【正文】 雜志得以過濾，過濾后的聚合物溶液，根據(jù)T0201的液位（LRCA0201設(shè)定為50％）控制P0203（聚合物進(jìn)料泵）出口閥LRCV0203的開度，將聚合物溶液送入R0301（失活器）中,（當(dāng)LRCV0221兩側(cè)的壓差PDRS0223被啟動，說明使用的Z0201過濾器堵塞，需要重新更換）。本設(shè)計采用的生產(chǎn)方法是溶液聚合工藝，該生產(chǎn)工藝以ZieglerNatta釩鋁催化體系為催化劑，正己烷為溶劑，乙叉降冰片烯(ENB為第三單體，氫氣為分子量調(diào)節(jié)劑。該區(qū)附近有動力廠、電廠，所需動力供應(yīng)方便，經(jīng)濟(jì)合理。目前，世界乙丙橡膠的生產(chǎn)能力總體過剩，但我國的生產(chǎn)能力和產(chǎn)量卻不能滿足國內(nèi)實際生產(chǎn)的需求，每年都得大量進(jìn)口，開發(fā)利用前景廣闊。（3） 化學(xué)工業(yè)部發(fā)布的《化工工藝設(shè)計施工圖內(nèi)容和深度的統(tǒng)一規(guī)定》。本次設(shè)計年產(chǎn)5萬噸乙丙橡膠裝置聚合工段的工藝設(shè)計,乙丙橡膠聚合反應(yīng)采用溶液聚合工藝，使用的主催化劑為三氯氧釩，輔助催化劑為烷基鋁，溶劑為己烷。由于EPR分子主鏈中不含雙鍵，所以呈現(xiàn)出高度的化學(xué)穩(wěn)定性。在廠房的四面，一樓到二樓都應(yīng)該有樓梯和安全通道，車間內(nèi)配有必要的放火防爆設(shè)施，同時還應(yīng)該配有簡單急救的設(shè)施。工藝靈活性大，產(chǎn)品牌號切換靈活，切換廢品量少，產(chǎn)品特性能夠按照用戶要求進(jìn)行調(diào)整，產(chǎn)品牌號多，門尼值可在20~160寬范圍內(nèi)調(diào)節(jié)，應(yīng)用范圍廣泛，產(chǎn)品中催化劑殘渣含量低，灰分含量較少，生產(chǎn)中次品少，質(zhì)量穩(wěn)定，重復(fù)性好，綜合性能好，產(chǎn)品規(guī)格指標(biāo)變化幅度窄和產(chǎn)品加工性能優(yōu)異。當(dāng)R0201釜中的聚合物溶液符合控制指標(biāo)時，將聚合液由溢流管線送入R0202（溢流釜）中。（2）對各種儀表、儀器、調(diào)節(jié)閥、電動閥進(jìn)行全面檢查、調(diào)校、試用。（2） 年工作日：300天,7200小時。 T0202物料和熱量衡算（1）T0202進(jìn)口中各組分的量乙烯、丙烯、丙烷的進(jìn)料量等于T0201塔頂?shù)某隽狭浚矗阂蚁┖?丙烯含量=丙烷含量=己烷含量=氫氣含量=氮氣含量=（2）進(jìn)料各組分的摩爾分?jǐn)?shù)： 公式：（i=1,2,3……7）由閃蒸程序(見附錄)，求得 T=℃，P=586kPa時，汽液分離系數(shù)Ψ=, 液相摩爾總量＝,汽相摩爾總量=。管程流通面積：管內(nèi)己烷流速為：取管壁粗糙度ε=, ε/d==管程壓降：管程給熱系數(shù)：（3）計算殼程壓降及給熱系數(shù)取折流擋板間距B=，管束中心線的管數(shù)殼程流動面積A1為Re500故可以用下式計算管外流動摩擦系數(shù)管子排列為正三角形，取校正系數(shù)F=，取垢層校正系數(shù)擋板數(shù)殼層壓強為，可行殼層給熱系數(shù)計算：取殼程中蒸汽被冷卻，取所以（4）計算傳熱面積查《化工原理》（上冊）（第二版）第282頁表66,取, 所選換熱器的實際面積為：根據(jù)《化工原理》（上冊）（第二版）附錄，選用JB/T 471492標(biāo)準(zhǔn)系列換熱器，公稱直徑500mm,管程數(shù)2，管子根數(shù)256，中心排管數(shù)18，管徑，換熱管長3m。