【正文】 ]。 葉輪直徑與槽徑之比 d／ D 與所選擇的葉輪型式有關(guān)，常用的范圍為： 平槳式 d／ D=～ ； 滑輪式 d／ D=～ ； 螺槳式 d／ D=～ 。有 良好的適應(yīng)各種操作要求的性能，特別對于粘度高的液體攪拌。 可拆卸式夾套的連接結(jié)構(gòu)，用在操作條件較差，以及要求定期檢查罐體外部表面或者要求定期清洗夾套內(nèi)污垢的場合。但須注意的是夾套 高度一般應(yīng)不低于料液的高度，應(yīng)該比器內(nèi)液面高出 50~100mm 左右，以保證充分傳熱。 表 42 幾種攪拌罐的長徑比 種類 設(shè)備內(nèi)物料類型 H/D 一般攪拌器 液 固相或液 液相物料 1～ 氣－液相物料 １～２ 發(fā)酵罐類 １ .７～２ .５ 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 10 裝料系數(shù) [26] 選擇了罐體長徑比之后，還要根據(jù)攪拌罐操作時所允許的裝滿程度考慮選擇裝料系數(shù)η，然后經(jīng)過初步計(jì)算，數(shù)值圓整及核算，最終確定筒體直徑 和高度。另外，在罐體上還需設(shè)置工藝接管等附件，但是隨著附件的增加，往往會給設(shè)備的制造和維修帶來很多麻煩，增加設(shè)備 制造和維修費(fèi)用。如其含量較高，則產(chǎn)品強(qiáng)度低，但成膜性好。乳化劑、單體化水相、單體珠滴和膠束之間建立動態(tài)平衡。 由于乳液聚合體系粘度低，反應(yīng)中心乳膠粒直徑小，故容易散熱；乳液聚合反應(yīng)即可具有高的聚合反應(yīng)速率，又可獲得高分子量的聚合物，再者進(jìn)行乳液聚合所用設(shè)備簡單，工藝流程較短，不要求高溫高壓的反應(yīng)條件，操作方便，技術(shù)容易掌握，生產(chǎn) 靈活性大。 面積和外形要滿足啤酒生產(chǎn)工藝的要求，并留有適當(dāng)?shù)臄U(kuò)建余地。 苯丙乳液發(fā)展 簡介 乳化劑體系 的 研究進(jìn)展 主要 是由 5060 年代 開始 ， 在 當(dāng)時 ， 人們研究 比較多 的是表面活性引發(fā)劑和表面活性鏈轉(zhuǎn)移劑； 苯丙乳液的 研究熱潮 是 出現(xiàn)在 20 世紀(jì)末和 21世紀(jì)初，隨著 可 聚合乳化劑的優(yōu)異性能 慢慢 被人們 所 發(fā)現(xiàn)，研究 也就 越來越集中在可聚合乳化劑上面 了 。 通過對 每 一批 物料的進(jìn)料量 和 反應(yīng)熱 的相關(guān)計(jì)算 ， 進(jìn)而 選 取最佳 的換熱方式以及相關(guān) 設(shè)備。 按 照 測得的物料粘度選 取最佳 的攪拌器 ，確定其 攪拌功率， 這樣才能 最終按照 50000 噸 /年苯丙乳液的設(shè)計(jì) 目的要求來設(shè)計(jì) 出主要設(shè)備 —— 聚合釜，與此同時能 對其工藝 來進(jìn)行 設(shè)計(jì)，繪制 出最佳 的工藝流程圖。 極 具有代表性的研究是由歐盟資助、 Guyot A[3]等領(lǐng)導(dǎo)的由 8 個學(xué)術(shù)和 5 個工業(yè)實(shí)驗(yàn)室聯(lián)合進(jìn)行的系統(tǒng) 性 研究。 廠址地形宜平坦，地面傾斜坡度最好不超過 3% ,便于廠區(qū)運(yùn)輸線路布置。同時聚合物乳液以水為介質(zhì)，便宜，易得，不污染環(huán)境，不會對從事聚合物乳液生產(chǎn)和應(yīng)用的操作人員造成人體傷害，且聚合物乳液可以直接用作涂料、粘合劑等性能優(yōu)良的材料或工作物質(zhì)，所以，許多年來乳液聚合科學(xué)與技術(shù)一直保持長盛不衰，乳液聚合理論、聚合物乳液和乳液聚合物的工業(yè)化生產(chǎn)和應(yīng)用技術(shù)都得到了快速的發(fā)展。 