年產(chǎn)5萬噸乙丙橡膠裝置聚合工段的工藝設(shè)計_第1頁
年產(chǎn)5萬噸乙丙橡膠裝置聚合工段的工藝設(shè)計_第2頁
年產(chǎn)5萬噸乙丙橡膠裝置聚合工段的工藝設(shè)計_第3頁
年產(chǎn)5萬噸乙丙橡膠裝置聚合工段的工藝設(shè)計_第4頁
年產(chǎn)5萬噸乙丙橡膠裝置聚合工段的工藝設(shè)計_第5頁
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文檔簡介

化工與材料工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計乙丙橡膠,統(tǒng)稱乙丙彈性體,是僅次于丁苯橡膠和順丁橡膠的第三大合成橡膠,是以乙烯、丙烯及乙叉降冰片烯(ENB)為單體共聚而成。目前占世界合成橡膠生產(chǎn)能力總量的10%左右。乙丙橡膠以其優(yōu)異的性能具有廣闊的應(yīng)用領(lǐng)域。除了傳統(tǒng)的汽車工業(yè)、防水建材、聚合物改性、油品添加劑、電線電纜、運動場地及各類機(jī)械部件等應(yīng)用領(lǐng)域外,乙丙橡膠還可涉獵于食品包裝、乙丙橡膠聚合反應(yīng)采用溶液聚合工藝,使用的主催化劑為三氯氧釩,輔助催化劑為烷基鋁,溶劑為己烷。在掌握生產(chǎn)原理、聚合方法、工藝流程等工作的基礎(chǔ)上,進(jìn)行了物料衡算、熱量衡算、反應(yīng)器等設(shè)備的相關(guān)計算;其中算得E0203己烷加熱器的面積為40.27m2,換熱器管長為6m,計算反應(yīng)器R0201的公稱直徑為5658mm,高度為9053mm,確定了聚合加料泵的揚程為30.12m,以及該泵的軸功率7.5kw,V0201貯罐的總體積37m3。并且繪制了反應(yīng)器的管道布置圖、帶控制點的流程圖、編制了設(shè)計說明書等。-II- 3 3 3 3 4 4 4 4 5 6 7 7 8 8 -II- (1)吉林化工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計任務(wù)書。(1)為了確保產(chǎn)品的質(zhì)量,生產(chǎn)過程的安全,采用溶液聚合生產(chǎn)技術(shù)。(2)生產(chǎn)過程采用機(jī)械化操作,自動控制。(3)危險易燃易爆的場所,設(shè)計采用可靠的控制,報警消防設(shè)施。(4)生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的三廢要經(jīng)過處理之后再排放,以保證環(huán)保的要求。(5)為了保證生產(chǎn)正常進(jìn)行和操作人員的安全,廠房、車間、設(shè)備布置要嚴(yán)格按乙丙橡膠是橡膠制品工業(yè)中一種極為重要的原材料。它是由乙烯、丙烯共聚而得的二元聚合物或由乙烯、丙烯和非共軛二烯烴單體共聚而得的三元共聚物的總稱。由于EPR分子主鏈中不含雙鍵,所以呈現(xiàn)出高度的化學(xué)穩(wěn)定性。與天然橡膠、丁苯橡膠等其它通用橡膠相比,乙丙橡膠具有卓越的耐候性、耐臭氧性和耐熱老化性,耐化學(xué)品性和電絕緣性,因而乙丙橡膠被譽為“無裂紋橡膠”;與硅橡膠、氟橡膠等特種橡膠相比,乙丙橡膠具有較好的物理機(jī)械性能和綜合性能;此外,乙丙橡膠還具有相對密度小、高充油、高填充性及與多種高聚物有良好的相容性等優(yōu)點。由于乙丙橡膠具有許多其它通用合成橡膠所不具備的優(yōu)異性中發(fā)展最快的一種,目前其產(chǎn)能和消費量僅次于丁苯橡膠和順丁橡膠而居世界第3位。乙丙橡膠主要品種牌號有百余種。