年产11000吨的顺丁橡胶的物料衡

年产2万吨顺丁橡胶聚合车间工艺设计 专业班级化学工程与工艺0701班姓名韩江指导老师刘登峰2011 06 19 提纲 1 1顺丁橡胶的介绍 顺丁橡胶是顺 1 4 聚丁二烯橡胶的简称 国际通用代号为BR 它于20世纪60年代初期投入工业化生产 被广泛用于轮胎工业 而且在塑料的改性工艺中也有重要的应用 1 1 1顺丁橡胶的性质 顺丁橡胶是1 3 丁二烯采用定向溶液聚合方法得到的高顺式1 4结构含量的聚丁二烯 称为聚丁二烯橡胶玻璃化温度TG 110 溶解度参数 8 3 8 6 拉伸强度约13 14Mpa 扯断伸长率约为450 其结构式 1 1 2顺丁橡胶的应用 顺丁橡胶所具有的优点 特别是优异的弹性 耐磨性 耐寒性以及生热低 使其广泛的用于轮胎制造 顺丁橡胶用途广泛 顺丁橡胶还可以用来制造其他耐磨制品 如胶鞋 胶带等 以及各种耐寒性要求较高的制品 1 1 3顺丁橡胶的生产工艺 溶液聚合法 原料路线 丁烯氧化脱氢制丁二烯溶剂选择 溶剂油引发剂选择 2 1设计思路及工艺流程 单体 丁二烯 溶剂油 引发剂 环烷酸镍 三异丁基铝 三氟化硼乙醚络合物 终止剂 防老剂 采用溶液聚合的方法连续釜式反应器 聚合工段和后处理工段 2 2设计内容 设计顺丁橡胶的工艺流程图物料衡算热量衡算设备计算及选型设计图纸 2 2 1合成顺丁橡胶的工段流程图 3 1物料衡算 聚合釜物料衡算终止釜物料衡算凝聚釜物料衡算缓冲槽 振动筛 洗胶罐物料衡算干燥 脱水物料衡算包装物料衡算 3 1 1聚合釜的物料衡算 3 1物料衡算 图3 1聚合釜的物料衡算图 3 1物料衡算 丁二烯系统 表3 1丁二烯系统物料衡算数据 3 1物料衡算 溶剂油系统 引发剂系统 3 1 2终止釜的物料衡算 图3 2终止釜物料衡算图 1 终止剂系统 2 防老剂系统 由防老剂 丁二烯 0 79 得防老剂配制浓度 防老剂用量 随防老剂一起带入的溶剂量 表3 2终止釜物料衡算数据 3 1 3凝聚釜物料衡算 图3 3凝聚釜物料衡算图 凝聚釜物料衡算数据 3 1 4缓冲槽 振动筛 洗胶罐物料衡算 图3 4缓冲槽 振动筛 洗胶罐物料衡算图 缓冲槽 振动筛 洗胶罐物料衡算表 3 1 5干燥 脱水物料衡算 3 1 6包装物料衡算 校检设计任务从去包装干胶中扣除防老剂后的生胶量2524 77 23 144 2501 6262501 626 8000 10 3 20013 01其年产量为20013 01t 稍大于所给定的设计任务 故设计合格 3 2热量衡算 3 2热量衡算 3 2 1基础数据 聚合釜物料衡算数据聚合时间 4h聚合釜台数4台聚合温度 94 冷却盐水 入口温度 12 出口温度 8 溶剂油组成及物性数据丁烯 丁二烯物性数据顺丁橡胶物性数据冷冻盐水物性数据 3 2 2各聚合釜反应转化率的确定 溶剂油 丁二烯的表观动力学反应速率常数的关系式如下 对于一级反应 连续槽式反应器的反应转化率与反应速率常数之间的关系如下 表3 1各釜物性数据 3 2 3各釜对流传热系数 和传热系数K的计算 夹套内冷却盐水的对流传热系数 1计算 其中努塞尔数 雷诺数 普朗特数 表3 2各釜对流传热系数计算结果 各釜总传热系数K的计算 表3 3各釜传热系数计算结果 3 2 4聚合釜热量衡算 图3 3聚合釜的热量衡算图 各釜热量衡算关系式1号釜 2号釜 3号釜 4号釜 表3 41 4号釜热量衡算总结果 接上表 3 3设备计算及选型 聚合釜计算终止釜的设计凝聚釜的确定油水分离器热水罐胶液罐引发剂配制系统设备确定换热器的选择泵的选择 表3 5主要设备一览列表 接上表 聚合工段物料流程图 聚合工段带控制点的流程图 聚合釜装配图 局部 四 致谢 这次设计的顺利完成还得益于刘登峰老师的大力支持和帮助 从查阅资料到总结文献 从开始设计到论文写作 论文的修改以及最终定稿 都得到了刘老师的悉心指导 在此我向刘老师表示最诚挚的敬意和深切的感谢 同时 我要感谢系里给我们授课的各位老师 正是由于你们的传道 授业 解惑 让我