【導(dǎo)讀】1萬噸/年丙烯酸酯橡膠乳液聚合車間的工藝設(shè)計。根據(jù)自主調(diào)研擬定主要聚合單體。主要是由于該工藝設(shè)備簡單，易于實施；另一方面，ACM目。乳聚法合成ACM體系中，乳化體系和用量將影響聚合過程中。乳化劑、引發(fā)劑、分子量調(diào)節(jié)劑和凝聚劑等。丙烯酸酯橡膠簡稱ACM，主要用于汽車工業(yè)而被譽為“高性能汽車膠”。ACM制品用于生產(chǎn)數(shù)十。隨著我國汽車工業(yè)的迅猛發(fā)展，未來3-5年內(nèi)將是我國ACM需求的高峰期。ACM正展現(xiàn)出良好發(fā)展前景，成為國內(nèi)倍受關(guān)注和積極發(fā)展的高新材料之一。丙烯酸酯橡膠目前可以在175℃下長期使用，也。有在一25℃或一35℃下使用的耐寒型或超耐寒型產(chǎn)品。國外從70年代起已開始將丙烯酸酯橡膠用于。因此在其加工工藝性能、物理力學(xué)性能和價格方面優(yōu)于氟橡膠。使用實踐表明，丙烯。也可減輕污染、保護環(huán)境和延長汽車壽命。丙烯酸酯橡膠還可用來制造飛機、摩托車等交通工具上。在先進工業(yè)國家，ACM已廣泛作為耐熱耐油的材料。隨著進口汽車大量涌入國門，以及國內(nèi)高

　　

【正文】 有計量功能，裝料量為一批生產(chǎn)使用量，長徑比應(yīng)選大些，且為立式儲罐。 ③ 罐的幾何尺寸的確定 計算混合液的密度： P 混 =（ 72+） /(2/)=, 罐的體積： VL=管的總體積為： VT= VL/P 裝料 系數(shù) =查《聚合物合成工藝設(shè)計》標準橢圓封頭的體積為 、 h 封 =D/4。 令： h 為罐的直邊高度、 H 為罐體總高度，則： H=h+2 h 封 =h+D/2 陜西理工學(xué)院課程設(shè)計 第 29 頁共 32 頁 若取 H/D=2,則有： h=3D/2 VT== D2 3D/2+= D= = 為節(jié)約成本，此處按公稱尺寸選定罐的直徑為 . 罐的直邊高度為 ： H=(VT－ 2 V 封 )/ D2 =(－ 2 )/( )= 罐的實際高度為： H=h＋ 2 h 封 =＋ 2 根據(jù) 聚合物合成工藝設(shè)計 P74 表 62 取封頭直邊高度為 50mm,罐體圓形直筒部分高度為 : = 反應(yīng)器的實際體積為 : VT== + = 反應(yīng)器的實際長徑比為 :H/D=最高液位 : hmax= h 封 +( VRV 封 )/( D2 )=+( )/()= 最低液位 : hmax接近于最高液位 .因為由配方知 ,膨脹系數(shù)小 單體預(yù)乳化罐 ① 計算參數(shù) 乳化罐中各物質(zhì)的數(shù)量及一些物性參數(shù)如下 : 單體種類 配比 (質(zhì)量份 ) 相對密度 d(25) 丙烯酸乙 酯 100 甲基丙烯酸甲酯 100 十二烷基硫酸鈉 去離子水 48 ② 一些設(shè)計參數(shù)的確定依據(jù)以及確定結(jié)果 1)設(shè)計壓力 ： 由工藝確定 ,本課設(shè)中為長壓。 2)設(shè)計溫度 ： 由工藝提出 ,本課設(shè)中為常溫。 3)腐蝕余量 ： 由于單體中含有甲基丙烯酸 ,參照有關(guān)酸腐蝕余量來確定。 4)設(shè)計載荷 .作用在立式儲罐上的載荷 ,主要分為靜載荷、操作載荷和動 載荷三大類 .其中 ,靜載荷又分為儲罐自重、隔熱層重量、附加載荷、儲存介質(zhì)液體的靜液壓力和雪載荷。儲罐的操作載荷是儲罐在正常操作條件下 ,儲罐內(nèi)氣相空間的正壓和負壓造成的載荷 。動載荷分風(fēng)載荷和地震載荷。 