【導讀】于成型加工，表面光潔和容易著色。ABS樹脂是目前產(chǎn)量最大、應用最廣的熱塑性工。目前世界上ABS樹脂合成仍廣泛采用的是乳液接枝摻混法。生產(chǎn)高膠的ABS接枝粉料作為中間品，將中間品于本體AS聚合物進行摻混。該法工藝成熟、流程短、設備少、生產(chǎn)品種多、適宜大規(guī)模生產(chǎn)。

　　

【正文】 量計， AV102A/B 緩沖罐中的ST經(jīng)進料泵 AP102A/B 由流量計， AV103 緩沖罐中的α 甲基苯乙烯經(jīng)進料泵 AP103由流量計一同加入 AV502 單體混合儲備罐中，經(jīng)泵 AP502 由流量計輸送至AX503A/B/C ABS 反應器中。 將 AV105 罐中的 NAOH 溶液經(jīng)泵 PA106 由流量計， AV 204 罐中的乳化劑經(jīng)泵 AP204由流量計， AV209 罐中的活化劑經(jīng)泵 AP209 由流量計， AV412 罐中的 PBL 經(jīng)進料泵AP412 由流量計， AV104A/B 罐中的丁苯膠乳由流量計一同與水由流量計通過 AX501管道混 合器輸送至 AX503A/B/C ABS 反應器，發(fā)生接枝乳液聚合。 在攪拌下升溫至 70℃，反應 3小時，期間，輸送引發(fā)劑 4次，流程同上。繼續(xù)反應 1 小時，即得 ABS 接枝共聚物乳液，再經(jīng)凝聚脫水與干燥，最終得到 ABS 粉料。 工藝技術特點 (1) 可生產(chǎn)較多品種牌號的 A B S 樹脂 , 產(chǎn)品的性能和質量較差 , 更換品種較麻煩 , 不靈活 , 受到一定限制。 (2) 間歇聚合比連續(xù)聚合的單位容積生產(chǎn)能力小 , 流程長 , 設備多 , 占地面積大 , 投資多 , 污水量大 , 需有一級污水處理設施。 (3) 可生產(chǎn)耐熱性 A S 乳液和接枝 A B S 乳液混合凝聚生產(chǎn)耐熱性 A B S 樹脂。 (4) 孚 L液法接枝 A BS 乳液和乳液法 A S 乳液混合后化學助劑含量多 , 殘留在A B S 樹脂中影響產(chǎn)品質量及色澤。 畢業(yè)設計說明書 14 不合格丁二烯排至熱油加熱爐系統(tǒng) 第四章 工 藝 計 算 乳化 劑 引發(fā)劑 丁二烯 水 化學反應方程式： n n CH=CH2 CH=CH2 在生產(chǎn)任務已定的前提下，根據(jù)消耗定額和工藝指標可以求得聚合工序各項進料，然后按流程順序從 前往后計算。 單體回收 火炬 脫氣塔 丁二烯聚合 丁二烯膠乳去 ABS 單元 廢水排至配套水處理單元 重組分排至熱 CH2=CH—CH=CH2 K2S2O4 [ CH2—CH=CH—CH2 ] n CH2=CH—CH=CH2 K2S2O4 [ CH2—CH—CH2—CH ] n 畢業(yè)設計說明書 15 聚合過程是間歇操作過程，需要建立時間平衡，由設計任務和生產(chǎn)現(xiàn)場可知生產(chǎn)規(guī)模、生產(chǎn)時間、消耗定額、各步聚損失以及聚合配方工藝操作條件，可依據(jù)上述展開計算。 收集數(shù)據(jù) 全裝置工藝數(shù)據(jù) （ 1）生產(chǎn)規(guī)模：生產(chǎn) ABS 樹脂 10 萬噸 （ 2）生產(chǎn)時間： 8000 小時 /年 （ 3）消耗定額： （生產(chǎn) 1噸 PB 需要 噸丁二烯） （ 4）全裝置總收率按 %計，損耗（包括工藝損耗和機械損耗）為 %。 聚合工序 （ 1）聚合反應轉化率＞ 80%，以 90%進行計算。 此過程屬于間歇操作過程、發(fā)生化學反應，故用千克 /釜作為基準。 丁二烯進料量 （ 1）操作周期： 聚合釜 — 進料 BD— 15分鐘 攪拌 — 15 分鐘 升溫 — 15 分鐘 反應 — 小時 出料 — 20 分鐘 清釜置換等 — 40分鐘 水 — 15分鐘 共 計 — 27 小時 30 分鐘（取操作周期為 小時） 畢業(yè)設計說明書 16 （ 2）丁二烯生產(chǎn)統(tǒng)計數(shù)字： ABS 中的 PB 含量為 % 生產(chǎn)次數(shù)： 8000247。 ＝ 290 次 平均每次產(chǎn)量： 100000 247。 290= 噸／次 丁二烯單體到 PB的轉化率為 90% 平均每次需要的丁二烯單體為： 247。 = 噸／次 一次丁二烯單體的體積： 247。 = 一次投料水的體積： 180247。100247。1= 一次加料總體積為： +=（其它的抗氧劑，顏色改進劑，活性劑可忽略體積） 水的質量為 噸 一次加料的總質量 += 噸（其它的抗氧劑，顏色改進劑，活性劑可忽略體積） 設計反應釜個數(shù)為 4個 每次每釜丁二烯質量為 247。 4= 噸 每次每釜丁二烯體積為 247。 4= 畢業(yè)設計說明書 17 丁二烯聚合反應釜物料平衡計算： BD 聚合反應釜物料衡算表 名稱 進料（ kg） 出料（ kg） 丁二烯 12644 1264． 4 聚丁二烯 0 歧化松香酸鉀皂 水 單體 脂肪酸皂 水 單體 叔十二碳硫醇 水 單體 磷酸鉀 水 單體 過硫酸鉀 水 單體 過硫酸鈉 水 單體 表面活性劑 水 單體 氫氧化鈉 水 單體 氫氧化鉀 水 單體 水 合計 畢業(yè)設計說明書 18 此過程屬于間歇操作過程、發(fā)生化學反應，故用 千克 /釜作為基準。 根據(jù)對工藝流程特點選用間歇反應器的操作方式。 生產(chǎn)能力 12644Kg、反應時間 、溫度 50℃ 、壓力 、傳熱系數(shù) K=244，填料系數(shù) φ =， PD比重為 103kg/ m3，聚合溫度為 50177?！?，出料壓 力為（表壓），轉化率為 90% ABS 中的 PB 含量為 % 生產(chǎn)次數(shù)： 8000247。 ＝ 290 次 平均每次產(chǎn)量： 100000 247。 290= 噸 /次 丁二烯單體到 PB的轉化率為 90% 平均每次需要的丁二烯單體為： 247。 = 噸 /次 一次丁二烯單體的體積 m3 一次投料水的體積 一次加料總體積 （其它的抗氧劑，顏色改進劑，活性劑可忽略體積） 一次加料的總質量 噸（其它 的抗氧劑，顏色改進劑，活性劑可忽略體積） 采用 四 釜并聯(lián)操作，以下為每釜的數(shù)據(jù)： MPB= 畢業(yè)設計說明書 19 VPB=MPB/ρ =V 水 =V 總 = VPB+ V 水 =+= m3 填料系數(shù) φ = V 實 = V 總 /φ =247。= m3（圓整到 50m3） 0D 與筒體高 0H 和封頭的幾何參數(shù)的確定 筒體和封頭的形式 選擇圓柱形筒體和橢圓型封頭 確定筒體直徑 0D 和封頭的直徑 設備容積要求： 50m3，選取長徑比 0H / 0D =（由表可知 可以不同） 估算： V=? 0D 2 0H /4 = 0D =3659 mm 雖然反應器屬于非標準設備，但用于制造反應器的上下封頭仍應選用標準封頭。因為 0H / 0D 取得較小，所以此處按工程尺寸選定釜體直徑為 3600 mm。 封頭內徑取筒體內直徑，采用橢圓封頭，直邊高度 0h =50 mm 釜體的筒體和封頭壁厚計算 ?筒 ≥ ? ?? ?/2 tPD P C?? ?? P = 0D =3600mm ? = ∴ ?筒 = mm 150℃ ~120℃下許用壓力 ??t? 為 127Mpa（查表可知） 由于采用雙面焊縫，不采用探傷檢查 選擇設備物料，確定設計壓力，選擇 A3（ 20R）鋼板 壁厚附加量 C=C1+C2+C3 初步取 鋼板副偏差 C1= 腐蝕度 C2=2mm 畢業(yè)設計說明書 20 加熱工減薄量 C3=0（封頭加熱工 C3=） 因此 C=+2+0= 圓整到 ?筒=+= mm 為了便于連接，取 ?封 頭=?