【正文】 反應(yīng)釜和攪拌槳示意圖 241： 圖 241 反應(yīng)釜和攪拌槳示意圖 反 應(yīng)釜的型號見下表 4— 1： 表 241 反應(yīng)釜的型號 封頭型式 公稱 容積 筒體 直徑 筒體 高度 高度 壁厚 材質(zhì) 橢圓底、蓋 25m3 2400mm 6060mm 8140mm 12mm A3F 反應(yīng)器的體積計(jì)算 化工與材料工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 29 苯乙烯密度 ρ1=103kg/m3 丁二烯的密度 ρ2=103kg/m3 聚丁苯橡膠的密度 ρ3=103kg/m3 水的密度 ρ=103kg/m3 通過質(zhì)量分?jǐn)?shù)算得 ρm=（ 72/295） 0 .912+（ 28/295） +（ 195/295） 1= 103kg/m3 ρm—— 反應(yīng)液混合密度， kg 2 = kcal 則：反應(yīng) 7 小時(shí)，每釜的聚合熱 247。 =丁二烯與苯乙烯的總量： /（ %） /（ %） = kg/h 丁二烯和苯乙烯的配料比為 72： 28 純丁二烯的進(jìn)料量為： 179。 3（ ML） . 反應(yīng)停留時(shí)間 化工與材料工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 13 反應(yīng)停留時(shí)間為 177。1 9177。 . 進(jìn)料流量校正時(shí)間間隔 進(jìn)料流量校正時(shí) 間間隔如表 1317 所示： 表 1317 進(jìn)料流量校正時(shí)間間隔 丁二烯 4hr 苯乙烯 4hr 乳化劑 4hr 活化劑 4hr 終止劑 4hr 調(diào)節(jié)劑 4hr 氧化劑 4hr . 聚合溫度 聚合溫度如表 1318 所示： 表 1318 聚合溫度 ℃ SBR1500 SBR1502 SBR1712 SBR1778 SBR1503 SBR17065 E0304 出口 15177。 . 原料產(chǎn)品規(guī)格及公用工程條件 . 原料的技術(shù)條件 原料的技術(shù)條件如表 131～表 1310 所示 [9]： 表 131 丁二烯（凈化前） 丁二烯 純度 %～ % 阻聚劑（ TBC）含量 ＜ 25ppm 表 132 丁二烯（凈化后） 丁二烯純度 %～ % 阻聚劑（ TBC）含量 ＜ 10ppm 表 133 苯乙烯（ ST） ST 純度 %～ % 阻聚劑（ TBC）含量 5～ 15ppm 表 134 乳化劑（混合皂） TSC 177。為獲得高質(zhì)量的均勻產(chǎn)品，在攪拌條件下，由液氨在聚合釜氨冷管內(nèi)蒸發(fā)，把聚合反應(yīng)熱帶走。 V0309 的進(jìn)料運(yùn)作，由 LIS0308 的連鎖接點(diǎn) LS0325 控制 P0108 泵的開停和 V0309 進(jìn)口調(diào)節(jié)閥的開閉。經(jīng)管線進(jìn)入 ST 換熱器（ E0306）后，進(jìn)入 ST緩沖罐（ V0304）。 2%）時(shí)，加入終止劑終止聚合反應(yīng)。 南通申華化學(xué)工藝路線與吉化公司基本相當(dāng)，其技術(shù)來源于臺灣合成橡膠公司，聚合系統(tǒng)聚合溫度控制在 8℃左右，轉(zhuǎn)化率為 63%66%，單體丁二烯回收用水環(huán)真空泵，苯乙烯回收采用兩臺減壓蒸餾塔串聯(lián)操作，脫水機(jī)為兩臺并聯(lián)操作，每條生產(chǎn)線兩臺小干燥箱（美國 WP 公司生產(chǎn)）并聯(lián)進(jìn)行干燥。溶聚丁苯橡膠具有低的滾動阻力，又具有很高的抗?jié)窕耘c耐磨性，其滾動阻力比乳聚丁苯橡膠減少 20%— 30%，抗?jié)窕詢?yōu)于順丁苯橡膠，耐磨性能也很好，是全天候輪胎的最合適膠料。該廠的下游還有污水處理廠，能將工業(yè)，生活污水進(jìn)行及時(shí)有效的處理，生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的三廢都能得以妥善處理，符合國家環(huán)保的要求。 . 