根據(jù)共聚單體來分,有二元乙丙橡膠(EPM)和三元乙丙橡膠(EPDM),其中EPDM第三單體多為乙1,4-2己二烯(1,4-2HD);按生產(chǎn)工藝可分溶液法、懸浮法(簡化懸浮法)和氣相法。從采用的催化體系可分釩系、鈦系、鋁系和茂系,目前乙丙橡膠工業(yè)化產(chǎn)品仍以釩系、鋁系和鈦系為主。茂金屬乙丙橡膠雖然研究進(jìn)展較快,已進(jìn)入工業(yè)化,但產(chǎn)品仍處在應(yīng)用開發(fā)階段。目前,世界乙丙橡膠的生產(chǎn)能力總體過剩,但我國的生產(chǎn)能力和產(chǎn)量卻不能滿足國內(nèi)實際生產(chǎn)的需求,每年都得大量進(jìn)口,開發(fā)利用前景廣闊。萬噸/年的乙丙橡膠B線裝置投入試生產(chǎn),使中國乙丙橡膠產(chǎn)能增至4.5萬噸/年,但市場供應(yīng)量僅為1.93萬噸,表觀消費量23.4萬噸,供需矛盾不斷加劇。在巨大的市場缺口以及相應(yīng)的潛在市場驅(qū)動下,中國乙丙橡膠投資熱潮始終不減,一直是中國化工招商的熱點項目之本設(shè)計車間設(shè)備布置,不但能夠滿足實際生產(chǎn)的需要,同時也考慮了設(shè)備的安裝以及檢修方便,設(shè)備布置整齊有序,而且節(jié)約空地。設(shè)備的布置既要緊湊,又要滿足生產(chǎn)工藝和安裝要求。生產(chǎn)裝置界區(qū),在滿足生產(chǎn)工藝和安全生產(chǎn)的基礎(chǔ)之上,要盡可能的縮短裝卸物依照滿足工藝條件的原則,首先確定主設(shè)備的位置,其他設(shè)備要盡可能圍繞在主設(shè)備的四周,以便于操作、檢修和配管。在廠房的四面,一樓到二樓都應(yīng)該有樓梯和安全通道,車間內(nèi)配有必要的放火防爆設(shè)施,同時還應(yīng)該配有簡單急救的設(shè)施。閥門、儀表等部件離地面的距離應(yīng)該較近,以便于手工操作和檢修。設(shè)備區(qū)和人行區(qū)等應(yīng)該界區(qū)明確,工藝流程安該車間應(yīng)該建在吉林市江北的化工工業(yè)區(qū)。江北的化工工業(yè)區(qū)地處松花江畔,位于松花江的下游,水源充足,而且水質(zhì)優(yōu)良。這里是中國最早也是最大的化工生產(chǎn)基地,原料充足、便利。同時,緊鄰鐵路和公路,交通運輸方便。該區(qū)附近有動力廠、電廠,所需動力供應(yīng)方便,經(jīng)濟(jì)合理。該區(qū)附近有大量的空地,日后有擴(kuò)建的空間。而且,該化工區(qū)地處吉林市的東北部,該地區(qū)的主導(dǎo)風(fēng)向為西南風(fēng)和西北風(fēng),所以對市區(qū)居民的生活以及附近的工農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)均無影響。下游的污水處理廠能將工業(yè)污水和生活污水有效的處理,不會對松花江造成污染。所以,在該處建廠,為最佳的位置。目前,乙丙橡膠的工業(yè)化生產(chǎn)工藝主要有三種:溶液聚合法、懸浮聚合法和氣相聚合法。其中溶液聚合工藝是當(dāng)今世界上乙丙橡膠生產(chǎn)的主導(dǎo)工藝,采用此工藝的裝置能力約占溶液聚合工藝的主要優(yōu)點有:投資低,工藝最佳化。反應(yīng)器的優(yōu)化設(shè)計可滿足反應(yīng)物料混合的要求,能準(zhǔn)確控制聚合反應(yīng)工藝參數(shù)和產(chǎn)品質(zhì)量,聚合物膠液濃度高而循環(huán)溶劑量少,聚合釜體積小但生產(chǎn)強(qiáng)度高,原料和循環(huán)單體不需要精制,催化劑效率高,三廢中釩含量低,生產(chǎn)彈性大;生產(chǎn)操作費用低,裝置年操作時間長,原料和催化劑的消耗低,采用先進(jìn)控制系統(tǒng)對生產(chǎn)進(jìn)行控制,技術(shù)比較成熟,操作穩(wěn)定,是工業(yè)生產(chǎn)的主要方法;產(chǎn)品質(zhì)量具有極強(qiáng)的競爭力。