【正文】 、研磨輸送等崗位組成。3．3 車間概況該車間設計生產(chǎn)規(guī)模為年產(chǎn)5000噸聚丙烯酰胺。生產(chǎn)原理：采用水溶液均聚的方法，使聚丙烯酰胺、水和引發(fā)劑等在配料罐中配料，泵至聚合釜進行水溶液聚合。 車間組成該車間主要由聚合工段、水解工段和后處理工段組成。水解工段由水解、研磨輸送等崗位組成。設計范圍包括：聚合工段至后處理工段的物料衡算，聚合工段、干燥工段、后處理工段的各種設備選型，管路計算，物料流程圖、帶控制點工藝流程圖、平面布置圖等。其中罐區(qū)、尾氣煙囪，空氣過濾采用露天布置，其他全部采用廠房內(nèi)布置。全裝置主要采用連續(xù)操作方式，局部采用間歇操作方式。3．6 安全防護措施3．6．1 聚合工段該工段使用的原料有丙烯酰胺、純水以及偶氮二異丁腈等，根據(jù)這些原料的性質，查閱《化工工藝設計手冊》、《化工生產(chǎn)安全與防護》等確定車間火災危險等級為乙級；車間建筑屬于一類工業(yè)建筑。此外，還應注意以下問題：① 車間內(nèi)禁止使用明火；禁止穿帶釘子鞋進入裝置現(xiàn)場；禁止吸煙；禁止隨意使用鐵器碰擊設備；機動車未經(jīng)許可不的進入廠區(qū)。③ 生產(chǎn)人員上崗必須佩帶好勞動保護用品，在接觸丙烯線胺等有毒化合物時必須帶好手套、面具及其他防護用品。⑤ 設備跑料、儲罐冒頂應立即采取緊急措施，切斷物料來源，控制現(xiàn)場，及時回收流失物料，消除危險。⑦ 在生產(chǎn)裝置檢修敲打設備的時候，必須使用銅制工具或在鐵制工具上涂上黃油，以免引起火花。⑨ 設備開車前必須使用氮氣置換，%。3．6．2 后處理工段后處理工段除了有聚合工段的物料，還有水解產(chǎn)生的氨氣，是易燃易爆物品，處理屬于易燃易爆崗位。② 后處理的電器、轉動設備多，生產(chǎn)人員上崗必須穿好工作服戴好安全冒。③ 生產(chǎn)工作服內(nèi)禁止帶東西，防止落入設備內(nèi)影響生產(chǎn)。⑤ 成品倉庫禁止吸煙、使用明火，非崗位人員禁止入內(nèi)，庫內(nèi)要經(jīng)常保持衛(wèi)生。設計選用配方：單體25%；引發(fā)劑4105%；水約75%。損耗分配如下：包裝損失：%除塵損失：%研磨損失：%4．1．2 計算基準連續(xù)反應操作過程以kg/h為基準。8000=625kg/h需30%的AM溶液 625247。%=2094kg/h純AM ：625247。%）247。（2） 聚合釜容積的確定按6小時聚合時間確定總容積[AM]=25%=V總=5000/(30%8000/6)=需13m3的聚合釜臺數(shù) 圓整為4臺，則需4m3聚合釜5臺。① 聚合釜筒體直徑的確定：設計中初選V封=1m3，按下式估算聚合釜筒體直徑 Di==。根據(jù)Di查《化工設備機械基礎》第三冊第230頁及《化工設備標準手冊》第四卷第10頁查得 V封=；m封=479kg③ 筒體高度的確定：有Di=《化工設備機械基礎》附表11得每米筒體的體積V面積A質量m1，得 V1= A1= A1=716kg根據(jù)公式 H=（VV封）/V1得H=( )/=取H=。選用乙型平焊法蘭，其基本尺寸可由《化工設備標準手冊》。（6） 聚合釜封頭壁厚的確定設計中選用標準橢圓封頭，其壁厚計算公式 S=+C C=C1+C2+C3C3=(S0+ C2)式中 S—標準橢圓封頭的壁厚，mm； Di—封頭內(nèi)直徑，mm； C—封頭壁厚附加量，mm； C1—鋼板負偏差，mm； C2—腐蝕余量mm； C3—封頭熱加壓成型時壁厚減薄量，mm； S0—計算壁厚，mm； P—設計壓力MPa；—設計溫度時的許用應力MPa； —焊縫系數(shù)，若為整塊鋼板制造，則=1。再查表235，取=。壁厚計算結果 S==取與筒體相同的壁厚，即16mm。筒體壁厚計算公式S=+C查《化工機械基礎》第360頁表232得=173MPa；查第362頁表236，取C1=；C2=2mm；查表235，取=。