程序流程圖如下：開始輸入F，z，p，T估計初值x,y計算Ki=Ki(T，p，x，y)由式（1）迭代ψ由式（2）和（3）計算Xi,Yi比較X和Y的估計值和計算值重新估計X，Y不收斂收斂，輸出注：(1) ；（2）；（3）附錄 2計算機程序：附錄 3Sub T0202閃蒸() a = Array (, , , , , , ) b = Array (585, , , , , , ) c = Array (255, 247, , , , , ) Dim k (7), p (7) t = Range (d63) Q = Range (d64) For i = 0 To 6 Step 1 p(i) = 10 ^ (a(i) b(i) / (c(i) + t)) k(i) = p(i) / Q Next i For i = 0 To 6 Step 1Z = Range (d62:j62).Cells (1, i + 1)s1 = s1 + Z * k (i)s2 = s2 + Z / k (i)Next iIf s1 1 and s2 1 ThenDebug. PrintElse: Debug. PrintEnd Ifw1 = Dofw1 = 0: dfw1 = 0For i = 0 To 6 Step 1Z = Range (d62:j62).Cells (1, i + 1)fw1 = fw1 + (k (i) 1) * Z / (1 + w1 * (k (i) 1))dfw1 = dfw1 + (k (i) 1) ^ 2 * Z / (1 + w1 * (k (i) 1)) ^ 2Next iDebug. Print w1,W2 = w1w1 = w1 + fw1 / dfw1Loop While Abs (w1 W2) / W2 Debug. Print w2=, W2For i = 0 To 6 Step 1Z = Range (d62:j62).Cells (1, i + 1)X = Z / (1 + W2 * (k (i) 1))y = k (i) * XRange (d65:j65).Cells (1, i + 1) = XRange (d66:j66).Cells (1, i + 1) = yRange (d67) = W2Debug. Print x (i) =, X。 yNext i End Sub主要符號說明表附錄1符號說明表符號意義單位Ki平衡分離常數(shù)W/(m2. ℃)Ψ平衡的汽液比Q熱量kJ/hH聚合熱cal/kg質(zhì)量熱容J/致　謝本設(shè)計是在張福勝老師悉心指導(dǎo)下完成的。 （2）進(jìn)料質(zhì)量流量54208kg/h,聚合液的密度612kg/m3,因此聚合液的體積流量為:（3） a,b兩段管內(nèi)徑D=100mm,c,d兩段管內(nèi)經(jīng)徑D=80mm且c,d流量相同（見圖41）。（2）各物料的平均定壓熱容如下表38 所示:表38 T0202各物料平均定壓熱容表物質(zhì)乙烯丙稀丙烷己烷Cp/[KJ/(Kmol （4） 乙烯、丙烯、ENB的單程轉(zhuǎn)化率分別為：％、％、％。（4）配備消防器材，并對消防設(shè)備進(jìn)行試用檢查。R0202種的地方聚合物溶液由聚合流加料泵P0202送到T0201（單體回收塔）中部，為便于P0202泵的輸送，防止聚合物的粘附，通過FI2001，以150L/h的流量用HPHX對P0202泵進(jìn)行沖洗。