【苯乙烯-丙烯酸酯乳液聚合裝置工藝設(shè)計與實(shí)現(xiàn)（論文）】

苯乙烯-丙烯酸酯乳液聚合裝置工藝設(shè)計與實(shí)現(xiàn)目錄TOC\o"1-3"\h\u2019摘要 V第一章引言1.1苯乙烯-丙烯酸酯乳液的背景及意義苯乙烯-丙烯酸酯酯乳液由苯乙烯單體以及丙烯酸酯單體聚合而成，是一種乳白色液體。建造涂料，地板涂料，金屬表面涂料與各類粘合劑等方面都能有所應(yīng)用，用途十分廣泛，如今發(fā)展前景優(yōu)異。耐水性，耐老化性和拉伸強(qiáng)度等方面性能差強(qiáng)人意是單一的苯乙烯-丙烯酸酯乳液的缺點(diǎn)。極大的限制了其用途，這時，國內(nèi)外的學(xué)者想到了有機(jī)硅，有機(jī)氮，環(huán)氧樹脂，蒙脫石等材料。這些可用于進(jìn)行苯乙烯-丙烯酸酯乳液的改性工作。1.2苯乙烯-丙烯酸酯乳液的研究進(jìn)度1.2.1乳化劑體系研究進(jìn)展外國學(xué)者在1950和1960年代開始了乳化劑的研究。之后，人們漸漸發(fā)現(xiàn)乳化劑擁有更優(yōu)越的性能，因此人們的研究方向由表面活性引發(fā)劑和表面活性鏈轉(zhuǎn)移劑轉(zhuǎn)變?yōu)榱丝删酆先榛瘎?，是?dāng)時的研究熱潮。因?yàn)槿橐旱念w粒直徑和分布、粘度、最小成膜溫度、聚合穩(wěn)定性和成膜連續(xù)完整、附著力、耐水性都受限于乳化劑的特性。所以，苯乙烯-丙烯酸酯乳液的聚合效果和性能受乳化劑與乳液體系的影響頗深[4]，這也凸顯了其重要性。陰非離子的穩(wěn)定機(jī)理不一樣。陰型乳化劑(BH-Y)依靠靜電力，而非型表面活性劑使用分子位阻。因此，陰型乳化劑分子小于非型表面活性劑。單獨(dú)使用非型表面活性劑更容易破乳，而陰型單乳化劑具有電解質(zhì)穩(wěn)定性差的缺點(diǎn)。陰非離子復(fù)合乳化劑，比單用乳化劑更有效。兩種類型的乳化劑都交叉吸附在乳膠顆粒表面上，以減少同一乳膠顆粒表面上的靜電排斥。提高乳液聚合的效率。反應(yīng)性乳化劑在近些年誕生。它不但具備親水性和親脂性基團(tuán)，而且具有參與聚合的反應(yīng)性基團(tuán)。然而，表面活性引發(fā)劑和表面活性鏈轉(zhuǎn)移劑影響聚合動力學(xué)，同時表面活性引發(fā)劑通常具有低的引發(fā)效率，同時，聚合產(chǎn)物的分子量會被表面活性鏈轉(zhuǎn)移劑影響。1.2.2引發(fā)劑的科研進(jìn)度聚合速率，單體轉(zhuǎn)化率，膠乳粒徑，乳液粘度和成膜性能與引發(fā)劑的類型和用量密切相關(guān)。隨著引發(fā)劑濃度的增加，系統(tǒng)的轉(zhuǎn)化率，粘度和凝膠度也會增加。另外，隨著自由基產(chǎn)生率的增加，鏈終止率也增加，反之則反應(yīng)不完全。所以，為乳液聚合反應(yīng)選擇合適的引發(fā)劑和合適數(shù)量的引發(fā)劑是非常重要的。1.2.3苯乙烯-丙烯酸酯乳液改性傳統(tǒng)工藝使用3種單體共聚成苯乙烯-丙烯酸酯乳液，但這種乳液存在非常多缺點(diǎn)。可以使用核-殼乳液聚合，并且引入各種改性單體或功能單體以改善性能以更好地提供苯乙烯-丙烯酸酯乳液性能。滿足工業(yè)應(yīng)用。(1)主要改性材料如今，在國內(nèi)外，用苯乙烯-丙烯酸酯乳液改性的常見材料有有機(jī)硅，有機(jī)氟，環(huán)氧酯，聚氨酯，醇酸酯等。