年产500吨聚丁二酸丁二醇酯合成工艺设计说明书缩写稿.docx
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年产500吨聚丁二酸丁二醇酯合成工艺设计说明书缩写稿
年产500吨聚丁二酸丁二醇酯合成工艺设计
摘要：
本设计使用熔融聚合法合成聚丁二酸丁二醇酯（PBS），从初步设计的角度对年产500吨PBS的合成工段进行了设计。
主要完成了合成工段工艺计算、搅拌器的选型、设备的选型，并绘制了PBS工艺流程示意图、合成工段带控制点工艺流程图、合成车间的平面图和立面图、全厂平面图。
关键词：
聚丁二酸丁二醇酯（PBS）,工艺流程，设备计算，车间设计
TheTechnologicalDesignforanAnnualOutputof500tonsofPoly（butylenesuccinate）Synthesis
ABSTRACT：
ThisdesignusingthemeltpolymerizationsynthesisofPoly（butylenesuccinate）,Bytheperspectiveofthepreliminarydesignsynthesisof500tonsSectionofPBSwasdesigned。
Thisdesignhasmainlycompletedthesynthesisconstructionsectionprocessdesign,theselectionofthemixerandtheequipmentshaping.Moreover,drawingupthePBStechnicalprocessschematicdrawing,thesynthesisconstructionsectionbeltcontrolpointflowchart,synthesistheworkshopthehorizontalplanandtheelevation.
KEYWORDS:
ploy（butylenesuccinate）,processflow,computingequipment,plantdesign
1设计可行性分析
聚丁二酸丁二醇酯（PBS）是由脂肪族二元酸或其酯和二元醇为主要原料，缩聚而成的一种脂肪族聚酯。
其优异的性能和绿色环保的特点已得到广泛关注和认可，成为具有产业化前景的可完全生物降解塑料。
最近，PBS正式入围国家科技部“十一五”规划，成为政府层面推动产业化的可完全生物降解塑料。
PBS的市场潜力巨大，市场需求与日俱增，加之目前全球范围内产业化生产规模小，特别是国内产业化生产仍处于初步探索阶段，未达到稳定的生产状态。
现有的PBS生产工艺有待进一步改进，从而遵循化工行业向绿色环保方向发展的趋势。
本设计正是针对现有问题进行改进，利用实验室目前采用的合成路线进行中试规模放大，利用现有的数据资料初步设计合成工艺及生产车间，为进一步大规模产业化生产提供依据。
2工艺设计
2.1设计原则[1]
（1）遵守法则，法规，贯彻党的基本建设方针，实事求是，因地制宜；
（2）合理利用资源和财产，最大限度的发挥硬件设施的内在潜力，节约土地，减少投资，降低成本；
（3）采用成熟的、先进的工艺流程、设备，学习先进的生产技术，努力实现自动化；
（4）尽可能创造良好的劳动条件，以利于劳动工人的身心健康；
（5）重视环境保护，合理处理好三废。
2.2工艺设计[2-3]
工艺设计的内容主要包括：
物料衡算，热量衡算，反应釜的计算，冷凝器的计算和工艺流程图等。
2.3计算结果
（1）合成反应釜：
容积VN=1.92m3；装料系数η=0.75；换热面积A=7.89m2；搅拌轴功率为418.25kW。
（2）冷凝器：
平均传热温差
=37.18℃；换热面积
=3.26m2。
2.4主要设备的选型
表1-1主要塔设备一览表
设备位号
设备名称
规格
R101
合成反应釜
VN
设计温度
设计压力
材质
搅拌器形式
轴功率
2.5m3
350℃
-0.1MPa
18-8
螺带式
418.25kW
H101
冷凝器
DN
公称压力
换热面积
列管管径
列管长度
219mm
1.6MPa
3.70m2
Φ25×2.5mm
2000mm
S101
旋风分离器
型号
流量
设计温度
设计压力
WF-2
1.5~3.0
60℃
1.6MPa
V101
原料贮罐
VN
D
H0（L）
H
35m3
3500mm
4750mm
4000mm
V102
催化剂贮罐
0.5m3
600mm
1962mm
1000mm
V103
原料计量罐
1.5m3
1000mm
1800mm
1000mm
V104
催化剂计量罐
0.05m3
400mm
590mm
350mm
V105
真空缓冲罐
1.0m3
1000mm
1600mm
1000mm
V106
生成水计量罐
0.4m3
700mm
1350mm
850mm
B101a/b
原料泵
型号
扬程
介质
工作温度
2QS-3.5/17
17m
1,4-丁二醇
25℃
B102
催化剂泵
2QS-3.5/17
17m
钛酸丁酯
25℃
B103
真空泵
2X-70
—
空气
25℃
3车间布置设计
3.1布置的原则[4]
（1）辅料车间与主反应册车间接近；
（2）按化工生产规律把设备分别布置在楼层上，做到减轻负荷；布置紧凑，减少运送泵的数量和管道的密度；
（3）相互联系的设备在保证正常运行必须的间距下彼此相互接近；
（4）较合理的安排厂房的出口，通道及楼梯的位置；
（5）各设备统一安排，排列整齐，留有足够的操作空间，符合该工艺流程的要求。
3.2平面布置图和立面布置图
由以上原则得到平面布置图3-1和立面布置图3-2，如下：
图3-1车间平面图（±0.00平面）
图3-2车间立面图（A-A剖视）
4全厂总平面设计
4.1全厂平面布置原则
（1）在满足生产流程条件下，结合地形情况，合理的安排厂内各车间的相对位置；
（2）经济合理的竖向布置，正确选择标高，确定场内外运输方式、运输布置，合理组织人流、物流；
（3）布置综合管线；
（4）重视绿化美化，考虑卫生﹑消防条件，创造美好的工作条件。
4.2全厂平面布置图
由以上设计原则得到全厂平面图4-1。
图4-1全厂平面图
5设计成果
本次设计按照毕业设计任务书完成了教研室下达的任务，共完成图纸7张和说明书1份，图纸包括车间平面图2张，立面图2张，工艺流程图1张，反应釜物料图1张和全厂平面图1张。
参考文献化工类毕业设计题目
作者QQ1371345877
参考文献
[1]R.K.SINNOTT.化工设计[M].北京：
化学工业出版社，2008.
[2]赵德仁，张慰盛.高聚物合成工艺学[M].北京：
化学工业出版社，1996：
107-130.
[3]黄璐，王保国.化工设计[M].北京：
化学工业出版社，2001.
[4]谭蔚.化工设备设计基础[M].天津：
天津大学出版社，2000.
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