【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(yīng)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(shè)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(shè)備設(shè)計全書》換熱器72表，~，取V=由于蛇管直徑查閱《化工容器及設(shè)備簡明設(shè)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(dǎo)率本生產(chǎn)中。所以蛇管的查閱《聚合反應(yīng)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(dǎo)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(shè)備設(shè)計手冊》第四版708頁，表915選擇碳鋼管標(biāo)準(zhǔn)：: 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(dǎo)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(shè)k=130 w/(m2?k)傳熱面積查閱《化學(xué)工程師技術(shù)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(zhǔn)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(yīng)釜所需水的流量：預(yù)熱器所需水的流量：設(shè)計的楊程：0~40m查閱《化工工藝設(shè)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(shè)計手冊》表13104選取：物料輸送泵：25w25,楊程25m，轉(zhuǎn)速2900r/min.預(yù)熱器所需水的輸送泵：25w25，揚程38m，轉(zhuǎn)速2900r/min.附錄一 設(shè)備信息總表表1釜器設(shè)備一覽表代號名稱個數(shù)壓力R0101聚合反應(yīng)釜1R0102聚合反應(yīng)釜1R0103R0104聚合反應(yīng)釜堿洗釜11表2換熱器設(shè)備一覽表代號名稱個數(shù)壓力E0101C9餾分套管換熱器1反應(yīng)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(shè)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(shè)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(jié)論本設(shè)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(yīng)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(shè)計中，都進行了以下工作：（1）結(jié)合所學(xué)知識以及查閱大量的有關(guān)文獻(xiàn)，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(yīng)設(shè)備的基本參數(shù)從而對反應(yīng)設(shè)備以及換熱設(shè)備、泵等進行了選型。（4）綜合各個設(shè)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(shè)計項目4年回本，年利潤3231萬，項目風(fēng)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(xiàn)[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(xué)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(quán)益，劉建華C9芳烴石油樹脂生產(chǎn)技術(shù)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(shù)及應(yīng)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(xué)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(xué)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(yīng)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(dāng)所有的畢業(yè)設(shè)計工作都已結(jié)束，當(dāng)我準(zhǔn)備結(jié)束這份設(shè)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(shè)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(dǎo)教師金老師，他在正常百忙的時間里來指導(dǎo)我，從學(xué)術(shù)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(shè)計了，基本是一種無從下手的感覺。而金老師作積極的指導(dǎo)我們查閱資料，指導(dǎo)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(xué)，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(wù)。最后，我要感謝吉林化工學(xué)院授課的各位老師，讓我學(xué)到了專業(yè)知識，并從他們身上學(xué)到了如何求知治學(xué)、如何為人處事。另外我也要感謝我的同學(xué)給予我的幫助，他們?yōu)槲业漠厴I(yè)設(shè)計提供了不少建議和幫助，為我最后圓滿的完成此次設(shè)計奠定了基石，為我成功走過四年大學(xué)積累了深刻的人生哲理！ ！