年產(chǎn)5萬(wàn)噸丁苯橡膠的生產(chǎn)工藝設(shè)計(jì)論文

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1、年產(chǎn)5萬(wàn)噸丁苯橡膠的生產(chǎn)工藝設(shè)計(jì)畢業(yè)論文目錄前言1第1章緒論3§1.1丁苯橡膠的市場(chǎng)分析3§1.1.1國(guó)外生產(chǎn)情況3§1.1.2國(guó)內(nèi)生產(chǎn)情況3§1.2丁苯橡膠合成技術(shù)進(jìn)展7§1.2.1乳聚丁苯橡膠的合成技術(shù)進(jìn)展7§1.2.2溶聚丁苯橡膠合成技術(shù)進(jìn)展7§1.2.3我國(guó)丁苯橡膠新技術(shù)的開(kāi)發(fā)8第2章生產(chǎn)工藝選擇9第3章產(chǎn)品及原料說(shuō)明10§3.1產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)與性能10§3.1.1名稱及其結(jié)構(gòu)10§3.1.2丁苯橡膠的性能11§3.1.3丁苯橡膠用途12§3.2聚合原理12§3.2.1鏈引發(fā)12§3.2.2鏈增長(zhǎng)12§3

2、.2..3鏈終止13§3.3原料說(shuō)明144§3.3.1丁二烯14§3.3.2苯乙烯14第4章低溫乳液聚合丁苯橡膠工藝15§4.1典型配方15§4.2轉(zhuǎn)化率確定15§4.3配料確定16§4.4聚合條件及原料要求16§4.4.1分散介質(zhì)17§4.4.2單體純度17§4.4.3聚合溫度17§4.4.4各種助劑17§4.4.5聚合時(shí)間18第5章低溫乳液聚合工藝流程19§5.1原料準(zhǔn)備過(guò)程19§5.2聚合過(guò)程19§5.3分離過(guò)程20§5.4后處理階段20第6章工藝計(jì)算21§6.1計(jì)算依據(jù)21§6.2生產(chǎn)過(guò)程總物料衡算2

3、1§6.2.1總進(jìn)料21§6.2.2配方檢驗(yàn)23§6.2.3PBS配方原料匯總23§6.2.4各釜進(jìn)出料計(jì)算244§6.3熱量衡算27第7章聚合釜的設(shè)計(jì)計(jì)算30§7.1反應(yīng)器操作體積30§7.2罐體尺寸確定31§7.2.1筒體高徑比31§7.2.2攪拌罐的裝料量31§7.2.3初步計(jì)算筒體直徑31§7.3傳熱結(jié)構(gòu)，夾套結(jié)構(gòu)32§7.4筒體壁厚確定32§7.5頂蓋和工藝接管33§7.5.1進(jìn)料管33§7.5.2水進(jìn)料管33§7.5.3液氨的進(jìn)口管徑34§7.6攪拌裝置35§7.6.1攪拌器選擇35§7.6.2攪

4、拌器轉(zhuǎn)速35§7.6.3攪拌功率35§7.7攪拌器附件36§7.7.1擋板36§7.7.2導(dǎo)流筒36第8章車(chē)間工藝布置及廠址選擇38§8.1工藝布置設(shè)計(jì)38§8.2生產(chǎn)廠房的整體布置39§8.3廠址選擇依據(jù)與原則394§8.4設(shè)備布置安全距離40§8.5車(chē)間內(nèi)輔助室和生活室布置40第9章安全設(shè)計(jì)42§9.1防火防爆42§9.2防毒43§9.3中毒后應(yīng)采取急救措施43§9.4安全生產(chǎn)要點(diǎn)44§9.4.1重點(diǎn)部位44§9.4.2安全要點(diǎn)45參考文獻(xiàn)47致謝494前言丁苯橡膠是由1,3-丁二烯與苯乙烯共聚而得的高聚

