年產(chǎn)1000噸丙烯酸乙酯生產(chǎn)設(shè)計(jì)

1、南華大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)一 前言丙烯酸乙酯(ethyl acrylate),又名敗酯酸乙酯，分子式CH2=CHCOOCH2 CH3，無(wú)色有刺激性氣味的液體，具有催淚性,味酸,在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下容易聚合,在熱、光和過(guò)氧化物的條件下加快它的聚合，分子量100.12，凝固點(diǎn)-75，沸點(diǎn)99.4，相對(duì)密度0.9405(20/4)，折射率1.404，閃點(diǎn)15，難溶于水,能溶于醇和醚。丙烯酸乙酯的實(shí)際使用是將其制成聚合物或共聚物，丙烯酸乙酯的聚合物能做皮革的防裂劑或涂料的基液, 丙烯酸乙酯與5%氯乙基乙烯基醚的共聚物是一種耐油,耐熱性能良好的合成橡膠。在某些情況下它可代替丁氰橡膠；丙烯酸乙酯與乙烯的共聚物是

2、一種熱融性粘合劑, 丙烯酸乙酯可做防護(hù)涂料，油漆、粘合劑和紙張漬劑的原料。丙烯酸酯橡膠（簡(jiǎn)稱ACM）是以丙烯酸酯為主單體經(jīng)共聚而得的彈性體，其主鏈為飽和碳鏈，側(cè)基為極性酯基。由于特殊結(jié)構(gòu)賦予其許多優(yōu)異的特點(diǎn)，如耐熱、耐老化、耐油、耐臭氧、抗紫外線等，力學(xué)性能和加工性能優(yōu)于氟橡膠和硅橡膠，其耐熱、耐老化性和耐油性優(yōu)于丁腈橡膠。ACM被廣泛應(yīng)用于各種高溫、耐油環(huán)境中，成為近年來(lái)汽車工業(yè)著重開(kāi)發(fā)推廣的一種密封材料，特別是用于汽車的耐高溫油封、曲軸、閥桿、汽缸墊、液壓輸油管等，目前國(guó)內(nèi)需求幾乎全部依賴進(jìn)口。ACM的共聚單體可分為主單體、低溫耐油單體和硫化點(diǎn)單體等三類單體。常用的主單體有丙烯酸甲酯、丙烯

3、酸乙酯、丙烯酸丁酯和丙烯酸-2-乙基己酯等；隨著側(cè)酯基碳數(shù)增加，耐寒度增加，但是耐油性變差，為了保持ACM良好耐油性，并改善其低溫性能，便合成一些帶有極性基的低溫耐油單體。1、 目前國(guó)內(nèi)生產(chǎn)和消費(fèi)的情況：盡管丙烯酸乙酯溶劑表面涂料增長(zhǎng)速度較慢,但用于汽車表漆等溶劑表面涂料卻增長(zhǎng)較快。 丙烯酸乙酯乳膠表面涂料今后將顯適度增長(zhǎng)的趨勢(shì)。 丙烯酸乙酯目前在國(guó)內(nèi)的產(chǎn)量大約3萬(wàn)噸/年.生產(chǎn)廠家主要有北京東方化工廠,吉林化學(xué)工業(yè)公司,上海浦東開(kāi)發(fā)區(qū)高橋石化公司。2、 丙烯酸乙酯幾種生產(chǎn)工藝的比較丙烯酸乙酯在歷史上曾經(jīng)經(jīng)歷過(guò)幾種不同的生產(chǎn)方法,較早的有Reppe法,氰乙醇法,后來(lái)還出現(xiàn)了乙烯酮法,丙烯氧化法等

4、。其中(1)Reppe法:以乙炔,一氧化碳及水為原料,反應(yīng)溫度150,反應(yīng)壓力為1.52-3.04Mpa。用羥基鎳做催化劑,進(jìn)行液相反應(yīng)生產(chǎn)，化學(xué)反應(yīng)過(guò)程如下：CHCH + CO + CH3H2OH CH2 =CHCOOC2 CH3由于在較高的溫度,壓力下,反應(yīng)進(jìn)行相當(dāng)緩慢,且羥基鎳(沸點(diǎn)43)分解和揮發(fā)嚴(yán)重。乙炔會(huì)分解以及乙炔與丙烯酸(酯)極易發(fā)生聚合引起危險(xiǎn)等原因,對(duì)生產(chǎn)極不利。（2）氰乙醇法：其法是最早工業(yè)化生產(chǎn)丙烯酸及其酯類的方法，由于反應(yīng)過(guò)程中聚合物的生成不可避免，因此收率較低，僅為6070%，成本高；且氰化物劇毒，嚴(yán)重污染環(huán)境，采用此技術(shù)的生產(chǎn)裝置已于50年代全部關(guān)閉。（3）乙烯酮

5、法：乙烯酮法產(chǎn)品純度高收率也較高，副產(chǎn)物和未反應(yīng)的物料能多次使用，適用于連續(xù)生產(chǎn)，反應(yīng)條件也比較簡(jiǎn)單。但原料是乙酸或丙酮，價(jià)格相對(duì)于丙烯來(lái)說(shuō)較貴，而且-丙內(nèi)酯已被公認(rèn)為一種致癌物質(zhì)。 （4）丙烯氧化法：近年來(lái)，通過(guò)不斷改進(jìn)催化劑的性能和工藝過(guò)程，優(yōu)點(diǎn)更加明顯，因此該技術(shù)問(wèn)世以來(lái)，快速發(fā)展到世界各國(guó)，目前新建丙烯酸酯的生產(chǎn)裝置一般采用丙烯酸直接氧化技術(shù)?，F(xiàn)國(guó)內(nèi)生產(chǎn)對(duì)丙烯酸乙酯的需求量的不斷增長(zhǎng)，生產(chǎn)能力雖然能勉強(qiáng)滿足實(shí)際生產(chǎn)的需要，但所得產(chǎn)品的收率與國(guó)外相比差距很大，副產(chǎn)品數(shù)量大。所以我們要不斷完善現(xiàn)在有的商場(chǎng)工藝，提高產(chǎn)品質(zhì)量，擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模，也可考慮采用先進(jìn)生產(chǎn)技術(shù)新建新的丙烯酸乙酯生產(chǎn)裝置，

6、這樣不僅可以滿足國(guó)內(nèi)對(duì)丙烯酸乙酯的需求，而且也有助于推動(dòng)我國(guó)涂料，油漆等行業(yè)的發(fā)展。本設(shè)計(jì)采用以丙烯酸和乙醇為原料，以濃硫酸為催化劑，甲苯為反應(yīng)介質(zhì)，在溫度為100-110，壓力為常壓的反應(yīng)條件下合成丙烯酸乙酯的工藝路線。在此基礎(chǔ)上確定了酯化反應(yīng)釜，并通過(guò)物料衡算和能量衡算，確定了反應(yīng)釜及輔助設(shè)備的工藝尺寸以及經(jīng)濟(jì)效益的評(píng)價(jià)。此外還對(duì)工藝流程進(jìn)行了初步的優(yōu)化，同時(shí)也兼顧了環(huán)保方面的要求。達(dá)到了設(shè)計(jì)任務(wù)的要求。二 設(shè)計(jì)任務(wù)1 設(shè)計(jì)項(xiàng)目：年產(chǎn)1000噸的丙烯酸乙酯的生產(chǎn)車間設(shè)計(jì)2 產(chǎn)品名稱：丙烯酸乙酯3 原料規(guī)格：丙烯酸 95%（wt） 乙醇 95%（wt）4 產(chǎn)品規(guī)格：純度99.5%催化劑5 生

