年产吨聚丙烯酸钠车间工艺设计

设计总说明聚丙烯酸钠的应用极为遍及。在涂料、陶瓷、造纸、纺织产业用作颜料疏散剂；在日用化工领域用作清洁剂成份。可用于墙体质料粘结剂、农药防漂散剂，且在生物方面对动植物蛋白的絮凝有特效作用。别的在石油产业的油田化学领域，用作钻井液的增粘剂、降滤失剂、粘土稳定剂等；还可用作酸化液、制药、扮装品等方面的增稠剂等等。聚丙烯酸钠合成要领主要有本体聚合、水溶液聚合、反相悬浮聚合、反相乳液聚合、微波合成及辐射合成等多种方法。通过查阅大量相关文献，进行网络与市场调研，选定了基于反相悬浮聚合要领来生产聚丙烯酸钠，将中和后的丙烯酸钠水溶液与由疏散介质和疏散稳定剂配制好的疏散液配合放入反响釜中，在引发剂的作用下进行聚合反响至共沸脱水，反响后生成的殽杂物通过离心机疏散疏散介质与聚合物，再经热水洗涤撤除聚合物外貌的一些残留助剂，将疏散工序事后的聚合物进行干燥、计量包装等处理惩罚后，得到聚丙烯酸钠产物。凭据任务书的要求对生产条件进行了探讨，疏散剂种类、单体浓度、聚合温度对分子量的影响，搅拌转速的影响，中和度简直定，后处理惩罚工艺中疏散要领和干燥要领的选取，确定了以Span-60作为疏散剂，抽余油作为疏散介质，过硫酸铵作为引发剂，单体丙烯酸钠中和度为100%来进行聚合反响，离心机疏散后，使用气流干燥机进行干燥。本设计范围为年生产聚丙烯酸钠1000吨，按全年330天，每天2班，一班8小时生产，一班可以生产两批，每批产量为773.04kg。并以此进行物料衡算、能量衡算和设备选型，并且进行了简单的经济概算，仅在第一年就可以盈利1444.45万元。尔后说明了宁静生产范例以及情况掩护步伐。IllustrationApplicationofsodiumpolyacrylateisveryextensive,itcanbeusedaspigmentdispersantinthepaint,ceramics,papermaking,textileindustry，acleaningagentcompositionindailychemicalindustry,andthepesticideofwallmaterialsandbleachingpowderbinder.SodiumpolyacrylatehasspecialeffectonproteininBiology.Inaddition,itisusedastackifier,drillingfluidfiltratereducer,claystabilizerintheoilfieldchemistryofpetroleumindustry,alsoitcanbeusedforacidizingfluid,pharmaceutical,cosmeticsandotheraspectsofthethickeneretc..Sodiumpolyacrylatecanbesynthesizedbythebulkpolymerization,solutionpolymerization,inversesuspensionpolymerization,inverseemulsionpolymerization,microwavesynthesisandradiationsynthesisetc..Throughconsultinganumberofliterature,surfingontheinternetandresearchingmarket,Iuseinverseemulsionpolymerizationtoproductsodiumpolyacrylate.ThereareSodiumacrylatesolutionthathadbeenneutralized，dispersionmediumanddispersantinthereactor,Thepolymerizationreactionundertheeffectofinitiatorwillbecarryonuntilazeotropicdehydration,thegeneratedmixturewillbeseparatedofthepolymerandremnantdispersionmediumbythemachine.Finally，thepolymertransformintothecompletionbythepostprocessingsuchasdrying,meteringandpacking.Thedesignaccordingtothedesigntasksareassignedthetaskofthebook,theproductionconditionsarediscussed.Thetypeofdispersant,monomerconcentration,polymerizationtemperatureeffectonthemolecularweight,theeffectsofstirringspeed,determinationthedegreeofneutralization,theselectionoftheseparatingmethodanddryingmethodintheendensurethatpolymerizationreactionisimplementedthroughusingSpan-60asdispersant,raffinateoilasdispersingmedium,ammoniumpersulfateasinitiator,sodiumacrylatewhoseneutralizationdegreeis100%asmonomer.Afterthat,separatingbyusingthecentrifuge,dryingbyairflowdryer.Thescaleofthedesignforthesodiumpolyacrylateis1000tonsperyear，accordingto330daysayear，2shiftaday,8workinghoursashift,theycanproducetwobatchesinashift,theyieldofeachbatchis773.04kg.Thenmentionedsafetyproductionstandardizationandthemeasureofenvironmentalprotection.ProfessorXuChunHua,guidingbythedirectororiginally,hadsubmittedalotofvaluableandpositivesuggestions,hadhelpedmetoraisethedesignmass.Here,Iexpressmysincerethankstothem.Throughoutthedesignprocess,Ihadacomprehensiveunderstandingoftheirproductionprocess.Accordingtomyprofessionalknowledge,combinedwiththelearningexperience,flexibleapplication,laidabasisforfutureworkrelated.BecauseofthewiderangeofknowledgeofthedesignofPolyacrylatesodiumprocess,andmyknowledgeandexperienceislimited.Sohavingdesignerrorsandanythingwrongwiththat,Iurgemarkingteachercriticism.

