年產(chǎn)5500噸丙烯酸懸浮聚合間歇操作工藝的設計

武漢工程大學郵電與信息工程學院課程設計說明書PAGEPAGE28武漢工程大學郵電與信息工程學院課程設計說明書 論文題目：年產(chǎn)5500噸丙烯酸懸浮聚合間歇操作工藝的設計學號：學生姓名：專業(yè)班級：07高分子材料01班指導教師：總評成績：2011年1月武漢工程大學郵電與信息工程學院課程設計說明書ⅰ目錄TOC\o"1-2"\h\z\u摘要 IAbstract II第1章 文獻綜述 11.1 丙烯酸 11.2 高吸水樹脂 31.3 反相懸浮聚合 5第2章 工藝流程設計 72.1工藝流程簡介 72.2工藝流程的分析 8第3章 物料衡算 103.主要原料丙烯酸的投料量 103.2中和罐物料衡算 103.3NaOH溶液調(diào)配罐物料衡算 123.4分散介質(zhì)調(diào)配罐物料衡算 133.5聚合反應器物料衡算 143.6引發(fā)劑調(diào)配罐物料衡算 153.7整理并校核計算結(jié)果 16第4章設計小結(jié) 18致謝 19附錄 21參考文獻 20PAGEI摘要本次設計采用反相懸浮液法進行丙烯酸-丙烯酸鈉共聚物的工藝設計。設計過程中對丙烯酸、高吸水性樹脂、反相懸浮液法的基本性能、用途、國內(nèi)外發(fā)展狀況、發(fā)展趨勢等進行了系統(tǒng)的綜述。然后對工藝流程進行了簡單的分析及設計，聚合工藝過程按一下順序：原料準備工序、聚合工序、分離工序、聚合物后處理工序。以丙烯酸和氫氧化鈉為原料，對各個聚合工序做物料衡算并簡述其工藝流程。最終，利用AutoCAD繪制工藝流程圖和物料平衡關(guān)系圖。關(guān)鍵詞：反相懸浮液；丙烯酸-丙烯酸鈉共聚；物料衡算；工藝流程武漢工程大學郵電與信息工程學院課程設計說明書AbstractInchemicalproduction,Polymerizationofacrylicacidmostlybysuspensionpolymerizationofmulti-batchoperationoftheproductionprocess.Tcessmainlycomposedofthefollowingprocesses:rawmaterialpreparationprocess,thepolymerizationprocess,polymerpost-processingwork,thedesignprocessinthismajorpolymerizationprocessisdesigned,inthedesignprocesspolymerizationprocessinwhichmaterialsshouldalsobeaccountedfor.Drawprocessflowdiagramandmaterialbalancediagram。Keywords:Inversesuspension；Copolymerzation；Materialbalance；Initiatorprocess文獻綜述丙烯酸1.1.1丙烯酸的用途丙烯酸及其酯類作為高分子化合物的單體，世界總產(chǎn)量已超過百萬噸，而由其制成的聚合物和共聚物(主要是乳液型樹脂)的產(chǎn)量將近500萬噸。這些樹脂的應用遍及涂料，塑料、紡織、皮革、造紙、建材，以及包裝材料等眾多部門。丙烯酸及其酯類可供有機合成和高分子合成，而絕大多數(shù)是用于后者，并且更多地是與其他單體，如乙酸乙烯、苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯等進行共聚，制得各種性能的合成樹酯、功能高分子材料和各種助劑等[1]。其主要應用領(lǐng)域有：=1\*Arabic1.經(jīng)紗上漿料：由丙烯酸、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯腈、聚丙烯酸銨等原料配制的經(jīng)紗上漿料，比聚乙烯醇上漿料容量退漿，節(jié)省淀粉。=2\*Arabic2.膠粘劑：用丙烯酸、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸-2-乙基己酯等共聚乳膠，可作靜電植絨、植毛的膠粘劑，其堅牢性和手感好。