這些材料通常單獨(dú)使用(有機(jī)硅和有機(jī)氟除外)，并且大多數(shù)材料在乳膠顆粒的外層聚合，以最大程度地利用改性劑。其他改性材料主要包含：環(huán)氧樹脂、水性聚氨酯(WPU)、N-羥甲基丙烯酰胺、納米SiO2、芐氯苯乙烯、蒙脫土和水溶性醇酸樹脂等。(2)改性方法有兩種固定苯乙烯-丙烯酸酯乳液的方法：1物理拼混型；2接枝共聚型。因?yàn)樗械念A(yù)乳化方法都可用于接枝共聚，所以只介紹接枝共聚的方法，有：種子乳液半連續(xù)滴加，種子乳液聚合，多階段種子乳液法，不同單體的半連續(xù)聚合，改性單體的預(yù)處理和共聚，預(yù)乳化種子乳液聚合，水解抑制技術(shù)，預(yù)乳化核殼法和核殼法。1.2.4苯乙烯-丙烯酸酯乳液聚合工藝研究進(jìn)展高的最低成膜溫度(MFT)具有不能在室溫下成膜的缺點(diǎn)，這極大地限制了通過常規(guī)乳液聚合方法獲得的苯乙烯-丙烯酸酯乳液的應(yīng)用范圍。得益于國內(nèi)外學(xué)者們的反復(fù)探索，許多新型聚合工藝在傳統(tǒng)的乳液聚合法上應(yīng)運(yùn)而生。核-殼乳液聚合可以解決高的最低成膜溫度(MFT)具有不能在室溫下成膜的缺點(diǎn)。種子聚合最常見，并且通過將殼單體添加到通過乳液聚合法制備的種子乳液中來使核單體聚合。半連續(xù)種子乳液聚合是工業(yè)上最常用的。當(dāng)在反應(yīng)過程里只滴加微量乳化劑甚至完全不滴加乳化劑的聚合過程，是無皂聚合。當(dāng)使用乳化劑時，無皂乳液聚合可防止分離，水分吸收和滲出作用，具備潔凈的優(yōu)點(diǎn)。微乳聚合在系統(tǒng)中和微乳化過程中使用輔助乳化劑，例如高速攪拌，高壓均質(zhì)化和超聲分散，這是和普通的乳液聚合的區(qū)分。微乳液聚合少量凝結(jié)的特性可以提高收率并防止粘連。還有一種為超細(xì)乳液聚合。由于其高穩(wěn)定性，均勻的細(xì)小粒徑和快速的溶解速度，微乳液聚合乳液和超微乳液聚合乳液在克服常見聚合體系的某些困難(例如相對分子量和分布控制)方面具有潛在的優(yōu)勢。1.3苯乙烯-丙烯酸酯乳液制備方式現(xiàn)在在全球大范圍生產(chǎn)乳液聚合物，用途廣泛。乳液聚合體系優(yōu)點(diǎn)顯著。設(shè)備便宜、操作簡單、工藝易學(xué)以及流程短，生產(chǎn)更靈活。另外，使用的介質(zhì)為水，更是無污染、價低易得，對工人更加安全。因此采用種子聚合法。1.4研究目標(biāo)與方式經(jīng)過對比，選擇確定工藝流程，設(shè)計聚合釜。因?yàn)樾枰愠雒颗锪系姆艧帷⑦M(jìn)料量和物料密度、粘度以及比熱等數(shù)值，所以分兩步進(jìn)行設(shè)計工作：1.收集資料：查閱收集各物料的化學(xué)物理性質(zhì)，提供設(shè)計依據(jù)。2.計算過程：根據(jù)收集到的數(shù)據(jù)信息以及工藝要求選擇工作技術(shù)和控制方法。選擇設(shè)備和聚合裝置的機(jī)體尺寸計算，制作工藝流程圖和聚合裝置的CAD圖。