階段Ⅰ（成核階段）：水溶性引發(fā)劑加入到體系中后，在反應(yīng)溫度下引發(fā)劑在水相中開始分解出初始自由基，或擴(kuò)散到膠束中或在水相引發(fā)聚合，或擴(kuò)散到單體珠滴中。苯乙烯玻璃化溫度較高，是一種硬單體，如其含量較高，則產(chǎn)品強(qiáng)度高，但成膜性差。所以在確定攪拌罐結(jié)構(gòu)的時候應(yīng)全面綜合考慮，使設(shè)備滿足生產(chǎn)工藝要求有做到經(jīng)濟(jì)合理，實(shí)現(xiàn)最佳化設(shè)計(jì) [26]。 反應(yīng)液體積 VR 與反應(yīng)器實(shí)際體積 VT 有如下關(guān)系： VR＝ VTη（ m3） （ 1— 1） 設(shè)計(jì)時應(yīng)合理地選用裝填系數(shù)η值，盡量提高設(shè)備利用率。 根據(jù)裝料系數(shù)η，則物料容積 V178。 夾套直徑確定見表 5。 攪拌器選型 [48] 攪拌器是根據(jù)不同攪拌目的的工藝要求而造型的。 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 16 由于攪拌槽的幾何特性對液體流型與攪拌效果有較大影響，目前已研究確定一種“標(biāo)準(zhǔn)” 形式妁攪拌槽，其性能可滿足大多數(shù)工藝操作過程的要求。 筒體受 內(nèi)壓時（考慮到釜內(nèi)的液體壓力以及筒體外壁受到夾套中加熱介質(zhì)的壓力，取其 中的較大值），筒體的計(jì)算厚度 ： S≥ PDi/(2〔 ? 〕 tΦ P) （ 5— 4） P：設(shè)計(jì)壓力，裝安全閥時是操作壓力的 倍 P= 179。 2= 攪拌器的電機(jī)功率； N 總 =（ N 需 +Nm） /η=（ +） /= N 需 —— 攪拌所需功率 Nm—— 軸封系統(tǒng)的摩擦損失 η—— 傳動中的機(jī)械效 率 壓料管 溫度計(jì)套管 大于 90℃直立管 渦輪式 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 25 標(biāo)準(zhǔn)定義： 12176。嚴(yán)禁用水沖擊用電設(shè)備，以免電傷人。 。 （ 4）鍋爐、壓力容器設(shè)置安全閥及安全監(jiān)控儀表，按國家標(biāo)準(zhǔn)使用和檢測。 第 七 章 環(huán)境 保護(hù)及末端治理 環(huán)境現(xiàn)狀 本設(shè)計(jì)綜合考慮原料、交通、水電、氣等建設(shè)條件，同時注意兼顧環(huán)保、衛(wèi)生、消防、 安全及節(jié)約用地、節(jié)省投資等原則，確定廠址位于圖書館 后方空地 。夾套內(nèi)壓為 。w1／ d=l／ 5， 111=4， L／ d=1／ 4； w ／ D： l／10。 為了達(dá)到一定的調(diào)勻度，需要一定的總體流動；為了達(dá)到一定的分隔尺度，則需要一定的湍流強(qiáng)度，不同的工藝過程對總體流動與湍流強(qiáng)度有不同的要求。 （一） 依據(jù)葉輪的形狀來分有： 1 槳式 —— 有分平槳和折槳兩種。η V 封 ） /f （ 1— 5） f=π D2/4 （ 1— 6） 式中： f—— 筒體橫截面積（ m2）； D—— 容積內(nèi)直徑（ m）； η —— 裝料系數(shù)； V—— 容器容積（ m3）； V封 —— 封頭容積 (m3) 蛇管傳熱 當(dāng)需要的傳熱面積較大、而夾套傳熱在允許的反應(yīng)時間內(nèi)不能滿足要求時，或是殼體內(nèi)襯有橡膠、耐火磚等隔熱材料而不能采用夾套時，可采用蛇管傳熱，蛇管的管長與管徑之比見表 43。