【正文】 度較差、抗?jié)窕圆缓?、有冷流性傾向等不足。二看硫化后的硫化膠性能 (抗張強度、 300％定拉伸強力、伸長率、硬度、回彈性、生成熱、永久變形、磨耗量等 )，影響硫化膠的因素有門 尼粘度、凝膠含量、加工用的配合劑 (種類、用量、配方 )加工方法等。 ⒊順丁橡膠的用途 主要用于輪胎加工行業(yè)，另外，還用于輸送帶、傳動帶、模壓制品、鞋底、膠鞋及海綿膠等方面。 表 91 成品膠質量指標 項目 優(yōu)級品 一級品 合格品 揮發(fā)份 ％ ? ? ? 灰分 ％ ? ? ? 生膠門尼粘度 M C1 4100? ? 45?5 45?5 45?7 混煉膠門尼粘度 M C1 4100? ? ?68 ?73 ?73 300％定伸應力 MPa 25min 35min 50min ～ ～ ～ ～ ～ ～ ～ ～ ～ 拉伸強度 MPa 35min ? ? ? 伸長率 ％ 35min ?450 ?430 ?430 三、車間危險性物料主要物性表 該車間危 險性物料主要包括丁二烯、三異丁基鋁、溶劑油、乙醇等，其主要物性如表92 所示。 罐區(qū)崗位負責貯存、收送丁二烯和溶劑油。 計量崗負責為聚合輸送各種引發(fā)劑、終止劑。 粘度崗負責檢測生產的結果，測試門尼粘度和轉化率。 鎳組分和鋁組分分別由鎳計量泵和鋁計量泵送出，經鋁－鎳文氏管混合后，與出丁油預熱器 (預冷器 )的丁油溶液混合。 丁油溶液在聚合釜中，在一定溫度和壓力下，受到引發(fā)劑的作用，發(fā)生丁二烯聚合反應，生成高分子量的丁二烯聚合產物 — 聚丁二烯。 反應中換熱用的冷溶劑油視情況從不同釜的項部加入。 混膠崗負責接收聚合來的膠液，并將門尼粘度不同的膠液混配成優(yōu)級品指標內液；在膠液罐定期回收一部分丁二烯；合格膠液送往凝聚崗。 洗膠崗負責用水洗掉膠粒表面的雜質，降低膠的溫度，并膠粒送往干燥崗。 壓塊崗負責稱量壓塊。 紙袋崗負責封袋、入庫。膠液在罐中根據門尼粘度值高低進行相互混配合格后，經過膠液泵送往凝聚崗。釜項被蒸發(fā)的氣體有水蒸汽、部分丁二 烯和絕大部分溶劑油溶劑，氣體經過兩個并聯(lián)的循環(huán)水冷凝冷卻器，冷凝物進入油水分離器進行油水分離，溶劑油用油泵送往溶劑回收罐區(qū)，水經油水分離罐底部由液面調節(jié)閥控制排出，經二次凈化分離罐排入地溝。 在洗膠罐中，用 40～ 60℃的水對膠粒進行洗滌，經洗滌的膠粒和水由 2 號振動篩進行分離，并將含水 40～ 60％的膠粒送往擠壓干燥崗。 干燥合格后的膠條經提升機送入自動稱量秤進行稱量壓塊 (25kg)。 （二）操作控制指標 ⒈聚合工段操作控制指標 丁油濃度： 12～ 15g/100mL 首釜溫度： ?95℃ 未釜溫度： ?100℃ 壓力： ? 引發(fā)劑配方： 鎳 /丁 ? ? ?20 10 5. 鋁 /丁 ? ? ?10 104. 硼 /丁 ? ? ?20 10 4. 鋁 /硼 ? 、醇 /鋁 =6 鋁 /鎳 =3～ 8 防老劑 /丁 =%～ % 轉化率： ?83% 收率： ?95% 每噸順丁膠消耗丁二烯： t ⒉后處理工段操作控制指標 膠液罐：貯量 罐容積的 80%；壓力 ?。 凝聚釜： 釜頂溫度： 94～ 98℃；壓力 ? 釜底溫度： 96～ 101℃ 液面： 7 視鏡 蒸汽壓力： 。根據這些原料的性質查《化工工藝設計手冊》《化工生產安全與防護》等確定全車間火災危險等級為甲級；爆炸危險場所分區(qū)為 2區(qū)；車間建筑物屬一類工業(yè)建筑。此外在生產中還要注意以下問題： 車間內不準使用明火；禁止穿帶釘子進入裝置現場；禁止吸煙；禁止隨意用鐵器 碰擊設備；機動車不徑許可不得進入生產區(qū)。 生產人員上崗必須佩帶好勞動保護用品，在接觸三異丁基鋁和三氟化硼乙醚絡合物時必須帶好手套、面具及其它防護用品。 生產人員地生產過程中要及時檢查，消除漏點。 生產設備 超壓時應采取緊急排空措施，必須有專人監(jiān)護現場。 生產現場禁止存放大量易燃易爆物品。 各貯罐裝料不得超過規(guī)定裝料系數，而且要有氮氣保護。 設備檢修必須把物料倒空 ,并用盲板切斷與其它設備的聯(lián)系。管線動火可燃物含量要小于 ％，容器動火可燃物含量小于 ％。并在入釜前要檢查確認電機確定停止，并有專人監(jiān)護，嚴禁啟動電機。 ⒉后處理工段 后處理部分所用物料主要有膠液、丁二烯、溶劑油等，性質與聚合所用物料相同，故后處理也屬于易燃易爆崗位，其安全規(guī)定與聚合相同。 后處理的電器、轉動設備多，生產人員上崗必須穿好工作服帶好安全帽。 生產人員工作服內禁止帶東西，防止落入設備內影響生產。 設備動火要有動火票，并有專人監(jiān)護，切斷電源，嚴禁啟動。 