【正文】 限于我能力有限，知識(shí)不足，在設(shè)計(jì)中仍存在一些不足和錯(cuò)誤，請(qǐng)各位老師給予批評(píng)和指正，我會(huì)及時(shí)改正。 限于我能力有限，知識(shí)不足，在設(shè)計(jì)中仍存在一些不足和錯(cuò)誤，請(qǐng)各位老師給予批評(píng)和指正，我會(huì)及時(shí)改正。在此，特別感謝段老師的指導(dǎo)和幫助。在設(shè)計(jì)的日子里，我往返于圖書館和電子閱覽室，查閱了大量專業(yè)文獻(xiàn)和資料數(shù)據(jù)，認(rèn)真做好記錄，總結(jié)，結(jié)合任務(wù)書要求，由選擇地進(jìn)行篩選信息，但仍然遇到了一些問題。 高橋石化有限公司化工廠 上海。[9]楊秀霞。 化工中間體, 2008年 10期 中國(guó)石油大慶石化公司化工廠。 李園。 李樹東。 黃付玲。中國(guó)石油大慶石化公司復(fù)合肥廠。 中國(guó)石油大慶化工研究中心。 楊永占。 趙永兵。參考文獻(xiàn)[1] 化工工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)（上、下）化學(xué)工出版社業(yè) 1985年[2] 橡膠工藝學(xué)；李樹東；化學(xué)工出版社業(yè)；1989[3] 孫淑坤。熱水罐工藝設(shè)計(jì)包括熱水罐的直徑、高度等。設(shè)計(jì)過程中要分別完成從聚合工段到后處理工段的物料衡算、聚合過程的熱量衡算及核算產(chǎn)量。(1)制定嚴(yán)密的安全技術(shù)規(guī)程；(2)制定全工段和各種操作崗位的詳細(xì)安全技術(shù)規(guī)程，人身和設(shè)備安全防護(hù)措施；(3)在帶壓設(shè)備和管線上設(shè)置安全閥；(4)對(duì)聚合釜采用特別的安全措施，如釜頂設(shè)安全閥和防爆膜，釜底設(shè)有防火球和緊急排管線，還設(shè)置了排空管線和毒物罐進(jìn)行毒化的設(shè)施 ；(5)設(shè)置了連鎖保護(hù)系統(tǒng)； (6)設(shè)置了多種消防系統(tǒng)和消防第九章 結(jié)論第九章 結(jié)論(1)根據(jù)國(guó)家的政策、法規(guī)，確定了設(shè)計(jì)原則：① 遵守國(guó)家有關(guān)法律及法規(guī)；② 立足國(guó)內(nèi)，吃透和消化國(guó)外引進(jìn)的設(shè)備和工藝；③ 力求生產(chǎn)技術(shù)先進(jìn)，經(jīng)濟(jì)合理，實(shí)施可行，安全可靠；④防止環(huán)境污染，保護(hù)生態(tài)平衡。(3)防止大氣污染：① 來自聚合系統(tǒng)的尾氣送至火炬燃燒；② 干燥系統(tǒng)的干燥介質(zhì)成閉路循環(huán)使用，避免了廢氣排放污染了大氣。(1)防止廢渣污染：聚合釜產(chǎn)生的無規(guī)物，部分進(jìn)入產(chǎn)品，部分隨廢己烷送至己烷回收工段，分離的無規(guī)物再利用，這樣既保護(hù)環(huán)境又降低原料單耗。⑸ 輔助室、生活室的門都應(yīng)朝外開，以便人員的撤離。⑶ 輔助室、生活室應(yīng)盡量接近安全通道。⑴ 生活規(guī)模較小的車間，多數(shù)是將輔助室、生活室集中布置在車間的一個(gè)區(qū)域內(nèi)。在設(shè)備安裝中，設(shè)備應(yīng)留有余地，以便操作和維修。