如果物料在反應(yīng)過程中起泡沫或呈沸騰狀態(tài)，η應(yīng)取低值，約 ～ ；如果物料反應(yīng)平穩(wěn)，η取 ～ （物料黏度較大可取大值）。 178。 表 41 不同單體的性能 性能 成膜性 硬度 拉伸強(qiáng)度 附著力 耐濕性 耐熱性 耐紫外線 丙烯酸丁酯 有 很軟 很低 良好 一般 良好 良好 苯乙烯 無 硬 高 良好 優(yōu) 優(yōu) 一般 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 8 乳化劑的選擇和用量 [23] 在乳液聚合中，乳化劑的性能影響聚合反應(yīng)的速度、相對分子質(zhì)量大小 及分布、乳膠粘度和穩(wěn)定性。 階段Ⅱ（乳膠粒長大階段）： 聚合反應(yīng) 發(fā)生在乳膠粒中，逐漸加入的單體形成單體珠滴，單體由單體珠滴通過水相擴(kuò)散到乳膠粒中，在其中進(jìn)行聚合反應(yīng)，使乳膠粒長大，此時，乳化劑和導(dǎo)體在乳膠粒、水相和單體珠滴間建立動態(tài)平衡。 反應(yīng)時間的選擇 [25] 固定乳化劑質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 3%，引發(fā)劑用量質(zhì)量分?jǐn)?shù) %，反應(yīng)溫度 80℃時，溫度對黏度的影響，由圖 31 可知，選擇反應(yīng)時間為 3 小時比較合適。 有一定供電條件，滿足生產(chǎn)需要。 從那以后 的系統(tǒng)研究 逐漸減少 ，人們 開始熱衷于 進(jìn)行新結(jié)構(gòu) 反應(yīng)型乳化劑的合成與性能 的 研究， 期望著可以 找到性能更加優(yōu)異的品種和開拓畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 2 其應(yīng)用領(lǐng)域 市場 等。 the production process。 論文作者簽名 : 日 期 : 年 月 日 畢業(yè)設(shè)計(jì) 摘 要 本設(shè)計(jì)是 以生產(chǎn)苯丙乳液為 主要 目的 的 ， 簡明的介紹了 苯丙乳液的研究現(xiàn)狀。這種涂料 不僅僅能 供水泥沙漿、灰泥沙漿、木材、混凝土底材的涂裝 ,還能有效的 配制沙漿噴涂漆和水泥系涂料 ， 當(dāng)然也可以 大量地用 來 作 為 外墻 的 涂料。 設(shè)計(jì)計(jì)算： 知道 生產(chǎn)的進(jìn)料量，進(jìn)行物料衡算、熱量衡算；根據(jù) 相關(guān) 工藝操作要求，設(shè)計(jì) 出 合適 高效 的操作 方式和生產(chǎn)工藝 ； 再就是 設(shè)備 的 選型 問題 、計(jì)算 得出聚合釜的主體尺寸；繪制 出 工藝流程圖 以及 聚合釜總裝圖。 乳液聚合是制造合成聚合物的主要實(shí)施方法之一。乳化劑的選擇除單體要求的種類外，一般以體系要求的 HLB 值決定其配比和用量，而且多以非離子型與離子型乳化劑復(fù)配，常用的乳化劑如下： 用于乳液聚合的引發(fā)劑主要是以過氧化氫為母體的衍生物，如過硫酸銨（ NH4）2S2O過硫酸鉀 K2S2O有機(jī)過氧化氫，對某些體系，還可采用其他熱分解引發(fā)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 6 劑如芳基偶氮氨基化合物等。 第四章 原料，配方設(shè)計(jì)及選型依據(jù) 原料的用量 單體用量 [23] 不同的單體具有不同的性能，一種單體均聚物一般不具備全面的性能 (表 41)，需選用多種單體進(jìn)行共聚 合成。由于化學(xué)反應(yīng)一般都要吸收和放出熱量，因此在容器的內(nèi)部或外部設(shè)置加熱或者冷卻裝置。