陜西理工學(xué)院課程設(shè)計 第 30 頁共 32 頁 5)材質(zhì)選擇 ： 根據(jù)介質(zhì)及工藝選擇。本處選擇不銹鋼襯聚四氟乙烯。 6)儲存形式 .根據(jù)介質(zhì)、工藝條件及容積確定。由于此罐須具有計 量功能，裝料量為一批生產(chǎn)使用量，長徑比應(yīng)選大些，且容積為 m3,故選立式儲罐。 7)儲罐的臺數(shù)為一臺。 ③ 計算 由物料橫算知 :每批處理的物料量為 經(jīng)查閱相關(guān)物性參考書和計算知 :混合液密度為 947kg/m3, 容積的計算是根據(jù)物料存儲數(shù)量以及容器的餓裝料系數(shù)來計算罐的體積的 : VT= VL/ P 裝料系數(shù) = WL / (P 混 P 裝料系數(shù) )=( 947)= m3 ④ 選用標準設(shè)備 因罐的體積為 m3 ,結(jié)合設(shè)計溫度和設(shè)計壓力 ,參考 化工工藝設(shè)計手冊 下 ,P5243,選擇平底、錐蓋容器 .。其尺寸參數(shù)為公稱容積為 10 m3,公稱直徑 2020mm,高度 H=3000mm. ⑤ 驗算 選擇 1200標準錐封頭封頭 ,用法蘭連接封頭和筒體 . 初選長經(jīng)比為 H/D=2 查《聚合物合成工藝設(shè)計》 1200標準錐封頭的體積為 、 h 封 =。 令： h 為罐的直邊高度、 H 為罐體總高度，則： H=h+ 取 H/D=2，則有： h= VT= D2 h+ D3= D2 + = D=( VT/)1/3 =()1/3 = 罐的直邊高度為： h= 罐的實際高度為： H=h+ h 封 =+ = 而本處選用的標準系列為公稱直徑為 2020mm,高度為 3000mm,公稱容積為 10 m3 長徑比為 H/D= 由于公稱尺寸與所計算的結(jié)果很相近，且對于長徑比而言，其值也是人為確定的。故選用標準化的容器系列設(shè)備 過濾器 聚合物粒子小，只有 ,產(chǎn)物是一種穩(wěn)定的分散液，其膠乳可直接看做產(chǎn)品，而且以水為介質(zhì)。要 求樹脂分子量高且含有較多的固體分 (因為固體分含量較高時，可一次涂覆厚涂膜 )， 陜西理工學(xué)院課程設(shè)計 第 31 頁共 32 頁 同時它還可以稀釋。不管怎樣，均要求其固體分含量高且對雜質(zhì)應(yīng)有較大的過濾要求。故需選擇那些能增加固體分含量同時對雜質(zhì)有較強的過濾能力的過濾器。綜合各方面要求，選擇間歇式加壓圓盤過濾機。 工藝管口的設(shè)計 在攪拌副反應(yīng)器上設(shè)置適當(dāng)?shù)墓に嚬芸?，是確保生產(chǎn)正常進行的必要條件。 a :液體物料進料管口 液體物料一般從扶梯上部加入，為了防止液體物料濺到釜壁上，可將出口斷向攪拌軸方向做成 45176。的切口。 b：液體物料出料管口 出料口大都設(shè)在反應(yīng)器底部，為了保證出料安全，應(yīng)設(shè)置在反應(yīng)器的最低位置。 c：安全裝置口 由于反應(yīng)器一般為密閉式操作，反應(yīng)過程有時帶有正壓或者負壓，有時產(chǎn)生氣體等，為了操作安全，需在釜蓋上設(shè)置安全閥口或者放空口等。 d：人孔 為了便于攪拌器，攪拌附件，內(nèi)置傳熱裝置等的安裝 ,清洗維修等操作，我們在釜蓋上設(shè)計人孔，其形狀為圓形，公稱直徑為 . 五．參考文獻 : 【 1】 《化工工藝設(shè)計手冊》第二版 上冊 化學(xué)工業(yè)出版社 【 2】 《中國化工產(chǎn)品大全》上卷 化學(xué)工業(yè)出 版社 【 3】 大森英三著，朱傳啟譯．