3万吨丁苯橡胶说明学士学位论文Word文档下载推荐.docx

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摘　　要

本设计为年产3万吨乳液聚合丁苯橡胶装置工艺设计，以聚合工段为设计的主要对象。

丁二烯和苯乙烯为主要聚合单体，松香酸钾皂、硫酸亚铁、叔十二碳硫醇、过氧化氢对锰烷等为助剂，采用低温乳液聚合法连续生产工艺合成丁苯橡胶。

丁苯橡胶具有优异的物理性能和良好的加工性能，在工业生产和日常生活中应用广泛。

本设计在掌握丁苯橡胶合成原理、聚合方法、工艺流程以及国内外的发展现状的基础上，进行了聚合工段的物料衡算、热量衡算、主要设备选型计算及简单的技术经济分析，以及绘制带控制点的工艺流程图、设备布置图、管道布置图，编写了设计说明书和设计计算书。

关键词：

丁苯橡胶；

乳液聚合；

工艺设计；

丁二烯；

苯乙烯

Abstract

Thisdesignfortheannualoutputof30000tonsofemulsionpolymerizationofstyrenebutadienerubberplantprocessdesignbasedonpolymerizationsectiondesignofthemainobject.Butadieneandstyreneasthemainmonomer,rosinpotassiumsoap,ferroussulfate,uncletwelvecarbonmercaptanandhydrogenperoxideasadditivesonmanganesealkanes,etc,thecontinuousproductionprocessusingemulsionpolymerizationatlowtemperaturesynthesisofstyrene-butadienerubber.Styrenebutadienerubberhasexcellentphysicalpropertiesandgoodprocessability,hasbeenwidelyappliedinindustrialproductionanddailylife.Thisdesigninmasteryofstyrene-butadienerubbersynthesisprinciple,polymerizationmethod,technologicalprocessandthedevelopmentsituationathomeandabroad,onthebasisoftheaggregationprocessofmaterialbalance,heatbalanceandmajorequipmentselectioncalculationandsimpletechnicalandeconomicanalysis,anddrawthecontrolpointsofprocessflowdiagram,equipmentlayout,pipinglayout,writingthedesignspecificationanddesigncalculation.