指導(dǎo)思想 （ 1）利用傳統(tǒng)乳液聚合生產(chǎn)技術(shù)，確保 產(chǎn)品質(zhì)量高，生產(chǎn)過程安全； （ 2）生產(chǎn)過程盡量采用自動控制，機(jī)械化操作； （ 3）對于易燃易爆場所，設(shè)計(jì)采用可靠的控制，報(bào)警消防設(shè)施； （ 4）設(shè)計(jì)采用技術(shù)成熟完善的傳統(tǒng)乳液聚合方法，達(dá)到環(huán)保的要求，對生產(chǎn)過程中的化學(xué)污水的排放要經(jīng)過處理，以保證環(huán)保要求； （ 5）廠房、車間、設(shè)備布置要嚴(yán)格按土建標(biāo)準(zhǔn)，以保證生產(chǎn)和正常進(jìn)行及操作人員的安全。 作者簽名： 日 期： 摘 要 本設(shè)計(jì)為年產(chǎn) 3 萬噸乳液聚合丁 苯橡膠裝置工藝設(shè)計(jì)，以聚合工段為設(shè)計(jì)的主要對象。每工序分四班倒，總計(jì) 60 人。 。 (3)目前越來越趨向于采用優(yōu)等填料， SSBR 可在此方面降低輪胎的滾動阻力做出貢獻(xiàn)。 鑒于以上所述，本設(shè)計(jì)采用低溫乳液聚合合成丁苯橡膠。 2℃。 V0307 的進(jìn)料運(yùn)作，由 LRS0305 的連鎖接點(diǎn) LS0215 控制。由主站、成分比率設(shè)定器、流量檢測單元、顯示報(bào)警單元，與調(diào)節(jié)閥或無級調(diào)速電機(jī)組成其流量控制回路。 聚合系統(tǒng)設(shè)有兩個(gè)壓力控制點(diǎn)。100KPa 5℃ 表 1312 水 名稱 來源 壓力 溫度 生產(chǎn)新鮮水 2a 循環(huán)冷卻上水 7 ≥ ≤31℃ 循環(huán)冷卻下水 8 ≥ ≤41℃ 軟水 化學(xué)品配置單元 表 1313 氣 名稱 來源 壓力 溫 度 低壓蒸汽 單體回收單元 350177。2 10177。 3（ ML） 106177。 % 177。 聚合熱 BD： ： 每小時(shí)釜中的聚合熱 Q=（ 179。為了保證釜中物料的流動、混合與傳熱，液滴的分散或固體物料 的均勻懸浮，釜中設(shè)有攪拌裝置。 . 聚合釜壁厚的計(jì)算 由公式： ? ?CtiC PDPS ?? ??2 式中： Pc— 計(jì)算壓力 取 Pc=1MPa； Di=2800mm； ? =；設(shè)計(jì)溫度為 5℃ 查得 1Cr18Ni9Ti 在 5℃ 的 [σ]t=205MPa ? ? 0 52/2 4 0 01 ??????S 取腐蝕余量 C2=，鋼板厚度負(fù)偏差 C2=， 則 Sn=S+C1+C2=++= 圓整后取 Sn=12mm。攪拌釜是乳液聚合最常用的反應(yīng)器，也是應(yīng)用最廣的聚合反應(yīng)器，釜式聚合反應(yīng)器是一種形式多變的聚合裝置，它廣泛應(yīng)用于低粘度的懸浮聚合過程，乳液聚合過程，也能用于高粘度的本體聚合和溶液聚合過程。 =（ 7 釜 1 塔） t=10hr 10247。 % 177。 3（ ML） 50177。2 10177。100KPa 20177。 加料點(diǎn)可能是末釜出口，也可能是置換塔（ T0301~0303）的某一個(gè)出口。其控制為多組分混合流量控制系 統(tǒng) —— 主站追蹤系統(tǒng)。 V0306 的進(jìn)料運(yùn)作，由 LRS0304 的連鎖接點(diǎn) LS0323 控制，調(diào)節(jié) V0306 的液位。 V0302A 中上部的 BD 進(jìn)入 V0302B 中，進(jìn)一步分離掉堿液，再由上部流入 BD 進(jìn)料換熱器（ E0303），換熱以后，流入 BD 緩沖罐（ V0303）。mCH2=CHCH=CH2 +n CH=CH2 [CH— CH2]n[CH2CH=CHCH2]m 化工與材料工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 5 聚合物的分子微結(jié)構(gòu)，也隨聚合條件的變化有很大不同。另外，還應(yīng)該看到以下因素： (1)在現(xiàn)有的溶液聚合裝置上花較少的費(fèi)用就能有效地?cái)U(kuò)大 SBR 的能力。 。界區(qū)明確，工藝流程通暢，安全合理。對本研究提供過幫助和做出過貢獻(xiàn)的個(gè)人或集體，均已在文中作了明確的說明并表示了謝意。主要原料為丁二烯和苯乙烯。 . 安全生產(chǎn) . 安全特點(diǎn) 本車間原料和大多助劑為易燃易爆品，特別要注意防火防爆，而且大部分設(shè)備自動化程度較高，設(shè)備高速運(yùn)轉(zhuǎn)，應(yīng)嚴(yán)格按照操作規(guī)程操作設(shè)備。