（2）懸浮聚合工藝懸浮聚合法生產(chǎn)工藝的特點是生成的聚合物不溶于反應(yīng)介質(zhì)丙烯，體系黏度較低，轉(zhuǎn)化率比較高，聚合物的質(zhì)量分?jǐn)?shù)高達(dá)30% ~35%，因而同樣的設(shè)備生產(chǎn)能力卻是溶液法的4~5倍；無溶劑回收精制和凝聚等工序，工藝流程簡化，基建投資少；可生產(chǎn)相對分子質(zhì)量較高的產(chǎn)品品種，產(chǎn)品成本比溶液法低。設(shè)備區(qū)和人行區(qū)等應(yīng)該界區(qū)明確，工藝流程安全通暢。由于乙丙橡膠具有許多其它通用合成橡膠所不具備的優(yōu)異性能，而且單體價廉、易得，用途廣泛，因此成為20世紀(jì)80年代以來世界幾大合成橡膠品種中發(fā)展最快的一種，目前其產(chǎn)能和消費量僅次于丁苯橡膠和順丁橡膠而居世界第3位。并且繪制了反應(yīng)器的管道布置圖、帶控制點的流程圖、編制了設(shè)計說明書等。 process design II 目　　錄摘　　要 IAbstract II第 1 章 設(shè)計說明書 1 緒 論 1 設(shè)計依據(jù) 1 指導(dǎo)思想 1 設(shè)計必要性 1 車間布置 2 廠址的選擇 2 生產(chǎn)方法及工藝設(shè)計 2 生產(chǎn)方法的論證 2 工藝流程 4 開車注意事項 5 工藝設(shè)備選擇 6本設(shè)計主要工藝設(shè)備如下表11所示： 6 工藝控制條件 7 生產(chǎn)控制條件 7 公用工程規(guī)格 8 技術(shù)經(jīng)濟(jì)評價 11第 2 章 聚合工段工藝介紹 12 聚合工段生產(chǎn)工藝示意圖 12 聚合工段工藝過程敘述 12第 3 章 物料及熱量衡算 13 計算基礎(chǔ) 13 物料衡算及熱量衡算 14 加料量及去單體回收工段的量 14 T0201物料及熱量衡算 15 T0202物料和熱量衡算 18 V0202物料衡算 21 R0201物料及熱量衡算 23第 4 章 設(shè)備衡算 27 R0201反應(yīng)器 27 計算依據(jù) 27 計算反應(yīng)器的公稱直徑及高度 27 攪拌功率的計算 27 E0205己烷加熱器 28 計算依據(jù) 28 初選換熱器 28 聚合加料泵計算 31 計算依據(jù) 31 確定泵的揚程 32 計算泵軸功率 33 泵的選型 33 V0201貯罐 33 計算依據(jù) 33 設(shè)計計算與選型 33結(jié) 論 34參 考 文 獻(xiàn) 35附 錄 36致　謝 39 45 第 1 章 設(shè)計說明書 緒 論 設(shè)計依據(jù)本設(shè)計的依據(jù)主要包括：（1） 吉林化工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計任務(wù)書。從采用的催化體系可分釩系、鈦系、鋁系和茂系,目前乙丙橡膠工業(yè)化產(chǎn)品仍以釩系、鋁系和鈦系為主。這里是中國最早也是最大的化工生產(chǎn)基地，原料充足、便利。不足之處是產(chǎn)品中含有大量的炭黑，產(chǎn)品通用性較差，橡膠性能不適應(yīng)某些用途需要，限制了它的使用范圍。T0201塔的操作條件是：℃～℃，℃～℃。（2）確認(rèn)通信聯(lián)絡(luò)系統(tǒng)：調(diào)度電話、對講電話、火警電話及行政電話靈活好用。（9） 進(jìn)料中氫氣和乙烯的比值：1：10450。液相各組分的摩爾組成： 汽相各組分的摩爾組成：乙烯含量=丙烯含量=丙烷含量=己烷含量=氫氣含量=氮氣含量=乙烯含量=kmol/h=丙烯含量=kmol/h=丙烷含量=kmol/h=己烷含量=kmol/h=氫氣含量=氮氣含量= 所示：表310 V0202物料平衡表項目RL1D1組分質(zhì)量/kg摩爾量/kmol質(zhì)量/kg摩爾量/kmol質(zhì)量/kg摩爾/kmol乙烯丙烯