工藝靈活性大,產(chǎn)品牌號切換靈活,切換廢品量少,產(chǎn)品特性能夠按照用戶要求進(jìn)行調(diào)整,產(chǎn)品牌號多,門尼值可在20~160寬范圍內(nèi)調(diào)節(jié),應(yīng)用范圍廣泛,產(chǎn)品中催化劑殘渣含量低,灰分含量較少,生產(chǎn)中次品少,質(zhì)量穩(wěn)定,重復(fù)性好,綜合性能好,產(chǎn)品規(guī)格指標(biāo)變化幅度窄和產(chǎn)品加工性能優(yōu)異。不足之處是由于聚合在溶劑中進(jìn)行,傳質(zhì)傳由于使用溶劑,需要將其回收精制;后處理時需要從產(chǎn)品中脫出催化劑殘渣;生產(chǎn)流程長,設(shè)備多,裝置固定投資及操作成本較高。懸浮聚合法生產(chǎn)工藝的特點是生成的聚合物不溶于反應(yīng)介質(zhì)丙烯,體系黏度較低,轉(zhuǎn)倍;無溶劑回收精制和凝聚等工序,工藝流程簡化,基建投資少;可生產(chǎn)相對分子質(zhì)量較高的產(chǎn)品品種,產(chǎn)品成本比溶液法低。不足之處是由于不用溶劑,殘留催化劑分離比較困難,產(chǎn)品品種牌號少,質(zhì)量均勻性較差,灰分含量較高,其用途有一定的局限性,主要用于聚烯烴改性;聚合物為不溶于液態(tài)丙烯的懸浮粒子,使其保持懸浮狀態(tài)較困難,尤其當(dāng)聚合物濃度較高和出現(xiàn)少量凝膠時,反應(yīng)釜易于掛膠,甚至發(fā)生設(shè)備管道堵塞現(xiàn)象,產(chǎn)品的電絕緣性與溶液聚合法和懸浮聚合法技術(shù)相比,氣相聚合法具有工藝流程短、不需要溶劑或稀釋劑、幾乎無三廢排放,有利于生態(tài)環(huán)境保護(hù),并且可以大幅度降低裝置總投資和總生產(chǎn)成本等優(yōu)點。不足之處是產(chǎn)品中含有大量的炭黑,產(chǎn)品通用性較差,橡膠性能不適應(yīng)某些用途需要,限制了它的使用范圍。目前世界上雖然只有美國聯(lián)碳公司一家企業(yè)采用該方法進(jìn)行生產(chǎn),但從長遠(yuǎn)觀點來看,隨著其技術(shù)的不斷完善和優(yōu)化,該工藝技術(shù)發(fā)展前景將十分廣闊。本設(shè)計采用的生產(chǎn)方法是溶液聚合工藝,該生產(chǎn)工藝以Ziegler-Natta釩-鋁催化體系為催化劑,正己烷為溶劑,乙叉降冰片烯(ENB為第三單體,氫氣為分子量調(diào)節(jié)劑。為了提高催化劑的聚合活性及降低其用量,在催化體系中還可以加入促進(jìn)劑。乙烯、丙稀和二烯烴在齊格勒-納塔型催化劑作用下,按配位聚合機(jī)理進(jìn)行共聚合反應(yīng)。(1)原料、催化劑和溶劑制流量后送入乙烯氣集管。丙烯由界區(qū)外由管道送入裝置,用FRCQ0202控制流量后送入乙當(dāng)原料、催化劑、溶劑在R0201中經(jīng)充分?jǐn)嚢韬?,由P0101將主催化劑V-(VX-)Cat提供聚合反應(yīng)發(fā)生所需要的熱量,聚合反應(yīng)開始連續(xù)進(jìn)行。當(dāng)R0201釜中的聚合物溶液符合控制指標(biāo)時,將聚合液由溢流管線送入R0202(溢流(3)未反應(yīng)單體的回收反應(yīng)的單體經(jīng)閃蒸而從塔的頂部進(jìn)入T0202(單體吸收塔)中,為防止閃蒸氣體中夾帶有聚T0201塔的操作條件是:頂部溫度63.5℃~85.1℃,底部溫度93.7℃~96.4℃,操作壓力底部,作為單體閃蒸的熱源。