第二章計算和選型2.1試驗(yàn)原料比例與工藝選擇2.1.1單體加入量單一單體性能不足，所以采用多種單體共聚的方式[11]。玻璃態(tài)丙烯酸丁酯是低溫軟質(zhì)單體。含量高，易成膜，易碎。玻璃態(tài)苯乙烯是高溫硬質(zhì)單體，含量越高，成膜性能越差，但強(qiáng)度越高。所以同時采用兩者，比例經(jīng)過調(diào)整，能使乳液性能更理想。表2-1不同單體的性能2.1.2選取乳化劑與加入量乳液聚合中，機(jī)械與化學(xué)穩(wěn)定性分別由陰非型乳化劑提供。試驗(yàn)后發(fā)現(xiàn)，陰型乳化劑月桂基硫酸鈉和非型表面活性劑\t"/item/op%E2%80%9410/_blank"聚氧乙烯辛基苯酚醚-10會產(chǎn)生復(fù)合體系以提高穩(wěn)定性[11]，此時難破乳。我們選擇，0.6%的月桂基硫酸鈉，0.3%的\t"/item/op%E2%80%9410/_blank"聚氧乙烯辛基苯酚醚-10。圖2-1質(zhì)量分?jǐn)?shù)對黏度影響2.1.3引發(fā)劑加入量引發(fā)劑可以催化聚合[11]。過量易爆，反之，反應(yīng)不全。必須使用適當(dāng)?shù)牧縼矸€(wěn)定聚合過程并完成反應(yīng)。引發(fā)劑的量通常占單體量的0.2%至0.7%[12]，并且通常通過實(shí)驗(yàn)使用的是過二硫酸銨，量為0.4%。2.1.4反應(yīng)溫度的影響聚合反應(yīng)溫度的選擇很重要[13]，若溫度低于78℃，無法及時反應(yīng)；超過87℃時又可能單體聚積，甚至形成聚集體。穩(wěn)定的聚合過程和良好的乳化增稠溫度為78℃至87℃。圖2-2溫度對黏度的影響2.1.5反應(yīng)時間的影響乳化劑3%，引發(fā)劑0.4%[13]。圖2-3顯示了80℃時反應(yīng)時間對粘度的影響。依圖，我們選擇3h最優(yōu)。圖2-3反應(yīng)時間對粘度的影響2.1.6產(chǎn)物主要指標(biāo)顏色：白色乳液質(zhì)量百分?jǐn)?shù)：(40±2)%酸堿度：7-8黏度：80-1500mPa·sMFT：15℃2.2攪拌罐攪拌作用可以使反應(yīng)時候的反應(yīng)溫度更加的均勻，達(dá)到反應(yīng)更充分的目的。主體由攪拌罐、攪拌裝置以及軸封構(gòu)成。儲罐存放反應(yīng)物質(zhì)。在容器內(nèi)部或外部提供加熱或冷卻裝置，以滿足化學(xué)反應(yīng)的吸收和放熱要求。例如，在容器的外部安裝外套或在容器上安裝蛇形管。要連接減速器和軸封，必須將底座焊接到頂蓋上，以便供排，焊接檢查孔，手動控制和各種管件，以方便內(nèi)部零件和零件的維護(hù)；還有的零件可以更好的控制和監(jiān)控反應(yīng)過程中物料溫度、壓力、高度，更能增加攪拌強(qiáng)度，并提高質(zhì)量和傳熱。另外，有必要在罐中安裝諸如工藝接管之類的附件，但是隨著附件數(shù)量的增加，設(shè)備的生產(chǎn)和維護(hù)變得成問題，并且設(shè)備的生產(chǎn)和維護(hù)成本也會增加。因此應(yīng)全面綜合考慮確定攪拌罐的結(jié)構(gòu)，符合生產(chǎn)工藝需求的同時更加經(jīng)濟(jì)合理，做到設(shè)計最佳化。儲罐的幾何尺寸包括內(nèi)徑DT，高度H，體積V和壁厚δ。圖2-4攪拌罐2.2.1罐體長度與直徑比例·比值影響攪拌效率確定攪拌器葉片的直徑和結(jié)構(gòu)的混合罐的內(nèi)徑通常具有固定的比率范圍。隨著罐長徑比的減小，葉片直徑增大。