7、產(chǎn)方法：丙烯酸在甲苯為反應(yīng)介質(zhì)以濃硫酸為催化劑的作用下與乙醇發(fā)生酯化反應(yīng)，生成丙烯酸乙酯。采用間歇操作，反應(yīng)方程式：CH2=CHCOOH + CH3CH2OH CH2=COOCH2CH3 + H2O6 反應(yīng)工藝參數(shù)：1）反應(yīng)溫度：1102）反應(yīng)壓力：0.1Mpa3）原料配比：醇：酸=1：1.8（摩爾比）4）反應(yīng)轉(zhuǎn)化率：96%（限量物） 選擇性：97%5）反應(yīng)時(shí)間：4h6）催化劑：濃硫酸7）年生產(chǎn)時(shí)間：330天，每天三班8）年生產(chǎn)能力：折算為100%丙烯酸乙酯1000噸/年三 設(shè)計(jì)指導(dǎo)思想和設(shè)計(jì)原則1 指導(dǎo)思想：通過(guò)畢業(yè)設(shè)計(jì)使化工專業(yè)的學(xué)生初步地掌握工藝設(shè)計(jì)的一般程序和方法，受到化工設(shè)計(jì)的訓(xùn)練，

8、使其具有一定的化工設(shè)計(jì)能力，對(duì)今后不論從事生產(chǎn)、基建、還是從事科研或管理工作都有十分重要的意義，對(duì)化工過(guò)程有更深地了解。2 設(shè)計(jì)原則：包括各專業(yè)、各方面的設(shè)計(jì)原則，如工藝路線的選擇，設(shè)備的選型和材質(zhì)選用，自控水平等原則。一般來(lái)說(shuō)，總的設(shè)計(jì)原則是安全性、經(jīng)濟(jì)性、環(huán)保性、方便易行等。四 生產(chǎn)方式的選擇化工生產(chǎn)的操作可分為全間歇，半間歇，連續(xù)，半連續(xù)四種由于本設(shè)計(jì)僅為1000噸的小型設(shè)計(jì)，采用間歇操作比較有利丙烯酸乙酯生產(chǎn)能力根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)規(guī)定為年產(chǎn)100丙烯酸乙酯1000噸/年，取年工作日為330天，每天生產(chǎn)三班，則每班生產(chǎn)能力為1010kg/d。這樣的規(guī)模采用間歇操作是比較合理的。 生產(chǎn)控制參數(shù)及

9、具體操作:原料配比丙烯酸：甲苯：乙醇：催化劑；阻聚劑=1：2.1053：1.8：0.1053酯化溫度、壓力和酯化時(shí)間生產(chǎn)過(guò)程酯化溫度： 起始溫度 27 終止溫度 110壓力：0.1Mpa酯化時(shí)間：4h酯化的具體操作將乙醇、丙烯酸、甲苯、阻聚劑、催化劑按比例（見(jiàn)工藝流程方框圖）加入酯化反應(yīng)器中，開(kāi)始攪拌，用夾套蒸氣加熱，使溫度緩慢勻速上升，酯化4小時(shí)，并不斷蒸出水及恒沸物，經(jīng)冷凝器冷凝后進(jìn)入分離器，上層油層返回酯化反應(yīng)器，下層水層棄去。將所得反應(yīng)物轉(zhuǎn)入貯槽內(nèi)，將所得反應(yīng)物冷卻，將貯槽內(nèi)反應(yīng)液轉(zhuǎn)至中和洗滌器，用濃度為20的碳酸鈉液中和至PH值為7.0，攪拌半小時(shí)，靜置分層后分取，粗酯再用2030水

10、洗滌。水洗后在蒸餾器中在減壓條件下，蒸餾回收未反應(yīng)的甲苯、醇，用直接蒸去低沸物，得到粗制酯，粗酯用占總物料0.01的脫色劑脫色。過(guò)濾得丙烯酸乙酯成品。整個(gè)流程為酯化、中和、水洗、蒸餾、脫色。流程簡(jiǎn)圖如下：原料分離器酯化器貯 槽水洗罐中和器蒸餾器成品脫色圖4.1， 生產(chǎn)流程簡(jiǎn)圖五 初步物料衡算（一） 所用原料及產(chǎn)品的基本物性數(shù)據(jù)表表5.1 原料及產(chǎn)品的基本物性數(shù)據(jù)名稱密度（kg/m3）分子量比熱容j/（g）熔點(diǎn)沸點(diǎn)乙醇78946109.7925 134.74110-17978.9丙烯酸乙酯780.3100195.9725 222.85110-7299.4丙烯酸104572156.2825 165

11、.11411013.5141.甲苯923.492155.3525 186.89110-95110.8（二）初步物料衡算： 根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)，丙烯酸乙酯的年生產(chǎn)能力為1000噸/年（折算100）。開(kāi)工因子=生產(chǎn)裝置每年開(kāi)工時(shí)間/年自然時(shí)間。為充分利用設(shè)備，開(kāi)工因子應(yīng)取得較大，接近1，但是有不可能等于1，因?yàn)檫€要考慮到設(shè)備的檢修以及開(kāi)停車等情況。開(kāi)工因子一般取為0.90.95，全年365天，則年生產(chǎn)300330天。因此除去季保養(yǎng)、月保養(yǎng)、修理、放假等總計(jì)35天，則年工作日為：365-35 =330天每天分為三班，每班的操作時(shí)間（min）大致分配如下：表5.2 時(shí)間表工序名稱預(yù)熱反應(yīng)冷卻中和水洗蒸餾脫色

12、過(guò)濾時(shí)間（min）202404030309030以此作為物料衡算的基準(zhǔn)。（三）質(zhì)量守恒定律質(zhì)量守恒定律是“進(jìn)入一個(gè)系統(tǒng)的全部物料量必等于離開(kāi)這個(gè)系統(tǒng)的全部物料量，再加上過(guò)程中損失量和在系統(tǒng)中積累量。”依據(jù)質(zhì)量守恒定律，對(duì)研究系統(tǒng)作物料衡算，可用下式表示：G進(jìn)=G出+ G損+G積式中 G進(jìn)輸入物料量總和； G出離開(kāi)物料量總和； G損總的損失量； G積系統(tǒng)中積累量。（四） 進(jìn)入酯化器的物料衡算分批操作（間歇操作）的設(shè)備，當(dāng)終點(diǎn)時(shí)，物料全部排除則系統(tǒng)內(nèi)物料積累量為零。在此情況下，上式可寫成：G進(jìn)= G出+ G損1 進(jìn)料量 對(duì)間歇生產(chǎn)可確定計(jì)算基準(zhǔn)為公斤/班，則需計(jì)算每班產(chǎn)量及原料投料量。本工藝設(shè)計(jì)以

