年產(chǎn)11萬噸順丁橡膠生產(chǎn)工藝設(shè)計(jì)說明書(參考版)
2025-06-28 06:39本頁面
【正文】 附圖 參考文獻(xiàn)[1][D].保存地點(diǎn)：中國石油吉林石化公司研究院，2013[2][J]，合成橡膠工業(yè)，1981，（1）：15~17[3] ,N Blank, of polymer concrete with polybutadiene matrix[J].Cement and Concrete Eompsites,1996,18(6):437~444[4] 趙旭濤，—:化學(xué)工業(yè)出版社，[5] ：化學(xué)工業(yè)出版社，1995[6]大連工學(xué)院，197837 / 38。對(duì)于不清理的聚合釜，或用氮?dú)獗?，或用溶劑油泡釜，以免粘在壁上的膠液在溶劑揮發(fā)后掛在釜壁上。在聚合釜連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)一段時(shí)間后，由于掛膠或設(shè)備檢修，需要提車清理。、開停車聚合裝置是連續(xù)性的生產(chǎn)裝置，在建成投產(chǎn)時(shí)或在檢修停車后，為了使裝置安全而迅速地投入生產(chǎn)，必須準(zhǔn)確而熟練地進(jìn)行開車操作。工藝控制條件及自控設(shè)計(jì)、控制指標(biāo)條件備注聚合溫度首釜6065℃通常將丁油預(yù)熱或預(yù)冷、也可以有改變?nèi)軇┯突虼呋瘎┻M(jìn)料來控制末釜80℃動(dòng)力粘度首釜1001000cp改變鎳組分用量或者聚合溫度末釜≯20000cp轉(zhuǎn)化率首釜4050%改變催化劑用量、配比或丁油濃度、聚合溫度、反應(yīng)時(shí)間來控制末釜≥85%聚合壓力聚合時(shí)間4h物料名稱采樣地點(diǎn)分析項(xiàng)目控制指標(biāo)分析時(shí)間丁二烯丁二烯總管線組成99%每班一次水值20mg/kg每班一次雜質(zhì)乙腈檢不出 胺值1mg/kg 溶劑油溶劑油總管水值20mg/kg 胺值濃鎳濃鎳高位槽濃度 稀鎳鎳配制槽濃度(+)g/L 稀鋁 濃度 防老劑配制釜濃度 丁油丁油管線水值20mg/kg 丁濃12~/L膠液末釜出口膠含量≥100g/L 轉(zhuǎn)化率≥83%膠液首釜出口門尼黏度50 末釜出口門尼黏度45聚合反應(yīng)溫度是用套管式熱電偶溫度計(jì)來指示，通過檢測(cè)聚合溫度反饋條件冷凍鹽水的進(jìn)夾套流量。查《攪拌設(shè)備設(shè)計(jì)》P59知，當(dāng)雙螺帶式攪拌器的幾何參數(shù)為：～；～；；～；時(shí)，同時(shí)，其功率準(zhǔn)數(shù)：在層流區(qū)操作時(shí)，當(dāng)Re 100時(shí)： 很據(jù)各釜的Re值選取合適的Np計(jì)算公式，然后，再按下式求出攪拌功率。、聚合釜攪拌功率的計(jì)算攪拌器型式的確定，丁二烯溶液聚合生產(chǎn)順丁橡膠中，隨著單體轉(zhuǎn)化率的提高，體系的動(dòng)力粘度逐漸增加，一般從幾十厘泊增加到幾萬厘泊，為此要從適合高粘度液體的錨式、框式、螺桿式及雙螺帶式等攪拌器中進(jìn)行選擇。5) 各釜熱量衡算A. 1號(hào)釜熱量衡算（目的確定進(jìn)料溫度T1） 由1號(hào)釜熱量平衡關(guān)系式知： Q1入＝Q1出－(Q1反＋Q1攪)=—（+）解得T1=℃B. 2號(hào)釜熱量衡算（目的確定沖冷油量）已知冷卻鹽水t進(jìn)＝12℃，t出＝8℃，聚合溫度T=94℃，則對(duì)數(shù)平均溫度為由熱量平衡關(guān)系式知：Q2沖出＝Q2反＋Q2攪－Q2夾即Q2沖出=+= KJ/h冷抽余油用量冷卻鹽水用量C. 3號(hào)釜熱量衡算（目的確定沖冷油量）由熱量平衡關(guān)系式知： Q3沖出＝Q3反＋Q3攪－Q3夾即Q3沖出= +—= KJ/h同2號(hào)釜，利用Q3沖出和Q夾可算出冷抽余油用量G3抽余油=D. 4號(hào)釜熱量衡算同3號(hào)釜的熱量衡算過程同理可計(jì)算出4號(hào)釜熱量Q4沖出＝Q4反＋Q4攪－Q4夾=（負(fù)數(shù)表明不用冷油即可滿足傳熱要求）重新確定夾套的傳熱負(fù)荷并確定冷鹽水用量Q4夾＝Q4反＋Q4攪=+=G3抽余油=0 G4鹽水=6) 1～4號(hào)釜熱量衡算總結(jié)果列入下表序號(hào)項(xiàng) 目1號(hào)釜2號(hào)釜3號(hào)釜4號(hào)釜1VR 121212122T ℃949494943 min606060604純x(%)5沖油前聚丁二烯 W%6沖油后聚丁二烯 W%7K W/(m2.