【正文】 22 / 64 焓差為： ? H kJ kg? ? ?2781 71 397 75 2383 96. . . 分幾部分估算水蒸汽冷凝量： ①用于溶劑油氣化 ? ?? ? kgGCW 48 06 ?????o/h ②用于丁烯氣化 ? ?? ? kgGCW 4 ???????/h ③用于丁二烯氣化 ? ?? ? kgGCW 8 3 3 14 ???????/h ④用于循環(huán)水從 90℃升溫到 95℃ ? ? kgG W 0 8 3 209518 6 1 00 0 ????? /h 四項之和： G G G G GW W W WC C C39。 干燥崗因有油氣逸出和滑石粉能引起呼吸道系統(tǒng)發(fā)炎，因此，要加強通風(fēng)，排風(fēng)。 15 / 64 在生產(chǎn)裝置檢修敲打設(shè)備時，必須使用銅制工具或在鐵制工具上涂上黃干油，以免引起火花。 通過擠壓機擠壓將膠粒含水量降到 8～ 15％，然后，切成條狀進入膨脹干燥機加熱、加壓，達到膨脹和內(nèi)蒸的目的，除去膠粒中的絕大部分水分，再送入水平紅外干燥箱干燥，使膠的含水量達到 ％以下。 首釜膠液自釜項出口出來，由第二釜釜底進入第二釜繼續(xù)進行反應(yīng)；再由第二釜的釜項出口出 來，由第三釜釜底進入第三釜繼續(xù)進行反應(yīng)；由第三釜的釜項出口出來，進入第四釜繼續(xù)進行反應(yīng)；當(dāng)達到一定粘度和轉(zhuǎn)化率后，在第四釜的出口管線 (終止釜的入口管線 )與終止劑一起由終止釜釜底進入終止釜進行終止處理；最后，膠液由終止釜項出口出來，經(jīng)膠液過濾器和壓力控制閥入成品工段凝聚崗的膠液罐。 順丁橡膠的性能一看生膠的性能 (可塑性、加工性、外觀、顏色等 )好壞，影響它因素有聚合方法、引發(fā)劑系統(tǒng)、生膠的分子結(jié)構(gòu)、門尼粘度、平均分子量、分子量分布、凝膠含量、灰分、揮發(fā)份等 。 9 / 64 ⒊環(huán)烷酸鎳 鎳含量： ?7～ 8％；水份： ?％；不皂化物： 無 ⒋三異丁基鋁 外觀 淺黃透明；無懸浮物；活性鋁含量： ?50％。 ⑥雜質(zhì) 8 / 64 體系中的雜質(zhì)主要有乙腈、水分、炔烴和空氣中的氧等，這些雜質(zhì)主要對引發(fā)劑的活性、誘導(dǎo)期的長短、體系的穩(wěn)定性、聚合速度產(chǎn)生影響，因此，要嚴格控制在一定指標(biāo)以下。該工藝路線包括了如反應(yīng)活性中心的形成過程；特殊引發(fā)劑組分的安全防護；由于溶劑的存在必然要考慮的回收、循環(huán)利用；反應(yīng)的終止方式；產(chǎn)品防老化處理等特點?！?) 熱導(dǎo)率 ? W/(m℃ ) 《化工工藝設(shè)計手冊》下 P645 Cp WCpi i? 熱導(dǎo)率 ? W/(m 主要原料：單體 —— 丁二烯；溶劑 —— 溶劑油；引發(fā)劑 —— 環(huán)烷酸鎳、三異丁基鋁、三氟化硼乙醚絡(luò)合物；終止劑 —— 乙醇；防老劑 —— （簡稱 ）。 ⑤溫度 聚合溫度升高，會使反應(yīng)速度加快，產(chǎn)物分子量下降，但過高的溫度會造成大分子產(chǎn)生支化，影響膠 的 質(zhì)量。 其化學(xué)名稱、分子式、結(jié)構(gòu)式、物理化學(xué)性質(zhì)、來源 (原料路線確定 )、用途等可以查閱《有機化工原料手冊》《有機化工原料中間體便覽》《有機化學(xué)》及有關(guān)資料等獲得。 