【正文】 ㎏/h）. 輔助物料計(jì)算輔助物料中各組分的質(zhì)量流量計(jì)算：乳化劑： 香酸鉀皂 %= WT %=電解質(zhì)： WT %= 磷酸 %= kg/h 氫氧化鉀 %= kg/h 乙二胺四乙酸四鈉鹽 %= kg/h 間次甲基二萘磺酸鈉 %= kg/h 保險粉溶液： WT %= kg/h 連二亞硫酸鈉 %= kg/h活化劑溶液： WT %= kg/h 乙二胺四乙酸四鈉鹽 %= kg/h 硫酸亞鐵 %= kg/h 甲醛次硫酸鈉 %= kg/h 調(diào)節(jié)劑溶液： 叔十二碳硫醇 %= kg/h氧化劑溶液： 過氧化氫對錳烷 %= kg/h終止劑溶液： WT %= kg/h 二甲基二硫代氨基甲酸鈉 %= kg/h 亞硝酸鈉 %= kg/h SDS %=稀磷酸： WT %= kg/h PHS %= kg/h總水量：（+++++）%= kg/h固體總量：（++++++++++++++）%= kg/h其他：++（）+（）= 進(jìn)料總量：++= kg/h. 聚合工段進(jìn)料表表224聚合工段進(jìn)料表名 稱組 分質(zhì)量流量（kg /h ）單體BDST乳化劑(EM)WT松香酸鉀皂液電解質(zhì)WT磷酸氫氧化鉀乙二胺四乙酸四鈉鹽間次甲基二萘磺酸鈉保險粉溶液WT連二亞硫酸鈉活化劑溶液(ACT)WT乙二胺四乙酸四鈉鹽硫酸亞鐵甲醛次硫酸鈉調(diào)節(jié)劑溶液(MOD)叔十二碳硫醇氧化劑溶液(OXI)過氧化氫對錳烷終止劑溶液（)WT二甲基二硫代氨基甲酸鈉亞硝酸鈉SDS稀磷酸WTPHS總進(jìn)料量 聚合工段出料計(jì)算1）丁二烯出料丁二烯的轉(zhuǎn)化率:60%反應(yīng)的丁二烯的含量：60%=㎏/h未反應(yīng)丁二烯單體：=㎏/h2）苯乙烯出料計(jì)算依據(jù)：%～%，取氣提膠乳中結(jié)合的苯乙烯含量為23%，即膠乳中BD/ST=77/23。899= m3/ h 則取反應(yīng)釜體積V=25 m3每釜滯留時間t=25247。=（6釜1塔） t= 247。=（8釜1塔） 聚合熱根據(jù)該工藝的轉(zhuǎn)化率—時間函數(shù)曲線可知，聚合反應(yīng)轉(zhuǎn)化率與反應(yīng)時間成正比，基本呈直線關(guān)系，反應(yīng)過程放熱比較均勻，因此單釜的聚合熱按照總聚合熱按照反應(yīng)時間取平均計(jì)算。54+1000247。2 = kcal 則：反應(yīng)7小時，每釜的聚合熱 247。= kcal/ hr反應(yīng)10小時，每釜的聚合熱 247。攪拌釜是乳液聚合最常用的反應(yīng)器，也是應(yīng)用最廣的聚合反應(yīng)器，釜式聚合反應(yīng)器是一種形式多變的聚合裝置，它廣泛應(yīng)用于低粘度的懸浮聚合過程，乳液聚合過程，也能用于高粘度的本體聚合和溶液聚合過程。為了保證釜中物料的流動、混合與傳熱，液滴的分散或固體物料的均勻懸浮，釜中設(shè)有攪拌裝置。綜上所述，初選反應(yīng)器為攪拌釜式反應(yīng)器。反應(yīng)釜和攪拌槳示意圖241： 圖241 反應(yīng)釜和攪拌槳示意圖反應(yīng)釜的型號見下表4—1：表241 反應(yīng)釜的型號封頭型式公稱容積筒體直徑筒體高度高度壁厚材質(zhì)橢圓底、蓋25m32400mm6060mm8140mm12mmA3F反應(yīng)器的體積計(jì)算苯乙烯密度 ρ1=103kg/m3丁二烯的密度 ρ2=103kg/m3聚丁苯橡膠的密度 ρ3=103kg/m3水的密度 ρ=103kg/m3通過質(zhì)量分?jǐn)?shù)算得 ρm=（72/295）+（28/295）+（195/295）1= 103kg/m3 ρm——反應(yīng)液混合密度，kg 罐體尺寸確定. 