這種形式的優(yōu)點(diǎn)是生產(chǎn)車間集中、廠區(qū)布置緊湊、節(jié)省占地面積；各生產(chǎn)車間連在一起，便于組織連續(xù)生產(chǎn)流水線；半成品可避免露天運(yùn)輸，不受外界環(huán)境影響，減少半成品在搬運(yùn)過程中變形，對(duì)嚴(yán)格控制半成品的規(guī)格，提高產(chǎn)品質(zhì)量極為重要；同時(shí)，某些生產(chǎn)設(shè)備還可就進(jìn)共用，或互為備用。本工藝也采用綜合性集中廠房。橡膠廠生產(chǎn)廠房的整體布置基本上可歸納為綜合性集中廠房和按車間劃分的分散廠房?jī)煞N形式。結(jié)合長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展規(guī)劃，為進(jìn)一步擴(kuò)建預(yù)留出條件。請(qǐng)有關(guān)專業(yè)在設(shè)計(jì)時(shí)采取必要的措施。⑨為了消防和安全生產(chǎn)，在布置車間內(nèi)部的主要通道時(shí)，需考慮人員迅速疏散的條件。⑧ 在生產(chǎn)車間工藝布置過程中，需同時(shí)考慮管道敷設(shè)、起重運(yùn)輸、自動(dòng)控制、通風(fēng)設(shè)施、車間動(dòng)力站、車間變電所等所需要的空間和比較合適的位置。⑦ 在不影響產(chǎn)品質(zhì)量的前提下，應(yīng)充分利用自然采光和自然通風(fēng)條件，保障良好的生產(chǎn)操作環(huán)境。兩種基礎(chǔ)不能連結(jié)或緊靠。有問題需與土建專業(yè)協(xié)商，采取相應(yīng)措施。⑤ 各生產(chǎn)車間（或工段）之間，需留出車間內(nèi)部通道和運(yùn)輸?shù)缆?。?生產(chǎn)設(shè)備的周圍，需留出足夠的操作面積和設(shè)備吊運(yùn)、拆裝、檢修所需要的空間，機(jī)臺(tái)之間的安全間距等。② 各生產(chǎn)車間的用膠一端，盡可能接近煉膠車間，便于膠料的搬運(yùn)和供應(yīng)。① 以組織形成工藝生產(chǎn)流水線為準(zhǔn)則，生產(chǎn)工藝流程要順，力求合理。106 kj/h 溶劑脫輕塔再沸器序號(hào)組分流量 kg/h汽化熱 kJ/kg1正己烷2異戊二烯3水1604雙環(huán)戊二烯冷卻器的進(jìn)口溫度為 70℃，出口溫度為 30℃ 由物料衡算可得相應(yīng)流量，《化工手冊(cè)》 溶劑脫重塔塔頂換熱器的物料各組分的比熱序號(hào)組分流量 kg/h比熱 kJ / kg ℃1正己烷99632異戊二烯3水冷卻器的進(jìn)口溫度為 49℃，出口溫度為 40℃由物料衡算可得相應(yīng)流量，《化工手冊(cè)》查得各物料比熱以及汽化熱如表表 溶劑脫重塔塔頂全凝器的物料各組分的比熱序號(hào)組分流量 kg/h汽化熱 kJ/kg比熱 kJ / kg ℃12正己烷 異戊二烯 溶劑脫重塔再沸器 溶劑脫重塔再沸器的物料各組分的比熱序號(hào)組分流量 kg/h汽化熱kJ/kg1正己烷2雙環(huán)戊二烯3水冷卻器的進(jìn)口溫度為 34℃，出口溫度為 10℃ 由物料衡算可得相應(yīng)流量，《化工手冊(cè)》表 序號(hào)組分流量 kg/h比熱 kJ / kg ℃1異/戊二烯103 精溶劑冷卻器 精溶劑冷卻器的物料各組分的比熱序號(hào)組分流量 kg/h比熱 kJ / kg ℃1正己烷104第六章 全裝置熱量平衡第6章 全裝置熱量平衡。 + 180。塔頂溫度為50度，全凝器進(jìn)口溫度為 49度第五章 其他能量衡算由物料衡算可得相應(yīng)流量，《化工手冊(cè)》序號(hào)組分流量 kg/h汽化熱 kJ/kg1正己烷99632異戊二烯3水溶劑脫輕塔塔頂全凝器的熱負(fù)荷為：Q1= SF H q= 9963180。）