丙烯酸酯及其化合物，一Ⅱ ．北京：化學(xué)工業(yè)出版社， 1985： 411— 420 【 4】 林宜超等．共聚丙烯酸彈性體低溫屈撓性能的研究．合成橡膠工業(yè)， 1984， (1)： 41— 45 【 5】 鮑愛華．世界合成橡膠工業(yè)進展．現(xiàn)代 【 化工， 1990， (4)： 17— 7． 2 【 6】 李超英．日本瑞翁公司合成橡膠的發(fā)展現(xiàn)代化工． 1991， (1)： 44— 48 【 7】 焦書科．丙烯酸酯橡膠生產(chǎn)技術(shù)及其發(fā)展．合成橡膠工業(yè)， 1991， (5)： 313317 【 8】 胡金生等．乳液聚合，北京：化學(xué)工業(yè)出版社 ， l987 【 9】 J． A．布楨德森著，王夢蚊等譯．橡膠化學(xué)．北京：化學(xué)工業(yè)出版社， 1985， 344— 353 【 10】黎文部、王洛禮、于潔《丙烯酸酯共聚物乳液聚合的影響因素》 e馬 , 陪 F?l m 嫄 W壙獑 ??N€?)? 0?q??3 拞屓 ?p勌 m:b5a漬 璺 1疆 l v~0瘩艌 v€ ??`@2屘 b瘌 〆妋 4U~K 袢 , 疀薤 ` , A6玭 $? $ 徤 ?| ッ ?罪 =T ?G駁 op1尚懇袹戦疈 u圻 ?賡 O?a?*{p懡 0L ) w懱 拽 ?E???/扢 ] ?9镃 / 潺 hRＱ烞 b蔔 Ye嚁劑 Bb?捚 ?慳曥 T?UF U Z !醋 M[ M蘇 g 壺鰷伸 ?? ?qfg%厧 139。 t?€ 戯憤焿驆罳騙 ^萡 P ? 躀 cP 縮蒕 \ ?nP砫 }?C?Z豸值 ?箾殶竛吐 K?M轂 ?藑琶 q@v栃 ? 譇 橒 忋喏曚 NI 耔 nENB峢 mT鸏 s眑 +? 該Ζ |紖 ? !汩 ?膾 f 抙氄宨澻 S箔 X M竴玐訨 ?V?腡 ?,B衹絵 2n吞 輷匽 e馬 e馬 ,陪 F?l m 嫄 W壙獑 ??N€?)? 0?q??3 拞屓 ??p勌 m:b5a漬 璺 1疆 lv~0瘩艌 v€ ??`@2屘 b瘌 〆妋 4U~K 袢 ,疀薤 ` , A6 玭 $? $ 徤 ?| ッ ?罪 =T ?G駁 op1尚懇袹戦疈 u圻 ?賡 O?a?*{p懡 0L ) w懱 拽 ?E??/ 扢 ] ?9镃 / 潺 hRＱ烞 b蔔 Ye嚁劑 Bb?捚 ?慳曥 T羈 8? p~蟇 7硏楓 {pg裋 .1瑡 2陹 ?泝 Z祘 ?$ 賕 ?諑矽 ?| D 蚈 /盰 , vDl E 嵮禋 T? NI 耔 nENB峢 mT鸏 s眑 +? 該Ζ |紖 ? !汩 ?膾 f 抙氄宨澻 S箔 X M竴玐訨 ?V?腡 ?, B衹絵 2 n吞 輷匽之 銻蚗 v 枉 h5d i: t詮 I? 懣忋忑殆 懛 嗕 ! V汁 赸 l偎蠽れ Mヌ n?~鈹舤 Y?忩 eF39。H ga}厏 a堳膷 Q? h芛 vf?? ?瘐 ?c+粂 鰌 q惦 e z 赸 l偎蠽れ Mヌ n?~鈹舤 Y? 忩 eF39。H ga}厏 a 堳膷 Q? h芛 vf ? ?瘐 ?c+粂 鰌 q惦 e 摭 F訥 , ド RU ?遴 ?eyk?窅脆 ? _躵 y 膠 ?宗 卝 ?XA蛋 ?H7曮 Z e馬 ,陪 F?l m 嫄 W壙獑 ?N€?)? 0?q??3 拞屓 ??p勌 m: b5a漬 璺 1疆 lv~0v€b瘌 〆妋 4U~K 袢 ,疀薤 ` , A6玭 $? $ 徤 ?| ッ ?罪 =T ?G駁 op1尚懇袹戦疈 u圻 ?賡 O?a?*{p懡 0L ) w懱 拽 ?E??/扢 ] ?9镃 / 潺 hRＱ烞 b蔔 Ye嚁劑 Bb ?捚 ?慳曥 T?UF UZ !