【正文】 在他們的指導(dǎo)下，通過具體的設(shè)計(jì)過程，我學(xué)會了許多工藝設(shè)計(jì)的知識，為我以后的學(xué)習(xí)和工作提供了寶貴的經(jīng)驗(yàn)?；叵肫饋?，自己真是受益匪淺。（4）通過設(shè)備計(jì)算，確定換熱器的傳熱面積15m2，工藝結(jié)構(gòu)尺寸?！?所以總傳熱系數(shù) 計(jì)算傳熱面積 工藝結(jié)構(gòu)尺寸選用25，取管內(nèi)流速 m/s管程數(shù)和傳熱管數(shù):根據(jù)傳熱內(nèi)徑和流速確定單程傳熱管數(shù) 按單程管計(jì)算所需的傳熱管長為如果按單程管計(jì)算，傳熱管過長宜采用多管程結(jié)構(gòu)，取傳熱管長l=7m，則該換熱器管程數(shù)為 傳熱管總根數(shù)是 N=113=33根殼程數(shù)：取管心距 t= t=25=32mm nc===9(根)殼體內(nèi)徑：采用多管程結(jié)構(gòu)，取管板利用率=則殼體內(nèi)徑為D==32=園整可取300mm接管：殼程流體進(jìn)出口接管：取接管內(nèi)流體流速u= m/s,接管內(nèi)徑d==，取管徑為20mm管程流體進(jìn)出口接管：取接管內(nèi)循環(huán)水流速u= m/s,接管內(nèi)徑d==，取標(biāo)準(zhǔn)管徑為400mm結(jié)　　論（1） 通過物料衡算，計(jì)算得聚合釜的進(jìn)料組成為苯乙烯：，輔料及戊烷共： kg/批?！?殼程傳熱系數(shù)假設(shè)殼程的傳熱系數(shù)為2=290 W/(m2揚(yáng)程8m，轉(zhuǎn)速1450r/min，%，；質(zhì)量（泵/底座）=50/38，. 換熱器的設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)依據(jù)：熱流體入口溫度：220℃，出口溫度：130℃冷流體（空氣）入口溫度：25℃，出口溫度：92℃根據(jù)工藝條件初步選用帶膨脹節(jié)的固定管板式換熱器。（2）局部阻力的計(jì)算：有7個90176?！?取D/T= 則D== m，取攪拌等級為5級，總體流速=。由知k＝4500/3000＝，符合k的取值范圍。從操作方式上看可進(jìn)行間歇反應(yīng)、半連續(xù)反應(yīng)、連續(xù)聚合等操作以滿足不同的工藝要求。水蒸汽的用量、Hr252。k)＝（mol生成的EPS粒子經(jīng)水洗，離心脫水一級干燥 ,二級干燥風(fēng)送、篩分、涂層、計(jì)量稱重后,包裝成EPS成品。分析可知，所有不利因素的效益計(jì)算值內(nèi)部收益率均在石化行業(yè)的基準(zhǔn)收益率9%之上。 儀表測量及控制一覽表見附錄A 工藝設(shè)備選擇 聚合工段設(shè)備型號選擇見附錄B第 4 章 技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析 原料消耗定額查有關(guān)資料得到各原料消耗定額見表41：[8]表41 原料消耗定額序號物質(zhì)名稱消耗定額（t/a）價格價格（元/t）原料費(fèi)用(萬元)1苯乙烯72002戊烷92003BPO130004CpO2230005分散劑6000 生產(chǎn)成本苯乙烯：4247200/1000=戊烷：4249200/1000=BPO：42413000/1000=CpO2：42423000/1000=分散劑：4246000/1000=其他費(fèi)用：1000050=50萬元/年總費(fèi)用：+++++50=：總費(fèi)用10%=:2200024=50萬元/年：總費(fèi)用10%=：總費(fèi)用+車間費(fèi)用+工人工資+水電費(fèi)=++50+= 盈虧平衡盈虧計(jì)算如下所示：：8000=10400萬元/年：10400=1768萬元/年：=（+）=5. 稅后內(nèi)部收益率：由資料得知，流動資金額=銷售收入流動資金率年銷售收入我國化工行業(yè)銷售收入流動資金率一般取15%~25%,按25%計(jì)算得25%=2600萬元流動資金率占固定資產(chǎn)投資一般為12%~20%，按20%計(jì)算：260020%=13000萬元建設(shè)項(xiàng)目總投資=流動資金+固定資產(chǎn)=2600+13000=15600萬元：=%查表化工及相關(guān)行業(yè)經(jīng)濟(jì)評價參數(shù)。 產(chǎn)品規(guī)格、原料及公用工程條件 產(chǎn)品規(guī)格本裝置設(shè)計(jì)年產(chǎn)8000噸可發(fā)性聚苯乙烯,可生產(chǎn)普通型“R”、陰燃型“F”兩個品種八個品級的產(chǎn)品。 (13) 重新計(jì)時后90分鐘開汽升溫至96℃閉汽自然升溫。 (10) 待粒子下沉后，重新計(jì)時 (11) 重新計(jì)時后50分鐘，加第二批HAP，補(bǔ)水至正常液位，封取樣孔蓋，關(guān)放空。 (7) 溫度升到88℃開始計(jì)時，調(diào)節(jié)TRC101/2/3的開度控制夾套的冷卻水量保持釜內(nèi)90177。打開將要投料的苯乙稀入釜閥門，并確認(rèn)其它兩釜的苯乙稀入釜閥門已關(guān)嚴(yán)，按表FQC102的啟動鍵，啟動苯乙稀泵，將苯乙稀打入釜中，當(dāng)苯乙烯投到到設(shè)定值時，氣動調(diào)節(jié)閥自動關(guān)閉，然后苯乙烯泵自動關(guān)閉，關(guān)閉苯乙稀入口閥。 (11) 沖洗將要投料的釜,并檢查釜底閥是否關(guān)緊,另兩臺釜的苯乙烯,工藝水,戊烷進(jìn)料閥門是否關(guān)嚴(yán). (12) 將聚合釜機(jī)械密封降溫水進(jìn)水閥打開,機(jī)密封降溫水出口閥打開. 正常操作 1． 生產(chǎn)普通型EPS時正常開車步驟 (1) 投脫鹽水打開將要投料的脫鹽水入釜閥門并確認(rèn)其它兩釜的脫鹽水入釜閥門已關(guān)嚴(yán)，按表FQC103的啟動鍵，啟動脫鹽水泵，將脫鹽水打入釜內(nèi)，當(dāng)水投至設(shè)定值時，調(diào)節(jié)閥自動關(guān)閉，然后脫鹽泵自動停止，關(guān)閉脫鹽水入口閥，確認(rèn)底閥無泄漏。 (7) 手動盤車檢查工藝水泵，苯乙烯泵，戊烷泵，正常后，打開各泵入口閥，點(diǎn)動試車，正常后，可將工藝水泵、苯乙烯泵，戊烷泵全開，將工藝水泵、苯乙烯，戊烷泵泵現(xiàn)場操作開關(guān)調(diào)定在“遠(yuǎn)程”。 (3) 將工業(yè)水總管線上的閥門打開，并稍放水至水流變清為止，將壓力表閥打開。 (7) 準(zhǔn)備好崗位記錄和工器具。 (3) 聚合釜是否具備開車條件。 (11) 操作工勞保用具配戴齊全，確保安全開車。 (8) 所有助劑及原料應(yīng)經(jīng)分析合格，應(yīng)滿足開車要求。 (4) 對電氣設(shè)備照明等具備送電條件的可送電試運(yùn)行并進(jìn)行檢查，對各種儀器、儀表、調(diào)節(jié)閥、電動閥進(jìn)行全面的檢查、調(diào)校、試用。1小時40分鐘加戊烷，用30分鐘加完，2小時10分鐘開汽升溫至115121℃恒溫浸漬，升溫過程用1小時30分，7小時10分降溫至40℃以下出料至水洗釜(V201/2/3)中。1h時加戊烷，用30分鐘加完，然后開蒸汽升溫至96℃閉蒸汽。90℃恒溫。②啟動攪拌至設(shè)定轉(zhuǎn)速62轉(zhuǎn)、分41Hz，依次加入HAP、SDBS、DSP。 (5) 氮?dú)?、儀表空氣自進(jìn)入界區(qū)開始至進(jìn)入聚合釜(R201/2/3)入口法蘭處為止。[7]EPS泡沫塑料和其他聚合物一樣，長時間曝露在紫外線下，性能會有很大變化。這種情況下EPS是理想的包裝材料。[6] 力學(xué)性能EPS泡沫塑料閉孔結(jié)構(gòu)內(nèi)含98%的氣體可以使其通過改變和恢復(fù)形狀來緩沖沖擊，這一過程可以有效吸收瞬間沖擊帶來的能量，提供極好的防護(hù)（參見表22） 表22不同密度的EPS泡沫塑料物理性質(zhì)（來源：BASF）密度/g﹒cm315254050拉伸強(qiáng)度/kpa200350600750彎曲強(qiáng)度/kpa200400700900壓縮10%的壓應(yīng)力/kpa90180320400EPS泡沫塑料會吸收很少量的水，但沒有吸濕性，其力學(xué)性能不受濕氣的影響。二步法生產(chǎn)工藝由于聚合后就對聚合物顆粒進(jìn)行分級，再根據(jù)不同粒經(jīng)按不同工藝浸漬，故所得EPS珠粒質(zhì)量較佳，同時還可避免含發(fā)泡劑粉狀物的產(chǎn)生，不必進(jìn)一步處理，但二步法工藝生產(chǎn)流程較長，投資費(fèi)用較高，且生產(chǎn)過程能耗大，產(chǎn)品成本高。二步法是將苯乙烯聚合成一定粒度的P S珠粒，經(jīng)分級過篩，再重新加水、乳化劑、發(fā) 泡劑和其他助劑，于浸潰釜內(nèi)加熱浸潰，故此法又稱后浸漬法。種子聚合時，溶脹了單體的種子顆粒黏度較大，不易分散，而單體小液滴則通過碰撞逐步并入種子顆粒中，結(jié)果僅剩下種子顆粒，并均勻長大，直至硬化。如果采用酸洗技術(shù)來除去懸浮劑，還要產(chǎn)生更多的化學(xué)污水，廢單體放空則會污染環(huán)境。