=3\*Arabic3.水稠化劑：用丙稀酸和丙烯酸乙酯共聚物制成高分子量的粉末。可作稠化劑，用于油田，每噸產(chǎn)品可增產(chǎn)500t原油，對老井采油效果較好。=4\*Arabic4.銅版紙涂飾劑：用丙烯酸、丙烯酸丁酯、丙烯酸-2-乙基己酯、苯乙烯等四元共聚乳膠作銅版紙涂料，保色不泛黃，印刷性能好，不粘輥，比丁苯膠乳好可節(jié)省干酷素。=5\*Arabic5.聚丙烯酸鹽類：利用丙烯酸可生產(chǎn)各種聚丙烯酸鹽類產(chǎn)品(如銨鹽、鈉鹽、鉀鹽、鋁鹽、鎳鹽等)。用作凝集劑、水質(zhì)處理劑、分散劑、增稠劑、食品保鮮劑耐酸堿干燥劑，軟化劑等各種高分子助劑。1.2.2丙烯酸的需求近10年多來,我國丙烯酸工業(yè)發(fā)展很快,但仍不能滿足迅速增長的市場需求,1996年供需缺口為2.38萬噸，2021年上升至5.37萬噸，2021年17.84萬噸。國內(nèi)自給率呈逐年下降趨勢，由1996年的80%降至2021年的44%，對進口依賴度相應由20%增加到56%。但此后由于新建裝置投產(chǎn),對進口依存度呈下降趨勢，由2021年42.3%下降至2021年40.3%、2021年19.9%、2021年9.6%和2021年8.2%。丙烯酸進口量由1996年2080噸增加到2021年6.71萬噸、2021年10.88萬噸、2021年10.97萬噸和2021年11.40萬噸,由于產(chǎn)量大幅增長，2021年進口量下降到10.11萬噸，2021和2021年進口量分別下降到5.26萬噸和5.12萬噸。表2列出近年我國丙烯酸產(chǎn)量、進出口量和消費量。表1-1近年我國丙烯酸進出口量和表觀消費量，單位：萬噸年份產(chǎn)量進口量出口量表觀消費量.......據(jù)分析，建筑、紡織、包裝材料和衛(wèi)生材料領(lǐng)域?qū)⒊蔀橹袊┧狨ナ袌鑫磥戆l(fā)展的四大驅(qū)動力。中國居民住房條件和人均居住面積將會進一步改善和提高，住宅建設快速發(fā)展，對丙烯酸乳膠建筑涂料和建筑密封膠的需求量將會大幅增長。建筑行業(yè)仍將是我國丙烯酸及酯的主要消費領(lǐng)域。丙烯酸及酯在建筑涂料和膠粘劑方面的開發(fā)應用前景非常好，其中丙烯酸2-乙基己酯主要用于生產(chǎn)膠粘劑，聚丙烯酸乙酯則主要用于生產(chǎn)涂料。丙烯酸酯類建筑乳液產(chǎn)品因性能優(yōu)異和對環(huán)境友好，可用作內(nèi)、外墻涂料，深受用戶青睞。預計2021年我國建筑涂料需求量將達280萬噸，配套的通用丙烯酸酯消費量為30萬噸。化纖工業(yè)已成為國民經(jīng)濟主導產(chǎn)業(yè)和外向型產(chǎn)業(yè)。預計到2021年，中國紡織服裝出口額將達到1200億美元，約占世界紡織品出口總額的30%?；w和紡織服裝業(yè)發(fā)展及產(chǎn)品檔次提高，對丙烯酸酯類高檔紡織漿料、涂料印花漿和加工用膠粘劑等需求必將大幅增長[2]。隨著中國包裝材料業(yè)迅速發(fā)展，包裝膠粘帶用丙烯酸酯類膠粘劑需求量將不斷增長。2021年，中國壓敏膠粘劑制品（膠帶及標簽)產(chǎn)量約為62億m2，共消耗丙烯酸酯類壓敏膠34萬噸。預計今后中國壓敏膠需求增速將高達20%。隨著中國居民生活水平不斷提高，衛(wèi)生材料需求量日益擴大。預計上述衛(wèi)生用品年均需求增速為12%～13%，到2021年對高吸水性樹脂的需求量將達8萬噸，將極大地拉動丙烯酸及酯的消費。國家限制或禁止使用磷酸鹽類助洗劑，洗滌劑行業(yè)推行無磷化，將大大促進聚丙烯酸鈉鹽的發(fā)展。目前我國聚丙烯酸鈉鹽類助洗劑年消費量僅約為6000噸，若全國洗滌劑實現(xiàn)無磷化，按添加量1%計，聚丙烯酸鈉鹽類年用量可達3萬噸，市場潛力巨大。在汽車工業(yè)，丙烯酸酯橡膠具有耐熱、耐老化、耐油、耐臭氧、抗紫外線等性能，廣泛應用于各種高溫、耐油環(huán)境中，特別是用于汽車曲軸、閥桿、汽缸墊、液壓輸油管等。過去丁腈橡膠和氯丁橡膠制備的傳統(tǒng)汽車配件已不能適應現(xiàn)代汽車的要求，將逐漸被性能優(yōu)異的丙烯酸酯橡膠所替代[3]。