【導(dǎo)讀】年產(chǎn)量76000t；年開工時間320天；每噸順丁橡膠消耗丁二烯；丁二烯的濃度12～17g/100ml；丁油入釜溫度≤40℃；首釜溫度≤95℃；末釜溫度≤100℃；聚合系統(tǒng)壓力≤；計(jì)量罐壓力≤。防老劑/丁二烯=%（質(zhì)量比）。全裝置總收率為%,使用聚合釜臺數(shù)：4臺為基礎(chǔ)；冷卻鹽水：入口溫度-12℃，出口溫度-8℃。溶劑油組成及物性數(shù)據(jù)見表1、表2。、技術(shù)路線,主要原材料。、熱量衡算，對聚合釜等主要設(shè)備進(jìn)行工藝計(jì)算及選型。物料衡算并繪制物料流程圖；CAD繪制聚合釜的裝配圖。

　　

【正文】 終止劑 聚合來膠液 終止釜 圖 12 終止釜物料衡算圖 終止劑、防老劑系統(tǒng) : 計(jì)算公式： 34 0 0 3 0 3 1 7 3 4 5 3 M??? ????? ?/h = ?? /h 其中水量占 5％，其重量為： kg1 2 2 7 8 5 5 ?? /h 100％乙醇用量： *==防老劑用量： 取防老劑 /丁二烯＝ ％ ，防老配制濃度為 117gl kg4 5 0 5 3 4 5 3 ?? /h 311 745 M?? /h 隨防老劑一起帶入的溶劑量： 31 1 1 9 0 3 0 1 M?? /h 乙醇用量 1 0 0 ％丁二烯摩爾數(shù) 鋁丁比 醇鋁比 乙醇分子量乙醇純度 乙醇密度 20 / 64 kg2 9 0 11 1 1 9 ?? /h 整理得終止釜物料衡算列總表如下。 序號 組 分 kg/h t/d t/a w％ 進(jìn) 料 1 膠 液 2 終 止 劑 3 水 4 防 老 劑 5 帶入溶劑 6 進(jìn)料總計(jì) 100 出 料 7 丁 烯 8 丁 二 烯 9 三種引發(fā)劑 10 溶 劑 油 45839 11 干 膠 12 終 止 劑 13 水 14 防 老 劑 15 出料總計(jì) 100 凝聚釜物料衡算 基礎(chǔ)數(shù)據(jù)： a、終止釜物料衡算表中的出料數(shù)據(jù)； b、循環(huán)水量：取 水 /膠液＝ (體積 )； c、循環(huán)水入口溫度：取 90℃； d、 (表壓 )MPa 水蒸汽耗量： 5 噸水蒸汽 /噸膠； e、凝聚溫度：取 95℃； f、凝聚壓力： (表壓 )MPa； g、膠液入釜溫度：取 20℃； h、油水分離內(nèi)，水在烴類中的飽和溶解度為 100mg/kg；溶劑油在水中的飽和溶解度為 (分子％ )； i、溶劑油 (以正已烷計(jì) )在 95℃時的氣化熱為 ； 20℃～ 95℃的平均比熱約為 ?? ； j、丁二烯的 95℃時的氣化熱為 ； 20℃～ 95℃的平均比熱約為 kJkgC?? ； k、丁烯 (以正丁烯計(jì) )在 95℃時的氣化熱為 ； 20℃～ 95℃的平均比熱約為 ?? ； m、經(jīng)振動篩后自由水全部脫除，膠粒內(nèi)含 60％，含油約為 ％； n、干 燥脫水裝置使膠粒內(nèi)含水和油 (即揮發(fā)分 )小于 ％； o、包裝入庫成品膠質(zhì)量指標(biāo) (見表 91) 注： h,i,j 數(shù)據(jù)查于《化工工藝設(shè)計(jì)手冊》下冊； g 查于《高聚物合成工藝設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》 P30；其余取自某操作現(xiàn)場數(shù)據(jù)。 計(jì)算： 凝聚釜物料衡算圖見圖 13。 21 / 64 溶劑油、丁二烯、 水蒸氣 去油水分離器 熱水 機(jī)械損失 膠液 熱 水 、 膠 粒 去 振 動 篩 渣沫損失 水蒸氣 圖 13 凝聚釜物料衡算圖 （ 1）循環(huán)熱水量 ?。? 水 /膠液＝ (體積比 ) 則用水量： 37 8 4 )1 1 5 ( M??? /h 取用水量為 741M3 /h；即為 741T/h。 （ 2）損失量 丁二烯機(jī)械損失： kg5 9 3 3 1 8 ?? /h 聚丁二烯渣沫損失： kg5 9 0 3 3 1 8 ?? /h 損失的防老劑： ?? /h （ 3）去振動篩的聚丁二烯膠粒量 聚丁二烯： kg0 2 1 1 4 15 9 1 1 2 0 7 ?? /h 膠粒內(nèi)含防老劑： kg3 8 6 7 5 ?? /h 膠粒內(nèi)含油： kg0 3 0 1 1 2 0 7 ?? /h 膠粒內(nèi)含水： ?? /h （ 4）水蒸氣冷凝量 溶劑油氣化量： ?? /h 丁烯氣化量： /h 丁二烯氣化量： kg2 0 9 3 15 9 9 9 9 7 ?? /h 注：未扣除膠液罐中回收的丁二烯量。 