目录1 前言 ]。中和度下丙烯酸/丙烯酸钠水溶液的pH值曲线如图4.1所示。图STYLEREF1\s图STYLEREF1\s4.1中和度对pH影响图图STYLEREF1\s4.2中和度对转化率影响图4.2为丙烯酸单体的中和度对聚合反响转化率(Con.)的影响，通过对转化率曲的阐发可知：丙烯酸在较低的中和度情况下具有较高的反响速率，在反相悬浮聚合体系中，在考虑聚合速率的同时，要同时考虑聚合体系的稳定性。在符合的聚合温度、搅拌转速及疏散剂的条件下，低中和度时体系稳定性差，反响在共沸脱水时易聚集，造成物料团聚、结块、甚至爆聚。表STYLEREF1\s4SEQ表格\*ARABIC\s16中和度对体系稳定性的影响中和度（%）体系稳定性48.0爆聚，结块61.7爆聚，结块75.4爆聚，结块80反响平稳在丙烯酸及其钠盐的聚合体系中，丙烯酸在酸性条件下具有较高的聚合反响速率(在酸性条件下，聚丙烯酸链段卷曲)，容易造成局部温度较高，促使聚合反响速率进一步提高。因此中和度为80%以上体系最为稳定，为了便于操纵，本设计中中和度选为100%。凭据上述阐发，本设计的聚丙烯酸钠生产使用反相悬浮聚正当，单釜间歇聚合工艺，丙烯酸单体中和度为100%，以Span-60为疏散剂、过硫酸铵作为引发剂参加反响釜中，抽余油作为疏散介质，控制温度40℃恒温1h、50℃恒温1h、60℃恒温0.5h后升温至共沸温度。脱水至粒子固含量为75%即可停止反响。疏散要领的选择对脱水后聚合物殽杂物进行疏散可采取过滤离心机或沉降离心机或疏散机。通常，对付含有粒度大于0.01毫米颗粒的悬浮液，可选用过滤离心机；对付悬浮液中颗粒细小或可压缩变形的，则宜选用沉降离心机；对付悬浮液含固体量低、颗粒微小和对液体澄清度要求高时，应选用疏散机。凭据产物的颗粒直径巨细选择螺旋沉降式离心机除溶剂。干燥要领的选择对聚合后的湿物料进行干燥可采取气流干燥、回转窑、红外等干燥方法。气流干燥设备的干燥强度大，蒸发水份能力从50kg/h-1500kg/h，而设备容积小，投资省，是其他干燥设备比不上的；回转窑设备适应于连续生产，但是投资大、占地面积大，且对具有一定粘性的聚丙烯酸钠胶粒不适应该种干燥方法；生产试验的前期采取红外线加热，但是干燥本钱高，并且设备维护用度大会导致产物本钱显著增加。凭据企业的投资情况和生产能力，选用的气流干燥机干燥要领。聚丙烯酸钠的生产工艺图5.1聚丙烯酸钠生产工艺流程图生产工艺(1)碱液的配制：将计量好的NaOH固体与适量的水配制为30%的NaOH溶液。(2)丙烯酸钠溶液的配置：将计量的丙烯酸与配好的NaOH溶液进行部分中和，中和后的丙烯酸钠，参加适量水，得到浓度为45%，中和度为100%单体溶液。(3)丙烯酸钠的聚合：将中和后的丙烯酸钠水溶液与由疏散介质和疏散剂配制好的疏散液配合放入反响釜中，在引发剂的作用下进行聚合反响至共沸脱水至固含量75%左右停止反响。(4)聚合殽杂物的疏散：反响后生成的殽杂物通过离心机疏散疏散介质与聚合物，再经热水洗涤撤除聚合物外貌的一些残留剂。(5)聚丙烯酸钠的后处理惩罚工序：将疏散工序事后的聚合物用气流干燥剂进行干燥，经包装后可为制品。生产原料以产物指标表STYLEREF1\s5-SEQ表格\*ARABIC\s11生产原料原料名称单体丙烯酸氢氧化钠引发剂过硫酸铵疏散剂Span-60水疏散介质抽余油表STYLEREF1\s5-SEQ表格\*ARABIC\s12产物指标项目指标外观白色粉末游离碱合格硫酸盐（以SO4计）≤0.5%干燥失重≤10%灼烧残渣≤76%重金属（以Pb计）≤0.002%砷（以As2O3计）≤0.0002%残余单体≤1.0%低聚合物≤5%工艺衡算物料衡算工艺设计中，物料衡算是在工艺流程确定后进行的。目的是凭据原料与产物之间的定量转化干系，盘算原料的消耗量，种种中间产物、产物和副产物的产量，生产历程中各阶段的消耗量以及组成，进而为热量衡算、其他工艺盘算及设备盘算打底子。物料衡算是以质量守恒定律为底子对物料平衡进行盘算[[]陈均．聚合物合成工艺设计．化学工业出版社．2004(8)：47-52．[]陈均．聚合物合成工艺设计．化学工业出版社．2004(8)：47-52．(1)确定物料平衡干系明确物料产生的化学变革，写出主、副反响方程式丙烯酸被中和，中和反响方程式如下：（6.1）引发剂引发单体进行自由基聚合，其反响方程式如下：（6.2）丙烯酸自由基聚合中单体相对分子质量与聚合物结构单位相对分子质量无化学计量上的变革，引发剂会结合到聚合物分子链上。(2)收集数据资料a生产范围。年产量为：1000吨b生产时间。年事情日：330天c相关技能指标见表6-1。