13、兩個(gè)反應(yīng)釜并聯(lián)來(lái)完成生產(chǎn)任務(wù)，以每班生成目的產(chǎn)物為基準(zhǔn)計(jì)算， 反應(yīng)式如下： CH2=CHCOOH + CH3CH2OH CH2COOCH2CH3 + H2O 原料規(guī)格：丙烯酸 95% 乙醇 95%每班生產(chǎn)丙烯酸乙酯：1010 kg丙烯酸:甲苯:乙醇=1:2.1053:1.8每班理論投料（純）kg 乙醇 836.28丙烯酸 727.2催化劑 85.4阻聚劑 31.2每班實(shí)際投料乙醇 880.29丙烯酸 765.47催化劑 85.8阻聚劑 31.842 酯化過(guò)程計(jì)算設(shè)轉(zhuǎn)化率為96% 選擇性為97% 以丙烯酸計(jì) 酯化物丙烯酸乙酯=1010kg表5.3 進(jìn)出酯化器的物料衡算表（公斤/班）輸入物料輸出物

14、料序號(hào)物料名稱組成%數(shù)量kg物料名稱組成%數(shù)量kg1乙醇95880.29丙烯酸乙酯10102丙烯酸95765.47乙醇324.873甲苯99938.59甲苯938.595阻聚劑9831.84阻聚劑31.846濃硫酸85.8丙烯酸29.097濃硫酸85.8水181.8合 計(jì)2701.99合 計(jì)2701.99六 設(shè)備設(shè)計(jì)和熱量計(jì)算（一）設(shè)備設(shè)計(jì)計(jì)算6.1.1反應(yīng)釜（酯化器）釜體及夾套設(shè)計(jì)計(jì)算：6.1.1.1 確定筒體和封頭：經(jīng)綜合考慮，選圓柱形筒體，橢圓形封頭。 確定筒體和封頭直徑用兩個(gè)反應(yīng)器并聯(lián)來(lái)完成生產(chǎn)，計(jì)算其中一個(gè)。首先計(jì)算加入酯化器物料的總體積，計(jì)算份額最多的主要進(jìn)料，其他的物料可忽略不計(jì)

15、；再計(jì)算反應(yīng)后體積變化，其中丙烯酸、甲苯和乙醇為主要成分，通過(guò)計(jì)算它們的體積來(lái)決定容積大小。 表6.1 進(jìn)料中三種主要成分的質(zhì)量，體積物質(zhì)質(zhì)量（kg）密度(kg/m3)體積(m3)丙烯酸363.610450.348甲苯469.298670.5413乙醇418.147890.53VP=0.53+0.5413+0.348=1.4193 m3又因投料后體積略有增大，還有其他進(jìn)料的估算，故操作容積Vp取2.0m3。設(shè)備容積V與操作容積Vp的關(guān)系為Vp=V，因反應(yīng)狀態(tài)平穩(wěn)，取0.8，故設(shè)備容積V=Vp/=2. 0 /0.8=2.5 m3 取2.6 m3反應(yīng)物料液-液相型，查得知H1/D1=11.3，因容

16、器體積屬中小型，故選取H1/D1=1.2。D1由下式計(jì)算：D1=1.403m反應(yīng)釜內(nèi)徑D1的估算值應(yīng)圓整到公稱直徑DN系列，根據(jù)查表取D1 =1400mm。封頭取相同直徑，其直徑高度h2查表初選h2=50mm。6.1.1.2確定筒高Ht當(dāng)DN=1400mm，h2=0mm時(shí)，查得橢圓形封頭的容積V封=0.436m，查得1m高的的容積=1.690查得筒體1m高的容積V1=1.327，按式Ht=（V-V封）/ V1=（2.6-0.436）/V1m=1.82 m.取V1=1.7 m3，于是H1/D1=1.6/1.31.26.1.2確定夾套6.1.2.1夾套直徑 查得：D2= D1+100=1400+1

17、00=1500mm，夾套封頭也采用橢圓形并與夾套筒體去相同直徑。6.1.2.2確定夾套高度按式H2 （）/V1 即H2（0.82.6-0.436）/1.327m=1.3m，取H=1.3m6.1.3校核傳熱面積（能達(dá)到的傳熱面積）查得封頭表面積F封=4.09m，則實(shí)際總傳熱面積F釜=F筒+F封=4.091.3+1.99=7.31m6.1.4釜體及夾套的強(qiáng)度計(jì)算6.1.4.1 選擇設(shè)備材料 確定設(shè)備壓力 由已知建設(shè)并分析工藝要求，選用OCr19Ni9高合金鋼板，在100150下的許用力為=148 MPa夾套的筒體和封頭既受內(nèi)壓的作用。內(nèi)壓設(shè)計(jì)壓力P=0.1MPa，設(shè)計(jì)外壓的取法是考慮操作過(guò)程出現(xiàn)的

18、最大壓力差，所以取P=1.5MPa為外設(shè)計(jì)壓。6.1.4.2 夾套的筒體和封頭壁厚計(jì)算夾套筒體壁厚Sd 式中P=1.5MPa；D2=1500mm；=115MPa為焊縫系數(shù)，由于采用單面焊的對(duì)接焊縫，在焊接過(guò)程中沿焊縫根部全長(zhǎng)有緊貼基本金屬的墊板。100%無(wú)損探傷，查得 =0.9壁厚附加量C由鋼板負(fù)偏差（或鋼管負(fù)偏差）C1和腐蝕裕量C2兩部分組成，即根據(jù)鋼板規(guī)格取=12mm夾套封頭壁厚=11.9其中：P，D1，同上式，由于封頭裕量C3-0.5mmC=C1+C2+C3=0.8+0+0.5=1.3mm按鋼板規(guī)格取=12mm。工程上筒體和封頭往往取同厚，這樣焊得牢固。 按承受的筒體和夾套壁厚計(jì)算按承受

19、0.1MPa的內(nèi)壓設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)外壓為1.5MPa設(shè)簡(jiǎn)體的計(jì)算厚度S0=12mm，由此決定L/D0，D0/S0之值；D0筒體外徑，D0=DN+2S0=（1400+212）mm=1424mmL簡(jiǎn)體高度，L=H2+h/3=1400+（325+12）/3mm=1521mm，則L/D0=1521/1324=1.07，D0/S0=1424/12=118.7。查得A=0.0012，B=120MPa，則許用外壓P=BS0/D0=12012/1324=1.09MPa1.5MPa，因此壁厚12mm不滿足外壓特定要求，需增大壁厚重新計(jì)算。現(xiàn)再設(shè)S0=16mm，則D0=1332mm，L=1414mm，L/ D0=1.06

20、，D0/S0=83.25，查得A=0.0019，B=130MPa，則許用外壓P= BS0/D0，1.56MPa1.5MPa?？梢?jiàn)S0=16mm滿足1.5MPa外壓穩(wěn)定要求?？紤]壁厚附加量C=0.8mm，簡(jiǎn)單壁厚S=S0+C=16+0.8=16.8 圓整到鋼板規(guī)格，S取18mm?？紤]到封頭與筒體的焊縫方便取封頭與筒體等壁厚=18mm6.1.4.3 水壓試驗(yàn)校核確定試驗(yàn)水壓Pt，據(jù)表得：釜體水壓取Pt=P+0.1=0.1+0.1=0.2MPa Pt=1.15P/=0.129MP夾套水壓取Pt=1.5+0.1=1.6MPa試驗(yàn)溫度（20）下的材料許用應(yīng)力，MPa試驗(yàn)溫度（20）下的材料許用應(yīng)力，MP