%)中吸收的未反應(yīng)單體數(shù)量使用250t/h烷加熱器,僅開車時用,且出口溫度TRC0202不宜超過60℃),送往R0201的底部,其流與由P0206來的含有微量水的己烷一起從R0201頂部流入,其作用有兩個:一是消泡;二是利用己烷中含有的微量水分殺死R0201揮發(fā)出來氣體中含有的催化劑,避免可能發(fā)生的對反應(yīng)熱去除系統(tǒng)的影響。聚合反應(yīng)熱通過循環(huán)氣體和己烷蒸汽的顯熱和潛熱得以去除。凝器、冷凝介質(zhì)ABR)的冷卻和冷凝后,進(jìn)入V0201(頂部累積器經(jīng)冷卻和冷凝后的循%,過FRC0201來控制。如果R0201的聚(1)對所有設(shè)備、管道、閥門、管件等進(jìn)行全面檢查、核對。(2)對各種儀表、儀器、調(diào)節(jié)閥、電動閥進(jìn)行全面檢查、調(diào)校、試用。(3)對電器設(shè)備、照明等具體送電條件的,送電試運行并進(jìn)行檢查。(4)配備消防器材,并對消防設(shè)備進(jìn)行試用檢查。(5)檢查所有設(shè)備的氣密性。2.生產(chǎn)準(zhǔn)備情況,落實有關(guān)事項(1)確認(rèn)已完成對設(shè)備和管線的吹掃和清洗。(2)確認(rèn)通信聯(lián)絡(luò)系統(tǒng):調(diào)度電話、對講電話、火警電話及行政電話靈活好用。(3)確認(rèn)安全設(shè)施:泄漏報警系統(tǒng)、火災(zāi)報警系統(tǒng)及消防系統(tǒng)、電器防爆系統(tǒng)、靜電接地系統(tǒng)等狀況良好,處于可操作和可使用狀態(tài)。(4)確認(rèn)工藝系統(tǒng)、設(shè)備、機(jī)器、管路等符合運轉(zhuǎn)要求。(5)確認(rèn)密封油系統(tǒng)已開始運轉(zhuǎn)處于可使用狀態(tài)。號位號設(shè)備名稱數(shù)備注1反應(yīng)器12溢流罐23頂部累積器34頂部冷凝器-15頂部冷卻器-26-473排放氣冷凝器-82聚合液加料92AB泵2聚合溶液加0料泵211單體回收塔22AB單體吸收塔2立式熱交換器31循環(huán)氣鼓風(fēng)機(jī)操作條件操作條件聚合ML控制范乙烯、丙烯進(jìn)料比(wt%)產(chǎn)品ML控制范圍乙烯含量(+2.5)wt%乙烯濃度(%)-丙烯濃度(%)揮發(fā)份(wt%)氫氣濃度(%)主催化劑丙烯容量(T)二烯烴HA-STB混合率沖洗水進(jìn)料量(t/h)工藝蒸汽(t/h)主催化劑生產(chǎn)率篩孔數(shù)二烯烴轉(zhuǎn)化率(%)--6HA-STB混合比率-序號樣品名稱點控制目標(biāo)分析頻率12干聚合物壓縮機(jī)潤滑油底MFR粘度h周樣品名稱取樣地點分析項目控制指標(biāo)分析頻率1氫氣氧化有機(jī)物(甲醇)水/月/周2甲烷、乙烷、丙烷/月/周丁烷和丁烯丙二烯氫氣氫氣氫氣氮氣甲烷乙烷乙烯—/周/周主要公用工程規(guī)格如下列表所示:Cl-氧耗量溶氧量可溶固體Cl-氧耗量可溶固體污垢熱阻6KV+7%三相三線中性點不接地低壓380/220V+7%三相五線中性點接地水含量油含量氧含量N環(huán)境溫度無環(huán)境溫度無環(huán)境溫度無環(huán)境溫度油含量無環(huán)境溫度油含量無硬度鐵--低壓消防水高壓消防水(1)原料、輔助材料的費用的計算(5)總成本:總費用+車間經(jīng)費+工人工資+水、電、汽費用V-0202RPPE0203AE0203B該工藝是在既可以溶解產(chǎn)品,又可溶解單體和催化體系的溶劑中進(jìn)行的均相反應(yīng)。