筒體高徑比因此設(shè)計(jì)條件為低溫、乳聚，即：H/Di=. 初步計(jì)算筒體直徑立式攪拌器的容積通常是筒體和下封頭容積之和。因此選用粗估法計(jì)算，即先忽略封頭體積，然后再精確計(jì)算。直邊高度40mm，㎡筒體高度H==驗(yàn)證：H/Di=,～，以上假設(shè)成立。復(fù)驗(yàn)Sn6%=12= mm＜，故不能取C1=，取C1=：Sn=S+C1+C2=++=，圓整后取Sn=12mm。該聚合釜體可用12mm厚的16MnR鋼板制造。因此，本設(shè)計(jì)中未做外壓的設(shè)計(jì)。D/～ (D：槳葉直徑，T：釜徑)，取D/T=，則D=。取攪拌級數(shù)為7級，==（32247。. 攪拌功率NRe=103＞103，在此區(qū)域內(nèi)為湍流區(qū)，功率曲線呈一水平直線，此時功率準(zhǔn)數(shù)NP為常數(shù)，所以P=K1rN3D5查表5—1，為常用攪拌器的K，K1值，查出查圖5—13，具有不同形式葉輪的攪拌器的關(guān)系曲線6得 傳熱的計(jì)算. 換熱器的選擇聚合釜管道TRCA蓄集器蓄蓄集器器圖242設(shè)計(jì)的反應(yīng)器除熱主要采用內(nèi)冷件，根據(jù)反應(yīng)釜內(nèi)液體容積及粘度和流體性質(zhì)，傳熱量選用列管式換熱器，列管為不銹鋼，釜內(nèi)壁傳熱膜系數(shù)釜外壁傳熱膜系數(shù)釜壁固體導(dǎo)熱部分的總熱阻（為厚度，為導(dǎo)熱系數(shù)）所選的攪拌槳葉為圓盤渦輪則：（1）αi的計(jì)算：對于氨列管而言，管外流體為物料，則管外流體給熱系數(shù)為ai=1Pa℃)=103J/(kg據(jù)此選擇換熱器[13]的冷卻列管數(shù)為15組，每組管子30—35根。體積流量：1. 取丁二烯的進(jìn)料流速為15m/s，則：即丁二烯的進(jìn)料管內(nèi)徑d=20mm2. 取苯乙烯的進(jìn)料流速為u=，則： 即苯乙烯的進(jìn)料管內(nèi)徑為d=25mm取乳化劑的流速為u=；取標(biāo)準(zhǔn)的管道直徑為d=80mm活化劑的流速u=取標(biāo)準(zhǔn)的管道直徑為d=20mm取氧化劑的流速為u=；取標(biāo)準(zhǔn)的管道直徑為 d=10mm取調(diào)節(jié)劑的流速u=取標(biāo)準(zhǔn)的管道直徑為 d=10mm取終止劑的流速為u=；取標(biāo)準(zhǔn)的管道直徑為d=10mm、苯乙烯混合管徑的計(jì)算以兩股物料開始混合的管道為標(biāo)準(zhǔn)取混合液的流速為u= m/s；取標(biāo)準(zhǔn)的管道直徑為 φ80 容器型式的選擇容器的容積是容器設(shè)計(jì)的最基本的參數(shù)。液體成品貯罐按至少貯存一周的產(chǎn)品產(chǎn)量設(shè)計(jì)。. 丁二烯緩沖罐V—303的選型，去緩沖時間為一小時，則一小時內(nèi)液體的積累量為： 取緩沖槽的利用率，則所需緩沖槽的容積為：所選緩沖槽[15]為立式裙座式，主要參數(shù)列于表251表251 立式裙座式的相關(guān)參數(shù)型 式容積材質(zhì)規(guī)格壓力（KPa）溫度 ℃重量Kg立式裙座15A398～735558160. 