物料特性對罐體長徑比的要求 某些物料的攪拌反應(yīng)過程對罐體 長徑比有著特殊要求，例如發(fā)酵罐之類，為了使通入罐內(nèi)的空氣與發(fā)酵液有充分的接觸時間，需要有足夠的液位高度，希望長徑比取得大一些。有時，對于較大型容器，為了得到較好的傳熱效果，在夾套空間裝設(shè)螺旋導(dǎo)流板，以縮小夾套中的流體的流通面積，提高流體的流動速度和不避短路，但結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜一些。 整體夾套夾套的尺寸及連接型式 整體夾套和罐體有 2 種連接型式，即不可拆卸式和可拆卸式。以內(nèi)，可用于大容積的攪拌 槽，其標(biāo)準(zhǔn)形式是螺旋槳式葉輪。但由于使阻力增加，消耗攪拌器的功率，因此需視具體要求決定是否設(shè)置。蛇管可以縮短傳熱距離，使傳熱均勻進(jìn)行，同時可起到導(dǎo)流筒的作用，強(qiáng)化攪拌效果 [37]。 （ 200/60） 3179。 （ 2）機(jī)械設(shè)備安全，加強(qiáng)設(shè)備管理，制定嚴(yán)格規(guī)章制度，定期進(jìn)行設(shè)備維修和操作人員培訓(xùn)，強(qiáng)化人身安全措施，在設(shè)備的傳送機(jī)構(gòu)和傳動部位加裝防護(hù)裝置，保證安全生產(chǎn)。從設(shè)計(jì)的選題、設(shè)計(jì)指導(dǎo)直至設(shè)計(jì)的完成始終凝結(jié)著導(dǎo)師的心 血，在此我對鄒老師表示真誠的謝意和深深的祝福。 （ 6）車間廠房消防系統(tǒng)以水防為主，消防用水由公司機(jī)井供水，各車間還要配備足夠的滅火器、沙箱等滅火器材。 廢渣治理 工廠鍋爐所產(chǎn)灰渣用于磚廠制磚。由于一次處理物料較多，液面較高選用雙層攪拌，兩層都用渦輪式。 攪拌器功率的估算 [30] 對于不同的工藝過程需要不同的動力，對于一定結(jié)構(gòu)槽體和一定型式的攪拌器，當(dāng)用 某種轉(zhuǎn)速進(jìn)行攪拌，使攪拌器連續(xù)運(yùn)行所需的動力就是攪拌器的功率。 攪拌槽體及附件 [30] 槽體型式及尺寸 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 15 槽體型式多為立式，一般用圓形槽碟形底為多，應(yīng)避免錐底和帶棱角的槽，以免固體顆粒在死角處聚積，最好是槽中液深 H 和槽徑Ｄ之比為 1： 1，淺槽可為 1：2 或 1： 3，深槽在 1． 25： 1 以上時，就需安裝多個攪拌器葉輪，一般可按下式求得： 葉輪個數(shù)＝實(shí)際液體深179。一般只有兩片槳葉，槳葉外沿圓周速度為 ～ ／ s，轉(zhuǎn)速為 1～100rpm，適用粘度在 2P 以下的液體，葉徑和槽徑之比為 ～ ，個別可達(dá) ，可安裝成單層式或多層式。 確定傳熱方式 反應(yīng)釜一般需采用夾套，而夾套又有多種類型各種類型夾套的適用范圍見表44。 令： h 為釜體直邊高、 H 為反應(yīng)器釜體總高度，則： H=h+2h 封 =h+D/2= 若取 H/D=，則有： h=D VT =πD2h/4+ = πD3 /4+ = D3 （ 1— 2） 所以 D= 3 VT/ （ 1— 3） 圓整后查表 【 7】 選取公稱直徑。在固定的攪拌軸轉(zhuǎn)數(shù)下，攪拌器功率與攪拌器槳葉直徑 的 5 次方成正比。 圖 1 乳化劑質(zhì)量分?jǐn)?shù)對粘度影響 引發(fā)劑的用量 [23] 引發(fā)劑是聚合反應(yīng)的觸媒。 階段Ⅲ（聚合反應(yīng)完成階段）：在該階段，膠束和單體珠滴都不見了。s 最低成膜溫度： 15℃ 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 5 圖 31 乳化劑質(zhì)量