通常以正己烷為溶劑。采用V-Al催化劑體系,聚合溫度為30-60℃,聚合壓力為0.4-0.8MPa。用氫氣作分子量調(diào)節(jié)劑,聚合反應(yīng)熱量由丙烯的蒸發(fā)而除去。首先,新鮮的單體和溶劑與回收的乙烯、丙烯及溶劑混合經(jīng)預(yù)冷后,與催化劑一起進(jìn)入帶攪拌的聚合反應(yīng)釜R0201。從聚合釜出來的反應(yīng)物打入閃蒸塔T0201,經(jīng)閃蒸回收,未反應(yīng)的單體乙烯、丙烯從塔頂出料,再經(jīng)吸收塔T0202對單體吸收循環(huán)使用;聚合物和第三單體從T0201塔釜出料并送至催化劑失%,%,丙烯純度(含丙烷)(10)各股物料計算中乙烯、丙烯、乙叉降冰片烯、丙烷、己烷、氫氣、氮氣、膠(11)安托因公式:LogPv=A–B/(t+C)主要原料的安托因子如表3-2所示:安托因子ABC使用溫度范圍℃氫氣氮氣(1)新鮮進(jìn)料量每小時生產(chǎn)的膠料量×膠料中該組分的百分含量某組分進(jìn)料量每小時生產(chǎn)的膠料量×膠料中該組分的百分含量該組分總轉(zhuǎn)化率×該組分的純度序號0-----各組分回收物料量=新鮮進(jìn)料量-反應(yīng)的物料量丙烷回收物料量=13.61kg/h氫氣回收物料量=0.354kg/h(3)聚合工段出料量膠料的量=7014.60kg/h(4)過程物料平衡表分組烷丙氣氫氣氮膠料-111-0-----6-8-1.計算依據(jù)(1)乙丙橡膠的年產(chǎn)量50000噸/年,即7014.60kg/h2.物料衡算(1)進(jìn)料中各組分的量及組分?jǐn)?shù)某組分流量=總流量L2×該組分質(zhì)量分?jǐn)?shù)膠料含量=7014.60kg/h氮氣等清組分全部以氣體狀態(tài)從塔頂出料,塔釜流出液中僅包括部分己烷、膠料和ENB。(2)T0201塔釜出口物料中各組分的量膠料出料量7014.60kg/h根據(jù)過程物料衡算,進(jìn)入聚合工段的己烷全部從T-0201塔釜流出。(3)T0201塔頂出口中各組分的量及組分?jǐn)?shù)L3組量分/kmol/kmol/kmol乙烯丙烯B00丙烷己000000-3.熱量衡算a.計算依據(jù)(1)選擇溫度為0℃時各組分的焓值為0kJ表3-6物質(zhì)0—t℃的平均定壓熱容表物質(zhì)---755b.進(jìn)料及液化帶進(jìn)熱量(1)F3進(jìn)料的條件T=45℃,壓力P=0.586MPa;帶進(jìn)的熱量=ΣnicpiΔt1(2)H2進(jìn)料條件T=105℃,P=0.122MPa;帶進(jìn)的熱量Q:2(3)己烷105℃時的蒸發(fā)焓ΔH=26269kJ/kmol,液化放出的熱量Q:(4)H13,H31進(jìn)料條件T=40℃,P=0.66MPa;帶進(jìn)的熱量Q4:c.出料及汽化帶出熱量(1)D2出料溫度T=75.4℃,P=0.116MPa;帶出的熱量Q:5(2)L3出料條件T=94.5℃,P=0.126MPa;從塔釜流出的物料中己烷質(zhì)量百分含量達(dá)90帶出大部分的熱量。膠料和ENB質(zhì)量百分含量約10取帶的熱量為溶劑帶出熱量5%。塔釜出料帶走的熱量Q6:(3)T-0201塔內(nèi)平均溫度T=85℃。丙烯,丙烷,己烷在各自的正常沸點T的摩爾汽表示臨界溫度)得T2時的摩爾蒸發(fā)焓(ΔHV)2(kJ/kmol)6036,7159。則汽化帶出的熱量Q7:(4)進(jìn)料熱量與出料及汽化帶出熱量之差值:進(jìn)進(jìn)出料帶入和帶出熱量的差值可以作為熱量損失,它的熱量損失率小(1)T0202進(jìn)口中各組分的量乙烯、丙烯、丙烷的進(jìn)料量等于T0201塔頂?shù)某隽狭?,即?