轉(zhuǎn)數(shù)固定后，功率正比于葉片直徑的五次方。所以，攪拌器的功率隨罐直徑的增加而增加，使其更適合于需要較大混合功率的過程，而減小長寬比則會浪費(fèi)一部分?jǐn)嚢杵鬏敵?，因此最好選擇較大的長寬比?！け戎祵鳠岬挠绊憡A套傳熱受長徑比有明顯影響。一旦確定了容器，罐體填充部分的表面積會隨著長徑比的增加而增加，因此外套的傳熱面積也會相應(yīng)增加。并且長寬比增加可以增大傳熱效率?？紤]到外套的熱傳遞，通常采用較大的縱橫比?！の锪咸匦詫Ρ戎档囊笠恍┯刑厥庖蟮墓?，例如發(fā)酵罐，需要更高的液位，以便進(jìn)入罐中的空氣可以與發(fā)酵液接觸更多的時間，并且通常具有更大的縱橫比。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，不同類型的混合槽的長徑比大致可參見表2-2。表2-2幾種攪拌罐的長徑比2.2.2裝料系數(shù)確定罐長徑比后，根據(jù)操作期間混合罐的允許充滿度選擇合適的填充系數(shù)，然后進(jìn)行初步計算，四舍五入為整數(shù)以及核算確認(rèn)，直徑和高度最終確定。反應(yīng)液體積VR和實(shí)際反應(yīng)器體積VT具有以下關(guān)系：VR＝VTη(m3)(2—1)為了提高設(shè)備的利用率，必須合理設(shè)計和選擇包裝系數(shù)η。η通常取0.6-0.85。反應(yīng)不處于平衡狀態(tài)時，η應(yīng)取0.6-0.7。如果材料反應(yīng)平衡，則為材料的η為0.8至0.85(當(dāng)粘度高時可以使用更大的值)。2.2.3確定筒體直徑和高度在確定圓筒的長徑比和填充系數(shù)之后，由于圓筒直徑的不確定性也無法確定罐的封頭容積和總?cè)莘e。查表后可得標(biāo)準(zhǔn)橢圓形封頭的體積0.131D3、h封=D/4。h是反應(yīng)器主體的直側(cè)高，H則是總高度。(2—2)所以(2—3)化整后查表得公稱直徑。得釜直邊高(2—4)2.3攪拌設(shè)備傳熱2.3.1傳熱方法多種方法可加熱/冷卻反應(yīng)器。例如，將熱交換器安裝在容器外部，例如容器外部的夾套和容器內(nèi)部的蛇形管。夾套通常用于傳遞熱量。(1)夾套傳熱傳熱套通常由普通碳素鋼制成，這是一種簡單方便的容器，可以在反應(yīng)器筒外部形成密閉空間(圖2-5)。夾套具有用于水蒸氣，冷卻劑以及其他介質(zhì)的進(jìn)出口[13]。若使用水蒸氣加熱，則應(yīng)從頂端進(jìn)、底端出。圖2-5夾套工藝要求決定了傳熱面積F，傳熱面積F決定了夾套的高度[13]。夾套的高度通常不低于原料液體的高度，并且應(yīng)該比容器中液體的高度高50-100mm，以確保足夠的熱傳遞。依據(jù)填充系數(shù)η和物料體積V·η，可以通過以下公式計算高度H：(2—5)(2—6)(2)蛇形管傳熱若傳熱面積小于需求量，或外殼襯有橡膠，耐火磚和其他阻熱材料，這時無法使用夾套，則應(yīng)使用蛇形管。表2-3列出了用于傳熱的管長與管直徑的比值。表2-3管長與管徑比例值表(3)內(nèi)傳熱擋板和夾套隨著反應(yīng)器體積的增加，傳熱問題變得更加明顯，并且不能單獨(dú)滿足夾套的要求，這時需要加裝擋板。能夠增大傳熱面積還能控制流型、加強(qiáng)攪拌。