(40 20) = 180。+ 180。+ 20180。 8085 180。(T2－T1) ＝10100(45－5)＝由 1號(hào)釜熱量平衡關(guān)系式知：Q1 夾＝(Q1 反＋Q1 攪＋Q1 入)－Q1 出Q1 夾＝(＋7560＋) －解得：Q1 夾＝4322kJ/h冷卻鹽水用量：2 號(hào)釜熱量衡算Q2入＝Q1 出＝ kJ/hQ2反＝169015%430＝109005kJ/hQ2攪＝43600＝10800kJ/hQ2出＝Q2入則Q2夾＝(Q2反＋Q2 攪＋Q2 入)－Q2 出 ＝(109005＋10800＋)＝ 119805 kJ/h冷卻鹽水用量：3號(hào)釜熱量衡算Q3入＝Q2 出＝Q3 出＝ kJ/hQ3 反＝169015%430＝109005 kJ/hQ3 攪＝43600＝11520 kJ/hQ3 夾＝ (Q3 反＋Q3 攪＋Q3 入) －Q3 出 ＝ (109005＋11520＋)－＝120525 kJ/h冷卻鹽水用量：4 號(hào)釜熱量衡算Q4 入＝Q3 出＝Q4 出＝Q4 反＝169015%430＝109005 kJ/hQ4 攪＝33600＝9180 kJ/hQ4 夾＝ (Q4 反＋Q4 攪＋Q4 入) －Q3 出＝ (109005＋9180＋)＝118185 kJ/h冷卻鹽水用量：（6） 1～4 號(hào)釜熱量衡算總結(jié)果列表 ?！鱄反 ＝1690430＝ kJ/hQ1 攪＝33600＝7560 kJ/hQ1 出＝GT=1101005=Q1 反＝x（5）各釜熱量衡算1 號(hào)釜熱量衡算(目的確定進(jìn)料溫度)Q1=G粘度大，攪拌熱就大。表 鋼材導(dǎo)熱系數(shù)及垢層熱阻名稱厚度/m導(dǎo)熱系數(shù)/ W /m.℃釜體外層碳鋼釜體內(nèi)層不銹鋼內(nèi)冷管夾套垢層熱阻m2.℃/W蛇管內(nèi)垢層熱阻m2.℃/W釜壁內(nèi)垢層熱阻m2.℃/W內(nèi)冷管外垢層熱阻m2.℃/W夾套的總傳熱系數(shù)按下式計(jì)算：代入數(shù)據(jù)可求得 K J = /(m2℃)內(nèi)冷管的總傳熱系數(shù)按下式計(jì)算 Kc=()對(duì) 2號(hào)釜、3號(hào)釜、4號(hào)釜而言，取掛膠厚度為 1mm，其它數(shù)據(jù)同上，各釜 總傳熱系數(shù) K 值計(jì)算結(jié)果如表表 所示：釜?jiǎng)ea0RcRiaJKcK1234 聚合釜攪拌功率的計(jì)算參考《聚合反應(yīng)工程基礎(chǔ)》154頁，可知攪拌功率準(zhǔn)數(shù)跟攪拌功率之間的關(guān)系式結(jié)合 ρ= / m3 ， N =75r / min ， d =1000mm =1m 代入可求得 考慮到釜內(nèi)安裝溫度計(jì)、內(nèi)冷管等附件后所所造成的功率消耗，所需攪拌功率應(yīng)適當(dāng)取大一點(diǎn)同理可求其它各釜的 P釜號(hào)P/KW1 號(hào)32 號(hào)43 號(hào)44 號(hào)3（1）計(jì)算基準(zhǔn)數(shù)量基準(zhǔn)：kJ/h；基準(zhǔn)溫度：0℃。參考《聚合反應(yīng)工程基礎(chǔ)》181頁，對(duì)于低粘度均相液體在攪拌釜中的傳熱可用下式計(jì)算ml 式中， αj為被攪拌液體對(duì)壁面的傳熱膜系數(shù)；L 為定性長(zhǎng)度，對(duì)夾套釜 L取釜徑 T；D 為攪拌槳葉直徑；N 為攪拌器轉(zhuǎn)速；入，CP ,ρ，μb 分別為流體在主體溫度下的導(dǎo)熱系數(shù)，比定壓熱容，密度和黏度；μw為壁溫下流體的粘度，nb為直立管的數(shù)目。