聚合釜的设计说明书.doc
《聚合釜的设计说明书.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《聚合釜的设计说明书.doc（16页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
一物料衡算
1物料衡算的任务
通过物料衡算确定聚合釜的个数、体积、每釜投料量及各工序进出物料量。
为设备计算、选型和热量衡算提供依据。
3衡算的依据
1设计生产规模年产AS树脂7000吨
2设计生产时间8000小时/年
3生产周期8小时
4单体（苯乙烯和丙烯腈）转化率 转化率为96%
4收集的数据
1苯乙烯密度0.9060g/cm3（25℃）
2丙烯腈密度 0.8060g/cm3（25℃）
3水的密度0.9982g/cm3（25℃）
4参考配方
表1配方列表（质量比）
名称
份数
苯乙烯
70
丙烯腈
30
水
100
二戊烯
1.2
过氧化二特丁基
0.03
丙烯酸-丙烯腈2-乙基己脂共聚物（90:
10）
0.03
5衡算基准
以一釜物料为衡算对象，以釜中生成的树脂为衡算基准。
单位为kg/釜。
6总收率及损失分配
根据生产统计数字，树脂总收率取为94%，树脂总损失为6%。
各工序损失分配如下（以釜内生成的树脂为准）：
聚合部分2%
洗涤部分1%
离心部分1%
干燥部分1%
包装部分1%
7聚合釜投料量
聚合过程中物料体积变化不大，因此以25℃时的物料体积为依据来计算釜内物料体积。
初步选取24m3聚合釜，聚合釜装料系数取为0.8。
则聚合釜有效体积为19.2m3聚合釜投料量根据参考配方按比例计算。
计算过程略。
表2聚合釜投料量表
名称
投入量
苯乙烯
6.92m3
丙烯腈
3.30m3
水
8.92m3
二戊烯
106.85千克
过氧化二特丁基
2.68千克
丙烯酸-丙烯腈2-乙基己脂共聚物（90:
10）
2.68千克
8聚合部分物料衡算
由于产品中引发剂，稳定剂及链转移剂的量很少，所以在产品中将其忽略不计，并假设所有助剂都被洗涤水带走。
苯乙烯量：
6.92×906.0=6269.52Kg
丙烯腈 3.30×806.6=2659.80Kg
软水量：
8.92×998.2=8904Kg
生成AS树脂量：
（6269.2＋2659.80）×96%=8572Kg
损失AS树脂量：
8572.15×2%=171.4Kg
未反应单体（苯乙烯及丙烯腈）量：
（6269.52＋2659.80）
－8572=357.32Kg
进入下一工序的AS树脂量：
8572－171.4=8401Kg
表4聚合部分物料平衡表（单位千克）
物料名称
进料
出料
苯乙烯
6269.52
250.78
丙烯腈
2659.80
106.39
水
8904
8904
二戊烯
106.85
106.85
过氧化二特丁基
2.68
2.68
丙烯酸-丙烯腈2-乙基己脂共聚物（90:
10）
2.68
2.68
AS树脂
——
8572
损失AS树脂
——
171.4
合计
17945.38
17945.38
9洗涤部分
拟选用2个16m3洗涤釜。
每釜用2000Kg水洗涤，洗涤后湿物料中含水20%。
损失AS树脂量：
8572×1%=86Kg
进入下一工序的AS树脂量：
8401－86=8315Kg
洗涤后湿物料中含水量为：
8315×0.2/0.8=2079Kg
洗涤排水量为：
2000×2+8904-2079=10825Kg
表5洗涤部分物料平衡表（单位千克）
名称
进料
出料
AS树脂
8401
8315
洗涤水
4000
——
湿物料含水
——
2079
水
8904
10825
损失AS树脂
——
86
合计
21305
21305
8.10离心部分
经离心脱水后湿物料含水量为5%。
损失AS树脂量为：
8572×1%=86Kg
进入下一工序的PMMA量：
8315-86=8229Kg
湿物料含水量为：
8229×0.05/0.95=433Kg
离心脱水量为：
2079-433=1646Kg
表6离心部分物料平衡表（单位千克）
名称
进料
出料
AS树脂
8315
8229
湿物料含水
2079
433
损失AS树脂
——
86
离心脱水
——
1646
合计
10394
10394
11干燥部分
物料经干燥后含水量为0.5%。
损失AS树脂量：
8572×1%=86Kg
进入下一工序的AS树脂量：
8229－86=8143Kg
物料含水量：
8143×0.005/0.995=41Kg
干燥蒸发水量：
433-41=392Kg
表7干燥器物料平衡表（单位千克）
名称
进料
出料
AS树脂
8229
8143
物料含水
433
41
损失AS树脂
——
86
干燥水量
——
392
合计
8662
8662
12包装部分
损失AS树脂量为：
8572×1%=86Kg
产品中AS树脂量为：
8143-86=8057Kg
损失的水量：
86×0.5%=0.43Kg
产品中水量：
41-0.43=40.57Kg
每釜生产的产品总量：
8057+40.57=8097.57Kg
表8包装部分物料平衡表（单位千克）
名称
进料
出料
AS树脂
8143
8057
水
41
40.57
损失AS树脂
——
86
损失水
——
0.43
合计
8184
8184
13每釜年生产能力及釜的个数
设计生产规模为年产AS树脂7000吨，设计生产时间为每年8000小时，生产周期为8小时，每釜生产能力为8097.57kg。
则每釜年生产能力为：
8097.57×8000÷8=8098吨
取聚合釜备用系数为1.1
则聚合釜个数为：
n=1.1×7000÷8098=0.95
因此聚合釜个数可取为1个。
14物料流程图
物料流程图（千克）
洗涤水4000
干
燥
离
心
洗
涤
聚
合
苯乙烯AS树脂
丙烯腈未未反应单体357.32
软水8904软水8904
添加剂122.21添加剂122.21
损失AS树脂废水10825
171.4
损失AS树脂86
未反应单体357.32
添加剂122.21
AS树脂8315AS树脂8229
湿物料含水2079湿物料含水433
损失AS树脂86损失AS树脂86
离心脱水1646干燥除水392
包装
AS树脂8143损失AS树脂86，水0.43
水41产品中AS树脂8057，水40.57
二聚合釜的设计
1设计任务
选择聚合釜及夹套材料，确定聚合釜和夹套的几何尺寸，并对聚合釜及夹套进行强度计算。
2设计依据
1设计压力聚合釜0.6MPa（外压）
夹套0.65MPa
2设计温度160℃
3聚合釜体积24m3
3聚合釜几何尺寸的确定
初步选取公称直径为Dg2400的筒体，封头选取Dg2400的标准椭圆封头。
查表得封头的尺寸如下：
曲边高度h1=650mm直边高度h2=50mm
内表面积Fh=6.5453m2容积Vh=1.9905m3
查表得Dg2400的筒体的有关数据如下：
一米高容积V1=4.5245m3一米高内表面积F1=7.54m2
则筒体高度计算为：
H=（V-V封）/V1=（24-1.9905）÷3.142=4.23m=4.9m
长径比H/D=4900÷2400=2.04。
釜的实际体积为：
V实际=HV1+V封=4.9×4.5245+1.9905=24.16m3
釜的实际装料系数为：
η实际=V物/V实际=（8.92
升级会员 