【正文】 215 0 4 0k = 0 .6 6 7t t 3 0 1 5TT? ????? 21113 0 1 5P = 0 .4 2 8t 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。 聚合釜系 統(tǒng)的氨蒸發(fā) 設(shè)計(jì)規(guī)定為240260kPa(7～ 3)。 7．終止劑溶液（ ） 來(lái)自化學(xué)品配制單元的終止劑（以下簡(jiǎn)稱(chēng) ）溶液，由 輸送泵（ P210）經(jīng)管線進(jìn)入 緩沖罐（ V308）中。 2℃。在 A301 入口， BD 與來(lái)自循環(huán)堿液加熱器（ E302）的堿液混合， BD 和堿液在A301 中充分混合后，流入堿潷析器（ V3021），阻聚劑（ TBC）在此被堿液脫除。 二、 環(huán)境保護(hù) 該廠建于吉林市的東北部江北化工區(qū)，其中該地區(qū)的主導(dǎo)風(fēng)向?yàn)槲髂?、西北風(fēng)，對(duì)于市區(qū)居民的生活以及附近的工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)均無(wú)太大的影響。 ⑾ 系統(tǒng)設(shè)備，管道開(kāi)車(chē)，應(yīng)用 N2置換，分析含氧在 3%以下，方可進(jìn)行開(kāi)車(chē)。聚合物分子的微結(jié)構(gòu)，也隨聚合條件的變化有較大不同。開(kāi)發(fā) SSBR 要在確保其綜合質(zhì)量的優(yōu)良基礎(chǔ)上，將目標(biāo)集中在節(jié)能型的品種。因此，該廠建于此處是比較理想的選擇。但在最后一次補(bǔ)加丁二烯后，如果單體全部聚合，則最終將生成聚苯乙烯嵌段，故應(yīng)在苯乙烯濃度低于 %時(shí)停止反應(yīng)。 聚合時(shí)間 反應(yīng)時(shí)間控制在 7～ 12h，反應(yīng)過(guò)快會(huì)造成傳熱困難。 4． 轉(zhuǎn)化率與聚合時(shí)間 為了防止高轉(zhuǎn)化下發(fā)生的支化、交聯(lián)反應(yīng)，一般控制轉(zhuǎn)化率為 60%～ 70%，多控制在 60%左右。儲(chǔ)區(qū)應(yīng)備有泄漏應(yīng)急處理設(shè)備和合適的收容材料。 20 世紀(jì) 80 年代末至 90 年代初，國(guó)外一些大的企業(yè)曾一度放棄了對(duì) ESBR 的研發(fā)工作但 ESBR 經(jīng)過(guò)數(shù)十年與 SSBR的抗衡，仍顯示出其較強(qiáng)的生命力 [2]。 乳聚丁苯橡膠（ ESBR）經(jīng)過(guò) 50 多年的發(fā)展 ,生產(chǎn)工藝已經(jīng)成熟。不宜大量?jī)?chǔ)存或久存。低溫乳液聚合所得到的丁苯橡膠又稱(chēng)為冷丁苯橡膠。低溫乳液聚合所得到的丁苯橡膠又稱(chēng)為冷丁苯橡膠。 恒定單體相對(duì)濃度法為防止相對(duì)反應(yīng)活性較小的 苯乙烯在反應(yīng)體系中不斷積累，以至生成聚苯乙烯嵌段，故采用向反應(yīng)系統(tǒng)中不斷補(bǔ)加丁二烯的方法，以使丁二烯和苯乙烯兩者的相對(duì)濃度維持恒定。然而這里還是全國(guó)最大的化工基地，原料充足，便利。 (4) ESBR 的生產(chǎn)效益長(zhǎng)期低下。對(duì)于高性能的輪胎，沒(méi)有任何其它橡膠能夠取代溶液丁苯橡膠的位置，當(dāng)然乳液丁苯橡膠也是不能滿(mǎn)足要求的。 ⑼ 砂封、阻火 器等安全裝置每半年清理檢查一次。適當(dāng)?shù)睦梦徊?，以靠重力?lái)輸送物料，盡可能減少輸送的設(shè)備，以節(jié)約動(dòng)力。 ⑤ 應(yīng)備有一定數(shù)量的應(yīng)急解毒藥品。經(jīng)管線進(jìn)入 ST換熱 （ E306）后，進(jìn)入 ST 緩沖罐（ V304）。 V309 的進(jìn)料運(yùn)作，由 LIS308 的連鎖接點(diǎn) LS325 控制 P108 泵的開(kāi)停和 V309 進(jìn)口調(diào)節(jié)閥的開(kāi)閉。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。 吉林化工學(xué)院 課程設(shè)計(jì) 15 第四章 設(shè)計(jì)計(jì)算 聚合工段物料衡算 丁苯物料衡算圖 1丁二烯混合進(jìn)料； 2苯乙烯混合進(jìn)料； 3叔十烷基硫醇； 4水； 5歧化松香酸鉀皂； 6過(guò)氧化氫對(duì)孟烷； 7硫酸亞鐵； 8 雕白粉 ； 9EDTA。 去管壁粗糙度 = 0 .1 5 m m d = 0 .0 0 7 5ε ，ε 查圖可知 = 管程壓降： 2=32itp ul fNd? ? ???? ? ? ? ? ? ????? 22 0 . 0 3= 0 . 0 3 5 3 1 . 5 2 1 6 . 8 8 0 . 1 5 a0 . 0 2 2 KP? ??? ? ? ? ? ? ? ????? ???