苯乙烯緩沖槽V—304的選型，去緩沖時間為2小時，則一小時內(nèi)液體的積累量為： 取緩沖槽的利用率，則所需緩沖槽的容積為：所選緩沖槽為立式裙座式，主要參數(shù)列于表252表252 立式裙座式的相關(guān)參數(shù)型式容積（）材質(zhì)規(guī)格壓力（KPa）溫度 ℃重量Kg立式帶支腿8A3F常壓552970第 6 章 換熱器的設(shè)計(jì)型計(jì)算 基本條件表261 貯罐溫度和壓力設(shè)備名稱溫度（℃）壓力（KPa）混合BD貯罐5—4050—400混合ST貯罐常溫常壓氧化劑15常壓調(diào)節(jié)劑15常壓活化劑常溫常壓BD緩沖槽30350ST緩沖槽24常壓終止劑常溫常壓乳化劑18常壓表262 進(jìn)出口溫度設(shè)備名稱入口溫度（℃）出口溫度（℃）E—3015—4030E—3025—4030E—3031530E—304常溫30E—3051530E—3061530苯乙烯的一些物理參數(shù)：當(dāng)T=15℃時當(dāng)T=24℃時丁二烯的一些物理參數(shù)：700KPa的條件下，當(dāng)T=15℃時當(dāng)T=30℃時 丁二烯換熱器E—301的設(shè)計(jì)苯乙烯的一些物理參數(shù)： 當(dāng)T=15℃時 當(dāng)T=24℃時 丁二烯的一些物理參數(shù)：700KPa的條件下，當(dāng)T=15℃時 當(dāng)T=30℃時 . 初選丁二烯物料進(jìn)口溫度=15℃，出口溫度=30℃冷卻水進(jìn)料溫度=50℃，出口溫度=40℃ BD的流量熱負(fù)荷：逆流平均溫差： 初定采用單殼程、偶數(shù)管程的固定管板式換熱器。 由換熱器系列標(biāo)準(zhǔn)（見《化工原理》附錄）初選型號為：BEM450－－－2/25－4I其主要參數(shù)參見下表2—6—3： 表2—6—3 BEM450－－－2/25－4I型號換熱器主要參數(shù)項(xiàng)目指標(biāo) 項(xiàng)目指標(biāo)外殼直徑D/mm 450管子尺寸/mm φ25公稱壓強(qiáng)P/mpa 管長L /m 3公稱面積/m 2 管數(shù)NT126管程數(shù)Np 2管中心距t /mm 32管子排列方式 正三角形. 計(jì)算管程壓降及給熱系數(shù)αi 管程走BD，流動面積為： 管內(nèi)BD的流速：，則流動狀態(tài)為湍流。2=45℃水的一些物理參數(shù)：當(dāng)T=40℃時 取折流擋板板間距B= ,因?yàn)檎切闻帕?，所以管束中心線的管數(shù)為：NTC=（NT）=殼程流動面積A2：由《化工原理》P228的圖6—54得出=管子排列為正三角形：F=；取垢層校正系數(shù)f s =；擋板數(shù)為： 殼程壓強(qiáng)為： 殼程給熱系數(shù)的計(jì)算：殼程中水被冷卻，取 . 計(jì)算傳熱面積根據(jù)《化工原理》P282查表66，取。標(biāo)準(zhǔn)彎頭 球心閥（全開）總的阻力： hf =hf1 +hf2 =+= /kg 理論壓頭的計(jì)算由柏努里方程可得： 泵的選型. 泵的選擇由輸送溫度[18]為常溫、粘度μ5E、無腐蝕性、無固體顆粒的液體，揚(yáng)程在16～132m 之間、～，旋渦泵與普通離心泵比較揚(yáng)程較高，適用于流量小，揚(yáng)程高的場合，單級揚(yáng)程可達(dá)100米液柱以上，翼輪結(jié)構(gòu)簡單、成本低，但不適合高粘度液體的輸送（粘度大使揚(yáng)程有較大下降），也不適合輸送含有固體顆粒的液體。經(jīng)過入廠實(shí)習(xí)和查閱相關(guān)資料，在掌握丁苯橡膠合成的原料、原理、聚合方法、工藝流程基礎(chǔ)上，進(jìn)行聚合工段的物料衡算、熱量衡算、設(shè)備選型計(jì)算，繪制帶控制點(diǎn)的工藝流程圖、設(shè)備布置圖、管道布置圖，編制了設(shè)計(jì)說明書和計(jì)算書。在她的細(xì)心指導(dǎo)下，我學(xué)到了扎實(shí)的專業(yè)知識，提高了實(shí)踐技能；同時她對工作的積極熱情、認(rèn)真負(fù)責(zé)、有條不紊、實(shí)事求是的態(tài)度，給我留下了深刻的印象，使我受益匪淺。也感謝在這一些日子幫助過我和我共同研究探討的同學(xué)