表STYLEREF1\s6-SEQ表格\*ARABIC\s11技能指标项目内容技能指标聚合物损失率2%聚合物质量丙烯酸中和度100%（摩尔）NaOH纯度98%中和用NaOH水溶液浓度30%（质量）单体水溶液浓度45%（质量）引发剂用量0.16%单体质量疏散剂用量1%单体质量疏散介质用量与单体质量比4：1疏散剂循环用量90%疏散剂总用量注：聚合物损失率为：聚合反响时的不完全反响以及后处理惩罚工艺中的损失率。d质量标准。原料NaOH溶液浓度为99%。其他原料均视为纯物质。因为只对聚合工序做物料衡算，所以不消考虑产物的其他质量指标。e化学变革参数。参加的NaOH能够与丙烯酸完全反响，生成丙烯酸钠。各组分相对分子质量如下：丙烯酸=72.06，氢氧化钠=40，丙烯酸钠=94.06，水=18。聚合反响历程中单体完全参加反响，转化率可视为100%，单体与聚合物之间无化学计量上的变革，但引发剂结合到聚合物分子链上，会使聚合物数量略有增加。(3)选择盘算基准与计量单位因为是间歇操纵历程，所以基准为“批”。(4)确定盘算顺序由于产物与原料之间的化学盘算干系比力简单，且整个工艺历程比力简单，容易得到产物量与单体原料投料量之间的比例干系，所以采取顺流程的盘算顺序。(5)盘算主要原料（丙烯酸）的投料数量用顺流程的盘算顺序进行物料衡算必须求出主要原料每批投料量。该生产装置年产量1000t，年开工330d，每天生产4批，聚合物损失率为2%。每批应生产的聚合物数量为：1000×引发剂（0.2%单体质量）全部结合到聚合物中；单体100%转化成聚合物，且单体相对分子质量与聚合物结构单位相对分子质量相同；丙烯酸相对分子质量：单体相对分子质量=：丙烯酸投料量为：773.041)中和釜物料衡算已知：丙烯酸中和度100%、丙烯酸相对分子质量72.06、NaOH相对分子质量40、单体相对分子质量94.06原料丙烯酸的质量为591.05kg反响需要纯NaOH的质量为591.0530%NaOH的质量为328.0930%NaOH的含水量为1093.63-328.09=765.54kg单体丙烯酸钠的质量94.0645%丙烯酸钠中含水的质量为：0.55中和反响生成的水328.09中和反响完成后需参加的水为：942.94-147.64-765.54=29.76kg2)配碱釜物料衡算在装有水冷装置的配碱釜中参加一定量的水，然后在不绝搅拌下参加纯度为98%的氢氧化钠。中和用30%NaOH溶液质量为1093.63kg，则需要纯度98%氢氧化钠固体质量为328.09需参加的水为1093.63-334.79=758.84kg3)疏散介质调配罐物料衡算已知：疏散介质：单体=4：1、疏散剂为1%单体质量，则疏散介质抽余油质量：771.50×4=3086.00kg循环疏散介质抽余油质量：3086.00×0.9=2777.40kg新鲜疏散介质抽余油质量：3086.00×0.1=308.60kg疏散剂：771.50×0.01=7.72kg4)聚合反响釜物料衡算反响前反响釜中各组分质量：单体：771.50kg水：942.94kg疏散介质：3086.00kg疏散剂：7.72kg引发剂用量为0.16%单体质量引发剂质量：771.50×0.16%=1.23kg反响后聚合物质量:771.50+1.23=772.73kg表STYLEREF1\s6-SEQ表格\*ARABIC\s12生产聚丙烯酸钠各工序物料衡算结果工序名称输入输出原料质量（kg）产物质量（kg）配碱98%烧碱纯水334.79758.5430%氢氧化钠1093.63中和30%氢氧化钠丙烯酸纯水1093.63591.0529.76丙烯酸钠溶液其中丙烯酸钠水1714.44771.50942.94聚合丙烯酸钠溶液引发剂疏散介质疏散剂1714.441.233086.007.72聚合物水疏散介质疏散剂772.73942.943086.007.72热量衡算选择最佳的操纵条件，对生产设备进行设计和选型，制定出既经济又公道的能量消耗方案。热量衡算[[]娄爱娟，吴志泉，吴叙美．化工设计．华东理工大学出[]娄爱娟，吴志泉，吴叙美．化工设计．华东理工大学出社．