尺寸 mm φ 25* 公稱壓強(qiáng) mpaP 管長 mL 2 公稱面積 2m 管數(shù) TN 126 管程數(shù) pN 2 管中心距 tmm 32 管子排列方式 正三角形 計算管程壓降及給熱系數(shù) i? 管程走 BD， 查表可知 流動面積為： 21= 管內(nèi) BD 的流速： m1111q 4 9 9 3 . 7 4u = = = 4 . 1 5 m s3 6 0 0 3 6 0 0 1 6 . 8 8 0 . 0 1 9 8A? ? ?ρ 4i1ei 31du 0 . 0 2 4 . 1 5 1 6 . 8 8= = = 9 . 3 1 00 . 0 1 5 1 0R ??? ??ρμ ， 則流動狀態(tài)為湍流。 因此，所選 苯乙烯 換熱器 E306 的設(shè)計 初選 苯乙烯 物料進(jìn)口溫度 1t =15℃ ，出口溫度 2t =24℃ 冷卻水進(jìn)料溫度 1=50T ℃ ，出口溫度 2=30T ℃ ST 的流量 mq =1 8 .6 7 2 4 m o l hK 吉林化工學(xué)院 課程設(shè)計 22 熱負(fù)荷： mpqtQC? ? ?? p 3 0 1 50 . 5 ( ) 0 . 5 ( 1 7 1 . 4 1 5 4 . 8 ) 1 6 3 . 1 ( )ppC C C J m o l K? ? ? ? ? ? ? ? 1 8 . 6 7 1 6 3 . 1 ( 2 4 1 5 ) 2 7 4 0 5 . 6 9QW? ? ? ? ? 1212tt= = 1 2 .9 8tln tmt? ? ?? ??逆 ℃ 逆流平均溫差： 12215 0 3 0k = 2 .2 2t t 2 4 1 5TT? ????? 21112 4 1 5P = 0 .2 5 7t 5 0 1 5ttT ? ????? 初定采用單殼程、偶數(shù)管程的固定管板式換熱器。 0 0 0e0 32 0 . 0 2 5 0 . 0 4 9 9 0 . 1 5= 1 6 5 3 . 5 60 . 5 9 8 8 1 0duR ?? ?????? 224 . 1 7 4 0 . 5 9 8 8 3 . 90 . 6 4 0 3pr CP ?? ?? ? ? 殼程中水被冷卻，取 w????????? 0. 1410. 5530 erewRPd??? ???? ???? ? ?10. 55 230 40 6 16 53 .56 6 5 75 27 Wm? ? ? ? ? ? ? ? ℃ 計算傳熱面積 根 據(jù)《化工原理》 P282 查表 66，取 529 10iR m k w?? ? ?， 420 1 .0 7 6 1 0R m k w?? ?