（8） 聚合釜質量估算 m筒=716= m封=2479=58kg m法蘭= m夾=558= m夾封=397kg釜質量 m釜= m筒﹢m封﹢m法蘭﹢m夾=。30%，取u=。② 計算：管道的截面積為圓形，以dAM表示30%AM水溶液管道內(nèi)徑，以d水表示純水管道內(nèi)徑，則由 VS= d=得 VS（AM）=2049/（3600）=104m3/h dAM==≈50mm VS（水）=(3600)=104m3/h d水= =≈25mm( 2 ) 聚合管道以及研磨、水解、干燥管道① 基礎數(shù)據(jù)：因研磨、水解、干燥主物料管道與聚合釜主物料管道性質及流量相同，故由聚合釜管道計算作代表。4．2．3 泵的選擇主要對聚合釜配料泵進行計算。（2） 確定流量與揚程： V== m3/h以泵中心線為基準，在配料罐液面與聚合釜液面的伯努利方程為 H=Z2Z1+++式中=① =（+） U入=（4）(3600)= Re=()/(103)=708004000,為湍流。查第53頁表53得：三通ζ=；閘閥全開ζ=；止回閥全開ζ=2，ζ入=；90O彎頭：ζ=5=。查《化工原理》上冊第45頁表11，取ε=,則ε/d=；再查第46頁圖13得λ=。得 =（+++2++1）= H=()+++≈20m，則揚程為22m液柱。具體型號《化工工藝設計手冊》上冊，第789頁表711，確定為ZHW65125，其有關性能如下： Q= H=22m 電機功率：（4）其他泵的選擇過程與配料泵基本相同，其型號與性能見設備一覽表。 第五章 廠房布置說明車間為單層輕鋼結構廠房，長66m，寬36m，檐口高13m。熟化器出料口與研磨機進料口垂直。主要考慮出料口與預研磨機進料口之間的距離，并考慮底部夾套熱水進口閥門操作。采用廠外供給，地下鋪設管道形式引進消防水。系統(tǒng)地考慮了引發(fā)溫度、引發(fā)劑濃度、單體濃度等因素對水解聚丙烯酰胺分子量的影響，選擇與之相配套的水解設備系統(tǒng)。, , , , 。 致 謝有幸在材化學院學習，四年來，在院領導的關懷和老師們的辛勤指導下，我完成了本科學業(yè)的學習及此次課程設計工作。課程設計的三個多月時間里，章祥林作為第一導師多次帶領我們到設計院進行實地學習，任琳老師在設計過程中對我們進行了輔導工作，為此他們付出了心血和辛勤勞動，在此我再次表示誠摯的謝意！參 考 文 獻[1]、楊基和、蔣培化主編，〈〈化工工程設計概論〉〉，中國石化出版社，2005年8月第一版[2]、趙德仁，張慰盛主編，〈〈高聚物合成工藝學〉〉，化學工業(yè)出版社，1997年6月第二版[3]、陳昀主編，〈〈高聚物合成工藝設計〉〉，化學工業(yè)出版社，2004年8月第一版[4]、嚴瑞寶主編，〈〈水溶性聚合物〉〉，北京化學工業(yè)出版社，1998年[5]、譚天恩、竇梅、周明華等，〈〈化工原理〉〉上、下冊，化學工業(yè)出版社，2006年8月[6]、化學工業(yè)部設備設計技術中心，〈〈化工設備標準手冊〉〉，化學工業(yè)出版社，1990年[7]、趙軍主編，〈〈化工設備機械基礎〉〉，化學工業(yè)出版社，2004年[8]、張福遠，〈〈化工機械基礎〉〉，中國石化出版社，1999年[9]、中國石化集團上海工程有限公司編，〈〈化工工藝設計手冊〉〉，化學工業(yè)出版社，2003年[10]、侯文順主編，〈〈化工設計概論〉〉，化學工業(yè)出版社，2005年5月第5版[11]、方道斌 郭睿威 哈潤華等編著，〈〈丙烯酰胺聚合物〉〉，化學工業(yè)出版社，2006年4月第一版[12]、馬沛生主編，〈〈有機化合物實驗物性數(shù)據(jù)手冊〉〉，化學工業(yè)出版社，2006年8月第一版[13]、王延吉主編，〈〈有機化工原料〉〉，化學工業(yè)出版社，2004年1月第4版[14]、劉道德等編著，〈〈化工設備的選擇與設計〉〉，中南大學出版社，2002年[15]、鄺生魯主編，〈〈化學工程師技術全書〉〉，化學工業(yè)出版社，2001年 31 / 32