查《基礎(chǔ)化學(xué)工程》上冊 P338 表 10 得： (表 )MPa 水蒸焓值△ H 汽 ＝ 查《基礎(chǔ)化學(xué)工程》上冊 P337 表 9 得： 95℃飽和水焓值△ H水 = 。 22 / 64 焓差為： ? H kJ kg? ? ?2781 71 397 75 2383 96. . . 分幾部分估算水蒸汽冷凝量： ①用于溶劑油氣化 ? ?? ? kgGCW 48 06 ?????o/h ②用于丁烯氣化 ? ?? ? kgGCW 4 ???????/h ③用于丁二烯氣化 ? ?? ? kgGCW 8 3 3 14 ???????/h ④用于循環(huán)水從 90℃升溫到 95℃ ? ? kgG W 0 8 3 209518 6 1 00 0 ????? /h 四項(xiàng)之和： G G G G GW W W WC C C39。 ? ? ? ?? ? ?6 4 4? kgG ? /h 這些冷凝水有 包含在膠粒內(nèi)，全部冷凝水與循環(huán)水一起支振動篩。 （ 5）進(jìn)入凝聚釜的蒸汽總量： ?? /h 其中去油水分離器的水蒸氣量： 9 0 3 6 5 1 65 5 5 5 5 ?? /h 整理得凝聚釜物料衡算數(shù)據(jù)列下表。 類別 序號 組分 kg/h t/d t/d W% 進(jìn) 1 膠液 2 循環(huán)水 741000 17784 222300 料 3 水蒸汽 55555 4 進(jìn) 料 合 計(jì) 100 5 聚 丁 二 烯 去 6 防老劑 振 7 溶劑油 出 動 8 引發(fā)劑 篩 9 終止劑 10 水 23 / 64 11 去 1 號 篩合計(jì) 去 12 丁烯 油 13 丁二烯 水 14 溶劑油 分 15 水蒸氣 離 16 去分離罐合計(jì) 料 損 17 損失丁二烯 失 18 損 失 干 膠 物 19 損失防老劑 料 20 損 失 合 計(jì) 21 出 料 合 計(jì) 100 振動篩及熱水罐物料衡算 物料衡算圖見圖 14。 洗膠熱水 1 振動篩 含水膠粒去 緩 洗膠罐 2振動篩 干燥脫水 沖 筒 凝聚來膠粒、水 循環(huán)熱水去凝聚釜 去污水池 去洗滌熱水罐 圖 14 緩沖罐、振動篩、洗膠罐物料衡算圖 進(jìn)料系統(tǒng)： （ 1）自凝聚來膠粒和水總量： kg/h （ 2）取洗膠熱水量： 145M3 /h,即 145000 kg/h 出料系統(tǒng)： （ 1）循環(huán)熱水去凝聚熱水罐： 741000 kg/h （ 2）洗膠熱水支洗滌熱水罐： 145000 kg/h （ 3）去干燥脫水： 聚丁二烯： kg/h 防 老 劑： kg/h 溶 劑 油： kg/h 24 / 64 水： kg/h （ 4）去污水池 (設(shè)引發(fā)劑與終止劑全部洗掉 ,不循環(huán) ) 引發(fā)劑： 終止劑： kg/h 水： kg/h 振動篩和洗膠罐物料衡算列下表。 序號 組分 kg/h t/d t/a W％ 進(jìn) 1 膠 粒 和 水 2 洗 膠 水 145000 3480 43500 料 3 進(jìn) 料 合 計(jì) 100 4 去 凝聚循環(huán)熱水罐的水 741000 17784 222300 5 去 洗 滌 熱 水 罐 的 水 145000 3480 43500 出 去 6 聚 丁 二 烯 干 7 防 老 劑 燥 8 溶 劑 油 脫 9 水 水 10 6 9 項(xiàng)合計(jì) 去 11 引 發(fā) 劑 污 12 終 止 劑 料 水 13 水 池 14 1113項(xiàng)合計(jì) 15 出 料 總 合計(jì) 100 干燥脫水物料衡算 含水膠粒 干燥 .脫水 去包裝 水 .溶劑油去污水池 圖 15 干燥 .脫水物料衡算圖 按指標(biāo)膠內(nèi)揮發(fā)分 (水、油 )＜ ％，設(shè)計(jì)取 ％，其中水 ％，油 ％。則： 膠內(nèi)含水： ＝ kg/h 脫 水 量： － ＝ kg/h 膠內(nèi)含油： ＝ kg/h 脫 油 量： － ＝ kg/h 去包裝部分 聚丁二烯： kg/h 25 / 64 防 老 劑： kg/h 水： kg/h 溶 劑 油： kg/h 脫出揮發(fā)分組成： 水： kg/h 溶 劑 油： kg/h 干燥、脫水物料衡算圖見圖 15。物料衡算數(shù)據(jù)列下表。 序號 組分 kg/h t/d t/a W% 進(jìn) 料 1 含 水 膠 粒 等 100 去 2 聚 丁 二 烯 出 包 3 防 老 劑 裝 4 水 5 溶 劑 油 6 去 包 裝 合 計(jì) 去 7 水 料 污 8 溶 劑 油 水 9 去污水池合計(jì) 10 出 料 總 合 計(jì) 100 包裝物料衡算 不合格產(chǎn)品損失部分