21、a兩者取較大值，故Pt=0.2MPa。壓力試驗(yàn)時(shí)，由于容器承受的壓力Pt高于設(shè)計(jì)壓力P，所以必要時(shí)需進(jìn)行強(qiáng)度校核。液壓試驗(yàn)時(shí)要求滿足的強(qiáng)度條件釜體和夾套筒體的許用應(yīng)力：t=Pt（D1+e）/2e0.9s釜體和夾套封頭的許用應(yīng)力：t=Pt（D1+0.5e）/2e0.9st釜筒=0.2（1400+18）/（2180.9）=8.75MPat夾筒=1.6（1500+12）/（2120.9）=112MPat釜封=0.2（1300+0.518）/（2180.9）=8.70MPat夾封=1.6（1400+12）/（2120.9）=104.58MPa查表得OC r19Ni9不銹鋼的屈服限s=148，則0.9s

22、=1480.9=123.2MPa，由此可知t釜筒、t夾筒、t釜封、t夾封都小于0.9s，故安全。計(jì)算結(jié)果如下所示 表6.2 筒體，封頭壁厚釜體夾套筒體壁厚18mm12mm封頭壁厚18mm12mm6.1.5 支座的選擇因反應(yīng)釜需外加保溫，故選B型懸掛式支座。反應(yīng)釜質(zhì)量W=W1+W2+W3+W4式中W1釜體和夾套筒體總重查表知：DN=1400mm，S=18mm的一米高筒體重q1=591Kg：DN=1500mm，S=12mm的一米高封頭q2=468Kg，故W1=q1H1+q2H2）Kg=1731Kg；W2釜體和夾套的封頭總重。查表得，DN=1400mm。S=18mm的一米高筒節(jié)重q1=321Kg，D

23、N=1500mm，S=12mm的一米高封頭重q2=251Kg，故W2=926KgW3料液重，按水壓試驗(yàn)時(shí)充滿水汁，查附表H-1、H-2知DN=1300mm封頭容積Vh=0.436，一米高筒體容積V1=1.327m3故W3=VpW4保溫層+附件重，入孔重100Kg，其它接管和保溫層按150Kg計(jì)，故W4=100+150=250KgW=W1+W2+W3+W4=5431.6Kg按兩個(gè)支座承載計(jì)，每個(gè)支座承載2711.1Kg，查表選支座，JB1165-816.1.6攪拌器選形：因?yàn)榱弦菏钦扯容^高的流體，攪拌主要是使反應(yīng)的物料充分混合，在經(jīng)濟(jì)的操作范圍內(nèi)，不可能獲得高度湍流而只能在層流狀態(tài)下流動(dòng)，此時(shí)的

24、混合機(jī)理主要依賴于充分的總體流動(dòng)，同時(shí)希望在漿葉端部造成高剪切口，借剪切區(qū)分割液體，達(dá)到預(yù)期的宏觀混合，而高粘度流體中，攪拌器所提供的機(jī)械能會(huì)因巨大的粘性阻力而很快被消耗不僅湍流動(dòng)程序隨出口距離急劇下降，還有總體流動(dòng)的范圍也大大的縮小，又底部封頭為橢圓型，所以選用低轉(zhuǎn)速、大葉片的筐式攪拌器。這種攪拌器的轉(zhuǎn)速半徑與容器的內(nèi)徑基本相同。間隙很低，端部切向速度為0.51.5m/s，它只在漿葉外緣與容器內(nèi)壁之間產(chǎn)生較強(qiáng)剪切作用、攪拌的范圍大，并可以防止器壁沉積現(xiàn)象，一般攪拌器的直徑d與釜體內(nèi)徑D之比為 dD為0.9/0.98，轉(zhuǎn)速n一般為1100r/min,適合高粘度105cp的 液體的攪拌，因此一般

25、不用擋板。由攪拌器標(biāo)準(zhǔn)直徑系列，取攪拌器直徑d=1140mm。6.1.7 計(jì)算攪拌器的轉(zhuǎn)速：從理論上只要攪拌液體的上升速度等于或大于固體的沉降速度就可以是顆粒懸浮，因此攪拌器的轉(zhuǎn)速在“粒子懸浮臨界轉(zhuǎn)速”以上，以保持全部顆粒離開(kāi)釜底。粒子懸浮臨界轉(zhuǎn)速可采用下面的公式進(jìn)行計(jì)算：nc=(dt/d)ag0.45(s-L)0.450.1ds0.2(100R)0.13/d 10.85L0.55式中：ds固體顆粒直徑m,s固體顆粒密度kg/m3,L液體密度kg/m3 ，液體粘度pas，d攪拌直徑m，d1攪拌釜內(nèi)徑m，g重力加速度m/s ，R固體對(duì)液體的重量比。和a是與葉輪形式和安裝位置有關(guān)的系數(shù)。一般取12

26、，a近似取1.4，ds=1.75104m(80100，取80目，顆粒直徑最大)，s=1.721103 kg/m3，L=1233.43 kg/m3，=12.46Mpas，d=1.14m, dt=1.2m, g=9.81m/s2,R=90.403263.66=0.0277, 取2，a取1.4，將上面已知數(shù)據(jù)帶入上式得：nc=0.2261r/s=13.6r/min,轉(zhuǎn)速向上取為n=15r/min=0.25r/s。則漿葉端部線速度u=nd=0.253.141.14=0.895m/s.攪拌雷諾數(shù)Rcs=nd2/=0.251242.991.14212.4610-3=3.3104.查圖得：功率數(shù)KN=0.4

27、0。所以攪拌功率N=KNn3d5=0.401242.990.2531.145=15.00kW。6.1.8攪拌軸的直徑計(jì)算：考慮到溫度以及強(qiáng)酸腐蝕，攪拌軸材料選用不銹鋼Cr18Ni9Ti,圓鋼冷拉，GB905-82，直徑一般在8250mm，查得其=1525Mpa.攪拌器由于摩檫損耗功率不大，直接用電動(dòng)機(jī)功率來(lái)計(jì)算軸徑：N電=6kw， N電為電動(dòng)機(jī)的功率， n=90， K=15Mpa 。攪拌軸直徑d36.5( N電/nK)1/3=50.62mm.考慮到開(kāi)鏈鍵、鉆孔、軸徑要適當(dāng)加大，為了選用標(biāo)準(zhǔn)機(jī)械密封件，并和減速機(jī)軸徑一致，攪拌軸直徑取700mm。6.1.9密封形式選擇：選擇機(jī)械密封，它的功耗小、

