【正文】 聚合物合成工藝課程設(shè)計 20 參考文獻(xiàn) [1]占平珍 .聚丙烯酸鈉絮凝劑的開發(fā)和應(yīng)用 [J].企業(yè)家天地 ， 2021， (12)： 96. [2]白樺 ， 溫海波 .聚丙烯酸鈉的增稠作用 [J].杭州化工 ， 1986， (2) . [3]段洪東，秦大偉，于耀芹 ， 劉偉 ， 武玉民 .分散劑聚丙烯酸鈉的合成及其應(yīng)用 [J].中華紙業(yè)， 2021， 23(8)： 54～ 56. [4]黃民生，朱莉 .味精廢水的絮凝 吸附法預(yù)處理試 驗研究 [J].水處理技術(shù)， 1993，24(2)： 299～ 302. [5]江新民，桂康 .聚丙烯酸鈉在赤泥分離中的應(yīng)用 [J].輕金屬， 1996(6)： 17～ 20. [6]羅勇 .水溶液法制備聚丙烯酸鹽型高吸水聚合物 [J].合成橡膠工業(yè)， 1998， 21(3)：146～ 149. [7]康正，崔英德，郭建維等 .年產(chǎn) 120噸聚丙烯酸鈉絮凝劑的工藝設(shè)計與投產(chǎn) [J].廣州化工， 2021， 18(4)： 151～ 153. [8]戚銀城，劉寶龍 .高分子量聚丙烯酸鈉的合成及應(yīng)用研究 [J].北京化工學(xué)院學(xué)報 (自然科學(xué)版 )， 1990， 17(1)： 19～ 24. [9]羅曉峰，李綿貴 ， 何培新 .反相懸浮聚合法制取聚丙烯酸鈉高吸水性樹脂 [J].應(yīng)用化學(xué)， 1993， 10(5)： 105～ 107. [10]韓淑珍 .反相懸浮聚合法新工藝合成聚丙烯酸鈉高分子絮凝劑工業(yè)化開發(fā)研究 [J].精細(xì)與專用化學(xué)品， 2021， (17)： 15～ 17. [11]陳昀 .聚合物合成工藝設(shè)計 [M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社 ， 2021： 47～ 52， 76.。 (4)根據(jù)本設(shè)計 建廠能生產(chǎn)出的聚丙烯酸鈉具有分子量高、水溶解性能好、溶解時間短，在使用上具有用量少、沉降速度快的特點(diǎn)。 (2)本設(shè)計在聚丙烯酸鈉生產(chǎn)線工藝設(shè)計中的特點(diǎn)為：在工業(yè)生產(chǎn)的聚合反應(yīng)中采用復(fù)合引發(fā)劑結(jié)合助劑；反應(yīng)過程中溶液可回收循環(huán)使用；產(chǎn)品為粉狀或粒狀，包裝運(yùn)輸方便。對其生產(chǎn)過程進(jìn)行研究，提高產(chǎn)品的應(yīng)用性能，擴(kuò)大產(chǎn)品的應(yīng) 用領(lǐng)域是我們當(dāng)前的重要任務(wù)。 聚合物合成工藝課程設(shè)計 19 聚丙烯酸鈉是近年來在各個領(lǐng)域廣泛使用的一類功能性高分子材料，高分子量聚丙烯酸鈉在氯堿行業(yè)鹽水精制、氧化鋁冶煉赤泥沉降和味精廢水回收蛋白質(zhì)等行業(yè)越來越受到重視。 實(shí)際生產(chǎn)中所用的攪拌器必須兼具剪切作用相循環(huán)作用，適當(dāng)轉(zhuǎn)速，懸浮聚合體系達(dá)到一 定的循環(huán)流動和剪切流動，使釜內(nèi)各部分達(dá)到溫度均一、濃度均一，并使釜內(nèi)單體均勻分散，懸浮成微小的液滴，加強(qiáng)聚合釜內(nèi)壁的傳熱。 釜體的直邊高度為： . 2 2 32 ?? ??????? DVV 封 m 釜體實(shí)際高度為： 3 3 ??????? 