2002(3)：29-49，170-189．塑料制品的成型加工多数采取的是对单位设备的热量衡算。热量遵循热力学第一定律：能量既不能产生，也不能消灭，只能从一种形式转变为另一种形式。即热量平衡方程式为：Q式中：QTQ1Q2Q3Q4聚丙烯酸钠的生产可分为多个工序，每一个生产工序都有一定的能量变革，因此各工序分别盘算。整个历程均采取25℃作为基准温度，生产1批聚丙烯酸钠产物各工序的原料需求情况按物料衡算表中计。配碱工序由物料衡算可知，在配碱工序中，需纯氢氧化钠328.09kg，溶解用水765.54kg，氢氧化钠的质量百分比浓度为30%，折算为物质的量为分别为：氢氧化钠：nNaOH=328.09×100040=8202.25水：nH2O=765.54×100018查表可知氢氧化钠在此浓度下的溶解热为，此浓度下溶液的平均比热为，水的比热为，已知片碱和纯水的进料温度为25℃，氢氧化钠溶液的出料的温度为30℃，配碱历程最大温升65℃，冷却水收支平均温差为10℃。输入的热量Q1入包罗氢氧化钠带入的热量Q11，纯水带入的热量Q12，氢氧化钠带入的溶解热所以Q输出的热量Q1出出包罗氢氧化钠溶液由25℃升到30℃所需的热量Q1其中Q由于QQ15=Q1入需要冷却水质量为m中和工序已知条件：丙烯酸的进料温度为25℃，比热为，氢氧化钠水溶液的进料温度为30℃，平均比热为，中和液的平均比热为，水的比热为，100℃时水的蒸发热为，丙烯酸与氢氧化钠的中和热，中和液输出温度为30℃，冷却水平均温差为10℃。中和工序的输人热量Q2入包罗：氢氧化钠水溶液引入的热量Q21，丙烯酸引人的热量Q22氢氧化钠水溶液带入对的热量：Q丙烯酸引入的热量为0：Q在中和工序中，中和度为100%，产生中和反响的丙烯酸反响热为Q输入热量Q输出的热量Q2出出包罗中和液移走的热量Q24，水分蒸发吸收的热量QQ这一工序水分蒸发很少，故水分蒸发热量可忽略不计。所以Q由于Q2入冷却水用量m聚合反响工序已知丙烯酸中和液的平均比热为，中和液进料温度为30℃，丙烯酸钠的聚合热为77.7kJ/mol，水的比热为，l00℃水的蒸发热为，聚合物殽杂物出料温度为60℃，聚合物平均比热为，疏散剂平均比热。输入的热量Q3入包罗：丙烯酸中和液引入的热量Q31丙烯酸钠中和液引入的热量：Q聚合物反响放热：Q则输入的热量Q输出的热量Q3出包罗生成的聚合物从25℃升温到60℃所需的热量Q33，疏散介质带走的Q34和水从25℃到60聚合物带走的热量：Q疏散介质带走的热量Q水带走的热量：Q聚丙烯酸钠各工序能量衡算表如下表STYLEREF1\s6-SEQ表格\*ARABIC\s13生产聚丙烯酸钠的各工序热量衡算工序名称输入kJ输出kJ配碱Q1入377549.57Q1出377549.57Q110Q1418307.37Q120Q15359242.20Q13377549.57中和QUOTEQ2入Q2入474926.63Q2出474926.63Q2118307.37Q2428116.82Q220Q250Q23456619.26Q26446809.81聚合Q3入665431.65Q3出665431.65Q3128116.82Q3368425.24Q32637314.83Q34248423.00Q137952.12设备选型釜的选择配碱釜的选择日产丙烯酸钠为1000需配碱液为溶碱时最高温度为50℃，查得30%碱液的比重为；则3.03吨碱液的体积为：4374.52×按装料系数80%计，需配碱釜容积为V生产工艺条件为：所处理惩罚的为碱性溶液，釜体内为常压，温度为50℃，夹套为循环冷却水，夹套内表压为0.3MPa，温度小于50℃，故可确定该釜属于带搅拌装置的低压反响釜。本设计采取圆筒形壳体和标准椭圆形封头作为釜体的结构型式，盛装物料的碱液可选用材质为钢的不锈钢釜。图图STYLEREF1\s7.SEQ图\*ARABIC\s11反响釜工艺尺寸示意图查表得标准椭圆封头的体积为0.131D3、h封=D/2H=h+2×表STYLEREF1\s7-SEQ表格\*ARABIC\s11反响罐H/D选取种类物料类型H/D一般搅拌罐液—固1～1.5液—液1～1.5气—固1～2发酵罐1.7～2.5若取H/D=1.5，则有h=DV=D=虽然釜属于非标准设备，但用于制造反响器的上下封头仍应选用标准封头。