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4000噸年c9石油樹脂裝置合成工藝設計設計說明書-資料下載頁

2025-06-07 07:16本頁面
  

【正文】 Z=6 V=6m/s DJ=1800=5400mm b=540=108mm h=540=378mm注 DJ:攪拌器直徑 b:攪拌器的寬度 h:攪拌器離地高度r轉(zhuǎn)=6602π5401032=212 r/min Dm=DJ= n=r轉(zhuǎn)60= r/s μ=103Pa?sρ平=985Kg/m3Re=Dm2nρμ=103=106Re1000,因此 應加擋板查的 Kn=N=Knρn3Dm5=985= KW總功率: N總=6N= KW 、R010R0103換熱器選型本生產(chǎn)年產(chǎn)量較少,單位時間所需換熱少,所以采用換熱面積小,且設備簡單的蛇管式換熱器,用介質(zhì)為水由熱量衡算部分知道,104kg/h換熱器中水的流速:kg/由《化工設備設計全書》換熱器72表,~,取V=由于蛇管直徑查閱《化工容器及設備簡明設計手冊》可選取故 選取70mm直徑 壁厚3mm 的碳鋼總直徑: d=70+23=76 mm實際流速:,水的熱導率本生產(chǎn)中。所以蛇管的查閱《聚合反應工程》182頁,表62,蛇管400~=,b=,c=(D/T)(do/T)雷諾數(shù)由攪拌部分可以知道選用管材為碳鋼導熱系數(shù)w/(mk) [18]dm== m1k1=1a1+bd1λdm+d1a2d2+Rd1+Rd2d1d2 = K= w/(mk)所以每個釜的傳熱面積: 計算得管長:取管的間距:d=100mm蛇管中心直徑為1000mm所以每圈蛇管的長度為:L===圈數(shù):取5圈,蛇管的高度:h=(n1)d=4=本生產(chǎn)產(chǎn)量小,需要熱量交換低,所以用傳熱面積較小的套管換熱器。套管式換熱器,在工業(yè)上套管式換熱器的外管直徑范圍為50152mm,內(nèi)管直徑范圍為19102mm,一般用于傳熱量較小的情況,使用溫度內(nèi)外管壁溫差不大于70[18]。本生產(chǎn)中物料的流量:大于取管內(nèi)的流速得d=(d在19102mm之間)實際的管內(nèi)流速查閱《化工設備設計手冊》第四版708頁,表915選擇碳鋼管標準:: 本生產(chǎn)取管束最外層換熱器外表面與殼體表面間距為1/2外管徑,間距為1/232=16mm外管的內(nèi)經(jīng)為:32+162=64mm管壁厚3mm本生產(chǎn)中采取殼程走水,管程走物料Pr=Cpμλ=1823=物料λ= w/(m2?k) Cp=206113103=1823 J/(Kg?K)對流傳熱系數(shù): m4cw1即Ri水的污垢熱阻即Ro不銹鋼的導熱系數(shù)為=[19]:管程進口溫度20攝氏度,出口溫度40攝氏度,殼程進口溫度70攝氏度,出口溫度60攝氏度。溫差℃總面積:所以換熱器的總長度為:可分成4組,本生產(chǎn)選取列管式換熱器,用160攝氏度的中壓蒸汽,將C9從20攝氏度加熱到134攝氏度。對數(shù)平均溫差:℃設k=130 w/(m2?k)傳熱面積查閱《化學工程師技術全書》183頁,:蒸汽加熱器E0102數(shù)據(jù)表62公稱直徑管程數(shù)管子根數(shù)中心排管數(shù)管程流通面積換熱管長325mm468114500mm計算傳熱面積:所以選擇單個換熱器進行換熱校正系數(shù):查閱《化工原理》359頁,160℃飽和水蒸汽 以傳熱面積A1為基準的總傳熱系數(shù)碳鋼 λ=45 w?m1?k1 103m2?k?w1104m2?k?w1[20]1k1=1a1+bd1λdm+d1a2d2+Rd1+Rd2d1d2各工段物料流量:管道中的物料流量:聚合反應釜所需水的流量:預熱器所需水的流量:設計的楊程:0~40m查閱《化工工藝設計手冊》第二版,44中表191,依照上述數(shù)據(jù),根據(jù)楊程、流量(本生產(chǎn)流量較?。?,所以可以選用IH漩渦式離心泵。聚合釜所需水與冷凝器均可以用IH5032250楊程20m轉(zhuǎn)速:1450r/min,效率27% YB100 L14其他情況由于流量較小,所以按照《化工工藝設計手冊》表13104選?。何锪陷斔捅茫?5w25,楊程25m,轉(zhuǎn)速2900r/min.預熱器所需水的輸送泵:25w25,揚程38m,轉(zhuǎn)速2900r/min.附錄一 設備信息總表表1釜器設備一覽表代號名稱個數(shù)壓力R0101聚合反應釜1R0102聚合反應釜1R0103R0104聚合反應釜堿洗釜11表2換熱器設備一覽表代號名稱個數(shù)壓力E0101C9餾分套管換熱器1反應釜蛇管換熱器3E0102減壓蒸發(fā)器1E0103列管冷凝器1表3物料儲罐設備一覽表代號名稱個數(shù)壓力V0101C9餾分原料儲罐1V0102V0103V0104C9餾分原料儲罐C9餾分原料儲罐C9餾分原料儲罐111V0105靜置分層罐1V0106V0107溶劑油儲罐溶劑油儲罐11V0108V0109V0110C9石油樹脂儲罐C9石油樹脂儲罐C9石油樹脂儲罐111表4泵設備一覽表代號名稱個數(shù)P0101(A/B)C9餾分物料輸送泵2P0102(A/B)C9餾分物料輸送泵2P0103(A/B)C9餾分物料輸送泵2P0104(A/B)C9餾分物料輸送泵2P0105(A/B)真空泵2結論本設計采用了以AlCl3為催化劑的陽離子催化聚合生產(chǎn)C9石油樹脂,其主要優(yōu)點有:反應溫度低、速度快,能耗小,易于操作,產(chǎn)品質(zhì)量好、顏色較淺,產(chǎn)率高。