5、物[3]，簡(jiǎn)稱SBR，因其綜合性能較好，原料又便宜易得，因此產(chǎn)量很高，約占全部合成橡膠的50%以上。其物理結(jié)構(gòu)性能，加工性能及制品的使用性能接近天然橡膠，有些性能如耐磨、耐熱、耐老化及硫化速度較天然橡膠更為優(yōu)良，可與天然橡膠及多種橡膠并用。丁苯橡膠具有適合輪胎用途的各種優(yōu)異性能，溶液丁苯橡膠滾動(dòng)阻力比乳液丁苯橡膠和天然橡膠低，抗?jié)窕员软樁∠鹉z好，耐磨性也很好，特別是第二代溶液丁苯橡膠的成功研發(fā)，其滾動(dòng)阻力比乳液丁苯橡膠減20%—30%，抗?jié)窕詢?yōu)于順丁橡膠。由于其優(yōu)良的性能，也廣泛用于膠管、膠帶、膠鞋、耐磨

6、、襯里以及塑料（主要是聚苯乙烯和abs）抗沖擊改性劑等用途，但輪胎和膠鞋領(lǐng)域占總消費(fèi)量的70%以上。目前SBR的主要生產(chǎn)方法是乳液聚合法和溶液聚合法，乳液聚合生產(chǎn)工藝已相當(dāng)成熟，且乳液聚合生產(chǎn)工藝已占SBR生產(chǎn)的主導(dǎo)地位。乳液聚合[4]中，約90%的生產(chǎn)工藝為低溫條件。低溫乳聚生產(chǎn)橡膠流程大同小異，包括原料準(zhǔn)備、化學(xué)品制備、聚合、單體回收、膠乳貯存、凝聚、干燥和產(chǎn)品包裝等工序，配方也大同小異。低溫乳液聚合工藝催化劑、活性劑使用效率高，聚合反應(yīng)溫度低，凝膠含量少，能生產(chǎn)出大分子量、機(jī)械性能較好的橡膠。合成SSB

7、R的基本技術(shù)路線通常用烷基鋰作引發(fā)劑，用烷烴或環(huán)烷烴做溶劑，用四氫呋喃作無(wú)規(guī)劑，用醇類作終止劑。該技術(shù)被歐洲許多公司采用。目前國(guó)內(nèi)外生產(chǎn)廠家緊緊圍繞著提高質(zhì)量、改進(jìn)性能、降低成本三大宗旨，其生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)主要表現(xiàn)在完善聚合配方、完善生產(chǎn)工藝、提高過(guò)程自控水平、提高聚合單體轉(zhuǎn)化率、改善產(chǎn)品性能和開(kāi)發(fā)新的品種等方面。本設(shè)計(jì)是以丁二烯和苯乙烯為原料，對(duì)年產(chǎn)5萬(wàn)噸的SBR生產(chǎn)工藝的初步設(shè)計(jì)，收集有關(guān)的化工設(shè)計(jì)資料作參考，按設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)要求進(jìn)行設(shè)計(jì)。本設(shè)計(jì)的內(nèi)容主要包括：1.簡(jiǎn)單介紹丁苯橡膠的性質(zhì)、用途、工藝方法選擇

8、，重點(diǎn)介紹低溫乳液聚合工藝，介紹該工藝的產(chǎn)品及原料說(shuō)明；2.整個(gè)生產(chǎn)工藝流程3.物料衡算和能量衡算；4.主要設(shè)備的計(jì)算與選型；5.附屬設(shè)備的條件確定及選型；6.安全設(shè)計(jì)及生產(chǎn)注意事項(xiàng)；7.41環(huán)境保護(hù)。設(shè)計(jì)圖紙包括物料流程圖，聚合釜設(shè)備圖和車(chē)間布置圖。本設(shè)計(jì)旨在理論學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上，結(jié)合生產(chǎn)實(shí)踐，熟悉工藝流程、生產(chǎn)方案選擇、設(shè)備選型等，掌握工藝設(shè)計(jì)中的物料衡算、能量衡算、設(shè)備的計(jì)算、選型，對(duì)參考文獻(xiàn)的查