【正文】 沈陽建筑大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 7 ① 丁二烯在有氧氣環(huán)境時很易發(fā)生聚合反應(yīng)，并且能夠形成具有爆炸性質(zhì)的過氧化物，當(dāng)遇到磨檫或者撞擊時很容易發(fā)生爆炸，或者遇到火星、高熱時也容易燃燒爆炸，所以在運輸、儲存的過程中要加入一定的阻聚劑溶解于有機溶劑中。開始分解時的溫度為 50℃ ，在 100℃ 以上時分解更加劇烈。 ④ 阻聚劑很容易與氧氣發(fā)生反應(yīng)，灼傷人體皮膚，遇到明火或在高溫環(huán)境中可發(fā)生燃燒。本品會對皮膚，眼睛，黏膜和上呼吸道有很強的刺激，可以引起皮膚和呼吸道的過敏反應(yīng) [9]。 預(yù)防措 施 ① 操作人員在上崗之前需要經(jīng)過嚴(yán)格的培訓(xùn)，只有考核合格后才能上崗作業(yè)。并且建立健全的事故預(yù)案，使操作人員掌握發(fā)生事故時該如何處理以及如何排除故障的方法。 ② 配足消防車輛、滅火器材等一系列滅火器材，并且要做好對其日常的保養(yǎng)與維護，以便在出現(xiàn)事故時能良好的使用，避免造成損失。 ④ 要嚴(yán)格的執(zhí)行《動火管理制度》， 對其動火申請必須逐條嚴(yán)格審核。 ⑤ 做好設(shè)備合理設(shè)置與維護的工作，及時消除滴、漏現(xiàn)象，見微知著。 ⑥ 動火前必須進行動火分析，使可燃物＜ %，避免造成事故的發(fā)生。 b) 當(dāng)丁二烯出現(xiàn)大量泄漏時，應(yīng)該馬上及時的配戴過濾式防毒面具或隔離式防毒面具迅速的撤 離現(xiàn)場，避免造成人員傷亡。 (2)溶劑油 a) 當(dāng)工作環(huán)境中，危險氣體濃度過高時，必須增設(shè)密閉排毒設(shè)施，并且增強自然通風(fēng)和機械通風(fēng)的條件。 c) 如傷員吸入了溶劑液體，待傷員在清醒的 狀態(tài)下導(dǎo)入硫代硫酸鈉洗胃，嚴(yán)重的立即送往醫(yī)院。 b) 少量鋁劑飛濺到人身上時，應(yīng)立即用大量的水進行沖洗。 b) 膚燒傷，立即用大量的清水沖洗，再用 5%的小蘇打水洗滌或濕敷。 防護噪聲污染 在生產(chǎn)中產(chǎn)生的不同頻率和強度的聲波無規(guī)律地雜亂組合形成對人體干擾、危害的聲音稱為噪聲，噪聲對人體的危害主要是聽覺、神經(jīng)、心血管等系統(tǒng)。 在噪聲的防護上主要應(yīng)在設(shè)計施工時要考慮到，采取吸聲、消聲、隔聲和隔振等措施。沈陽建筑大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 9 對噪聲崗位做好操作人員的體檢工作。廠房布置包括生產(chǎn)部分，輔助部分和生活部分三大區(qū)域。 (2) 選擇水源豐富，水質(zhì)好的廠址，減少制備工藝用水的投資和運行費用。 (4) 有良好的工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件。 (1) 安全要求： 化工廠具有易燃，易爆的特點，廠區(qū)應(yīng)充分考慮安全布局嚴(yán)格遵守防火，衛(wèi)生等安全規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)的相關(guān)規(guī)定，重點是防止火災(zāi)和爆炸的發(fā)生。 (3) 水電汽要求： 電：根據(jù)所設(shè)計裝置的爆炸危險性選用相應(yīng)等級的電器設(shè)備，照明燈具和儀表，所有能產(chǎn)生火花的電氣開關(guān)均應(yīng)與爆炸車間隔離，供電：使用電網(wǎng)的電力 ，總裝機容量不小于 1500kw。 沈陽建筑大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 10 第二章 物料衡算 聚合釜和終止釜物料衡算 丁二烯系統(tǒng) (1)年工作時間： 7200h (2)每小時產(chǎn)膠量： 202001000247。