封H m 根據(jù)表取封頭直邊高度 50mm，釜體圓形直筒部分高度： 1 8 8 ??? m 實(shí)際長徑比： D/H =聚合物合成工藝課程設(shè)計 18 (4)攪拌裝置的設(shè)計 該釜為反相懸浮聚合，反應(yīng)釜的容積、結(jié)構(gòu)、材質(zhì)以及攪拌型式等都影響聚合過程和產(chǎn)品質(zhì)量。若選 ，則有： Dh? 33332 04712620426204 ????????? ?? 得 .1462 33 ??? VDm 用于制造反應(yīng)器的上下封頭選用標(biāo)準(zhǔn)封頭。 單體水溶液和分散液的總 體積為： V=+= 3m 按裝料系數(shù) 計算，需 反應(yīng) 釜的體積為 ： T ?? 3m (3)外形尺寸的計算 查表得標(biāo)準(zhǔn)橢圓封頭的體積為 D 、 4/Dh ?封 。 每批反應(yīng)需分散液： M10=。 表 3. 丙烯酸反相懸浮聚合間歇操作物料平衡表 單位： kg/B 物流號 丙烯酸 單體 NaOH 2HO 引發(fā)劑 正庚烷 分散劑 聚合物 合計 M1 M2 M3 M4 M5 M6 M7 M8 M2 聚合工序 M1 M3 M111 M5 M7 M8 M12 聚合物合成工藝課程設(shè)計 16 M9 M10 M1 M12 M13 M14 聚合物合成工藝課程設(shè)計 17 (1)反應(yīng)器的類型：攪拌釜反應(yīng)器 (2)反應(yīng)器體積的計算 每批需中和液： M6= 。 M13（引發(fā)劑）： Bkg / ?? M14（ 2HO）： Bkg / ?? 整理并校核計算結(jié)果 圖 總物料平衡示意圖 對聚合工序做全物料平衡計算（圖 35），進(jìn)行校核。由物料守恒定律應(yīng)有： M 10 +M 11 =M 12 即： += 說明物料衡算是正確的。由物料守恒定律得： M7+M8=M9 即： += 說明物料衡算是 正確的。由物料守恒定律得： M2+M3=M4 即： += 說明物料衡算是正確的。由物料守恒定律應(yīng)有： M 1+M 4+M 5=M 6 即： ++==M6 說明物料衡算 是正確的。該生產(chǎn)裝置年產(chǎn)量 2500t，年開工 320 天，每天生產(chǎn) 8 批，后處理中聚合損失率 1%。在做設(shè)備工藝計算時， V104 的體積大小應(yīng)按 1B/d 處理量進(jìn)行。大部分設(shè)備的操作周期為 8B/d，只有 V104 （引發(fā)劑調(diào)配罐）是 1B/d。各組分相對分子質(zhì)量如表21 所示： 表 22 各組分相對分子質(zhì)量 化合物 丙烯酸 NaOH 丙烯酸鈉 2HO 單體混合物 相對分子質(zhì)量 72 40 94 18 M混 其中： 75% 中和的丙烯酸單體混合物的平均相對分子質(zhì)量： M 72 5 94 5 88. 5? ? ? ? ?混 聚合反應(yīng)過程中單體完全參加反應(yīng)，轉(zhuǎn)化率可視為 100% ，單體混合物與聚合物之間無化學(xué)計量上的變化，但引發(fā)劑結(jié)合到聚合物分子鏈上，會使聚合物數(shù)量略有增加。 ④ 化學(xué)變化參數(shù)。 聚合物合成工藝課程設(shè)計 10 原料 NaOH 溶液濃度為 50% ，其他原料均視為純物質(zhì)。 年工作日 ： 320d/a(24h/d) 間歇操作， V101 、 V102 、 V103 、 R101 每天 8 批， V104 由于引發(fā)劑用量很少，所以每天配制一批即可。 收集數(shù)據(jù) 表 21 設(shè)計任務(wù)書規(guī)定數(shù)據(jù) 年產(chǎn)量 t/a 年工作日 d/a 生產(chǎn)批次 B/d 損失率