各組分的公式:=Zi(i=1,2,3……7)進(jìn)料總摩爾量7相摩爾總量=464.11kmol/h,汽相摩爾總量=150.52kmol/h。T0202塔釜液相各組分的摩爾組成:T2020塔釜汽相各組分的摩爾組成:7(3)液相出料中各組分的含量:(4)氣相中各組分的含量:ii項L4組量233H氫氮總總合2.熱量衡算(1)計算依據(jù)選擇溫度為0℃時各組分的焓值為0kJ。(2)各物料的平均定壓熱容如下表3-8所示:物質(zhì)6444(3)進(jìn)料及組分溶解、液化帶入的熱量1H32進(jìn)料溫度T=40℃,P=0.66MPa;帶進(jìn)的熱量為Q:2丙稀、丙烷、己烷在T=73℃的蒸發(fā)焓△H5(kJ/kmol):9061,9995,28756時放出的熱量3(4)出料帶出熱量R4出料溫度T=70.2℃,P=0.586MPa;則帶出的熱量Q:4L4出料溫度T=70.2℃,P=0.586MPa;則帶出的熱量Q:5(5)進(jìn)料帶出的熱量與出料熱量之差這些熱量通過換熱冷卻循環(huán)水帶走。F4的流量等于L4和H15的混合流,F(xiàn)4又分為R2和氫氣氮氣42.各組分進(jìn)料量進(jìn)料量R=R1+R3+R4由程序求得T=9.5℃,P=586kPa時,汽液分離系數(shù)Ψ=0.7852,液相摩爾總量726.64kmol,汽相摩爾總量=2656.24kmol。773.液相中各組分流量4.氣相中各組分流量RL1/kmol/kmol摩爾/kmol54569氫氣氮氣/kmol(1)計算依據(jù)(2)各組分液體出料量(3)各組分液相出料量求液相各組分出料量745℃時586KPa下查得相平衡常數(shù)分別為:汽相各組分的摩爾分?jǐn)?shù)(4)各組分進(jìn)料量進(jìn)料MF=R+R2+H11+H12+新鮮進(jìn)料F1-去單體回收單元目分/kg/kmol/kg/kmolNB氣料量量計2.熱量衡算(1)計算依據(jù)選擇溫度為0℃時各組分的焓值為0kJ。(2)各物料的平均定壓熱容如表3-12所示:物質(zhì)(3)各組分進(jìn)料帶入的熱量新鮮物料進(jìn)料溫度T=20℃,P=0.586Mpa,乙烯、丙稀分別以氣體、液體狀態(tài)進(jìn)料;帶入的熱量Q:1D12進(jìn)料溫度T=9.5℃,P=0.586MPa;帶入的熱量Q:23L1進(jìn)料溫度T=9.5℃,P=0.586Mpa,帶進(jìn)的熱量(4)各組分出料及汽化帶出的熱量丙烯、丙烷、己烷在43℃的蒸發(fā)焓分別為12156,12895,30357kJ/kmol。各物質(zhì)的蒸發(fā)量等于R1的出料量與D1進(jìn)料量及放空量之差。R1出料溫度T=42.1℃,P=0.586MPa;則帶出的熱量QL2出料溫度T=45℃,P=0.586MPa;則帶出的熱量Q7:乙烯、丙烯、ENB的聚合熱分別為kJ/kmol:95,86,73設(shè)攪拌槳攪拌過程產(chǎn)生的熱量為聚合熱的8%;則攪拌熱Q9為:9出料熱量與進(jìn)料熱量之差△Q:熱量損失能夠滿足作為設(shè)計的富裕量。根據(jù)資料獲知年產(chǎn)2萬噸乙丙橡膠的反應(yīng)器公稱容積91m3、公稱直徑(D)4350mm、高度(H)6876mm、高徑比(H/D)為1.6。所以按幾何等比放大原理年產(chǎn)量為5萬噸的乙丙橡膠的反應(yīng)器公稱容積應(yīng)為227.5m3。(1)聚合釜的容積227.5m3,釜直徑D為5700mm。