= kg/h = kmol/h (6)未參加反應(yīng)的丁二烯量： = kg/h (7)車間來的丁二烯純度約為 99%，余下的按正丁烯計。= kg/h (8)所以隨原料帶入的丁烯量約： =整理計算結(jié)果見表 21： 表 21 聚合放應(yīng)進料 組分 質(zhì)量分?jǐn)?shù) wt% kg/h m3/h 丁烯 1 丁二烯 99 合計 100 備注：丁烯的密度： 596kg/m3。溶劑油密度： 660kg/m3。135= m3 (3)每小時進入聚合釜的丁二烯原料量： m3 (4)每小時進入聚合釜的溶劑油量： = m3 660= g/mol kg 引發(fā)劑系統(tǒng) 公式： 引發(fā)劑用量＝丁二烯進料摩爾數(shù) ( 引發(fā)劑 /丁 )引發(fā)劑分子量 (1)環(huán)烷酸鎳： M(環(huán)烷酸鎳 )= g/mol 247。= kmol/h 成品中環(huán)烷酸鎳的含量為 %，則環(huán)烷酸鎳的量為： 247。54104198=換算為鋁的量： 27247。27=(3)三氟化硼乙醚絡(luò)合物 [BF3(C2H5)2O]： M[BF3(C2H5)2O]=142 g/mol， M(B)= g/mol 247。142=247。117= m3/h ④ 隨防老劑一起帶入的溶劑量： = m3/h， 660= kg/h 以上整理可得終止釜物料衡算列表如下表 23。循環(huán)用水沈陽建筑大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 14 入口溫度：設(shè)取 90℃ ；表壓取 水蒸汽消耗量 5 噸水蒸汽 /噸膠；凝聚溫度：設(shè)取95℃ ；凝聚壓力：取 (表壓 )；膠液入釜溫度：設(shè)取 20℃ ；油水分離器：溶劑油在水中的飽和溶解度約為 (分子 %)；水在烴類中的飽和溶解度為 100mg/kg；溶劑油（以正已烷計）： 20℃ ~95℃ 的平均比熱約為 (kg?℃ )；在 95℃ 時的氣化熱為；丁二烯在 95℃ 時的氣化熱為 ； 20℃ ~95℃ 的平均比熱約為(kg?℃ )；丁烯（以正丁烯計）在 95℃ 時的氣化熱為 ； 20℃ ~95℃ 的平均比熱約為 (kg?℃ )；經(jīng)振動篩過程后自由水基本全部脫除，膠粒內(nèi)含 60%，含油約為 %；干燥脫水過程裝置使膠粒內(nèi)含水和油 (即揮發(fā) 分 )小于 %；包裝入庫成品膠質(zhì)量指標(biāo)。 圖 21 凝聚釜物料衡算圖 (1)用于循環(huán)熱水用量 設(shè)取：水 /膠液＝ (體積比 ) 則用水量： (+)= m3/h 取用水量圓整為 188m3/h，即為 188 t/h (2)損失量 丁二烯機械損失： = kg/h 聚丁二烯渣沫損失： =熱水 膠液 水蒸氣 凝 聚 釜 機械損失失 渣沫損失 熱水、膠粒去振動篩 沈陽建筑大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 15 連續(xù)操作過程損失的防老劑： =(3)去振動篩專置的聚丁二烯膠粒量 聚丁二烯： = kg/h 膠粒內(nèi)含防老劑： = kg/h 膠粒內(nèi)含油： = kg/h 膠粒內(nèi)含水： = kg/h (4)水蒸氣冷凝量 溶劑油氣化量： = 丁烯氣化量： kg/h 丁二烯氣化量： kg/h 備注：暫時未扣除膠液罐中回收的丁二烯量。 ⑤ 進入凝聚釜的蒸汽總量： 5000=25000kg/h 其中去油水分離器的水蒸氣量： = kg/h 振動篩及熱水罐物料衡算 振動篩及熱水罐反應(yīng)流程如圖 22 所示。 