允許值 300K 吉林化工學(xué)院 課程設(shè)計(jì) 23 管程給熱系 數(shù) i? ： 0 .8 0 .30 .0 2 3 ii ei ri RP?? ?? ? ? 0. 330. 80 .1 3 5 9 1 7 1 .4 0 .7 7 4 1 00 .0 2 3 3 6 0 0 00 .0 2 0 .1 3 5 9i??????? ? ? ???? ? ?= Wm? ?℃ 計(jì)算殼程壓降及給熱系數(shù) 0? 水平均為溫度 T 5 0 3 0???（ ） 2=40 ℃ 水的物理參數(shù)： 當(dāng) T=40℃時(shí) 4174 ( )PC J m ol K?? 6 4 0 .3 m W ( )mKλ 30. 99 0 g cmK?ρ = a s?μ P 取折流擋板板間距 B=，因?yàn)檎切闻帕校怨苁行木€的管數(shù)為： 0 .51 .1( ) 1 2 .3 5TC TNN?? 殼程流動(dòng)面積 2A ： ? ? ? ? 220= d = 0 . 2 0 . 4 5 1 2 . 3 5 0 . 0 2 5 = 0 . 0 2 8 mTCA B D N? ? ? ? m2 p1 2 7 4 0 5 . 6 9q = = = 0 . 7 g st 1 0 4 1 7 4Q KC? ? ? m2022q 0 . 7u = = = 0 . 0 3 m s9 9 0 . 1 5 0 . 0 2 8A? ? 0 0 0e0 320 . 0 2 5 0 . 0 3 9 9 0 . 1 5= 1 2 4 0 . 1 70 . 5 9 8 8 1 0duR ?? ?????? 根據(jù) 0eR ，由《化工原理》上冊(cè) P307 的圖 656 得出 0 ? ， 管子排列為正三角形： F=：取垢層校正系數(shù) ? ： 擋板數(shù)為： 1 14B 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 0. 2 0. 030. 5 0. 77 93 12 .3 5 14 1 14 3. 5 1. 15 99 0. 150. 45 255 .7 2ss K Pa??? ? ???? ? ? ? ? ? ? ? ? ?????? ? ? 允 許 值 殼程給熱系 數(shù)的計(jì)算： 39。查《化工手冊(cè)》P471 選泵的型號(hào)為： IS50— 320— 200[10]。39。 PRS303 檢測(cè)進(jìn)料集管的壓力，設(shè)在 E304進(jìn)口， 500 kPa 自動(dòng)報(bào)警， 600 kPa 時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)停車(chē)。為確保控制精度，輔設(shè)了手動(dòng)校正系統(tǒng)。 V307的溫度為常溫。 V303 的液位，由 LICA302 控制和調(diào)節(jié) [7]。 ⑶ 個(gè)人衛(wèi)生保健 ： ① 不準(zhǔn)在被污染的環(huán)境中存放食品及就餐、飲水。 。 ⑶ 所有盛裝易燃易爆物料的 設(shè)備和運(yùn)輸通道，均應(yīng)有良好的靜電接地裝置，接地總電阻不得大于 4歐姆，廠房和裝置的避雷裝置應(yīng)保持良好，不得損壞，每吉林化工學(xué)院 課程設(shè)計(jì) 11 年要檢測(cè)校驗(yàn)一次，接地線的測(cè)試由動(dòng)力廠負(fù)責(zé)，檢測(cè)記錄應(yīng)報(bào)生產(chǎn)單位和生產(chǎn)機(jī)動(dòng)部、安環(huán)質(zhì)檢部各一份，以備待查。單體的回收采用三臺(tái)小脫水機(jī)脫水，采用帶式干燥機(jī)熱風(fēng)干燥（兩條線均隨工藝包 引進(jìn)，第三條線為哈爾濱博實(shí)公司參照其干燥箱仿制）。據(jù)有關(guān)的資料報(bào)道，1992 年至 20xx 年的西歐、美國(guó)、日本個(gè)三地區(qū) SSBR 平均年增長(zhǎng)率為 %，而ESBR 平均年增長(zhǎng)率約為 %。 高溫共聚法反應(yīng)速度快，單體轉(zhuǎn)化率 100%。 圖 乳液聚合生產(chǎn)丁苯橡膠工藝流 程 吉林化工學(xué)院 課程設(shè)計(jì) 5 溶 聚丁苯橡膠 的生產(chǎn)工藝 過(guò)程 20世紀(jì) 60 年代中期，由于陰離子聚合技術(shù)的發(fā)展，溶聚丁苯橡膠（ SSBR）開(kāi)始問(wèn)世。 分散介質(zhì) 一般以水為分散介質(zhì)，要求必須用去離子水，以保證乳液的穩(wěn)定和聚合產(chǎn)物吉林化工學(xué)院 課程設(shè)計(jì) 4 的質(zhì)量，用量一般為單體的 60%～ 300%。 2． 單體純度 丁二烯的純度＞ 99%。 儲(chǔ)存注意 通常商品加有阻聚劑。 