2.3.2決定傳熱方法幾種夾套的的作用范圍如表2-4表2-4各類夾套的作用范圍(1)整體夾套的結(jié)構(gòu)類型第一種類型僅有一部分夾套，一般在不太需求傳熱面積時采用。第二種類型則為筒體的一部分與下風(fēng)頭上具有夾套。這是常用類型結(jié)構(gòu)夾套。第三種類型是通過計算長度L來減小罐體中的外部壓力，或者完成用于罐體軸向上的溫度控制，加熱和冷卻的分流套，并在每個部分之間放置一個加強(qiáng)環(huán)。這種類型的結(jié)構(gòu)適用于細(xì)長的罐體。第四種類型是全罩式夾套。(2)整體夾套的尺寸和連接型式整個夾套和儲罐之間有可拆與不可拆兩種。結(jié)構(gòu)簡單的不可拆式具有一定的氣密性，多適用于碳強(qiáng)制混合設(shè)備。由于惡劣的工作條件，可拆卸夾套的連接結(jié)構(gòu)需要經(jīng)常清潔。夾套直徑確定見表2-5。表2-5整體夾套直徑的確定2.4攪拌器2.4.1攪拌器類別和數(shù)據(jù)(一)根據(jù)葉輪形狀區(qū)分：1槳類型——有折槳、平槳兩種。葉片寬度與葉片直徑比例是0.1至0.25。折角是45°，60°，通常僅安裝兩個葉片，葉片的外周速度為1.0至5.0m/s，并且轉(zhuǎn)速為1至100rpm，適用于粘度為2P或以下的液體，葉片直徑與凹槽直徑比例為0.35至0.80。2渦輪類型——可以分為開式和盤式。葉片的數(shù)量大部分為6個，例如直葉片，彎曲葉片，盤形扁平葉片，盤形彎曲葉片，并且葉片寬度與葉片直徑的比率如下：0.15至0.3(通常為0.2)。葉片的圓周速度為4至10m/s，轉(zhuǎn)速10至300rpm。葉徑槽徑比例是0.2-0.5。3推進(jìn)式——有三片葉片，螺距和葉徑比例1-2。外周速度大概3-15m/s，轉(zhuǎn)速是100-500rpm。適用于粘度小于2P的液體，葉徑與槽徑比例是0.2-0.5。4錨框式——有兩片葉片，外周速度大概l-5m／s，轉(zhuǎn)速是1-100rpm。適用于粘度小于100P的液體攪拌，葉片直徑與凹槽直徑比例為0.90-98，混合范圍大，或適用于液體較稠，易于粘附在罐壁上的地方。5螺旋類型——圓周速度小于2m/s，轉(zhuǎn)速為0.5-50r/min，葉片直徑與凹槽直徑比例為0.9至0.98，適用液體粘度小于100P。(二)依據(jù)葉輪在罐中液體的循環(huán)路徑1軸葉輪——直徑小，轉(zhuǎn)速高，循環(huán)量大。用于互溶液體、傳熱和固體浮液。一般是螺旋槳形葉輪，可以攪拌精度5P內(nèi)的大體積罐。圖2-6葉輪在罐中液體的循環(huán)路徑2徑葉輪——葉輪在離心力的作用下沿徑向流動，其上部和下部與由葉輪產(chǎn)生的罐中液體的循環(huán)流路互補(bǔ)。對于混合高粘度液體效果更佳。2.4.2攪拌器型號選擇槽中混合度由分散度和濃度即分離度表示。要想達(dá)成理想中的均勻性，需要擁有足夠的總體流量。合理的選擇和簡單選擇是一個好的選擇應(yīng)該具備的條件，但是通常很難同時達(dá)成。介質(zhì)的粘度決定了方法。2.4.3攪拌槽體及附件(1)槽體型式及尺寸儲罐的形狀通常是垂直的，通常具有圓形凹槽和板狀底部，應(yīng)避免錐形底部和帶角度的凹槽，避免固體顆粒堆積在死角位置，儲罐中的液體深度H與儲罐直徑的比值為1:1。淺儲罐可以是1:2或1:3，如果深儲罐大于125:1，則要加裝葉輪。