28、泄露低、密封性能可靠，使用壽命長(zhǎng)。本設(shè)備采用單端面，小彈簧，平衡形，其標(biāo)準(zhǔn)號(hào)為204DgMKT-6010HG21571-95。6.1.10計(jì)算電機(jī)功率：因?yàn)椴捎脵C(jī)械密封，齒輪傳動(dòng)，假定摩檫功率約占攪拌功率的5%，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)效率為90%，則電機(jī)功率：N電= NN/=14.951.0590%=17.44kW。6.1.11電動(dòng)機(jī)和減速機(jī)選型：反應(yīng)釜的電動(dòng)機(jī)大部分與減速度即配用，只有在攪拌轉(zhuǎn)速很高的時(shí)候，才會(huì)有電動(dòng)機(jī)不經(jīng)減速而直接驅(qū)動(dòng)攪拌軸。因此，電動(dòng)機(jī)的選取一般應(yīng)與減速機(jī)的選用配合考慮。在很多場(chǎng)合中，電動(dòng)機(jī)與減速機(jī)疫病配套供應(yīng)，設(shè)計(jì)時(shí)可根據(jù)選定的減速機(jī)配套的電動(dòng)機(jī)。已知攪拌軸轉(zhuǎn)速n=15r/min,電

29、動(dòng)機(jī)使用功率N電=18kW，由此選擇電動(dòng)機(jī)，減速器形式：電動(dòng)機(jī)（三相異步電動(dòng)機(jī)YB 型，急隔暴型異步電動(dòng)機(jī)，額定功率6kw，同步轉(zhuǎn)速1500r/min.）；減速機(jī)（諧波減速機(jī)，額定功率6kw，同步轉(zhuǎn)速1380r/min,立式，功稱減速比為90，標(biāo)準(zhǔn)號(hào)為XB145-10）。6.1.12機(jī)座與連軸器的選擇：由于反應(yīng)釜傳來(lái)的軸向力不大，故采用不帶支撐的機(jī)座，其標(biāo)準(zhǔn)號(hào)為J-A-60。連軸器功稱直徑Dg為60mm，夾殼式，其標(biāo)準(zhǔn)號(hào)為HG5-213-65。（二）熱量衡算 按能量守恒定律，在無(wú)軸功條件下，進(jìn)入系統(tǒng)的熱量與離開(kāi)熱量應(yīng)該平衡，在實(shí)際中對(duì)傳熱設(shè)備的熱量衡算可由下式表示： Q1+ Q2+Q3=Q4+

30、Q5+Q6式中：Q1所處理得物料帶入設(shè)備總的熱量KJQ2加熱劑或冷卻劑與設(shè)備和物料傳遞的熱量（符號(hào)規(guī)定加熱劑加入熱量為“+”，冷卻劑吸收熱量為“-”）KJQ3過(guò)程的熱效率，（符號(hào)規(guī)定過(guò)程放熱為“+”，過(guò)程吸熱為“-”，注意Q與熱焓符號(hào)相反，即Q=H。如過(guò)程放熱則H為“-”，則Q為“+”）KJ；Q4反映終了時(shí)物料的焓（輸出反應(yīng)器的物料焓）Q5設(shè)備各部件所消耗的熱量 KJQ6設(shè)備向四周散失的熱量，又稱熱損失 KJ熱量衡算的時(shí)間基準(zhǔn)可與物料衡算相同，即對(duì)間歇生產(chǎn)可以每日或每批處理物料基準(zhǔn)。（計(jì)算傳熱面積的熱負(fù)荷，必須以每小時(shí)做基準(zhǔn)，而該時(shí)間必須是穩(wěn)定傳熱時(shí)間）熱量衡算溫度基準(zhǔn)，一般規(guī)定以25。熱量衡

31、算式中各項(xiàng)計(jì)算從（11）式中可得： Q2= Q4+Q5+Q6- Q1-Q3式中右端各項(xiàng)可用以下計(jì)算方法。1 Q1和Q4計(jì)算Q=miciTi(T2) mi反應(yīng)物體系中組分I的質(zhì)量Kg；ci組分i在0T時(shí)平均比熱容KJ/(Kg)；Q1=（m乙醇c乙醇+m丙c丙+c甲m甲）27=(418.14106.45+363.6156.68+469.29153.02) 27=4678846 kJQ4=c酯m酯 +c乙醇m乙醇+c甲m甲) 110=505207.195+469.29168.29+162.44131) 110=22537335 KJ 間歇過(guò)程中，Q5較小，可忽略不計(jì)。2 Q6的計(jì)算：設(shè)備向四周散失的

32、熱量Q6可按下式計(jì)算：Q6=A（TW-T）10-3 = 7.3113.25(110-27) 4360010-3 KJ=1157640.84KJA設(shè)備散熱面積（m2）；TW設(shè)備外表面溫度（）；T環(huán)境介質(zhì)溫度（）；操作過(guò)程持續(xù)時(shí)間（s）；對(duì)流傳熱系數(shù)W/(m2)當(dāng)空氣做自然對(duì)流，散熱層表面溫度為50350時(shí)，3 過(guò)程熱效應(yīng)Q3的計(jì)算：過(guò)程熱效應(yīng)可分為兩類：一類是化學(xué)過(guò)程熱效應(yīng)即化學(xué)反應(yīng)熱效應(yīng)；另一類是物理過(guò)程熱效應(yīng)。物料經(jīng)化學(xué)變化過(guò)程，除化學(xué)反應(yīng)熱效應(yīng)外，往往伴隨著物料狀態(tài)變化熱效應(yīng)，但本工藝流程中物理過(guò)程熱效應(yīng)較低，可忽略不計(jì)，故過(guò)程熱效應(yīng)可由下式計(jì)算：Q3= Qr= (1000505/462.

33、54 16362)=17863990KJ Qr化學(xué)反應(yīng)熱效應(yīng)KJQp物理過(guò)程熱效應(yīng)KJ（忽略不計(jì)）Qr可通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)化學(xué)反應(yīng)熱計(jì)算：Qr=1000GA/MAQrQr=2988+33446 (5190+2466)=-16362GA參與化學(xué)反應(yīng)的A物質(zhì)量Kg；MAA物質(zhì)的分子量。反應(yīng)體系中各物質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)焓為：KJ/mol乙 醇 2988 丙烯酸 33444 熱負(fù)荷Q2計(jì)算：Q2=（Q4+Q6）-（Q1+Q3）=1152121 KJ對(duì)于整個(gè)反應(yīng)釜系統(tǒng)而言: 表6.3 進(jìn)出反應(yīng)釜的熱量系統(tǒng)吸收的能量（KJ）系統(tǒng)放出的能量（KJ）2369497523694975Q1Q2Q3Q4Q5Q64678864115212

34、1178639902253733501157640從手冊(cè)查得：半煙煤熱量為29200KJ/Kg則酯化器所需煤量：378.45kg七 經(jīng)濟(jì)效益核算及其他（一）生產(chǎn)班制本工藝采用間歇操作，每日三班。勞動(dòng)定員配置參照國(guó)家有關(guān)企業(yè)勞動(dòng)定員標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行編制。生產(chǎn)班崗按工藝要求需要配置，管理人員、技術(shù)人員、銷售人員、按設(shè)計(jì)的組織結(jié)構(gòu)設(shè)置。共定員12人，其中工人9人，經(jīng)理一人，技術(shù)人員兩人。銷售人員10人，管理人員一人，工人工資及附加費(fèi)按10000元/人確定，一年要付給員工的費(fèi)用為45萬(wàn)。投資估算建設(shè)估算為200萬(wàn)元，其中：固定資產(chǎn)100萬(wàn)，無(wú)形資產(chǎn)40萬(wàn)，遞延資產(chǎn)15萬(wàn)，預(yù)備費(fèi)用45萬(wàn)。 （二） 財(cái)務(wù)評(píng)價(jià)表7