KeyWords：

Butadiene-styrenerubber；

Emulsionpolymerization；

Processdesign；

Butadiene；

Styrene

目　　录

摘　　要I

AbstractII

第一篇设计说明书1

2.绪论2

2.1.设计依据、指导思想2

2.1.1.设计依据2

2.1.2.指导思想2

2.2.设计地区的自然条件2

2.3.厂址的选择2

2.4.产品方案及生产规模3

2.5.车间布置与岗位人员配制3

2.6.节能与环境保护3

2.6.1.节能3

2.6.2.环境保护4

2.7.安全生产4

2.7.1.安全特点4

2.7.2.消防设施4

2.7.3.灭火程序4

3.工艺论证5

3.1.工艺原理5

3.2.生产方法论证5

4.工艺设计7

4.1.工厂的分配和布置7

4.2.工艺流程简图7

4.3.橡胶聚合车间工艺流程叙述7

4.3.1.本岗位管理范围9

4.3.2.本岗位操作任务9

4.4.生产原理及工艺流程9

4.4.1.生产原理9

4.4.2.工艺流程9

4.4.2.1..单体及化学品溶液接收9

4.4.2.2.聚合11

4.5.原料产品规格及公用工程条件12

4.5.1.原料的技术条件12

4.5.2.公用工程条件13

4.6.工艺过程主要控制指标14

4.6.1.丁二烯（BD）净化14

4.6.2.聚合14

4.6.2.1.集合进料流量控制精度14

4.6.2.2.进料流量校正时间间隔15

4.6.2.3.聚合温度15

4.6.2.4.聚合压力15

4.6.2.5.转化率15

4.6.2.6.门尼粘度15

4.6.2.7.反应停留时间16

4.6.2.8.结合苯乙烯的量16

第二篇设计计算书17

第1章基础数据18

1.1已知基础数据：

18

1.2计算原则20

第2章物料衡算21

2.1进料计算21

2.1.1.混合丁二烯和苯乙烯进料21

2.1.2.新鲜丁二烯和苯乙烯进料21

2.1.3.辅助物料计算22

2.1.4.聚合工段进料表24

2.2聚合工段出料计算25

第3章聚合工段热量衡算26

3.1聚合热26

3.2冷却显热27

3.3搅拌热28

3.4大气吸热（略）28

3.5热量统计28

3.6所需氨的量的计算29

3.7聚合过程中的能量统计30

第4章反应器和搅拌桨的选择32

4.1反应釜的选型32

4.2罐体尺寸确定33

4.2.1.筒体高径比33

4.2.2.初步计算筒体直径33

4.2.3.聚合釜壁厚的计算34

4.3搅拌器的计算34

4.3.1.搅拌器初步选型34

4.3.2.搅拌功率35

4.4传热的计算35

4.4.1.换热器的选择35

4.4.2.换热面积的计算38

4.4.3.换热器的选择39

第5章管道直径与储罐的计算40

5.1管道直径的计算40

5.2容器型式的选择41

5.2.1.丁二烯缓冲罐V—303的选型41

5.2.2.苯乙烯缓冲槽V—304的选型42

第6章换热器的设计型计算43

6.1基本条件43

6.2丁二烯换热器E—301的设计44

6.2.1.初选45

6.2.2.计算管程压降及给热系数αi46

6.2.3.计算壳程压降及给热系数α047

6.2.4.计算传热面积48

6.泵的设计型计算50

7.1泵P—304的设计50

7.1.1.简图50

7.1.2.条件依据50

7.1.3.管内流体的流速50

7.1.4.直管阻力和局部阻力的计算51

7.2泵的选型51

7.2.1.泵的选择51

7.2.2.泵的效率的计算51

结　　论53

参考文献54

附录主要符号说明55

致　　谢56

第一篇设计说明书

绪论

设计依据、指导思想

设计依据

主要设计依据有：

《吉林化工学院毕业设计任务书》；

及《化工工艺设计手册》、《化学工程手册》、《化学工艺设计施工图内容和深度统一规定》和吉林化公司有机合成厂丁苯橡胶车间生产装置进行本设计。

指导思想

（1）利用传统乳液聚合生产技术，确保产品质量高，生产过程安全；

（2）生产过程尽量采用自动控制，机械化操作；

（3）对于易燃易爆场所，设计采用可靠的控制，报警消防设施；

（4）设计采用技术成熟完善的传统乳液聚合方法，达到环保的要求，对生产过程中的化学污水的排放要经过处理，以保证环保要求；

（5）厂房、车间、设备布置要严格按土建标准，以保证生产和正常进行及操作人员的安全。

产品方案及生产规模

本设计项目产品名称为丁苯橡胶，年产量为3万吨。

主要原料为丁二烯和苯乙烯。

其产品指标如表1-1-1所示：

表1-1-1产品指标

产品（SBR1500）

指标

气提胶乳中结合苯乙烯含量

22.5~25.4%

残留苯乙烯

0.1%

最终胶乳

20.5~23.5%

尾气中的丁二烯含量

2.0%

滗析器中的残留苯乙烯

0.06%

门尼粘度

46~58

伸长率

480%

操作方式：

连续操作实施方案：

乳液聚合

产品名称：

丁苯橡胶年生产量：

3万吨/年

年工作日：

7800小时日生产量：

90.31吨/天

年生产天数：

365天

车间布置与岗位人员配制

本设计的设备布置基本原则是：

既满足了生产实际需要，又考虑了设备的安装，检修方便，节约空地。

布置设备时，注意远近相结合既紧凑又要符合生产工艺和安全要求，生产装置街区根据工艺流程和安全的需要，尽可能缩短装卸物料线。

本着满足工艺条件的原则，首先确定关键设备的位置，其它设备则尽可能在主要设备的四周，以利于操作，检修和配管。

在厂房内，从一楼到三楼配有楼梯、阀门、仪表等部件距地面较近，以利于手工操作和检修。

界区明确，工艺流程通畅，安全合理。

岗位人员配制：

单体贮存工序每班3人，溶液配制工序每班3人，聚合工序每班4人，单体回收工序每班3人，后处理工序每班4人。

每工序分四班倒，总计60人。

节能与环境保护

节能

1.采用低温乳液聚合法合成丁苯橡胶，副反应少，收率高。

2.合理进行设备布置，尽力按物料流向布置，减少物料往返输送次数。

适当利用位差，靠重力输送物料，尽可能减少输送设备，以节约部分动力。

3.设计中加强了对进入装置的水、电、蒸气的计算，为加强能源管理，合理用电、水、气打下良好基础。

4.装置选定使用循环水系统作为生产用冷却水，从而大幅度降低了新鲜水用量。

环境保护

该厂建于吉林市东北部的江北化工区，该地区的主导风向为西南、西北风，对市区居民的生活及附近的工农业生产均无太大影响。

该厂的下游还有污水处理厂，能将工业，生活污水进行及时有效的处理，生产过程中产生的三废都能得以妥善处理，符合国家环保的要求。

为了美化环境和利于空气清新，降低噪声，尽可能在空地上