10 / 64 ⒉順丁橡膠的性能 通過與天然橡膠相比，順丁橡膠具有彈性高、耐低溫性好、耐磨性佳、滯后損失和生熱性小、耐撓曲性及動態(tài)性能好以及耐老化、而永久性好等特點。 鎳組分和鋁組分分別由鎳計量泵和鋁計量泵送出，經(jīng)鋁－鎳文氏管混合后，與出丁油預(yù)熱器 (預(yù)冷器 )的丁油溶液混合。釜項被蒸發(fā)的氣體有水蒸汽、部分丁二 烯和絕大部分溶劑油溶劑，氣體經(jīng)過兩個并聯(lián)的循環(huán)水冷凝冷卻器，冷凝物進入油水分離器進行油水分離，溶劑油用油泵送往溶劑回收罐區(qū)，水經(jīng)油水分離罐底部由液面調(diào)節(jié)閥控制排出，經(jīng)二次凈化分離罐排入地溝。 生產(chǎn)人員地生產(chǎn)過程中要及時檢查，消除漏點。 后處理的電器、轉(zhuǎn)動設(shè)備多，生產(chǎn)人員上崗必須穿好工作服帶好安全帽。 21 / 64 溶劑油、丁二烯、 水蒸氣 去油水分離器 熱水 機械損失 膠液 熱 水 、 膠 粒 去 振 動 篩 渣沫損失 水蒸氣 圖 13 凝聚釜物料衡算圖 （ 1）循環(huán)熱水量 ?。? 水 /膠液＝ (體積比 ) 則用水量： 37 8 4 )1 1 5 ( M??? /h 取用水量為 741M3 /h；即為 741T/h。 類別 序號 組分 kg/h t/d t/d W% 進 1 膠液 2 循環(huán)水 741000 17784 222300 料 3 水蒸汽 55555 4 進 料 合 計 100 5 聚 丁 二 烯 去 6 防老劑 振 7 溶劑油 出 動 8 引發(fā)劑 篩 9 終止劑 10 水 23 / 64 11 去 1 號 篩合計 去 12 丁烯 油 13 丁二烯 水 14 溶劑油 分 15 水蒸氣 離 16 去分離罐合計 料 損 17 損失丁二烯 失 18 損 失 干 膠 物 19 損失防老劑 料 20 損 失 合 計 21 出 料 合 計 100 振動篩及熱水罐物料衡算 物料衡算圖見圖 14。 五、工藝計算與主要設(shè)備選型 （一）物料衡算 ⒈計算采用的基礎(chǔ)數(shù)據(jù) 年產(chǎn)量： 80000 t 16 / 64 年開工時間： 7200 h 每噸順丁橡膠消耗丁二烯： t 總 轉(zhuǎn)化 率： 85% 丁濃： [丁 ]＝ 12～ 17g ml/100 丁油入釜溫度：≤ 40℃ 首釜溫度：≯ 95℃ 末釜溫度：≯ 110℃ 聚合系統(tǒng)壓力：≤ 計量罐壓力：≤ 計量泵壓力：≤ 設(shè)計選用配方： 鎳 /丁＝ ?? 鋁 /?。? ?? 硼 /丁 ＝ ?? 鋁 /鎳＝ 3～ 8 鋁 /硼 ＞ 醇 /鋁＝ 6 防老劑 /丁二烯＝ ％（質(zhì)量比） 全裝置總收率為 ％；總損耗 ％（包括工藝損耗和機械損耗）。 各貯罐裝料不得超過規(guī)定裝料系數(shù)，而且要有氮氣保護。 （二）操作控制指標(biāo) ⒈聚合工段操作控制指標(biāo) 丁油濃度： 12～ 17g/100mL 首釜溫度： ≦ 95℃ 未釜溫度： ≦ 110℃ 13 / 64 壓力： ? 引發(fā)劑配方： 鎳 /丁 ??? 鋁 /丁 ??? 硼 /丁 ??? 鋁 /硼 ? 、醇 /鋁 =6 鋁 /鎳 =3～ 8 防老劑 /丁 =% 轉(zhuǎn)化率： 85 % 收率： % 每噸順丁膠消耗丁二烯： t ⒉后處理工段操作控制指標(biāo) 膠液罐：貯量罐容積的 80%；壓力 ?。 混膠崗負責(zé)接收聚合來的膠液，并將門尼粘度不同的膠液混配成優(yōu)級品指標(biāo)內(nèi)的膠液；在膠液罐定期回收一 部分丁二烯；合格膠液送往凝聚崗。 ⒊順丁橡膠的用途 主要用于輪胎加工行業(yè)，另外，還用于輸送帶、傳動帶、模壓制品、鞋底、膠鞋及海綿膠等方面。 ⒎防老劑 熔點： 69～ 71℃；游離甲酚： ?％；灰分： ?％；油溶性：合格。 聚合工段主要由罐區(qū)、計量、聚合、配制、粘度等崗位組成。 ⑶溶劑的選擇 各種溶劑對反應(yīng)原料、產(chǎn)物及反應(yīng)所用各種引發(fā)劑的溶解能力不同?！?) 熱導(dǎo)率 ? W/(m 損耗 (包括工藝損耗和機械損耗 )分配如下： 聚合掛膠等損失 1％ 聚合、凝聚的丁二烯機械泄漏損失 ％ 凝聚、振動篩聚丁二烯渣沫損失 ％ 油水分離器水相丁二烯溶解損失 2％ 包裝過程中不合格品和落地料損失 ％ (1)聚合釜物料衡算數(shù)據(jù)； 2 / 64 (2)聚合時間： 3～ 5h（設(shè)計取 4h）； (3)使用聚合釜臺數(shù)： 4 臺 為基礎(chǔ)； (4)聚合溫度： 94℃； (5)冷卻鹽水：入口溫度 12℃，出口溫度 8℃。 、原材料動力消耗定額及消耗量、“三廢”治理及生產(chǎn)定員等做出一定的說明，編制相應(yīng)的表格。 ⒋聚合反應(yīng)機理及影響反應(yīng)的因素 ⑴聚合反應(yīng)機理 丁二烯 聚合反應(yīng)的機理屬于連鎖聚合反應(yīng)，遵循配位陰離子的鏈引發(fā)、鏈增長、鏈終止及鏈轉(zhuǎn)移等基元反應(yīng)機理。 全裝置采用五班三倒制，每班八小時工作制。即便能結(jié)晶，其熔點也低 (順式 含量為 ％的產(chǎn)物，熔點為 0℃ )，因此，在 常溫下無結(jié)晶態(tài)，只以無定形形態(tài)存在。 配制崗負責(zé)為聚合配制引發(fā)劑和終止劑，此外，還負責(zé)接收鋁劑車間配好的三異丁基鋁。 被終止后的膠液進入膠液罐后，將部分未轉(zhuǎn)化的丁二烯經(jīng)罐項壓控調(diào)節(jié)閥，鹽水冷凝冷卻器，進入丁二烯貯罐，再送至丁二烯 回收罐區(qū)。 生產(chǎn)人員必須熟悉相崗位消防設(shè)施的種類及存放位置，并能熟練正確使用，了解所處理現(xiàn)場物料的性質(zhì)。 槽車必須在指定地點裝卸物料，裝卸中汽車不準發(fā)動，使用膠管車身應(yīng)有接地線，同時流量不要過大，以免產(chǎn)生靜電，裝卸現(xiàn)場有專人看管。 去凝聚釜 防老劑 終止劑 聚合來膠液 終止釜 圖 12 終止釜物料衡算圖 終止劑、防老劑系統(tǒng) : 計算公式： 34 0 0 3 0 3 1 7 3 4 5 3 M??? ????? ?/h = ?? /h 其中水量占 5％，其重量為： kg1 2 2 7 8 5 5 ?? /h 100％乙醇用量： *==防老劑用量： 取防老劑 /丁二烯＝ ％ ，防老配制濃度為 117gl kg4 5 0 5 3 4 5 3 ?? /h 311 745 M?? /h 隨防老劑一起帶入的溶劑量： 31 1 1 9 0 3 0 1 M?? /h 乙醇用量 1 0 0 ％丁二烯摩爾數(shù) 鋁丁比 醇鋁比 乙醇分子量乙醇純度 乙醇密度 20 / 64 kg2 9 0 11 1 1 9 ?? /h 整理得終止釜物料衡算列總表如下。則： 膠內(nèi)含水： ＝ kg/h 脫 水 量： － ＝ kg/h 膠內(nèi)含油： ＝ kg/h 脫 油 量： － ＝ kg/h 去包裝部分 聚丁二烯： kg/h 25 / 64 防 老 劑： kg/h 水： kg/h 溶 劑 油： kg/h 脫出揮發(fā)分組成： 水： kg/h 溶 劑 油： kg/h 干燥、脫水物料衡算圖見圖 15。 去終止釜 溶劑油 聚 聚 聚 聚