2021年國內(nèi)汽車工業(yè)對丙烯酸酯橡膠需求量達8700噸，2021年將達1.3萬噸。綜上所述，受建筑、紡織、包裝和衛(wèi)生材料領(lǐng)域拉動，中國丙烯酸酯市場未來仍將高速發(fā)展。2021年中國丙烯酸酯需求量達到72萬噸，2021年中國丙烯酸酯需求量達84萬噸，2021年需求量達88萬噸，占世界總消費量的26%；2021年和2021年需求量將分別達到116萬噸和170萬噸，2021年消費量約占世界總消費量的31.4%，屆時中國將成為名副其實的世界丙烯酸消費大國。高吸水樹脂1.2.1高吸水樹脂的性能高吸水樹脂(SuperAbsorbentPolymer，SAP)是一種新型功能高分子材料。它具有吸收比自身重幾百到幾千倍水的高吸水功能，并且保水性能優(yōu)良，一旦吸水膨脹成為水凝膠時，即使加壓也很難把水分離出來。因此，它在個人衛(wèi)生用品、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、土木建筑等各個領(lǐng)域都有廣泛用途。高吸水樹脂是一類含有親水基團和交聯(lián)結(jié)構(gòu)的大分子，最早由Fanta等采用淀粉接枝聚丙烯腈再經(jīng)皂化制得。按原料劃分，有淀粉系(接枝物、羧甲基化等)、纖維素系(羧甲基化、接枝物等)、合成聚合物系(聚丙烯酸系、聚乙烯醇系、聚氧乙烯系等)幾大類。其中聚丙烯酸系高吸水樹脂較淀粉系及纖維素系相比，具有生產(chǎn)成本低、工藝簡單、生產(chǎn)效率高、吸水能力強、產(chǎn)品保質(zhì)期長等一系列優(yōu)點，成為當前該領(lǐng)域的研究熱點。目前世界高吸水樹脂生產(chǎn)中，聚丙烯酸系占到80%。高吸水樹脂一般為含有親水基團和交聯(lián)結(jié)構(gòu)的高分子電解質(zhì)。吸水前，高分子鏈相互靠攏纏在一起，彼此交聯(lián)成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，從而達到整體上的緊固。與水接觸時，水分子通過毛細作用及擴散作用滲透到樹脂中，鏈上的電離基團在水中電離。由于鏈上同離子之間的靜電斥力而使高分子鏈伸展溶脹。由于電中性要求，反離子不能遷移到樹脂外部，樹脂內(nèi)外部溶液間的離子濃度差形成反滲透壓。水在反滲透壓的作用下進一步進入樹脂中，形成水凝膠。同時，樹脂本身的交聯(lián)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)及氫鍵作用，又限制了凝膠的無限膨脹。當水中含有少量鹽類時，反滲透壓降低，同時由于反離子的屏蔽作用，使高分子鏈收縮，導致樹脂的吸水能力大大下降。通常，高吸水樹脂在0.9%NaCl溶液中的吸水能力只有在去離子水中的1/10左右。吸水和保水是一個問題的兩個方面，林潤雄等對此進行了熱力學探討。在一定溫度和壓力下，高吸水樹脂能自發(fā)地吸水，水進入樹脂中，使整個體系的自由焓降低，直到平衡。若水從樹脂中逸出，使自由焓升高，則不利于體系的穩(wěn)定。差熱分析表明，高吸水樹脂吸收的水在150℃以上仍有50%封閉在凝膠網(wǎng)絡中。因此，常溫下即使施加壓力，水也不會從高吸水樹脂中逸出，這是由高吸水樹脂的熱力學性質(zhì)決定的。高吸水聚合物是上世紀60年代末發(fā)展起來的。1961年美國農(nóng)業(yè)部北方研究所首次將淀粉接枝于丙烯腈，制成一種超過傳統(tǒng)吸水材料的HSPAN淀粉丙烯腈接枝共聚物。1978年日本三洋化成株式會社率先將高吸水聚合物用于一次性尿布，從此引起了世界各國科學工作者的高度重視。上世紀70年代末，美國UCC公司提出用放射線處理交聯(lián)各種氧化烯烴聚合物，合成了非離子型高吸水聚合物，其吸水能力達到2021倍，從而打開了合成非離子型高吸水聚合物的大門。1983年，日本三洋化成又采用丙烯酸鉀在甲基二丙烯酰胺等二烯化合物存在下，進行聚合制取高吸水聚合物。之后，該公司又連續(xù)制成了各種改性聚丙烯酸和聚丙烯酰胺組合的高吸水聚合物體系。上世紀末，各國科學家又相繼進行開發(fā)，使高吸水聚合物在世界各國迅速發(fā)展。