所以D取1.6m。釜体的直边高度为h釜体实际高度为H=h+2×凭据表7-2得表STYLEREF1\s7-SEQ表格\*ARABIC\s12直边高度的选取设备直径/mm300、350400、450500~22002200~3200＞3200直边高度/mm2525、4025、40、5040、5050取封头直边高度40mm，釜体圆形直筒部分高度：1.51-2×0.04=1.43m配碱釜的实际体积为：V=实际长径比：H由于是均相液体的殽杂，此体系对搅拌成果要求的比力简单，任何类型的搅拌器都可以选用，此设计选用桨式搅拌器，搅拌电机功率为3kw，转速为60r/min。中和反响釜的选择中和釜用于对丙烯酸的完全中和，日产聚丙烯酸钠3.03t，每批中和液质量为m已知中和历程中中和液密度≤1.4g/cm3，则中和液的体积为1714.44×按装料系数0.7盘算，需中和釜的体积为1.25查表得标准椭圆封头的体积为0.131D3、h封=D/2H=h+2×若取H/D=1.5，则有h=DV=D=用于制造反响器的上下封头选用标准封头。因为取得较小，所以此处按公称尺寸选定釜体直径1.1m。釜体的直边高度为h釜体实际高度为H=h+2×取封头直边高度40mm，釜体圆形直筒部分高度：1.51-2×0.04=1.43m中和釜的实际体积为：V=实际长径比：H由于中和历程中放热，并且NaOH溶液对玻璃搪瓷等有腐化性，所以选为带夹套不锈钢釜，配用120r/min的减速箱，三相搅拌电机3kw的标准设备。疏散介质调配釜的选择疏散介质调配釜用于对疏散液的配置，每批反响需疏散液：3086.00+7.72=3093.72kg已知抽余油密度为0.73g/cm3，由于疏散剂参加量很少，认为对疏散介质的密度影响忽略不计，所以调配好液体体积为3093.72×凭据装料系数0.7盘算，需要调配釜的体积为4.24查表得标准椭圆封头的体积为0.131D3、h封=D/2H=h+2×若取H/D=1.5，则有h=DV=D=用于制造反响釜的上下封头都是标准封头，所以可选为此值，即1.8m釜体的直边高度为h釜体实际高度为H=h+2×取封头直边高度40mm，釜体圆形直筒部分高度：1.78-2×0.04=1.70m疏散介质调配釜的实际体积为：V=实际长径比：H由于是均相液体的殽杂，此体系对搅拌成果要求的比力简单，任何类型的搅拌器都可以选用，此设计选用桨式搅拌器，搅拌电机功率为3kw，转速为60r/min。实际生产中，为了低落本钱，拟不使用疏散介质调配釜，直接用贮罐储存疏散介质，由于疏散剂使用量很小，人工将疏散剂参加疏散介质中调配使用。聚合反响釜的选取单体溶液和疏散介质的总体积为1.25+4.24=5.49按装料系数0.7盘算，需反响釜的体积为5.49查表得标准椭圆封头的体积为0.131D3、h封=D/2H=h+2×若取H/D=1.5，则有h=DV=D=用于制造反响器的上下封头选用标准封头。所以选定釜体直径2.0m。釜体的直边高度为h釜体实际高度为H=h+2×取封头直边高度40mm，釜体圆形直筒部分高度：1.83-2×0.04=1.75m反响釜的实际体积为：V=实际长径比：H图STYLEREF1\s7.图STYLEREF1\s7.SEQ图\*ARABIC\s12反响釜结构实际生产中所用的搅拌器必须兼具剪切作用相循环作用，适当转速，悬浮聚合体系到达一定的循环流动和剪切流动，使釜内各部分到达温度均一、浓度均一，并使釜内单体均匀疏散，悬浮成微小的液滴，增强聚合釜内壁的传热。由于是非均匀相液体殽杂，并且聚合物黏度较大，采取涡轮式搅拌装置，转速为250r/min，搅拌电机功率7.5kw的标准设备。综上所述，年产1000吨聚丙烯酸钠反响釜容积7.84m3，釜体直径2.0m、高度H＝2.53m、长径比釜体夹套尺寸简直定所谓夹套就是在釜体外侧用焊接或法兰连接的方法装设种种形状的钢结构，是与釜体外壁形成密封的空间。在此空间内通入加热或冷却物质，可加热或冷却反响釜内的物料。