筒=23mm 確定筒體高度 0H 當 0D =3600mm，直邊高度 h=50mm 時 查可知橢圓型封頭容積為： V 封 = m3 筒體 1m高 容積 V1米 = m3 根據(jù)公式 0H =(VV 封 )/ V1米 ≈ 4261 mm 圓整到 0H =4300mm 于是 H/D= 選取 夾套直徑 0D =3600mm D夾 =3600+300=3900mm 夾套封頭也是采用橢圓型封頭 確定夾套高度、厚度和面積 取裝料系數(shù) ? = 1H ≥（ ? VV 封 ） /V1米 =3770mm 圓整到 1H =3800mm 釜體及夾套的強度計算 選擇設備物料，確定設計壓力，選用 A3（ 20R）鋼板 150℃ ~120℃下許用壓力 ??t? 為 127Mpa 設計壓力的確定 夾套的筒體和封頭是內容器。氨已知設計壓力 P= 軸封裝置 機器密封 這是新發(fā)展起來的密封結構。與填料密封相比，具有密封可靠（其泄露僅為填料密封的 1%），使用壽命長，范圍廣功率消耗少等優(yōu)點。但是他的造價高，裝精度要求也高。 畢業(yè)設計說明書 21 第五章 生產(chǎn)控 制分析 丁二烯聚合及 ABS聚合裝置控制系統(tǒng) 批量控制系統(tǒng)，用于丁二烯聚合、 ABS 聚合及特殊品種的脫水和干燥系統(tǒng)中。產(chǎn)品配方控制系統(tǒng)，用于丁二烯聚合和 ABS聚合反應的單體和添加劑的物料配比控制。丁二烯聚合，采用先用蒸汽加熱，后用氨冷的溫度控制。 ABS 聚合反應采用熱水加熱及冷卻的串級溫度控制系統(tǒng)。 特殊品種 ABS粉料生產(chǎn)的脫水干燥系統(tǒng)采用順序控制系統(tǒng)。在丁二烯 聚合及單體回收，凝聚及干燥，混煉及造粒工序采用相應的溫度、流量、壓力、頁面控制系統(tǒng)。在混煉及造粒工序，采用嚴格的溫度及給料配比控制系統(tǒng)。 中央控制室 ABS 主生產(chǎn)裝置的所有檢測、控制及管理均由中央控制室的 DCS 系統(tǒng)實現(xiàn)。裝置的緊急停車系統(tǒng)（ ESD）由與 DCS 分離的可編程邏輯控 畢業(yè)設計說明書 22 第六章 車 間 布 置 概述 車間布置通常包括城建廠房布置與城建設備布置兩部分內容。車間廠房布置主要內容是審計整個車間的廠房結構，并針對各種生產(chǎn)設施、生產(chǎn)輔助設施、生活設施等進行布局安排。車間設備布置主要內容是確定各生產(chǎn)設備在車間廠房中的空間位置。車間廠房與車間設備布置時互相制約、密不可分的。本設計為中 小型化工廠的設計，生產(chǎn)規(guī)模較小，各種生產(chǎn)設施、生活設施均集中在一座廠房內。隨著化工裝置的大型化，車間布置總的發(fā)展趨勢呈一下特點： ① 露天化 ② 流程化 ③ 集中化 ④ 定型化 車間布置的最終要的一點就是安全生產(chǎn)。為達到這一最終目標，我們應遵循一下幾項原則： ① 滿足生產(chǎn)工藝要求 ② 滿足設備安裝與檢修對布置的要求。 ④ 符合建筑設計要求 ⑤ 符合安全衛(wèi)生標準 設計依據(jù) ① 建筑設計防水規(guī)范 TJ1674 ② 煉油化工企業(yè)省級防火規(guī)范 YHS0178 ③ 工業(yè)企業(yè)省級衛(wèi)生標準 TJ3679 ④ 工業(yè)企業(yè)噪聲衛(wèi)生標準 車間布置要考慮的問題 ① 最大限度地滿足工藝生產(chǎn)包括設備維修的要求。 ② 有效地利用城建建筑面積及工地。 ③ 要為車間的技術經(jīng)濟指標先進合理以及節(jié)能等要求創(chuàng)造條件。 ④ 了解其他專業(yè)對車間布置的要求。 ⑤ 要考慮車間的發(fā)展和廠房的擴建 ⑥ 車間中所采取的勞動保護、防腐蝕措施是否符合要求。 畢業(yè)設計說明書 23 要考慮車間的發(fā)展和廠房的擴建。 ⑦ 建廠地區(qū)的氣象、地質、水質等條件 ⑧ 人流貨流不要交替。 車間廠房布置 根據(jù)本設計的生產(chǎn)工藝要求、投資 能力、用地條件等各種因素，選擇集中多層室內廠房和露天廠房兩種廠房設計。 廠房的輪廓 廠房輪廓應力求簡潔，這會使設備布置靈活方便，同時有利于廠房的建造。廠房輪廓一般有四種：矩形廠房， L形廠房， T 形廠