課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 年產(chǎn) XX萬(wàn)噸丁苯橡膠預(yù)處理工段工藝設(shè)計(jì) Annual output of XX tons of styrene butadiene rubber technology design of pretreatment section 吉林化工學(xué)院 課程設(shè)計(jì) I 目錄 第一章 前言 ................................................. 1 丁苯橡膠概述 ......................................... 1 丁苯橡膠合成原理 ..................................... 2 原料 ........................................... 2 原料物性 ........................................ 2 反應(yīng)式和反應(yīng)機(jī)理 ................................ 2 影響產(chǎn)物的因素 .................................. 2 合成工藝 ............................................ 3 低溫乳液聚合生產(chǎn)丁苯橡膠工藝過(guò)程 .................. 3 轉(zhuǎn)化率確定 ................................. 3 配料確定 ................................... 3 分散介質(zhì) ................................... 3 單體純度 ................................... 4 聚合溫度 ................................... 4 聚合時(shí)間 ................................... 4 低溫乳液聚合生產(chǎn)丁苯橡膠工藝流程 ............. 4 溶聚丁苯橡膠的生產(chǎn)工藝過(guò)程 ........................ 5 相關(guān)符號(hào)說(shuō)明 ......................................... 5 第二章 課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū) ........................................ 7 技術(shù)指標(biāo) ............................................ 7 設(shè)計(jì)地區(qū)自然條件 ..................................... 8 第三章 設(shè)計(jì)方案的確定及工藝流程說(shuō)明 ........................... 9 設(shè)計(jì)原則 ............................................ 9 設(shè)計(jì)方案的確定 ....................................... 9 防火防爆 ....................................... 10 節(jié)能與環(huán)境保護(hù) ................................. 11 防毒 .......................................... 12 工藝流程 ........................................... 12 單體及化學(xué)品溶液接收 ............................ 12 聚合 .......................................... 13 第四章 設(shè)計(jì)計(jì)算 ............................................ 15 聚合工段物料衡算 .................................... 15 進(jìn)料計(jì)算 ....................................... 15 出料計(jì)算 ....................................... 16 換熱器設(shè)計(jì)計(jì)算 ...................................... 17 基本條件 ....................................... 17 丁二烯換熱器 E301 的設(shè)計(jì) ........................ 18 初選 ..................................... 18 計(jì)算管程壓降及給熱系數(shù) i? ................... 19 計(jì)算殼程壓降及給熱系數(shù) 0? ................... 20 計(jì)算傳熱面積 ......................