年产1.8万吨顺丁橡胶聚合工段工艺设计
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参与反式配位聚合的丁二烯摩尔流量参与反式配位聚合的丁二烯质量流量参与,配位的丁二烯摩尔流量参与,配位的丁二烯质量流量参与生成其它副产物的丁二烯摩尔流量参与生成其它副产物的丁二烯质量流量根据质量守恒定律,有反式配位聚合副产物的质量流量等于参与反式配位聚合的丁二烯质量流量,即反式聚合,配位聚合副产物的质量流量等于参与,配位的丁二烯质量流量,即,配位聚合其它副产物的质量流量等于参与生成其它副产物的丁二烯质量流量,即其它未反应的丁二烯摩尔流量未反应的丁二烯质量流量列表出料成分表出料成分表项目顺丁橡胶胶粒反丁橡胶胶粒,配位副产物未反应的丁二烯其它副产物溶剂油催化剂催化剂催化剂防老剂质量流量质量百分比能量衡算聚合速度表达式式中,为聚合速度为链增长速率常数为的起始浓度为活性中心浓度为转化成活性中心的环烷酸镍的百分数,称催化剂的有效利用率。
因值与活性中心数目成正比,因此可用值表示催化体系的聚合活性。
由值表达的聚合反应速度式为式中为时间时的丁二烯单体浓度值是与聚合体系中的活性链数目有关的数值。
值为常数,表示该体系在聚合过程中活性中心数目基本上保持不变。
查有关研究文献,聚合反应速度与聚合温度间的关系如下图图聚合速度常数聚合温度关系曲线取两点,,求得该直线方程为其中,以反应首釜反应为例,该聚合釜反应温度为,计算有,,代入方程中得,故有由于丁二烯的转化率为,则所以,其聚合反应速度为聚合釜内各物料反应产生热量聚丁二烯聚合热故,时聚合放热为该反应的方程对于气态丁二烯的热容温度关联式为查表有温度范围,,,,代入数据计算得方便计算忽略后几项对于聚丁二烯代入数据计算得该聚合釜的有效体积所以,丁二烯摩尔流量温度范围丁二烯的热容反应物系温度反应开始温度所以,系统总传热系数忽略污垢热阻查资料有代入数据计算有所以总传热系数传热介质温度由热量守恒定律得反应过程中传递出的热量传计算釜传热面积传,,,,马沛生有机化合物试验物性数据手册北京化学工业出版社,,,傅献彩,沈文霞,姚天杨等物理化学北京高等教育出版社,谭天恩,麦本熙,丁惠华化工原理北京化学工业出版社,附录附图聚合釜结构图附图二聚合反应流程图带控制点附图三聚合车间平面布置图附图四聚合车间剖面图附图聚合釜结构图催化剂催化剂催化剂盐水冷却水预冷器聚合反应带控制点工艺流程图反应生产线反应生产线盐水事故管线去胶液罐胶液去胶液罐事故管线去胶液罐盐水冷却水催化剂催化剂催化剂文式混合器水罐溶剂油丁二烯冷却水冷却水水罐文式混合器预冷器丁二烯溶剂油盐水附图二聚合反应流程图带控制点聚合车间平面布置图反应生产线反应生产线附图三聚合车间平面布置图预冷器剖面图附图四聚合车间剖面图衡算数据列表如下表能量衡算计算表项目反应速率聚合放热体系吸热,传热速率传传热面积单位计算数据车间设备览表车间生产所需设备列表如下表车间设备表设备名称规格型号数量台设计条件介质温度压力聚合釜首釜容积夹套传热面积转速框式带刮刀搅拌器两生产线各两台胶液设备内夹套内聚合釜末釜容积夹套传热面积转速双螺带式搅拌器两生产线各四台胶液设备内夹套内终防剂配制釜容积搅拌形式涡轮式搅拌转速转分终防剂常温浓镍配制釜环烷酸镍常温稀镍配制釜环烷酸镍常温丁油预冷器浮头式公称直径管长公称压力换热面积首釜机械密封稀油站型号公称流量冷却面积工作压力聚合釜减速机油稀油站经济核算车间装置定员表根据生产需要车间人员定制列表如下表车间装置定员表序号职能名称人员配置班每班人数合计生产工人分析工人维修工人清洁工管理员投资表据多方面的考核及考虑各种经济因素,列投资表如下表投资表厂房布置及水电汽要求厂房设计求简单般为长方形,长,宽。
设计该车间为落地设计。
厂房布置包括生产部分,辅助部分和生活部分三大区域。
厂址的选择周围环境的空气含尘量,含菌量要低,应选在农村或市郊。
选择水源丰富,水质好的厂址,减少制备工艺用水的投资和运行费用。
应选择交通运输方便之处。
应选择能源有保障,电力供应稳定并与电力部门有供电协议。
有良好的工程地质和水文地质条件。
总布