目前，已形成日本觸媒、三洋化成和德國Stockhausen公司三大生產(chǎn)集團三足鼎立態(tài)勢，它們控制著當今世界70％的市場，彼此之間又以技術(shù)合作方式進行國際性聯(lián)合經(jīng)營，壟斷世界所有國家的高吸水聚合物銷售權(quán)。1.2.2高吸水樹脂用途目前其主要用途仍然是衛(wèi)生用品，約占市場總量的70％左右。由于聚丙烯酸鈉高吸水樹脂吸水能力很大，并具有優(yōu)異的保水性能，所以作為土壤保水劑在農(nóng)業(yè)、林業(yè)方面應用范圍很廣。如果在土壤中加入少量的高吸水性聚丙烯酸鈉，就能提高某些豆類的發(fā)芽率和豆苗的抗旱能力，使土壤的透氣性能增強。另外，由于高吸水樹脂的親水性及優(yōu)良的防霧性和抗結(jié)露性能，所以又可作為新的包裝材料。利用高吸水聚合物獨特性能制成的包裝薄膜可有效地保持食品鮮度。在化妝品中加入少量的高吸水聚合物，還可使其乳液粘度增大，是一種理想的增稠劑。利用高吸水聚合物只吸水不吸油或有機溶劑的特點，在工業(yè)上又可作為脫水劑。由于高吸水聚合物具有無毒、對人體無刺激性、無副反應、不引起血液凝固等特點，近年來，已被廣泛應用于醫(yī)藥領(lǐng)域。例如，用于含水量大、使用舒適的外用軟膏；生產(chǎn)能吸收手術(shù)及外傷出血和分泌液，并可防止化膿的醫(yī)用繃帶及棉球；制造能使水分和藥劑通過而微生物不能透過的抗感染性人造皮膚等。1.2.3高吸水樹脂發(fā)展趨勢隨著科學技術(shù)的發(fā)展，環(huán)境保護已越來越受到人們的關(guān)注。如果將高吸水聚合物裝入到一個可溶于污水的袋中，并將此袋浸入污水中，當袋子被溶解后，高吸水聚合物就可迅速地吸收液體而使污水固體化。在電子工業(yè)中，高吸水聚合物還可用作濕度傳感器、水分測量傳感器及漏水檢測器等。高吸水聚合物可作為重金屬離子吸附劑及吸油材料等。近年來，國內(nèi)外有關(guān)交聯(lián)聚丙烯酸耐鹽性高分子吸水樹脂的制備方法有很多報道，如于祖榮等提出采用甲醇對樹脂進行處理；任敬福、張林香等采用活化高嶺土作為樹脂添加劑；Bailey等采用纖維素酯或醚和丙烯酸酯接枝共聚；Rebre、小林隆俊采用了不同的懸浮穩(wěn)定劑。這些研究雖然在一定程度上提高了所制備的高吸水樹脂的耐鹽性但是仍沒有解決吸鹽水能力不強的問題，且有的方法后處理工藝復雜，提高了樹脂的成本?？傊?，高吸水聚合物是一種用途非常廣泛的高分子材料，大力開發(fā)高吸水聚合物樹脂具有巨大的市場潛力。今年在我國北方大部分地區(qū)干旱少雨的情況下，如何進一步推廣和使用高吸水聚合物，是擺在農(nóng)業(yè)和林業(yè)科技工作者面前的一項迫切任務。在西部大開發(fā)戰(zhàn)略實施過程中，在改良土壤的工作中，大力開發(fā)和應用高吸水聚合物的多種實用功能，具有現(xiàn)實的社會效益和潛在的經(jīng)濟效益。高吸水樹脂是一種新型功能高分子材料，在工業(yè)上具有廣泛的用途。由于其高的吸水和保水性能，近年來在種苗培育以及困難立地造林領(lǐng)域正越來越受到關(guān)注。但傳統(tǒng)的高吸水樹脂普遍存在吸收純水能力較強而吸收鹽水能力不足的問題，限制了高吸水樹脂在農(nóng)林領(lǐng)域的應用[4]。從組成來說，高吸水樹脂主要有丙烯酸接枝淀粉(纖維素)類和聚丙烯酸鹽兩大類。其中，后者因為制備工藝相對簡單、穩(wěn)定性高、不易霉變，是目前市場超強吸水樹脂的主要品種。反相懸浮聚合迄今已開發(fā)出來的高吸水性樹脂有淀粉類、纖維素類和合成樹脂類。淀粉類制備工藝復雜、產(chǎn)品耐熱性能差、易腐爛變質(zhì)、不易貯存。纖維素類吸水性能相對較差，而合成樹脂類(尤其是聚丙烯酸)則具有原料來源豐富、合成工藝簡單、能夠防霉防變、吸水率高等優(yōu)點，是當前市場上占絕對優(yōu)勢的品種。聚丙烯酸鹽類高吸水性樹脂主要采用溶液聚合法和反相懸浮法合成。如果聚合物不溶于單體溶液里，液滴中就會形成沉淀，這樣就會形成不透明且通常為非規(guī)則形狀的顆粒。而如果形成的聚合物部分溶于單體溶液中，那最終產(chǎn)物的組成就很難預測了。聚合產(chǎn)生的顆?？梢詰糜诤芏嗉夹g(shù)中，比如模塑。