西歐和日本溶聚丁苯橡膠所占總丁苯橡膠消費(fèi)量的比例為 31%左 右，一些公司正計(jì)劃擴(kuò)大溶聚丁苯橡膠生產(chǎn)能力或新建裝置。溶液丁苯橡膠在加工上存在的問題已通過生產(chǎn)控制聚合物 (tailoring)而得到克服。在 E0301 與 WHS(WCS)換熱后，流入混合器（ A0301）。 E0306 ST的出口溫度，由 TRC0323檢測，調(diào)節(jié) WHR(WCS)流量，使其穩(wěn)定在 24177。 2℃。 SBR 品種不同，所需聚合釜溫度亦不同，其控制方法一樣，都是以 TRC03120319 控制聚合釜內(nèi)溫度，調(diào)節(jié)氨冷管中的液氨液位。 SHS 177。2 15177。1 末釜 ～ ～ ～ ～ ～ ～ . 聚合壓力 聚合壓力如表 1319 所示： 表 1319 聚合壓力 PRS0303 500KPa 報(bào)警 600KPa 停車 PRCA0308 設(shè)定值 200KPa~300KPa PRC0309 450KPa 設(shè)定值 . 轉(zhuǎn)化率 轉(zhuǎn)化率為 62177。 . 結(jié)合苯乙烯的量 結(jié)合苯乙烯的量如表 1321 所示： 表 1321 結(jié)合 ST 品 種 最終膠乳 脫氣膠乳 SBR1500 177。 28%= kg/h 每小時(shí)丁二烯的混合進(jìn)料量為： kg/h/%= kg/h 每小時(shí)苯乙烯的混合進(jìn)料量為： kg/h/%= kg/h . 新鮮丁二烯和苯乙烯進(jìn)料 新鮮 BD 的進(jìn)料量： 計(jì)算依據(jù)： 表 221 組分 新鮮 BD 回收 BD 混合 BD 濃度（ wt%） % 90% 93% 計(jì)算過程： ??????????%93%90% 混合回收新鮮混合回收新鮮FFFFFF 新鮮F ：新鮮丁二烯進(jìn)料量 回收F ：回收丁二烯進(jìn)料量 混合F ：混合丁二烯進(jìn)料量 混合F = kg/h 計(jì)算得： 新鮮F = kg/h 回收F = kg/h 新鮮 ST 的進(jìn)料量： 計(jì)算依據(jù)： 表 222 組分 新鮮苯乙烯 回收苯乙烯 混合 苯乙烯 濃度 % 90% 94% 計(jì)算過程： 化工與材料工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 19 ??? ????? ?? %94%90%混合回收新鮮混合回收新鮮 FFF FFF 新鮮F ：新鮮苯乙烯進(jìn)料量 回收F ：回收苯乙烯進(jìn)料量 混合F ：混合苯乙烯進(jìn)料量 混合F = kg/h 計(jì)算得： 新鮮F = kg/h 回收F =計(jì)算結(jié)果： 表 223 組分 新鮮 BD 回收 BD 新鮮 ST 回收 ST 進(jìn)料量（㎏ /h） . 輔助物料計(jì)算 輔助物料中各組分的質(zhì)量流量計(jì)算： 乳化劑： 香酸鉀皂 ? %= WT ? %=電解質(zhì)： WT ? %= 磷酸 ? %= kg/h 氫氧化鉀 ? %= kg/h 乙二胺四乙酸四鈉鹽 ? %= kg/h 間次甲基二萘磺酸鈉 ? %= kg/h 保險(xiǎn)粉溶液： WT ? %= kg/h 連二亞硫酸鈉 ? %= kg/h 活化劑溶液： WT ? %= kg/h 乙二胺四乙酸四鈉鹽 ? %= kg/h 硫酸亞鐵 ? %= kg/h 甲醛次硫酸鈉 ? %= kg/h 調(diào)節(jié)劑溶液： 叔十二碳硫醇 ? %= kg/h 氧化劑溶液： 過氧化氫對錳烷 ? %= kg/h 終止劑溶液： WT ? %= kg/h 二甲基二硫代氨基 甲酸鈉 ? %= kg/h 亞硝酸鈉 ? %= kg/h SDS ? %=稀磷酸： WT ? %= kg/h PHS ? %= kg/h 總水量： ? （ +++++） %= kg/h 固體總量： （ ++++++++++++6++） %? = kg/h 其他： ++（ ） +（ ） = 進(jìn)料總量： ++= kg/h . 聚合工段進(jìn)料表 表 224 聚合工段進(jìn)料表 名 稱 組 分 質(zhì)量流量（ kg /h ） 單體 BD ST 乳化劑 (EM) WT 松香酸鉀皂液 電解質(zhì) WT 磷酸 氫氧化鉀 乙二胺四乙酸四鈉鹽 間次甲基二萘磺酸鈉 保險(xiǎn)粉溶液 WT 連二亞硫