夹套与筒体的连接方法有两种，一种是可拆式夹套，用于需要查抄筒体外部外貌以及调换夹套的情况，或是由于夹套与筒体质料差别而不能相焊的场合。另一种是不可拆卸的夹套，如焊接式和铆接式。图7.3可拆卸夹套图7.4不可拆卸夹套对有传热要求的反响釜可设置内冷管和夹套，最常见的是采取夹套式传热结构。本设计采取夹套和内冷管两种散热方法，夹套的尺寸通常凭据工艺和安装的要求而定，夹套的内径D1与釜体内径D0有关，有如下干系表STYLEREF1\s7-SEQ表格\*ARABIC\s13夹套内径与釜体内径干系D0（mm）500～600700～18002000～3000>3000D1（mm）D0+50D0+100D0+200D0+250配碱釜夹套直径为D中和釜夹套直径为D疏散介质釜中是简单殽杂，无发热，所以不消设置夹套。聚合釜夹套直径为D夹套高度H1主要决定于传热面积下的要求，一般不低于料液高度，以包管充实传热，同时夹套上端离开筒体法兰应有150～200mm距离，以便上紧和拆卸筒体法兰的螺栓。本设计的聚合反响釜采取河南一诺医药化工容器有限公司定制的反响釜具体参数如下表STYLEREF1\s7-SEQ表格\*ARABIC\s14定制反响釜参数项目规格容积/m37.84釜体内径/m2.0夹套直径/m2.2釜体高度/m2.53搅拌装置KF-800涡轮式图STYLEREF1\s7.5定制的聚合反响釜图图STYLEREF1\s7.6疏散介质贮罐表STYLEREF1\s7-SEQ表格\*ARABIC\s15定制的釜体参数项目疏散介质釜（罐）配碱釜中和釜容积/m36.064.121.78釜体内径/m夹套直径/m1.71.2釜体高度/m2.682.312.06搅拌装置简单搅拌装置KF-300浆式KF-300叶轮式疏散设备由于经共沸脱水的的反响产物仍是殽杂物，其中含有为疏散剂及其他的相关助剂，另有一些反响中生成的低分子量聚合物都应被撤除。通常，对付含有粒度大于0.01毫米颗粒的悬浮液，可选用过滤离心机；对付悬浮液中颗粒细小或可压缩变形的，则宜选用沉降离心机；对付悬浮液含固体量低、颗粒微小和对液体澄清度要求高时，应选用疏散机。凭据反相悬浮聚合制备的聚丙烯酸钠颗粒粒径巨细选择螺旋沉降式离心机除溶剂。图STYLEREF1\s7.7螺旋沉降式离心机结构示意图干燥设备由于树脂含水量高，加工历程中易出现气泡，制件出现流纹、雾斑，透明性低落，并会低落质料的电性能和力学性能。而离心后聚合物一般含水率为5%-20%，为湿物料，需干燥使湿物料含水率进步低落。旋风疏散器风机预热器尾气管出料口气流干燥管加料口旋风疏散器风机预热器尾气管出料口气流干燥管加料口图STYLEREF1\s7.SEQ图\*ARABIC\s16气流干燥机结构示意图反相悬浮聚合制备的聚丙烯酸钠为粉状采取气流干燥机。即热风干燥，使产物中水分含量达至0.2%～0.5%。泵的选型确定泵的型式首先是要凭据是被输送物料的基天性质，物料的基天性质包罗相态，温度，粘度，密度，挥发性，毒性与空气形成爆炸性殽杂物的可能性和化学腐化性等。别的，选择泵的型式时还要考虑生产工艺历程，动力，情况和宁静要求等条件，例如，是否长期连续运转，扬程和流量是否颠簸，动力（电、蒸）的类型以及是否防爆车间等情况。实际上，在选择泵的类型时，往往不可能完全满足各个方面的要求，应以满足工艺和宁静为主要目标。由输送温度为常温、粘度小、无腐化性、无固体颗粒的液体，流量小、扬程小故选离心泵，离心泵结构简单，造价低，体积小，重量轻，安装查验方便。ALGB-40-16(I)型泵六台。生产工艺流程图