然而它們的最大應用還是在色譜分離領(lǐng)域中作為分離材料（比如離子交換樹脂，酶固載支撐材料）得以應用。這種應用通常需要大的比表面積，即在珠狀顆粒內(nèi)部結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生所需要尺寸大小的孔洞。聚合物珠子怎樣才可以做到內(nèi)部有孔可以在單體相中引入一種惰性稀釋劑，也可以叫它做致孔劑。聚合結(jié)束后將它提取出來。其它添加劑可以包括紫外穩(wěn)定劑（芳香酮或芳香酯），熱穩(wěn)定劑（乙烯氧衍生物，無機金屬鹽），模潤滑劑以及泡沫劑[5]。其中反相懸浮法具有反應熱易排除、聚合過程穩(wěn)定、能夠直接得到粒狀產(chǎn)品、無須粉碎工序、產(chǎn)品易干燥、產(chǎn)物的綜合吸水性能好等優(yōu)點，采用反相懸浮法能夠合成醫(yī)療衛(wèi)生用品所需的高品質(zhì)吸水性樹脂，在我國具有廣闊的應用前景。工藝流程設計=3.12.1工藝流程簡介圖2.1丙烯酸反相懸浮聚合間歇操作物料平衡關(guān)系圖化工設計就是在建造化工生產(chǎn)裝置之前，根據(jù)一定的任務要求，將化工裝置的生產(chǎn)過程全部用圖紙、表格、文字說明等方式概述出來的過程及結(jié)果。來自中的純丙烯酸用原料泵分批加入中。NaOH水溶液的濃度為，在中被稀釋成濃度為的溶液，然后按一定比例緩慢加入中與丙烯酸進行中和反應，得到中和度為的丙烯酸與丙烯酸鈉混合物（簡稱單體），再加入適量水，得到單體濃度為的溶液。正庚烷與一定量的分散穩(wěn)定劑在中進行配制得到分散液，其按比例與單體溶液共同進入反應器中，然后加入在中配制好的引發(fā)劑濃度為的水溶液[6]。反應大約進行2.5小時。反應結(jié)束后，聚合物混合液被送至分離工序及后處理工序進行分離、干燥、包裝等處理，得到最終產(chǎn)物。正庚烷經(jīng)蒸餾處理后循環(huán)使用。=3.12.2工藝流程的分析2.2.1反應方程式=1\*GB3①在、、中是單純的物料混合配制，無相變化與化學變化。=2\*GB3②在中的丙烯酸被中和，中和反應方程式如下：=3\*GB3③在中引發(fā)劑引發(fā)單體進行自由基聚合，其反應方程式如下：丙烯酸自由基聚合中單體相對分子質(zhì)量與聚合物結(jié)構(gòu)單元相對分子質(zhì)量無化學計量上的變化，引發(fā)劑會結(jié)合到聚合物分子鏈上。2.2.2=1\*GB3①生產(chǎn)規(guī)模。設計任務書中規(guī)定的年產(chǎn)量（生產(chǎn)能力）：4500t/a=2\*GB3②生產(chǎn)時間。年工作日：330d/a(24h/d)間歇操作，、、、每天8批，由于引發(fā)劑用量很少，所以每天配制一批即可。=3\*GB3③質(zhì)量標準。原料NaOH溶液濃度為，其他原料均視為純物質(zhì)。因為只對聚合工序做物料衡算，所以不用考慮產(chǎn)品的其他質(zhì)量指標。=4\*GB3④化學變化參數(shù)。加入的NaOH能夠與丙烯酸完全反應，生成丙烯酸鈉。各組分相對分子質(zhì)量如表2-1所示：表2-1各組分相對分子質(zhì)量化合物丙烯酸NaOH丙烯酸鈉單體混合物相對分子質(zhì)量72409418其中：中和的丙烯酸單體混合物的平均相對分子質(zhì)量：聚合反應過程中單體完全參加反應，轉(zhuǎn)化率可視為，單體混合物與聚合物之間無化學計量上的變化，但引發(fā)劑結(jié)合到聚合物分子鏈上，會使聚合物數(shù)量略有增加。=5\*GB3⑤選擇計算基準與計算單位因為是間歇操作過程，所以基準為“批”，單位為B/d。大部分設備的操作周期為8B/d，只有（引發(fā)劑調(diào)配罐）是1B/d。但引發(fā)劑向進料周期仍與其他設備相同，所以在做物料衡算時，物料的數(shù)量仍以8B/d計算。在做設備工藝計算時，的體積大小應按1B/d處理量進行。