根據(jù)以上數(shù)據(jù)可以得v=, di=，ρ =1230kg/m3， CP = kJ/(kg3℃冷凍鹽水的物性參數(shù)如下表 所示：表 冷卻用冷凍鹽水特性參數(shù)入口溫度3℃普朗特?cái)?shù)－汽化熱kJ/kg冷凍鹽水粘度導(dǎo)熱系數(shù)W/m.℃密度1230kg/m3熱容 CpkJ/(kg℃)熱導(dǎo)率lW/(m．℃)門尼粘度動(dòng)力粘度mnPa．s一40膠液2..607630二48膠液40三57膠液50四65膠液60注：根據(jù)各釜門尼粘度和膠液濃度查《高聚物合成工藝學(xué)》確定各釜?jiǎng)恿φ扯??！?熱導(dǎo)率lW/(m℃)熱導(dǎo)率W/(m℃)熱導(dǎo)率lW/(m℃)《化工工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》下 P645熱導(dǎo)率W/(m表 溶劑脫重塔進(jìn)料組成編號(hào)1234Σ組分C5H8C6H14nC10H22H2O摩爾組成 zi103103102設(shè)異戊二烯為輕關(guān)鍵組分，溶劑為重關(guān)鍵組分進(jìn)料量為 F，流出液量為 D，釜液量為 W，H2O 的餾出液量為 d3XD1=XD2= XW1=XW2=W==各組分的物料衡算數(shù)據(jù)如下表溶劑脫重塔各組分的物料衡算計(jì)算表編號(hào)組分進(jìn)料量 F/(kmol/h)餾出液量 D/(kmol/h)釜液量 W/(kmol/h)1C5H802C6H143nC10H2204H2Od3Σ塔頂餾出正己烷：d2==塔釜采出正己烷：W2==塔頂餾出水：d3=D－d1－d2=－－=塔釜采出的水：W3=－=物料衡算結(jié)果如表溶劑脫重塔各組分的衡算結(jié)果組分進(jìn)料餾出液釜液量ziF/(kmol/h)D/(kmol/h)xDiW/(kmol/h)xWiC5H8103103C6H14102nC10H22103102H2O102103Σ第四章 聚合釜的能力衡算第四章 聚合釜的能量衡算 基礎(chǔ)數(shù)據(jù)（1）聚合釜物料衡算表；（2） 聚合時(shí)間：3～5h(設(shè)計(jì)取 4h)；（3）實(shí)用聚合釜臺(tái)數(shù)：5 臺(tái)（確定方法見設(shè)備設(shè)計(jì)，前兩臺(tái)為并聯(lián)合記為第一釜，兩釜物料能量衡算相同，各為第一釜的一半）；（4）聚合溫度：45~65℃（5） 冷卻鹽水：入口溫度3℃，出口溫度 13℃。 所示。 油水分離器物料衡算進(jìn)料量： 104 kg/h出料部分： 104 kg/h水： 103－160＝103kg/h異戊二烯溶水損失： 103＝溶劑在水相中的飽和溶解量 103 247。洗膠熱水去干燥脫水振動(dòng)篩、洗膠罐含水膠粒去污水池及緩沖罐圖 緩沖罐、振動(dòng)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：105kg/h（2）取洗膠熱水量：20m3/h,即20000kg/h 出料系統(tǒng)由凝聚釜物料衡算數(shù)據(jù)表知（1）循環(huán)熱水去凝聚熱水罐： 105 kg/h（2）洗膠熱水去洗滌熱水罐： 20000 kg/h（3）去干燥脫水：經(jīng)過洗滌后，設(shè)聚異戊二烯、防老劑、溶劑油都沒有洗掉，氧化鋅、硬脂只剩余 %，水含 103 kg/h聚異戊二