下面是公式：所有輪間距在1-1.5葉徑。(2)附件附件有擋板和導(dǎo)流管1檔板——加強(qiáng)湍流與防打漩。擋.板.安.裝.數(shù).量.根.據(jù)“全.擋.板”的.條.件.確.定，“全擋.板”是增加擋板數(shù)量但無法優(yōu)化效果的數(shù)量，估算公式如下：(2—7)取足夠。擋板能抵消水平循環(huán)和增強(qiáng)懸浮效果，但是必須確保擋板和凹槽壁之間有一定的間隙，因?yàn)楣腆w顆粒會通過在擋板背面形成停滯區(qū)域而積聚。寬度應(yīng)為擋板的寬度01到015倍。2導(dǎo)流管——其主要目的是確定循環(huán)路徑，以減少短路并增加儲罐中液體的攪動程度。但是，它會增阻，同時浪費(fèi)攪拌器的動力。2.4.4葉輪在標(biāo)準(zhǔn)攪拌槽的位置葉輪一般設(shè)置在凹槽中間。葉輪與凹槽底的距離設(shè)為c，葉輪的直徑為d，一般取c=d。葉輪直徑和凹槽直徑比d/D的常用范圍是：平槳式；滑輪式；螺槳式。攪拌槽的“標(biāo)準(zhǔn)”形狀可以滿足大多數(shù)需求的性能、技術(shù)操作。其幾何尺寸如下：d／D=1／3，H1=d，H／D=1;w1／d=l／5，H1=4，L／d=1／4；w／D=l／10。2.4.5估算攪拌功率(1)干擾攪拌功率的要素攪拌器的功率與流動狀況有關(guān)。如下。1攪拌器的幾何參數(shù)：、、、、、等；2攪拌槽的幾何參數(shù)：、、、、導(dǎo)流管大小等；3攪拌漿體物理性質(zhì)：、、、等。(2)功率大概計算[15]這里采用準(zhǔn)數(shù)關(guān)聯(lián)法。一般關(guān)聯(lián)式——暫不考慮幾何形狀影響的計算方式，其功率為以下函數(shù)式：(2-8)在.公.式.中α、β取.決.于.槳.的.類.型，可.以.在.表2-6中.找.到。表2-6推進(jìn)和渦輪式攪拌槳的α、β值

第三章數(shù)據(jù)計算這里選擇使用種子法聚合苯乙烯-丙烯酸酯乳液。使用的工藝流程是物料混合-預(yù)乳化約15小時-加引發(fā)劑-乳化，同時進(jìn)料約3小時-調(diào)節(jié)pH值后過濾。在圖2-1中，丙烯酸丁酯對于單體的最佳用量為：24.9%、苯乙烯為17.9%，在圖2-1中，得乳化劑采用月桂基硫酸鈉最佳用量為：0.6%，\t"/item/op%E2%80%9410/_blank"聚氧乙烯辛基苯酚醚-10是0.3%。根據(jù)圖2-2溫度選用80℃。根據(jù)圖2-3反應(yīng)時間選擇3小時。本課題以年產(chǎn)3萬噸的苯乙烯-丙烯酸酯乳液為生產(chǎn)目的進(jìn)行物料衡算與熱量衡算，并且確定設(shè)備數(shù)據(jù)。3.1物料衡算3.1.1預(yù)乳化液構(gòu)成(W%)表3-1預(yù)乳化液組成3.1.2引發(fā)劑構(gòu)成；3.1.3物料含量計算結(jié)果可能會因?yàn)樵系膿]發(fā)而產(chǎn)生誤差，所以轉(zhuǎn)化率選平均值。設(shè)計生產(chǎn)300天/年，3班/天。由于每種材料的密度都大于水的密度，因此所需的反應(yīng)器體積估計為1g/ml，平均轉(zhuǎn)化率取90.00%。3.2熱量衡算查物性手冊知：摩爾生成焓估算公式:[]密度: 質(zhì)量進(jìn)料：取單體轉(zhuǎn)化率80%，則轉(zhuǎn)化量如下：BA:MMA:AN:St:AA:假設(shè)全部聚合為一個分子：聚合物質(zhì)量：分子量：每批物料反應(yīng)熱：其.中.批