℃)8A 272727279Δtm ℃010410410410Q入 kJ/h 11Q攪 kJ/h 12Q反 kJ/h 13Q出 kJ/h 14Q沖出 kJ/h0 015Q夾 kJ/h016G沖 kg/h0017G鹽 kg/h0、聚合釜的計(jì)算和選型、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)溫度：釜內(nèi)120℃，釜外(夾套)12℃；設(shè)計(jì)壓力：，釜外(夾套)；工藝要求容積：12操作形式：滿釜連續(xù)操作；材質(zhì)：1Cr18Ni9Ti其它數(shù)據(jù)同前。粘度大，攪拌熱就大?！?KW/(m2℃)d2（m）l2 W/(m?℃)adW/(m2則可以計(jì)算出各釜的K值，列入下表中：釜?jiǎng)ea1W/(m2設(shè)計(jì)中?。篋＝；d＝＝；n＝59r/min；根據(jù)以上公式計(jì)算各釜的a2，將計(jì)算結(jié)果列入下表：釜號(hào)RePrNua2（W/m2.℃）1234以1號(hào)釜為例計(jì)算因?yàn)? Re 100，因此則同理可計(jì)算出釜釜釜4的給熱系數(shù)3) 各釜總傳熱系數(shù)K的計(jì)算聚合釜壁剖面圖如圖99所示，由于，所以按《基礎(chǔ)化學(xué)工程》上冊(cè)P180式358計(jì)算各釜K值。查《基礎(chǔ)化學(xué)工程》上冊(cè)P172修正公式為：式中R— 曲率半徑，設(shè)計(jì)取916mm。s圖 螺旋導(dǎo)流板查《化工工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》上冊(cè)P301表414， m/s；根據(jù)《攪拌設(shè)備設(shè)計(jì)》P142和《化工設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ)》第三冊(cè)P180有關(guān)內(nèi)容，取聚合釜夾套內(nèi)螺旋導(dǎo)流板的幾何尺寸上圖所示。s；Cp— 流體的比熱容，J/(kg℃)熱導(dǎo)率lW/(m．℃)門尼粘度動(dòng)力粘度mPa．s一94膠液50二94膠液50三94膠液45四94膠液45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lW/(m℃)熱導(dǎo)率lW/(m℃)熱導(dǎo)率lW/(mmin)；T—反應(yīng)溫度，K；—催化劑利用率（在94℃下，取27%）為便于計(jì)算，按等溫等容處理，取總轉(zhuǎn)化率為85%；各釜停留時(shí)間相同；反應(yīng)溫度為94℃，[C0]=，則可計(jì)算得 由于總轉(zhuǎn)化率為85%，即XN=85%，可求得平均停留時(shí)間為由于各釜停留時(shí)間相同，由各釜轉(zhuǎn)化率計(jì)算公式可知各釜轉(zhuǎn)化率相同，現(xiàn)計(jì)算首釜的轉(zhuǎn)化率：（4）、終止釜總物料衡算聚合釜物料衡算圖如圖所示：注：膠液組分同聚合釜出料組分乙醇用量計(jì)算已知純丁二烯質(zhì)量流量M純丁二烯=, 三異丁基鋁/?。柋龋?04,醇/三異丁基鋁（摩爾比）為6，乙醇分子量為=46，純度為95%,乙醇密度ρ=810kg/m3則乙醇質(zhì)量流量M乙醇=103810kg/h=乙醇含水量M水=M乙醇（195%）=防老劑用量計(jì)算已知膠液組成同聚合釜出料，防老劑/?。ㄙ|(zhì)量比）,防老劑溶液濃度為117g/L防老劑帶入體系的溶劑油用量計(jì)算已知防老劑/溶劑油（質(zhì)量比）則防老劑帶入體系的溶劑油用量=根據(jù)上述結(jié)果可得聚合釜總物料衡算，列于表313序號(hào)組分kg/ht/aw%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）進(jìn)料123456膠液
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