35、.1 原料和產(chǎn)品價(jià)格主 要 原 料產(chǎn) 品價(jià)格（元/噸）丙烯酸乙醇煤丙烯酸乙酯11000120040025000表7.2成 本 費(fèi) 用 表 費(fèi)用項(xiàng)目直接材料生產(chǎn)工人工資制造費(fèi)用管理費(fèi)用銷售費(fèi)用財(cái)務(wù)費(fèi)用資金（萬(wàn)元）6209.61805.4202產(chǎn)品銷售收入：1400 萬(wàn)元成本費(fèi)用：837萬(wàn)元毛收入： 563萬(wàn)元利稅：185.79萬(wàn)元投產(chǎn)一年后盈利：377.21萬(wàn)元（三）“三廢”處理1 廢水：生產(chǎn)過(guò)程中的廢水主要是來(lái)自酯化反應(yīng)中生成的水，經(jīng)多次中和后含有納鹽等雜質(zhì)的廢堿液，洗滌粗酯用的水。治理的方法首先是從工藝上減少?gòu)U水排放量。廢水先用活性污泥處理14天以后再采用藥劑破乳，混凝、絮凝、沉淀等工藝，然

36、后通過(guò)溶氣罐所釋放放出的大量微細(xì)氣泡的附著與托附作用，使破乳后油或其它雜質(zhì)的絮凝體迅速上浮，與水分離，再經(jīng)過(guò)過(guò)濾，吸附等工藝，使污水能得到更深度處理，從而進(jìn)行回收利用或排放。典型工藝流程如下：污水調(diào)節(jié)池反應(yīng)池沉淀池氣浮池過(guò)濾柱吸附罐處理水排放采用蒸汽加熱浮選法，利用蒸汽加熱破壞油類在水中的乳化體系，利用蒸汽加熱時(shí)產(chǎn)生的微小氣泡上升的浮力將油浮選出來(lái)。浮選出來(lái)的油通過(guò)調(diào)節(jié)溢流堰板將油收集到油箱中，下部?jī)艋^(guò)的脫脂液回到脫脂槽。經(jīng)該裝置處理過(guò)的脫脂液，油水分離效率達(dá)到80%-90%,脫脂槽中含油在10g/L以下，從而保證了生產(chǎn)的正常進(jìn)行。其流程為：脫脂液除油器油收油桶清液脫脂槽2 廢氣：因含有一些

37、低沸組分而帶有異味，采用填料式廢氣洗滌器用水洗滌出異味再排出。3 廢渣：如吸附有酯的脫色劑、固體雜質(zhì)等，采用焚燒的辦法處理。（四）設(shè)備及水電氣1設(shè)備 年產(chǎn)1000噸丙烯酸乙酯，需要原料罐一個(gè)回收醇罐一個(gè)酯化器兩個(gè),中和器一個(gè)水洗罐一個(gè)冷凝器2個(gè)脫色罐一個(gè)壓濾機(jī)2臺(tái)壓縮空機(jī)一臺(tái)W5真空泵2臺(tái)，45、51、76及相應(yīng)的閥門一批，作為料管、真空管、蒸汽管和水管：100150噸風(fēng)冷水塔2個(gè)，作為冷卻水循環(huán)使用裝置100伏安變電裝置一套。2 電:對(duì)輸入的動(dòng)力電源的要求：采用單回路，電壓為380伏，頻率為50赫茲，允許波動(dòng)范圍為2%。電器設(shè)備對(duì)電源的要求：1） 對(duì)于電動(dòng)機(jī)，使用280伏交流電。2） 正常照

38、明用220/380伏交流電，事故照明用220伏直流電。3） 電氣部分控制、信號(hào)及繼點(diǎn)保護(hù)用220伏直流電。4） 儀表電源100伏和24伏。3 冷卻水:1) 溫度 供水溫度為常溫，回水溫度為進(jìn)水溫度+10度。2) 壓力 回水壓力：對(duì)于循環(huán)冷卻水要求回水能直接流到冷卻塔塔頂，不另設(shè)接力泵，因此回水壓力設(shè)為0.3MPa。供水壓力：考慮到回水壓力加上熱交換阻力和管道系統(tǒng)阻力，因此取0.5MPa。3) 污垢系數(shù)：根據(jù)水質(zhì)處理費(fèi)用和熱交換費(fèi)用決定污垢系數(shù)為0.000385（m2.h.）/k.j。加熱蒸汽根據(jù)項(xiàng)目生產(chǎn)屬甲級(jí)防火，注意跑，冒，漏，滴現(xiàn)象發(fā)生，在生產(chǎn)區(qū)內(nèi)動(dòng)火要先做準(zhǔn)備工作，作好安全防護(hù)工作。酸、

39、堿乃腐蝕物，操作時(shí)要有防護(hù)面具，慎重?zé)齻仁鹿拾l(fā)生。（五）注意事項(xiàng)1 反應(yīng)釜1） 反應(yīng)釜一般用耳架支持在建筑物臺(tái)大梁上。對(duì)于大型、重量大的或震動(dòng)大的設(shè)備，要用支架直接支持在地面或樓面上。2） 兩臺(tái)以上相同的反應(yīng)釜應(yīng)盡可能的排成一直線。反應(yīng)器之間的距離，根據(jù)設(shè)備大小，附屬設(shè)備和管道具體情況而定。管道閥門應(yīng)盡可能集中布置在反應(yīng)器一側(cè)，以便于操作。3） 有攪拌器的反應(yīng)器，其上部應(yīng)安裝起吊設(shè)備以便于安裝和檢修。小型的反應(yīng)器如不設(shè)起吊設(shè)備，則必須設(shè)置吊鉤，以便臨時(shí)設(shè)置起吊設(shè)備。設(shè)備頂端與建筑物間必須留出足夠的高度以便于抽出攪拌器。4） 樓板布置的反應(yīng)器，要設(shè)置出料閥門操作臺(tái)；反應(yīng)物黏度大，或含有固體物料

40、的反應(yīng)器，要考慮疏通堵塞和管道清洗問(wèn)題。5） 應(yīng)釜底部出口離地面高度：物料從底部出料口自流進(jìn)離心機(jī)，要有11.5米的距離；底部不設(shè)出料口，有人通過(guò)時(shí)，底部離基準(zhǔn)面最小距離為1.8米，攪拌器安裝在設(shè)備底部時(shí)，設(shè)備必不可少應(yīng)留出抽取攪拌軸的空間，凈空高度不小于攪拌軸的長(zhǎng)度。6）易爆的反應(yīng)器，特別是反應(yīng)激烈、易出事故的反應(yīng)器，布置時(shí)要考慮足夠的安全措施。2 換熱器1） 多臺(tái)換熱氣器，通常是按流程成組安裝，多組換熱器應(yīng)排列成行，并使管箱管口處于同一垂直面上，既便于配管和節(jié)約清管檢修用地，又保持整齊美觀。2）熱器與換熱器，換熱器與其它設(shè)備之間至少要留出1m的水平距離，位置受限時(shí)，最少也不得少于0.6m。