表2-2技術(shù)指標項目內(nèi)容技術(shù)指標聚合后處理損失率聚合物質(zhì)量丙烯酸中和度（摩爾）原料NaOH水溶液濃度（質(zhì)量）中和用NaOH水溶液濃度（質(zhì)量）單體水溶液濃度（質(zhì)量）引發(fā)劑用量單體質(zhì)量引發(fā)劑水溶液濃度（質(zhì)量）分散穩(wěn)定劑用量單體質(zhì)量散介質(zhì)（正庚烷）用量與單體質(zhì)量為4:1正庚烷循環(huán)用量正庚烷總用量物料衡算3.1主要原料丙烯酸（）的投料量用順流程的計算順序進行物料衡算必須先求出主要原料（丙烯酸）每批投料量。該生產(chǎn)裝置年產(chǎn)量5500t，年開工340天，每天生產(chǎn)8批，后處理中聚合損失率。每批應生產(chǎn)聚合物數(shù)量為：=1\*GB3①引發(fā)劑（單體質(zhì)量）全部結(jié)合到聚合物中；=2\*GB3②單體轉(zhuǎn)化成聚合物，且單體相對分子質(zhì)量與聚合物結(jié)構(gòu)單元相對分子質(zhì)量相同；=3\*GB3③單體混合物平均相對分子質(zhì)量（丙烯酸的中和度為）：可得丙烯酸相對分子質(zhì)量：單體平均相對分子質(zhì)量丙烯酸投料量表3-1數(shù)據(jù)匯總表(1)項目內(nèi)容數(shù)據(jù)每批應生產(chǎn)聚合物數(shù)量丙烯酸投料量單體混合物相對分子質(zhì)量3.2(中和罐)物料衡算M4M4V102M6M1M5圖3.1物料平衡示意圖已知：丙烯酸中和度、丙烯酸相對分子質(zhì)量、NaOH相對分子質(zhì)量、單體平均相對分子質(zhì)量M1(原料丙烯酸)M4(NaOH溶液)NaOH：：合計：(單體溶液)單體：：合計：（無離子水B）對中組分水做物料衡算有：中和反應生成水中和反應生成水：無離子水B：對做全物料平衡計算，進行校核。由物料守恒定律應有：即：說明物料衡算是正確的。表3-3數(shù)據(jù)匯總表(2)項目內(nèi)容數(shù)據(jù)M1(原料丙烯酸)M4(NaOH溶液)(單體溶液)（無離子水B）3.3（NaOH溶液調(diào)配罐）物料衡算M2M2V101M4M3圖3.2物料衡算示意圖(NaOH溶液)NaOH：：（NaOH濃溶液）NaOH：：合計：對中組分水做物料衡算:對做全物料平衡計算，進行校核。由物料守恒定律得：即：說明物料衡算是正確的。表3-4數(shù)據(jù)匯總表(3)項目內(nèi)容數(shù)據(jù)(NaOH濃溶液)M3(V101中組分水)M4(NaOH溶液)3.4（分散介質(zhì)調(diào)配罐）物料衡算V103V103M7M8M9圖3.3物料平衡示意圖已知：正庚烷：單體分散穩(wěn)定劑單體質(zhì)量（正庚烷）循環(huán)正庚烷新鮮正庚烷（分散穩(wěn)定劑）（分散液）對做全物料衡算，進行校核。由物料守恒定律得：即：，說明物料衡算是正確的。表3-5數(shù)據(jù)匯總表(4)項目內(nèi)容數(shù)據(jù)(正庚烷)循環(huán)正庚烷新鮮正庚烷(分散穩(wěn)定劑)(分散液)3.5（聚合反應器）物料衡算M10R101M10R101M1222M11圖3.4物料平衡示意圖（待聚合液）單體：：（分散液）合計：（引發(fā)劑水溶液）已知：引發(fā)劑用量單體質(zhì)量引發(fā)劑水溶液濃度（質(zhì)量）引發(fā)劑：則：合計：（聚合物混合液）分散穩(wěn)定劑：正庚烷：：聚合物：（與設計任務相符合）合計：對做全物料平衡計算，進行校核。由物料守恒定律應有：即：，說明物料衡算是正確的。表3-6數(shù)據(jù)匯總表(5)項目內(nèi)容數(shù)據(jù)(待聚合液)(引發(fā)劑水溶液)(聚合物混合液)3.6（引發(fā)劑調(diào)配罐）物料衡算已知：引發(fā)劑溶液每天配制一批，供8批反應使用。（引發(fā)劑）：（）：表3-7數(shù)據(jù)匯總表(6)項目內(nèi)容數(shù)據(jù)(引發(fā)劑)()3.7整理并校核計算結(jié)果M2M2聚合工序M1M3M11M5M7M8M2圖3.5總物料平衡示意圖對聚合工序做全物料平衡計算（圖3-5），進行校核。由物料守恒定律有：即：說明整個聚合工序的物料衡算過程是正確的。