年產(chǎn)11萬(wàn)噸順丁橡膠生產(chǎn)工藝設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)-wenkub.com
2025-08-03 00:28 本頁(yè)面
【正文】 對(duì)于需要清理的聚合釜，在物料排盡之后，斷開(kāi)物料管線，打開(kāi)人孔，灌滿水后通蒸汽煮釜24小時(shí)以上，放水后用空氣置換到含氧量合格后，然后進(jìn)行人工清理。開(kāi)車前除了要進(jìn)行管道吹掃以清除機(jī)械雜質(zhì)，并檢查管道是否暢通，還要檢查電動(dòng)機(jī)，攪拌機(jī)、減速機(jī)、計(jì)量泵和壓力表的設(shè)備是否完好，設(shè)備空載電流是否合乎標(biāo)準(zhǔn)、有無(wú)雜音、儀表是否好用，氮?dú)?、儀表風(fēng)壓、冷凍鹽水的溫度和壓力是否合乎要求等等。查《攪拌設(shè)備設(shè)計(jì)》P161知，電機(jī)功率為：采用機(jī)械密封時(shí)：～15%)式中H— 聚合釜筒體高度，m；D— 聚合釜筒體內(nèi)徑，m；h — 攪拌器攪拌葉總高度，m； di— 攪拌葉外徑，m；s — 攪拌葉螺距，m； b — 攪拌葉寬度，m；Re— 攪拌雷諾準(zhǔn)數(shù)；Np— 攪拌功率準(zhǔn)數(shù)；P — 攪拌功率，KW；r — 液體密度，kg/m3；n — 攪拌轉(zhuǎn)速，r/s；g — 重力加速度，；Pa— 電機(jī)功率，KW；Pm— 軸密封系統(tǒng)摩擦損失功率，KW；h— 機(jī)械傳動(dòng)效率，KW；(一般h＝～)P填— 填料密封系統(tǒng)摩擦損失功率，KW；根據(jù)以上公式計(jì)算各釜Pa和P并將結(jié)果列入下表，計(jì)算中?。海?P填＝；Pm＝；h＝釜號(hào)ReNpP/KWPa/KW1號(hào)2號(hào)3號(hào)4號(hào)以1號(hào)釜為例計(jì)算如下攪拌雷諾數(shù)參照釜內(nèi)對(duì)流傳熱系數(shù)a2的計(jì)算因?yàn)镽e100，因此攪拌功率準(zhǔn)數(shù)攪拌功率 電機(jī)功率，則實(shí)際電機(jī)功率為55KW各釜所配電機(jī)應(yīng)該一樣，因此取上表中最大的電機(jī)功率，由此確定實(shí)際電機(jī)功率。、聚合釜總?cè)莘e及臺(tái)數(shù)的確定按4小時(shí)聚合時(shí)間和產(chǎn)量指標(biāo)確定聚合總?cè)莘eV總由聚合釜物料衡算可得丁二烯進(jìn)料量，丁油濃度，聚合時(shí)間T=4h，因而可得聚合總?cè)莘e為需12聚合釜臺(tái)數(shù)：圓整為4臺(tái)?！?1234以1號(hào)釜為例計(jì)算過(guò)過(guò)程如下同理可計(jì)算出釜釜釜4的總傳熱系數(shù)、各釜熱量衡算1) 計(jì)算基準(zhǔn) 數(shù)量基準(zhǔn)：kJ/h；基準(zhǔn)溫度：0℃；反應(yīng)釜夾套換熱面積取A=27m22) 總熱量衡算圖如下：總熱量衡算圖3) 各釜熱量衡算關(guān)系式：1號(hào)釜 Q1入＋Q1反＋Q1攪＋Q1沖入＝Q1出＋Q1沖出＋Q1夾2號(hào)釜 Q2入＋Q2反＋Q2攪＋Q2沖入＝Q2出＋Q2沖出＋Q2夾3號(hào)釜 Q3入＋Q3反＋Q3攪＋Q3沖入＝Q3出＋Q3沖出＋Q3夾4號(hào)釜 Q4入＋Q4反＋Q4攪＋Q4沖入＝Q4出＋Q4沖出＋Q4夾4) 攪拌熱根據(jù)資料介紹，攪拌熱與膠液粘度大小有關(guān)?！?d1（m）l1W/(m2) 釜內(nèi)對(duì)流傳熱系數(shù)a2的計(jì)算根據(jù)《化學(xué)工程手冊(cè)》第5篇《攪拌與混合》P31有關(guān)高粘度流體采用雙螺帶式攪拌槽的傳熱公式，即永田公式：1 Re 1000時(shí)： Re 1000時(shí)： 考慮葉輪與槽壁間隙大小對(duì)傳熱的影響時(shí)： 攪拌雷諾準(zhǔn)數(shù)式中d — 攪拌葉輪直徑，m；n — 攪拌轉(zhuǎn)數(shù)，r/s；D — 聚合釜內(nèi)徑，m?！?；mw— 流體在壁溫條件下的粘度，Pa℃)動(dòng)力粘度mPa．sCaCl2101245數(shù)據(jù)來(lái)源：化工工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)（國(guó)家醫(yī)藥管理局上海醫(yī)藥設(shè)計(jì)院編）P231P232P235P233812) 根據(jù)各釜純轉(zhuǎn)化率計(jì)算的各釜的物料組成，然后求得各釜的物性數(shù)據(jù)： 釜號(hào)溫度℃組分密度r比熱容CpkJ/(kg℃)數(shù)據(jù)來(lái)源C4H8941010《化工工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》第二版上冊(cè)P2312，P2277,P2354C4H69448010) 順丁橡膠物性數(shù)據(jù)：定性溫度℃密度r比熱容CpkJ/(kg6) 