41、3） 定管板式換熱器的周圍要留有清除污垢的空地。（浮頭式換熱器更要考慮抽出管束的位置）4）換熱器的布置高度要滿足工藝配管的要求，并適當(dāng)?shù)牧粲杏嗟亍?）換熱器重疊布置，相互支承，但最多不宜超過(guò)三層。3 儲(chǔ)罐1）立式儲(chǔ)罐布置時(shí)，按罐外壁取齊，臥式儲(chǔ)罐按封頭切線取齊。2）在室外布置易揮發(fā)液體儲(chǔ)罐時(shí)，應(yīng)設(shè)置噴淋冷卻設(shè)備。3）進(jìn)出料接管，儀表應(yīng)盡量集中于一側(cè)，另一側(cè)共通道與檢修用。4）儲(chǔ)罐與儲(chǔ)罐之間的距離，除應(yīng)遵守“建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)定”TJ16-74（試行）中的有關(guān)規(guī)定外，在沒(méi)有閥門或儀表時(shí)，容器之間的通道應(yīng)不小于750mm，有閥門或儀表時(shí)，應(yīng)保證前述操作通道凈寬不小于1m，在有限長(zhǎng)度內(nèi)，均勻布置多個(gè)儲(chǔ)罐

42、時(shí)，如果保證前述間距有困難，則可把兩個(gè)儲(chǔ)罐作為一組緊靠在一起布置，縮小其間距而加大與另一組或一個(gè)儲(chǔ)罐的間距，以便于操作、安裝與檢修。易燃，可燃液體儲(chǔ)罐周圍應(yīng)按規(guī)定設(shè)置放火堤。儲(chǔ)存腐蝕性物料灌區(qū)的地平應(yīng)作防腐處理。立式儲(chǔ)罐的安裝高度，應(yīng)根據(jù)管道和輸送泵的凈正吸入壓頭要求決定。臥式儲(chǔ)罐安裝高度按上述條件確定外，對(duì)多臺(tái)不同大小的儲(chǔ)罐，其底部適宜布置在同一高度上。立式儲(chǔ)罐的入孔，若置于罐側(cè)，其離地高度應(yīng)不大于800mm，若置于罐頂應(yīng)設(shè)檢修平臺(tái)。多個(gè)儲(chǔ)罐設(shè)聯(lián)合檢修平臺(tái)，單只儲(chǔ)罐設(shè)置上下爬梯。有攪拌器的儲(chǔ)罐，必要時(shí)需要設(shè)置能安裝修理攪拌器的起吊措施。4 泵1） 小型車間生產(chǎn)用的泵多數(shù)安裝在抽吸設(shè)備附近。大

43、中型車間用的泵，數(shù)量較多的，有可能集中布的，應(yīng)集中布置。2） 中布置時(shí)應(yīng)泵應(yīng)排成一條直線。泵的頭部應(yīng)集中于一側(cè)，也可背靠背的排成兩排，驅(qū)動(dòng)設(shè)備應(yīng)面向通道。3） 泵與泵之間的距離應(yīng)視泵的大小而定，一般不適宜小于0.7米，雙排泵之間的間距不適宜小于2米，泵與墻距至少為1.2米，以利通行。4） 應(yīng)該布置在高出地面150mm的基礎(chǔ)上。多臺(tái)泵應(yīng)置于同一基礎(chǔ)上，且基礎(chǔ)必須有坡度，以便泄露物流出?；A(chǔ)四周應(yīng)考慮排液溝及沖洗用的排水溝。（六）結(jié)論1 丙烯酸乙酯是具有良好經(jīng)濟(jì)效益的精細(xì)工產(chǎn)品，是現(xiàn)代工業(yè)中最常見(jiàn)的一種涂料劑，用途廣泛，市場(chǎng)需求較大，有良好的生產(chǎn)背景。2 本工藝采用在催化劑和阻聚劑的作用下，乙醇與

44、丙烯酸（簡(jiǎn)稱AA）經(jīng)直接酯化合成丙烯酸乙酯，生產(chǎn)技術(shù)先進(jìn)（產(chǎn)物顏色較淺，產(chǎn)品質(zhì)量好，而且可以多次套用），雖然采用酸性催化劑且需減壓進(jìn)行，但反應(yīng)快，成本較低，產(chǎn)品質(zhì)量較好，只要注意環(huán)境保護(hù)，該工藝還是實(shí)用的。此套生產(chǎn)工藝流程，操作和設(shè)備都較簡(jiǎn)單，產(chǎn)品轉(zhuǎn)化率較高，且收效甚快，適合中小型鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)選用，該工藝已在國(guó)內(nèi)被大規(guī)模應(yīng)用 ，是一套比較成熟的工藝。該工藝的產(chǎn)品表面光澤悅目，產(chǎn)品質(zhì)量好，回收醇品質(zhì)好。3 采用間歇式生產(chǎn)工藝，設(shè)備簡(jiǎn)單，改變生產(chǎn)品種容易，本工藝經(jīng)過(guò)酯化、中和，脫醇、脫色等處理過(guò)程值得成品。財(cái)務(wù)估價(jià)顯示：項(xiàng)目建成達(dá)產(chǎn)后，總投資800萬(wàn)，每年贏利377萬(wàn)元，投資回收期為4年。由此可看出工

45、藝的投資收益高，經(jīng)濟(jì)效率好。4 本工藝因中和水洗徹底，加之采用零腐蝕的高合金鋼才，設(shè)備被腐蝕的可能性極小，克服了以往方法 的“三廢”污染。A廢氣只有鍋爐煙氣經(jīng)二級(jí)除塵，一級(jí)堿洗洗除SO2含塵濃度可降至50mg/Nm3以下，達(dá)到鍋爐大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)（GB1327-2001）中一類區(qū)標(biāo)準(zhǔn)；B廢水來(lái)自反應(yīng)裝置的母液和洗滌廢水、趁件生活廢水、地面沖洗水?dāng)M先合并排至污水處理站，進(jìn)行中和處理，處理后的廢水PH在6.5-7.0間，可達(dá)標(biāo)排放；C廢渣也只是鍋爐排爐渣，可用于燒結(jié)磚或鋪路等，是較好的基建材料。本工藝產(chǎn)生的鍋爐排爐渣與鍋爐房原由爐渣，可一并出售給磚廠，變廢為寶。綜上所述，本設(shè)計(jì)是可行的，并且很有