表3-2丙烯酸反相懸浮聚合間歇操作物料平衡表單位：物流號丙烯酸單體NaOH引發(fā)劑正庚烷分散穩(wěn)定劑聚合物合計1370.6891370.689571.120571.1201142.240761.493761.493571.1201332.6131903.733469.589469.5891684.8052059.2063744.0116739.2206739.22033.69633.6966739.22033.6966772.9161684.8052059.2066739.22033.69610516.9273.3703.3706.7402062.5766739.22033.6961688.17510523.66726.96026.960第4章設計小結(jié)在設計之前，我們比較全面地學習里化工及相關(guān)知識，對化工產(chǎn)品研發(fā)，生產(chǎn)及諸多性能有一些認識。但涉及到化工工藝生產(chǎn)過程進行具體自主設計尚有困難。我開始查閱資料并整理自己以前的知識體系，搜集會設計到的專業(yè)及非專業(yè)知識，在老師的指導下及小組討論結(jié)果初步確定這個設計過程。完成一系列工藝設計及書寫設計說明書后，回顧整個過程，倍感輕松。本次課程設計，為下學期的畢業(yè)設計打好基礎，而這也為以后走上工作崗位進行工程項目設計做了準備。的確，理論用于實際需要嘗試，接下來的日子，我將努力史自己收益于理論，貢獻于實際，正所謂學有所用。其中許多工藝流程的工藝單元都具有代表性。掌握這些典型單元的設計，能夠更好的理解其他化工產(chǎn)品的單元設計，好將設計具體的化工過程打下良好的基礎。致謝這次的課程設計對我們每個人來說都是一個挑戰(zhàn)，課程設計中的很多具設計的專業(yè)知識我們從來都沒有學習過，再加上我們以前學習的知識一點都不牢固，所以剛開始的時候我們真是束手無策。好在通過朱老師多次對我們悉心的指導和各成員日夜不停地學習，使我們慢慢明白了設計的方向和方法。本設計自開始以來，得到專業(yè)老師和同學的幫助和支持，在此我誠摯的感謝朱薇老師耐心的指導和諄諄教導。在此，感謝我們組其他同學給予我的支持和幫助。由于本人的知識和水平有限，本設計肯定存在許多不妥之處，參考文獻[1]閆福安.涂料樹脂合成及應用[M].北京:化學工業(yè)出版社,2021[2]陳昀.聚合物合成工藝設計[M].化學工業(yè)出版社,2021[3]趙德仁,張慰盛.高聚物合成工藝學[M].化學工業(yè)出版社,1996[4]潘祖仁.高分子化學[M].化學工業(yè)出版社,2021[5]匡國柱,史啟才.化工單元過程及設備課程設計[M].化學工業(yè)出版社,2021[6]陳敏恒等.化工原理[M].第二版化學工業(yè)出版社,2021附錄[1]丙烯酸懸浮聚合間歇操作物料平衡關(guān)系示意圖；[2]丙烯酸懸浮聚合間歇操作工藝流程圖；

咖啡店創(chuàng)業(yè)計劃書第一部分：背景在中國，人們越來越愛喝咖啡。隨之而來的咖啡文化充滿生活的每個時刻。無論在家里、還是在辦公室或各種社交場合，人們都在品著咖啡?？Х戎饾u與時尚、現(xiàn)代生活聯(lián)系在一齊。遍布各地的咖啡屋成為人們交談、聽音樂、休息的好地方，咖啡豐富著我們的生活，也縮短了你我之間的距離，咖啡逐漸發(fā)展為一種文化。隨著咖啡這一有著悠久歷史飲品的廣為人知，咖啡正在被越來越多的中國人所理解。第二部分：項目介紹第三部分：創(chuàng)業(yè)優(yōu)勢目前大學校園的這片市場還是空白，競爭壓力小。而且前期投資也不是很高，此刻國家鼓勵大學生畢業(yè)后自主創(chuàng)業(yè)，有一系列的優(yōu)惠政策以及貸款支持。再者大學生往往對未來充滿期望，他們有著年輕的血液、蓬勃的朝氣，以及初生牛犢不怕虎的精神，而這些都是一個創(chuàng)業(yè)者就應具備的素質(zhì)。大學生在學校里學到了很多理論性的東西，有著較高層次的技術(shù)優(yōu)勢，現(xiàn)代大學生有創(chuàng)新精神，有對傳統(tǒng)觀念和傳統(tǒng)行業(yè)挑戰(zhàn)的信心和欲望，而這種創(chuàng)新精神也往往造就了大學生創(chuàng)業(yè)的動力源泉，成為成功創(chuàng)業(yè)的精神基礎。