3.3反應(yīng)釜設(shè)計圖3-1反應(yīng)釜基本尺寸；釜內(nèi)：；；溫度；(水，80℃)夾套：；3.3.1估算內(nèi)徑反應(yīng)器總體積釜實(shí)際高取較大值為1.5則有，反應(yīng)過程體積微微縮小，所以較小值為0.6D:釜體直徑3.3.2封頭設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)橢圓形封頭:；；封頭使用制作處常壓下，內(nèi)部壓力和外部壓力相同釜直邊高釜的實(shí)際高3.3.3確定筒體高度釜體圓形直筒部分內(nèi)表面積[16]:圓形筒體部分的液位高度3.3.4傳熱面積物料與反應(yīng)釜接觸面積檢驗(yàn)傳熱面積是否足夠：(1)確定流型在時測量苯乙烯-丙烯酸酯乳液的；壁溫下的導(dǎo)熱率λ被認(rèn)為是大約80℃時水的導(dǎo)熱率平均密度，80℃下平均比熱容[10](2)計.算hjPr=Cpμ/λ=在Re=5000到850000的范圍內(nèi)有一個擋板，傳熱相關(guān)方程為：(3)計算總的傳熱系數(shù)在這些冷卻條件下，按常規(guī)方式計算釜壁和冷卻液的對流傳熱系數(shù)，并取作：取污垢系數(shù)：(4)計算傳熱面積分析結(jié)果和解決辦法：傳熱面積：需求＞實(shí)際，所以安裝蛇形管。由表選，。3.4確定筒體厚度因溫度、強(qiáng)度且需具備腐蝕性能等要求，故采用材料Q235-AF。當(dāng)直筒處于0192MP的內(nèi)部壓力下(由于釜體中的液體壓力和直筒外壁上的夾套中的熱介質(zhì)壓力而選擇較大的值)時，計算出的直筒厚度：(3—1)P：進(jìn)行安裝閥門時，壁厚附加量當(dāng)筒體遭遇的外壓時筒體計算壁厚設(shè)計厚度考慮工作壓力，采用直筒的壁厚檢查：不變；適用筒體外徑3.5設(shè)計夾套同時選擇夾套和蛇形管進(jìn)行換熱工作。夾套的內(nèi)壓。使用和釜體一致的材料。3.5.1夾套直徑3.5.2夾套高度，取3.5.3夾套筒體壁厚取3.5.4夾套封頭壁厚取3.6水壓試驗(yàn)3.6.1釜體試水壓強(qiáng)度足夠3.6.2夾套試水壓時釜體穩(wěn)定性釜體；查附錄A/B可知B=82即，在測試夾套的水壓時，釜的主體是安全的3.6.3夾套水壓試驗(yàn)試驗(yàn)通過。3.7攪拌器設(shè)計3.7.1攪拌器類型選擇選用平葉開啟渦輪與推進(jìn)式。因?yàn)橐淮我幚淼牟牧细嗖⑶乙何惠^高，所以使用雙層混合。平葉開啟渦輪：；選；，取，轉(zhuǎn)速越小，攪拌越強(qiáng)，綜合考慮選擇。液面距釜底；下攪拌器距釜底；兩個攪拌器必須相距，所以距離可以達(dá)到1600mm。3.7.2攪拌功率計算攪拌器混合功率雷諾數(shù)所需功率總功率計算釜中影響要素如下表3-2。表3-2影響要素校正功率：電機(jī)功率；

計算總結(jié)設(shè)備參數(shù)技術(shù)過程如下：半連續(xù)運(yùn)行，中間運(yùn)行期間的攪拌器速度為。隨附的是聚合器的CAD圖和苯乙烯-丙烯酸酯乳液聚合工藝流程圖(請參見附錄C和D)。

參考文獻(xiàn)張禹,朱超,馮波,張婉容,萬凱,艾照