46、建設(shè)價(jià)值。八 主要參考書目1 黃家明.特種橡膠在我國(guó)橡膠制品中的應(yīng)用與發(fā)展J.橡膠工業(yè)，2000，47(2)：9495。2 吳弛，陳朝暉，羅東山等.二段硫化對(duì)聚丙烯酸酯橡膠結(jié)構(gòu)與性能影響 J.橡膠工業(yè)，1997，44(5)：579。3 Varshney S K,Teyssie P. Anionic polymerization of acrylicmono -mersJ .Macromolecules，1991,24:4997。4 夏正宇,付志峰等.丙烯酸酯類熱塑彈性體J.合成橡膠工業(yè)，2003，26(3)： 129135。5 鄭詩(shī)建，王聚淵，馬恩弟.丙烯酸橡膠與PVC共混體系特性研究J.特種

47、橡膠制品，2000，21(2)：8。6 劉玉強(qiáng).丙烯酸酯橡膠的共混改性J.橡膠工業(yè)，2001，48(3)：1771807 唐坤明.聚丙烯酸橡膠/氯醚橡膠共混物性能研究J.橡膠工業(yè)，1998，45(4)：209。8 張軍，徐秀寶.氟橡膠/丙烯酸酯橡膠共混改性性能J.合成橡膠工業(yè)，1999，22(1)：30。 9 吳化閣.關(guān)于汽車膠的可靠性能評(píng)價(jià)J.世界橡膠工業(yè)，2003，31(3)：4652。10 Coran A Y, Patei R P, Williams D. Rubber-Thermoplastic compositionJ. Rubber Chem Technol,1992,55:116

48、。11塚田和男.2001年低調(diào)推移J,(日)化學(xué)經(jīng)濟(jì)2002;(3月臨時(shí)增刊)57-58.。12 Aldrich Calalog. Handbook of Eine Chtrnicds (1988-1989)26,061-4, 6894.。13蔡紀(jì)寧、張秋翔編，化工設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ)設(shè)計(jì)指導(dǎo)書，化學(xué)工業(yè)出版社，2000。14刁玉瑋、王立業(yè)編，化工設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ)（第四版），大連理工大學(xué)出版社，2000。15農(nóng)藥第41卷第6期（2002），19-20。16 楊志才主編，化工生產(chǎn)中的間歇過(guò)程、原理、工藝及設(shè)備，化學(xué)工業(yè)出版社，2001。17 楊春暉、郭亞軍主編，精細(xì)化工過(guò)程與設(shè)備，哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社，20

49、00。18 時(shí)鈞、汪家鼎、余國(guó)瓊、陳敏恒主編，化學(xué)工程手冊(cè)（第二版），化學(xué)工業(yè)出版社，1996。19 渠川瑾編，反應(yīng)釜，高等教育出版社，1992。致 謝 首先，本工作是在我的導(dǎo)師肖志海老師的親切關(guān)懷下完成的，從課題的選定到工藝合成路線、設(shè)備以及附屬設(shè)備的工藝尺寸和選型的確定，肖老師都予以悉心的指導(dǎo)。一個(gè)學(xué)期來(lái)，肖老師在學(xué)業(yè)和生活上都給予我極大的關(guān)懷與幫助，他淵博的知識(shí)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目蒲芯?、寬容平和的性格都令我難以忘懷，在此僅表示我崇高的敬意和真心的謝意！本課題組的魏剛，周國(guó)梁等同學(xué)所做的工作、提出的寶貴意見(jiàn)使我的畢業(yè)設(shè)計(jì)能夠得以順利的完成，這里一一并表示謝意！ 經(jīng)歷了幾個(gè)月的時(shí)間，在老師的精心指導(dǎo)

50、和全組成員的共同努力下，我們完成了工藝技術(shù)方案的選擇、工藝流程設(shè)計(jì)、物料衡算、能量衡算、工藝設(shè)備的設(shè)計(jì)與選型、設(shè)備布置的設(shè)計(jì)、管路設(shè)計(jì)、非工藝設(shè)計(jì)項(xiàng)目的考慮、編寫設(shè)計(jì)說(shuō)明書及圖表等內(nèi)容。在設(shè)計(jì)的每一個(gè)階段，我們都經(jīng)過(guò)討論，綜合考慮了技術(shù)的合理性和先進(jìn)性、資源情況、工藝現(xiàn)有水平、安全可靠性及經(jīng)濟(jì)等多方面的因素，處理了大批的數(shù)據(jù)并按生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行了多方面的優(yōu)化，得出最終方案而完成設(shè)計(jì)任務(wù)。 我們首先進(jìn)行了物料衡算，主要設(shè)備反應(yīng)釜筒體內(nèi)徑、高度、壁厚和上、下封頭選取型、熱量衡算與傳熱面積校核、非主要設(shè)備計(jì)算與選型、接管和法蘭的選擇。在計(jì)算與選型過(guò)程中，我們充分發(fā)揮了團(tuán)隊(duì)合作精神，查找了大量的數(shù)據(jù)與資料

51、，然后設(shè)計(jì)并繪出年生產(chǎn)1000噸丙烯酸乙酯車間的物料流程圖和帶控制點(diǎn)的工藝流程圖，對(duì)車間、設(shè)備平面、立面布置圖和管路空視圖，進(jìn)一步鞏固了化工工程制圖所學(xué)的知識(shí)，初步將其中所學(xué)知識(shí)運(yùn)用于實(shí)踐中。我們?cè)谠O(shè)計(jì)過(guò)程中也存在許多不足之處。首先，由于資料不足，在查找數(shù)據(jù)時(shí)耗費(fèi)大量時(shí)間并帶來(lái)諸多不便；其次，由于設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)的缺乏，使得對(duì)某些數(shù)據(jù)按工業(yè)生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)取值不合理，導(dǎo)致計(jì)算過(guò)程耗費(fèi)過(guò)多時(shí)間。此外，由于其他相關(guān)方面知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)的不足，使我們?cè)谠O(shè)備安裝，原料產(chǎn)品的運(yùn)輸，儀表選擇與控制，經(jīng)濟(jì)性，環(huán)境保護(hù)等方面考慮不周。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，在老師的精心指導(dǎo)下，在組員們團(tuán)結(jié)協(xié)作充分發(fā)揮創(chuàng)新精神的努力下，我們順利完成了此次畢業(yè)

52、設(shè)計(jì)。在此，對(duì)指導(dǎo)教師的辛苦勞動(dòng)，我們?cè)俅伪硎靖兄x！附錄：一HS/DI值大致如：表51幾種反應(yīng)釜的HS/DI值種類釜內(nèi)物料類型HS/DI值一般反應(yīng)釜液-固相或液-液相物類氣-液相物料11.31-2發(fā)酵釜類1.7-2.5附錄：二公稱直徑DN（mm）曲面高度h1(mm)直邊高度h2(mm)內(nèi)表面積Fh(mm2)容積Vh(mm3)（1300）3252540501.931.992.030.3210.3410.35414003592540502.232.292.330.3980.4210.436(1500)3752540502.552.622.670.4870.5130.5301600400254050

53、2.892.973.020.5870.6170.637（1700）4252540503.253.343.390.7000.7340.75718004502540503.643.733.780.8260.8660.889（1900）47525404.054.140.9711.0120005002540504.484.574.631.131.181.20英文原文Ethylene recovery from ethyl acrylate processAbstract Unreacted ethylene contained in a gaseous light ends stream derived from a process for the production of ethyl acrylate from ethylene and acrylic acid utilizing a sulfuric acid catalyst, is recovered by inti