本次設計中,都進行了以下工作:(1)結合所學知識以及查閱大量的有關文獻,通過優(yōu)缺點對比最終采用了陽離子催化聚合的工藝路線。(2)確定合成工藝后依據(jù)已知條件對該工藝的聚合工段以及精餾工段進行物料衡算、熱量衡算。(3)通過物料衡算及熱量衡算的數(shù)據(jù)逐步確定了反應設備的基本參數(shù)從而對反應設備以及換熱設備、泵等進行了選型。(4)綜合各個設備數(shù)據(jù)參數(shù),布置了C9石油樹脂工藝流程圖、C9石油樹脂合成工藝車間布置圖、C9石油樹脂合成工藝配管圖。(5)進行經(jīng)濟核算,確定了本設計項目4年回本,年利潤3231萬,項目風險小,收益高,可行性大。之后依據(jù)圖紙和吉林市地理條件進行選址。 參考文獻[1]張紹軍,王強,馬海洪,陳勇強.熱聚合法合成芳烴石油樹脂[2]碳九石油樹脂新工藝[J].化工進展,2003,22(1):57~59[3]Gwynn,Donald E.Hydrocarbon resin and process for its prepm39。a—tion [P].US.US 4276396.1981[4]杜郢.碳九芳烴的綜合利用[J].化學與黏合,2004,26(6)[5]鐘宏,張正國.C9石油樹脂的合成研究進展[J].河南化工,2004,(3)[6] 米多,劉權益,劉建華C9芳烴石油樹脂生產(chǎn)技術進展[M]20100625[7] 郭永剛,楊靖華C9餾分制備高新制汽油[J] 200803[8] 黃軍左,張仕森C9石油樹脂改性技術及應用[J]201004[9] 李文全DCPD/C9熱聚型石油樹脂的聚合工藝研究[J]200412[10] 徐陸國,馬洪璽,胡國君,徐曉紅抽余C9合成石油樹脂的研究[J]200804[11] 朱博雅C9芳烴的綜合利用[J]200406[12]鐘紅,張正國C9的合成石油樹脂合成研究進展[J] 2004配系統(tǒng)的阻垢性能研究[J].化學與粘和.1998.(1):23~25[13]呂敏.淺談廢聚苯乙烯的回收利用[J]. 化學工程師,1996,(6):41—42.(Ln M.Recovery and USe of waste polystyrene[J].Chemical Engineer,1996,(6):41—42.)[14] 趙開鵬.C9芳烴溶劑油的研制及工業(yè)應用[J].金陵石油化工,1991[15]Chernaya A N.Filimonova 0 N,Nikulin S S.RUSS J Appl Chem,2007,84(7)[16]孫雪瑩,冷穎. 1000 噸/ 年C9 芳烴石油樹脂生產(chǎn)裝置[J ] . 中國涂料,1997 , (6) [17]Xin Zhou,Pudun Zhang,Zhifa Li, and Guoying RaoMiscibility Behavior of Ethylene/Vinyl Acetate and C5 Petroleum Resin by FTIR Imaging [J],May5,1997[18] Richard G. DiScipio and Tony Architecture of Complement Component C9 and Poly[C9][J] ,May6,1985[19] MATERIAL SAFETY DATA SHEET Oct.[D] 15 , 2008 致謝在這一刻,當所有的畢業(yè)設計工作都已結束,當我準備結束這份設計的時候,其實心里想要說的有很多很多。但卻不知道從何說起,這份畢業(yè)設計在歷經(jīng)了幾個月的鏖戰(zhàn)之后終于要走近尾聲了,在這期間我曾一度彷徨,幾度無助,深深的感覺到了自身的乏力。不過,幸好有你們。首先,要感謝我的指導教師金老師,他在正常百忙的時間里來指導我,從學術上,研究課題上,最重要的是對待問題的態(tài)度上。作為畢業(yè)生最困難的事莫過于畢業(yè)設計了,基本是一種無從下手的感覺。而金老師作積極的指導我們查閱資料,指導我們不同的問題要從不同的角度尋找答案,這讓我感觸很深,這樣的態(tài)度,這種對專業(yè)的理解。讓我從內(nèi)心佩服!其次,要感謝一路走來一直陪伴在我身邊的同學,正是我們一路互勉,一路扶持,走過了四個初夏秋冬,就算馬上要分道揚鑣,我們依然會同甘共苦,完成者最后的一份任務。最后,我要感謝吉林化工學院授課的各位老師,讓我學到了專業(yè)知識,并從他們身上學到了如何求知治學、如何為人處事。另外我也要感謝我的同學給予我的幫助,他們?yōu)槲业漠厴I(yè)設計提供了不少建議和幫助,為我最后圓滿的完成此次設計奠定了基石,為我成功走過四年大學積累了深刻的人生哲理! !
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