五、工藝計算與主要設備選型 （一）物料衡算 ⒈計算采用的基礎數據 年產量： 11000 t 年開工時間： 8000 h 每噸順丁橡膠消耗丁二烯： t 總 轉化 率： 85% 丁濃： [丁 ]＝ 12～ 15g ml/100 丁油入釜溫度：≤ 40℃ 首釜溫度：≯ 95℃ 末釜溫度：≯ 110℃ 聚合系統(tǒng)壓力：≤ 計量罐壓力：≤ 計量泵壓力：≤ 設計選用配方： 鎳 /丁＝ 20 105. ? ? 鋁 /?。?10 104. ? ? 硼 /丁 ＝ 20 104. ? ? 鋁 /鎳＝ 3～ 8 鋁 /硼 ＞ 醇 /鋁＝ 6 防老劑 /丁二烯＝ ％（質量比） 全裝置總收率為 ％；總損耗 ％（包括工藝損耗和機械損耗）。 ⒊聚合釜物料衡算 聚合釜物料衡算圖如圖 91 所示。則需要的原料量： 1648 180 0 99 1664 828. . .? ? kg/h 隨原料帶入的丁烯量： 1 6 6 4 828 1 6 4 8 180 16 648. . .? ? kg/h 整理上述計算結果列下表。 序號 組 分 kg/h t/d t/a w％ 1 丁 烯 進 2 丁 二 烯 3 溶 劑 油 4 環(huán)烷酸鎳 料 5 三異丁基鋁 6 三氟硼乙醚絡 合物 7 進料合計 100 8 丁 烯 出 9 丁 二 烯 10 溶 劑 油 11 去終止釜聚丁二烯 料 12 三種引發(fā)劑 13 掛膠損失 14 出料合計 100 終止釜的物料衡算圖見圖 92。 序號 組 分 kg/h t/d t/a w％ 進 料 1 膠 液 2 終 止 劑 3 水 4 防 老 劑 5 帶入溶劑 6 進料總計 100 7 丁 烯 乙醇用量 100％丁二烯摩爾數 鋁丁比 醇鋁比 乙醇分子量乙醇純度 乙醇密度 出 料 8 丁 二 烯 9 三種引發(fā)劑 10 溶 劑 油 11 干 膠 12 終 止 劑 13 水 14 防 老 劑 15 出料總計 100 凝聚釜物料衡算 基礎數據： a、終止釜物料衡算表中的出料數據； b、循環(huán)水量：取 水 /膠液＝ (體積 )； c、循環(huán)水入口溫度：取 90℃； d、 (表壓 )MPa 水蒸汽耗量： 5 噸水蒸汽 /噸膠； e、凝聚溫度：取 95℃； f、凝聚壓力： (表壓 )MPa； g、膠液入釜溫度：取 20℃； h、油水分離內，水在烴類中的飽和溶解度為 100mg/kg；溶劑油在水中的飽和溶解度為 (分子％ )； i、溶劑油 (以正已烷計 )在 95℃時的氣化熱為 ； 20℃～ 95℃的平均比熱約為 ?? ； j、丁二烯的 95℃時的 氣化熱為 ； 20℃～ 95℃的平均比熱約為 kJkgC?? ； k、丁烯 (以正丁烯計 )在 95℃時的氣化熱為 ； 20℃～ 95℃的平均比熱約為 ?? ； m、經振動篩后自由水全部脫除，膠粒內含 60％，含油約為 ％； n、干燥脫水裝置使膠粒內含水和油 (即揮發(fā)分 )小于 ％； o、包裝入庫成品膠質量指標 (見表 91) 注： h,i,j 數據查于 《化工工藝設計手冊》下冊； g 查于《高聚物合成工藝設計基礎》 P30；其余取自某操作現場數據。 溶劑油、丁二烯、水蒸氣 去油水分離器 熱水 凝 機械損失 聚 渣沫損失 膠液 釜 熱水、膠粒去振動篩 水蒸氣 圖 93 凝聚釜物料衡算圖 （ 1）循環(huán)熱水量 ?。? 水 /膠液＝ (體積比 ) 則用水量： ( . . ) . .12 332 0 111 7 5 93 33 3? ? ? M/h 取用水量為 93M3 /h；即為 93T/h。 查《基 礎化學工程》上冊 P338 表 10 得： (表 )MPa 水蒸焓值△ H 汽 ＝ 查《基礎化學工程》上冊 P337 表 9 得： 95℃飽和水焓值△ H 水 = 。 ? ? ? ?? ? ?6 4 4? G kg39。 （ 5）進入凝聚釜的蒸汽總量： 1 3 7 5 5 0 0 0 6 8 7 5. ? ? kg/h 其中去油水分離器的水蒸氣量： 6875 2197 558 4677 442? ?. . kg/h 整理得凝聚釜物料衡算數據列下表。 洗膠熱水 1 振 動 篩 含水膠粒去 緩 洗膠罐 2振動篩 干燥脫水 沖 筒 凝聚來膠粒、水 循環(huán)熱水去凝聚釜 去污水池 去洗滌熱水罐 圖 94 緩沖罐、振動篩、洗膠罐物料衡算圖 進料系統(tǒng)： （ 1）自凝聚來膠粒和水總量： kg/h （ 2）取洗膠熱水量： 20M3 /h,即 20200 kg/h 出料系統(tǒng)： （ 1）循環(huán)熱水去凝聚熱水罐： 93000 kg/h （ 2）洗膠熱水支洗滌熱水罐： 20200 kg/h （ 3）去干燥脫水： 聚丁二烯：