设备一览表表STYLEREF1\s9-SEQ表格\*ARABIC\s11设备一览表设备名称规格数量备注配碱釜厂家定制1河南一诺化工容器中和釜厂家定制1河南一诺化工容器聚合釜厂家定制1河南一诺化工容器疏散介质储罐厂家定制1河南一诺化工容器搅拌器厂家选取4河南一诺化工容器储罐2无锡市南泉化工去离子水储罐1无锡市南泉化工气流干燥机咨询厂家1常州延陵干燥设备沉降式离心机咨询厂家1上海谊德实业泵6江苏南方泵业输送机若干真空系统操纵平台包装机组冷凝器鼓风机管路系统构架耗材其他车间设计车间设备摆设的原则1从经济和压降看法出发，设备摆设应顺从工艺流程，但若与宁静、维修和施工有矛盾时，允许有所调解。2凭据地形、主导风向等条件进行设备摆设，有效的利用车间修建面积（包罗空间）和土地（尽量采取露天摆设及修建物能归并者尽量归并）。3明火设备必须摆设在处理惩罚可燃液体或气体设备的全年最小频率风向的下侧，并会合摆设在装置（车间）边沿。4控制室和配电室应摆设在生产区域的中心部位，并在危险区外。5充实考虑本装置（车间）与其他部分在总平面摆设图上的位置，力求紧凑、联系方便，缩短输送管线，到达节省管材用度及运行用度的目的。6留有生长的余地。7所采取的劳动掩护、防火要求、防腐化步伐要切合有关标准、范例的要求。8有毒、有腐化性介质的设备应分别会合摆设，并设围堰，以便会合处理惩罚。9设备宁静通道、人流、物流偏向应错开。10设备摆设应整齐，尽量使主要管道走向一致。车间设备平面摆设的原则车间平面摆设首先必须适合全厂总平面摆设的要求，应尽可能使个车间的平面摆设在总体上到达协调、整齐、紧凑、美观，相互融合，浑成一体。其次，必须从生产需要出发，最大限度的满足生产包罗设备维修的要求。即要切合流程、满足生产、便于治理、便于运输、利于设备安装和维修。第三，生产要宁静。即要全面妥善的解决防火、防爆、防毒、防腐、卫生等方面的问题，切合国度的各项有关规定。第四，要考虑未来扩建及增建的余地，为今后生产生长、品种改造、技能改革提供方便。但这些一定要最有效的利用车间的修建面积（包罗空间）和土地（设备装置能露天摆设的尽量露天摆设，修建物能归并的应尽量归并）。厂房的立面形式有单层、多层和单层与多层相结合的形式。多层厂房占地少但造价高，而单层厂房占地多但造价低。采取单层照旧多层主要应凭据工艺生产的需要。例如制碱车间的碳化塔，凭据工艺要求须放在厂房内，但塔有比力高，且操纵岗亭摆设在塔的中部以便视察塔内情况，这样就需要设计多层厂房；另一种情况是：设备大部分露天摆设，厂房内只需要安顿泵或风机，这种情况可设计成单层厂房。对付为新产物产业化生产而设计的厂房，由于生产历程中对工艺流程和设备需要不绝改造和完善，一般都设计一个较高的单层厂房，利用便于移动、拆装、改建的钢制操纵平台取代钢筋混凝土操纵台，以适应工艺流程和设备变革的需要[[][]刘道德．化工厂的设计与改造[M]．第一版．湖南：中南工业大学出版社，1995．1-38．车间摆设图图10.1车间摆设图经济概算原料估算原料用量丙烯酸年需求量591.05纯氢氧化钠年需求量328.0998%氢氧化钠年需求量为433078.8引发剂过硫酸铵年需求量为1.23×330×4=1623.6kg疏散介质循环使用率为80%，即除了第一批每批需添加20%量即可，所以疏散介质抽余油年用量为：3086.00+3086.00×20%×疏散剂年用量为7.72×330×4=10190.40kg设聚合生成水20%可重复利用，则反响用水年用量为：（设冷却用水设年用量为100000kg，则总年用水量为：791619.84+100000=891619.84kg原料用度表STYLEREF1\s11-SEQ表格\*ARABIC\s11原料用度一览表名称年用量/t备注单价/w/t年代价/w丙烯酸780.19上海高桥化工场0.8624.1598%氢氧化钠441.92鲁淮商贸有限公司0.3132.57引发剂（过硫酸铵）1.63金立化工有限公司0.40.66疏散介质（抽余油）817.18上海吕氏化工有限公司0.4326.87疏散剂（Span-60）10.19浙江物美化学品有限公司1.212.23水891.62产业用水0.00121.07总计1097.55其他用度员工人为设配碱时间为0.25h，配置丙烯酸钠溶液为0.25h，后处理惩罚时间为1h，则1批生产所需时间为0.25+0.25+设每班人员8人，每班生产2批后轮岗，每人月人为3000员，则年支付人为用度为16×3000×12=57表STYLEREF1\s11-SEQ表格\*ARABIC\s12其他用度一览表序号项目名称金额（万元）备注1厂房建立2002设备1803电费204设备维护费365配套及公用设施206电力设备107产业卫生58环保消防