反應(yīng)釜夾套換熱面積A=27m2；7) 丁二烯聚合反應(yīng)熱△H反 = 1381 kJ/kg8) 溶劑油組成及物性數(shù)據(jù)：nC5H12nC6H14nC7H16合計(jì)Wi%100Xi%100Mi7284100物性nC5H12nC6H14nC7H16溶劑油數(shù)據(jù)來(lái)源計(jì)算公式密度r549590620601《化工工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》第二版上冊(cè)P231P232P2354比熱容CpkJ/(kg（1）、聚合釜總物料衡算聚合釜物料衡算圖如圖所示：丁二烯系統(tǒng)根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)，年產(chǎn)順丁橡膠11000t，年操作時(shí)間8000h，可知每小時(shí)順丁橡膠產(chǎn)量：根據(jù)丁二烯單耗可知所需純丁二烯質(zhì)量流量為：扣除機(jī)械損失以及溶解損失，應(yīng)有聚丁二烯：根據(jù)總轉(zhuǎn)化率85%可知應(yīng)需M純丁二烯質(zhì)量流量=本工藝采用中國(guó)石化上海石油化工股份有限公司生產(chǎn)的工業(yè)用丁二烯（優(yōu)級(jí)品，執(zhí)行企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)Q/SH ）%，其余按正丁烯計(jì)算，可知，所需原料丁二烯為：隨原料夾帶的正丁烯為：根據(jù)上述計(jì)算結(jié)果，總結(jié)于下表中組分質(zhì)量分?jǐn)?shù)%kg/ht/am3/h丁二烯正丁烯合計(jì)100溶劑油系統(tǒng)，即為135kg/m3，溶劑油密度660kg/m3，因而可得所需溶劑油質(zhì)量：引發(fā)劑系統(tǒng)引發(fā)劑采用鎳催化劑體系，成分為環(huán)烷酸鎳—三異丁基鋁—三氟化硼乙醚絡(luò)合物，主要計(jì)算公式為：環(huán)烷酸鎳（主引發(fā)劑）已知鎳/?。柋龋?，%，可知環(huán)烷酸鎳質(zhì)量流量：鎳組分摩爾流量：三異丁基鋁（助引發(fā)劑，Al(iC4H9)3）已知三異丁基鋁/?。柋龋椋钚凿X含量50%三異丁基鋁質(zhì)量流量：摩爾流量：三氟化硼乙醚絡(luò)合物（第三組分，BF3O(C2H5)2）已知三氟化硼乙醚絡(luò)合物/?。柋龋?，BF3含量為46%，可知：三氟化硼乙醚絡(luò)合物質(zhì)量流量：摩爾流量：根據(jù)上述結(jié)果可知，而由文獻(xiàn)可知，當(dāng)Al/Ni=3~8，Al/B=~（均為摩爾比），催化劑活性最高，因此可知此配方滿足工藝要求。序號(hào)名稱溫度壓力排放量國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)處理意見(jiàn)備注℃Pa排出點(diǎn)單位正常最大組成及含量1廢水聚合總下水B、F、N排放集中，防止漏夜在設(shè)備上強(qiáng)化堿洗工藝減輕酸值，充分回收溶劑油，控制油水分層罐的液位高度減少油進(jìn)入廢水，拍污水處理后方能排出擠壓機(jī)排水B、F、N洗膠罐排水B、F、N油水分離罐B、油2廢氣脫水回流罐CCC5送火炬燃燒膠液罐排氣C43廢渣鋁渣溶劑油、鋁污泥焚燒廢膠網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)凝膠工藝計(jì)算及主要設(shè)備設(shè)計(jì)、物料衡算 計(jì)算的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)物料衡算所需相關(guān)數(shù)據(jù)詳見(jiàn)表31至310（1）、聚合釜工藝參數(shù)① 聚合釜進(jìn)料參數(shù)項(xiàng) 目指 標(biāo)丁油濃度；溫度：≤40℃鎳/?。柋龋?05三異丁基鋁/?。柋龋?04三氟化硼乙醚絡(luò)合物/?。柋龋?04（）鋁/硼（摩爾比）＞鋁/鎳（摩爾比）38② 聚合釜操作參數(shù)項(xiàng) 目指 標(biāo)聚合系統(tǒng)壓力＜聚合溫度94℃聚合時(shí)間4h③ 原輔材料規(guī)格項(xiàng) 目指 標(biāo)丁二烯純度：%，其余按丁烯計(jì)；溶劑油%，%，%環(huán)烷酸鎳純度：%三異丁基鋁活性鋁含量：50%三氟化硼乙醚絡(luò)合物BF3含量：46%（2）、終止釜工藝參數(shù)④ 終止釜進(jìn)料參數(shù)項(xiàng) 目指 標(biāo)膠 液組成同聚合釜出料醇/三異丁基鋁（摩爾比）6防老劑/?。ㄙ|(zhì)量比）⑤ 終止釜操作參數(shù)（略）⑥ 終止釜原輔材料規(guī)格項(xiàng) 目指 標(biāo)乙醇純度：95%，其余按水計(jì)防老劑/溶劑油（質(zhì)量比）；防老劑溶液（）防老劑溶液濃度117g/l（3）、凝
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