苯乙烯懸浮聚合的優(yōu)點(diǎn)是聚合時所放出的反應(yīng)熱容易擴(kuò)散開來被介質(zhì)帶走，總體上克服了反應(yīng)溫度分布范圍寬的現(xiàn)象，因而生產(chǎn)出的聚苯乙烯樹脂比老式本體聚合法生產(chǎn)出的聚苯乙烯耐熱度高。由于苯乙烯的懸浮聚合和本體聚合相似，所以它的分子鏈的形成也經(jīng)歷鏈引發(fā)、鏈增長、鏈終止和鏈轉(zhuǎn)移的歷程。苯乙烯苯乙烯懸浮聚合的溫度，有高低之分。由于添加了溶劑，并且轉(zhuǎn)化率較低，因此該工藝設(shè)計(jì)有脫揮發(fā)物裝置，脫除的單體和溶劑循環(huán)使用。從工程角度分析，該工藝還有以下缺點(diǎn)：①轉(zhuǎn)化率過高，后期反應(yīng)速率很慢，總的停留時間太長，反應(yīng)器的容積效率大大降低；②物料黏度過大，只能用逐步升溫的方式使之流動，前后溫差太大，造成產(chǎn)物聚合度分布加寬。+RCH2CHmCH2CH+nCH2=CH→RCH2CHnCH2CH（1）．鏈引發(fā),形成初級自由基 R:R→2R[1] 工藝路線以羥基磷酸鈣、十二烷基苯磺酸鈉為分散劑，以有機(jī)過氧化物為引發(fā)劑，在攪拌作用下，苯乙烯單體以液滴的形式懸浮于水中，按自由基反應(yīng)歷程進(jìn)行聚合反應(yīng)，聚合到穩(wěn)定時間后加入發(fā)泡劑，發(fā)泡劑在一定溫度壓力下滲透到珠粒內(nèi)，同時珠粒進(jìn)一步聚合，得到EPS粒子，產(chǎn)物經(jīng)洗滌、干燥、篩分、稱重。（9）向調(diào)度室和車間領(lǐng)導(dǎo)匯報(bào)。（5）火勢大小及著火部位、相關(guān)部位。 安全防火 消防設(shè)施地下消火栓4個，8公斤干粉27個，30公斤干粉車一個，1211滅火器32個。廢液洗滌各類設(shè)備的洗凈油及廢油,經(jīng)集中回收并入其它裝置的燃料油中外銷。（4）選擇設(shè)備時，憑著高效節(jié)能的原則。每工序分四班人三班倒，總計(jì)24人。在廠房內(nèi)，從一樓到三樓配有走梯。 設(shè)計(jì)地區(qū)的自然條件本設(shè)計(jì)的發(fā)泡聚苯乙烯車間建在吉林市江北區(qū)原吉化有機(jī)合成廠舊址。同時有鐵路與全國各地相連，交通便利。 in this section based on the polymer material balance, heat balance, equipment selection, the mapping of control points with the flow chart, diagram and layout of piping plans and the preparation of the design specification and calculation of the book.Key Words：Expandable PolyStyrene；Suspension Technique。最常見的可發(fā)性聚苯乙烯是含有作為發(fā)泡劑的戊烷的透明PS粒料。本人愿意按照學(xué)校要求提交學(xué)位論文的印刷本和電子版，同意學(xué)校保存學(xué)位論文的印刷本和電子版，或采用影印、數(shù)字化或其它復(fù)制手段保存設(shè)計(jì)（論文）；同意學(xué)校在不以營利為目的的前提下，建立目錄檢索與閱覽服務(wù)系統(tǒng)，公布設(shè)計(jì)（論文）的部分或全部內(nèi)容，允許他人依法合理使用。本聲明的法律后果由本人承擔(dān)?；づc材料工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) Annual production capacity of 8,000 tons of expanded polystyrene polymerization process design section學(xué)生學(xué)號學(xué)生姓名專業(yè)班級指導(dǎo)教師聯(lián)合指導(dǎo)教師完成日期吉林化工學(xué)院Jilin Institute of Chemical Technology化工與材料工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)獨(dú) 創(chuàng) 聲 明本人鄭重聲明：所呈交的畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)，是本人在指導(dǎo)老師的指導(dǎo)下，獨(dú)立進(jìn)行研究工作所取得的成果，成果不存在知識產(chǎn)權(quán)爭議。（保密論文在解密后遵守此規(guī)定），反應(yīng)機(jī)理是自由基聚