(2)選定攪拌槳葉直徑與釜徑比值T/D=0.35,T=1995mm,取整2000mm,所以初選六葉圓盤直葉透平式攪拌槳三層槳葉,槳葉直徑T=2000mm,葉徑與葉寬比為5,葉(3)確定聚合釜的攪拌等級為8級,攪拌總體流速=14.6m/min(4)攪拌槳葉的排出流量qEQ\*jc3\*hps20\o\al(\s\up9(一),u)2/4)2/4)/mind(5)查《聚合反應(yīng)工程》的排出流量數(shù)Nqd≈0.75,據(jù)N=求出聚合液的黏度為0.35mPa.s又因為N>700無須對槳葉進(jìn)行黏度校正,所以槳葉取2m。根據(jù)NRe>103時為湍流區(qū),功率曲線呈一水平直線.在全擋板釜時液體不形成漏斗狀旋渦,看不考慮重力影響,此時功率準(zhǔn)數(shù)為常數(shù),所以3T51(1)己烷在管內(nèi)加熱,壓力0.122MPa,進(jìn)口溫度t=78℃,出口溫度t=96℃;流量為46500kg/h,則平均溫度下的物性為:(2)管外用7S加熱給己烷逆流加熱,進(jìn)料溫度T=200℃,出口溫度為T,7S流量32550kg/h,則平均溫度下查的物性如下:初定采用單殼程,偶數(shù)管程的浮頭式換熱器。初步估計傳熱系數(shù)K估估逆由換熱器的標(biāo)準(zhǔn)初選BEM400-1.6-43-6/25-(2)計算管程壓降及給熱系數(shù)αi為充分利用水蒸氣的熱量,取己烷走管程,水蒸氣走殼程。tp22t(3)計算殼程壓降及給熱系數(shù)α0取折流擋板間距B=0.2m因系正三角形排列,管束中心線的管數(shù)殼程流動面積A1為2Re>500故可以用下式計算管外流動摩擦系數(shù)f0管子排列為正三角形,取校正系數(shù)F=0.5,取垢層校正系數(shù)f=1.15s殼層壓強(qiáng)為S0(4)計算傳熱面積2.K)/WR2.K)/Wi,02m2計管程流通面積0.0226m2,換熱管長3m,換熱面積44.3m2。(1)采用普通鋼管進(jìn)料。(2)進(jìn)料質(zhì)量流量54208kg/h,聚合液的密度612kg/m3,因此聚合液的體積流量為:(1)計算直管壓頭損失a管和b管內(nèi)液體的流速c管和d管內(nèi)液體的流速即都為湍流形態(tài)直管損失:查化工原理上冊P41頁取ε=0.15mm(絕對粗糙度)222)局部損失:有18個90°彎頭ξ=0.75(查《化工原理》(上冊)(第二版)第42頁)(2)確定泵的揚程:f2-參照《化工原理》(上冊)(第二版)附錄部分,選型號為IS125-100-315的泵兩臺,正常使用一臺,備用一臺。IS125-100-315泵的流量60m3/h,揚程33.5m。轉(zhuǎn)速1450r/min,效率58%;軸功率9.4kW,電動機(jī)功率15kW;質(zhì)量(泵/底座)=189/160Kg;必須汽蝕余量(NPSH)r:2.5m。因為操作壓力0.45-0.7MPa,溫度30-55℃,所以選定設(shè)計壓力0.99MPa=10Kgf/cm2,溫設(shè)V-0201貯備可供聚合液加料泵工作1/4小時的聚合液。聚合液體積流量為:經(jīng)歷了一個多學(xué)期的時間,如今畢業(yè)設(shè)計已經(jīng)接近了尾聲,在做畢業(yè)設(shè)計期間,我學(xué)到了很多的知識,也明白了許多道理。畢業(yè)設(shè)計,是將這四年來所學(xué)的知識綜合在了一起,以前總覺得,我們學(xué)的好多知識都用不上,當(dāng)做畢業(yè)設(shè)計的時候才發(fā)現(xiàn),任何一門課程都不是白學(xué),在做畢業(yè)設(shè)計的過程中,我不僅學(xué)會了如何查閱文獻(xiàn),還進(jìn)一步的熟悉了word等電腦軟件的應(yīng)用,掌握了用cad制圖的方法,對自己所學(xué)的專業(yè)知識在以后實踐中如何的應(yīng)用有了初步的了解。