醋 M[ M蘇 g壺鰷伸 ?? ?qfg%厧 139。 t?€ 戯憤焿驆罳騙 ^萡 P ? 躀 cP縮蒕 \ ?nP砫 }?C?Z豸值 ?箾殶竛吐 K?M轂 ?藑琶 q@v栃 ?? 譇 橒 忋喏曚 NI 耔 nENB?%? *H?棐鑉濤 3 峽 {Z乙 v徻 3?珄 餖 朮 爟 \♀ ?W 圐葴 ^逑 \ 辢鈁 e? ?籋 鰫 .僂 ? p~蟇 7硏楓 {pg裋 .1瑡 2陹 ?泝 Z祘 ?$賕 ?諑矽 ?| D 蚈 /盰 , vDl E 嵮禋 T羈 8? p~蟇 7硏楓 {pg裋 .1瑡 2陹 ?泝 Z祘 ?$ 賕 ?諑矽 ?| D 蚈 /盰 , vDl E 嵮禋 T? NI 耔 nENB峢 mT鸏 s眑 +? 該Ζ |紖 ?!汩 ?膾 f 抙氄宨澻 S箔 X M竴玐訨 ?V?腡 ?, B衹絵 2 n吞 輷匽之 銻蚗 v 枉 h5d i: t詮 I? 懣忋忑殆 懛 嗕 寒絫 赸 l偎蠽れ Mヌ n?~鈹舤 Y?忩 eF39。H ga}厏 a堳膷 Q? h芛 vf???瘐 ?c+粂 鰌 q惦 e z 赸 l 偎蠽れ Mヌ n?~鈹舤 Y? 忩 eF39。H ga}厏 a 堳膷 Q? h芛 vf ? ?瘐 ?c+粂 鰌 q惦 e 摭 F訥 ,ド RU ?遴 ?eyk?窅脆 ? _躵 y 膠 ?宗 卝 ?XA蛋 ?H7曮 Z e馬 ,陪 F?l m 嫄 W壙獑 ??N€?)? 0?q??3 拞屓 ??p勌 m:b5a漬 璺 1疆 l v~0瘩艌 v€ ??` @2屘 b瘌 〆妋 4U~K 袢 ,疀薤 ` , A6 玭 $? $ 徤 ?| ッ ?罪 =T ?G駁 op1尚懇袹戦疈 u圻 ?賡 O?a?*{p懡 0L )w懱 拽 ?E??/扢 ] ?9镃 /潺 hRＱ烞 b蔔 Ye 嚁劑 Bb?捚 ?慳曥 T?UF UZ !醋 M[ M蘇 g壺鰷伸 ? ?qf g%厧 139。 t? € 戯憤焿驆罳騙 ^萡 P ? 躀 cP縮蒕 \ ?nP砫 }?C?Z豸值 ?箾殶竛吐 K?M轂 ?藑琶 q@v栃 ?? 譇 橒 忋喏曚 NI 耔 nENB?%? *H?棐鑉濤 3 峽 {Z乙 v徻 3?珄 餖 朮 爟 \♀ ?W圐葴 ^逑 \辢鈁 e? ?籋 鰫 .僂 T8? p~蟇 7硏楓 {pg裋 .1瑡 2陹 ?泝 Z祘 ?$賕 ?諑矽 ?| D 蚈 / 盰 ,vDl E 嵮禋羈 8? p~蟇 7硏楓 {妋 4U~K 袢 , 疀薤 ` , A6玭 $? $ 徤 ?|ッ ?罪 =T ?G駁 op1尚懇袹戦疈 u圻 ?賡 O?a?*{p懡 0L ) w懱 拽 ?E??/ 扢 ] ?9镃 / 潺 hRＱ烞 b蔔 Ye 嚁劑 Bb?捚 ?慳曥 T?UF U Z !醋 M[ M蘇 g壺鰷伸 ? ?qf g%厧 139。 t? € 戯憤焿驆罳騙 ^萡 P ? 躀 cP縮蒕 \ ?nP砫 }?C?Z豸 pg裋 .1瑡 2陹 ?泝 Z祘 ?$ 賕 ?諑矽 ?| D 蚈 /盰 , vDl E 嵮禋 TNI 耔 nEN峢 mT鸏 s眑 +? 該Ζ |紖 ? !汩 ?膾 f 抙氄宨澻 S箔 X M竴玐訨 ?V?腡 ?, B衹絵 2 n吞 輷匽之 銻蚗 v 枉 h5d i: 羈 8? p~蟇 7硏楓 {pg裋 .1瑡 2陹 ?泝 Z祘 ?$賕 ?諑矽 ?| D 蚈 /盰 , vDl E 嵮 pg裋 .1瑡 2陹 ?泝 Z祘 ?$賕 ?諑矽 ?| D 蚈 /盰 , vDl E 嵮禋 TNI 耔 nEN峢 mT鸏 s眑 +? 該Ζ |紖 ? !汩 ?膾 f 抙氄宨澻 S箔 X M竴玐訨 ?V?腡 ?, B衹絵 2 n吞 輷匽之 銻蚗 v 枉 h5d i: 羈 8? p~蟇 7硏楓 {pg裋 .1瑡 2陹 ?泝 Z祘