大學生創(chuàng)業(yè)的最大好處在于能提高自己的潛力、增長經(jīng)驗，以及學以致用;最大的誘人之處是透過成功創(chuàng)業(yè)，能夠?qū)崿F(xiàn)自己的理想，證明自己的價值。第四部分：預算1、咖啡店店面費用咖啡店店面是租賃建筑物。與建筑物業(yè)主經(jīng)過協(xié)商，以合同形式達成房屋租賃協(xié)議。協(xié)議資料包括房屋地址、面積、結(jié)構(gòu)、使用年限、租賃費用、支付費用方法等。租賃的優(yōu)點是投資少、回收期限短。預算10-15平米店面，啟動費用大約在9-12萬元。2、裝修設計費用咖啡店的滿座率、桌面的周轉(zhuǎn)率以及氣候、節(jié)日等因素對收益影響較大?？Х瑞^的消費卻相對較高，主要針對的也是學生人群，咖啡店布局、格調(diào)及采用何種材料和咖啡店效果圖、平面圖、施工圖的設計費用，大約6000元左右3、裝修、裝飾費用具體費用包括以下幾種。(1)外墻裝飾費用。包括招牌、墻面、裝飾費用。(2)店內(nèi)裝修費用。包括天花板、油漆、裝飾費用，木工、等費用。(3)其他裝修材料的費用。玻璃、地板、燈具、人工費用也應計算在內(nèi)。整體預算按標準裝修費用為360元/平米，裝修費用共360*15=5400元。4、設備設施購買費用具體設備主要有以下種類。(1)沙發(fā)、桌、椅、貨架。共計2250元(2)音響系統(tǒng)。共計450(3)吧臺所用的烹飪設備、儲存設備、洗滌設備、加工保溫設備。共計600(4)產(chǎn)品制造使用所需的吧臺、咖啡杯、沖茶器、各種小碟等。共計300凈水機，采用美的品牌，這種凈水器每一天能生產(chǎn)12l純凈水，每一天銷售咖啡及其他飲料100至200杯，價格大約在人民幣1200元上下?？Х葯C，咖啡機選取的是電控半自動咖啡機，咖啡機的報價此刻就應在人民幣350元左右，加上另外的附件也不會超過1200元。磨豆機，價格在330―480元之間。冰砂機，價格大約是400元一臺，有點要說明的是，最好是買兩臺，不然夏天也許會不夠用。制冰機，從制冰量上來說，一般是要留有富余。款制冰機每一天的制冰量是12kg。價格稍高550元，質(zhì)量較好，所以能夠用很多年，這么算來也是比較合算的。5、首次備貨費用包括購買常用物品及低值易耗品，吧臺用各種咖啡豆、奶、茶、水果、冰淇淋等的費用。大約1000元6、開業(yè)費用開業(yè)費用主要包括以下幾種。(1)營業(yè)執(zhí)照辦理費、登記費、保險費;預計3000元(2)營銷廣告費用;預計450元7、周轉(zhuǎn)金開業(yè)初期，咖啡店要準備必須量的流動資金，主要用于咖啡店開業(yè)初期的正常運營。預計2000元共計： 120000+6000+5400+2250+450+600+300+1200+1200+480+400+550+1000+3000+450+2000=145280元第五部分：發(fā)展計劃1、營業(yè)額計劃那里的營業(yè)額是指咖啡店日常營業(yè)收入的多少。在擬定營業(yè)額目標時，必須要依據(jù)目前市場的狀況，再思考到咖啡店的經(jīng)營方向以及當前的物價情形，予以綜合衡量。按照目前流動人口以及人們對咖啡的喜好預計每一天的營業(yè)額為400-800，根據(jù)淡旺季的不同可能上下浮動2、采購計劃依據(jù)擬訂的商品計劃，實際展開采購作業(yè)時，為使采購資金得到有效運用以及商品構(gòu)成達成平衡，務必針對設定的商品資料排定采購計劃。透過營業(yè)額計劃、商品計劃與采購計劃的確立，我們不難了解，一家咖啡店為了營業(yè)目標的達成，同時有效地完成商品構(gòu)成與靈活地運用采購資金，各項基本的計劃是不可或缺的。當一家咖啡店設定了營業(yè)計劃、商品計劃及采購計劃之后，即可依照設定的采購金額進行商品的采購。經(jīng)過進貨手續(xù)檢驗、標價之后，即可寫在菜單上。之后務必思考的事情，就是如何有效地將這些商品銷售出去。3、人員計劃為了到達設定的經(jīng)營目標，經(jīng)營者務必對人員的任用與工作的分派有一個明確的計劃。有效利用人力資源，開展人員培訓，都是我們務必思考的。4、經(jīng)費計劃經(jīng)營經(jīng)費的分派是管理的重點工作。通常能夠?qū)⒖Х鹊杲?jīng)營經(jīng)費分為