表 24 振動篩和洗膠罐物料衡算 組分 kg/h wt% 進料 膠粒和水 洗膠水 70000 進料合計 100 去凝聚循環(huán)熱水罐的水 339000 去洗滌熱水罐的水 70000 出料 去干燥脫水 聚丁二烯 防老劑 溶劑油 出料 去干燥脫水 水 合計 去污水池 引發(fā)劑 終止劑 水 合計 出料總合計 100 干燥脫水物料衡算 干燥脫水物料衡算圖如圖 23 沈陽建筑大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 18 去包裝 含水膠粒 干燥、脫水 水、溶劑油去污水池 圖 23 干燥 .脫水物料衡算圖 按指標(biāo)膠內(nèi)揮發(fā)分（水、油） %，設(shè)計設(shè)取 %，其中水 %，油 %。 表 25 干燥脫水物料衡算表 組分 kg/h t/d t/a wt% 進料去包裝 含水膠粒等 100 沈陽建筑大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 19 聚丁二烯 防老劑 水 溶劑油 去包裝合計 出料去污水 水 溶劑油 去污水池合計 出料總合計 100 膠內(nèi)含水： %=膠內(nèi)含油： %=脫水量為： =脫油量為： =(1)送去包裝的干膠組成 表 26 干膠組成 聚丁二烯 / kg/h 防老劑 / kg/h 水 / kg/h 溶劑 / kg/h 合計 / kg/h (2)脫出揮發(fā)份組成 水： ，溶劑： kg/h 整理計算結(jié)果見表 27。 表 28 水相組成 物料名稱 水 溶劑 合計 kg/h 油水分離器物料衡算 油水分離器物料衡 算圖如圖 24 所示 。18= kg/h 丁二烯溶水損失約： = kg/h 沈陽建筑大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 21 (2)油相系統(tǒng) 丁二烯： = kg/h 溶劑油： = kg/h 丁烯： kg/h 油相中的飽和水量： (++)= kg/h 油水分離器物料衡算如表 29所示。 則溶劑回收進料組成如下表所示： 沈陽建筑大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 22 表 210 溶劑回收進料組成表 組成 kg/h wt(%) nC8H18 nC6H14 C4H6 H2O 合計 100 工藝要求 (1) 脫水塔： 塔頂：含丁二烯 13%，溶劑油 87% 塔底：不含丁二烯和水 (2) 提濃塔： 塔頂：含丁二烯 98%，溶劑油 2%； (3) 回收塔： 塔底：含丁二烯 %， 塔頂：含溶劑油 %； 對于 22 衡算范圍，控制脫水塔底丁二烯餾出量為 kg/h。hC) 80 85 90 ② Cp 70 (kcal/kgC) 80 85 90 ③ ? 70 615 624 560 (kg/m3) 80 605 615 540 85 600 609 535 90 595 604 520 ④ ? 70 (Cp) 80 85 90 沈陽建筑大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 26 ?m= ? ? iXi Cpm=? CpmXi 3vm? =? Xi 3vi? m? =? ( iix? )1 ② 聚丁二烯的 ? 、 Cp、 ? 及生成熱數(shù)據(jù) ?= kcal/m186。186。C、 4186。C ） ? （ kcal/m186。186。C 如下： ?= kcal/m186。186。 夾 套 傳 熱 面 積 F=pDH+=+=≈43m2。C、 80186。C、 90186。 ⑴ 計算各釜轉(zhuǎn)化率 1＃ 釜 Kp1 =105exp( 70 ??)=(m3/mol? min) 2K = NiNi ? 質(zhì) 量分 子 量 （ 丁 二 烯 與 溶 劑 總 體 積 + 催 化 劑 總 體 積 ）=? ? 3.. ?? =103 min 2? = 22ROVV = ??? = 2X =11 1 2 21(1 )(1 )KK????= ?1 ? ? ? ?..51 1 33 ??????? ?? =% 3＃ 釜 Kp3=105exp( ?? )=(m3/molmin) K4=Kp4? 183