這些對我以后的工作都會有很大的幫助。在做畢業(yè)設(shè)計的同時,我也明白了,無論做什么事情,都要人人真真的去做,把自己該做的事情當(dāng)做一種樂趣而不是當(dāng)成難免出現(xiàn)一些錯誤或者不足之處,請各位老師諒解。[2]王桂輪,章龍江,馬昌鋒,等.茂金屬催化劑在乙丙橡膠中的應(yīng)用[J].合成橡膠工[8]李寶蓮.世界乙丙橡膠的生產(chǎn)需求概況及其應(yīng)用[J].化工科技,19[11]董穎,郭春紅,杜娟,張洪凱,程佳.乙丙橡膠生產(chǎn)、供需和技術(shù)概況及價格分析[A].彈性[15]王登祥.丁基膠/三元乙丙橡膠內(nèi)胎的研究及其輕量化的實現(xiàn).合成橡膠工業(yè),1993,[16]李玉芳,伍小明.加快發(fā)展乙丙橡膠[J].中國程序:本程序使用VBA語言編程,用來計算閃蒸塔T0202的容積。T估計初值計算Ki=Ki(T,p,x,y)由式(1)迭代ψX,Y收斂,輸X和Y的估計值和計算值不a=Array(5.87246,5.9445,5.99764,5.9288,5.99519,5.04577,5.6193)b=Array(585,785.85,1067.95,803.81,1168.72,71.615,255.68)c=Array(255,247,230.95,246.99,224.21,276.337,266.55)k(i)=p(i)/QNextiNextiDebug.PrintElse:Debug.PrintDoNextiDebug.Printw1,W2=w1LoopWhileAbs(w1-W2)Debug.Print"w2=",W2Nexti主要符號說明表附錄-1符號說明表KiΨQH本設(shè)計是在張福勝老師悉心指導(dǎo)下完成的。張福勝老師作為一名優(yōu)秀的老教師,具有引導(dǎo)我不斷開闊思路,為我答疑解惑,鼓勵我大膽創(chuàng)新,使我在這一段寶貴的時光中,既增長了知識、開闊了視野、鍛煉了心態(tài),又培養(yǎng)了良好的專研精神。在此,我向我的指導(dǎo)老師表示最誠摯的謝意!現(xiàn)在,畢業(yè)設(shè)計已經(jīng)接近尾聲,心情久久無法平靜,從開始選題到順利完成設(shè)計,有不知多少可敬的師長、同學(xué)、朋友給了我無數(shù)的幫助。感謝化工專業(yè)教研室的全體老師在整個畢業(yè)設(shè)計過程中,對我的幫助和支持。感謝化工專業(yè)全體老師在過去的四年里給予了我豐富的專業(yè)知識和各個方面的關(guān)心和幫助,能夠有今天的成績跟各位老師的關(guān)心幫助是密不可分的。在此,我要向所有老師表示最誠摯的敬意!當(dāng)然,我要感謝同組同學(xué)對我的幫助,感謝化材院09級全體同學(xué),正是同學(xué)間的互相扶持、幫助,才能克服四年間的困難,請接受我誠摯的謝意!最后,我要特別感謝我的父母、親人,20幾年來我所走的每一步都離不開他們的精心呵護(hù)。謹(jǐn)以此文獻(xiàn)給他們,祝他們永遠(yuǎn)安康幸福!第一章項目的意義和必要性.錯誤!未定義書簽。1.1項目名稱及承辦單位錯誤!未定義書簽。第二章項目前期的技術(shù)基礎(chǔ).錯誤!未定義書簽。2.1成果來源及知識產(chǎn)權(quán)情況,已完成的研發(fā)工作.錯誤!未定義書簽。2.3產(chǎn)品臨床試驗的安全性和有效性錯誤!未定義書簽。第四章建設(shè)內(nèi)容、地點.

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