丙烯酸鈉的合成工藝流程設(shè)計論文(存儲版)

　　

【正文】 水屬無污染水十分干凈，可經(jīng)冷卻后送新建脫鹽水站，作進(jìn)水以代替部分原水，集中在貯水池。并在廠區(qū)種植降噪植物。 本項目對環(huán)境管理和監(jiān)測將設(shè)置專人負(fù)責(zé)，并由中心化驗室統(tǒng)一管理控制，以保證環(huán)境友好生產(chǎn)。編制依據(jù)粉碎、篩分操作崗位有少量產(chǎn)品粉塵產(chǎn)生。小合操作。 ，有足夠的防護(hù)用品。的確，理論用于實際需要嘗試，接下來的日子，我將努力史自己收益于理論，貢獻(xiàn)于實際，正所謂學(xué)有所用。對其生產(chǎn)過程進(jìn)行研究。266276我國對高吸水性樹脂的研究起步晚，在粒度、吸水速率和吸水率等方面與國外有明顯差距，且不能連續(xù)化生產(chǎn)，一直停留在實驗室階段。完成一系列工藝設(shè)計及書寫設(shè)計說明書后，回顧整個過程，收獲頗多。 、管道應(yīng)密封好，防止跑、冒、滴、漏現(xiàn)象產(chǎn)生。、易爆崗位采用防爆型電機和儀表。勞動安全、工業(yè)衛(wèi)生與消防各類機泵應(yīng)優(yōu)先選用低噪聲電機，加消聲器，將主要噪聲源集中在隔音房內(nèi)。在解凍過程中桶裝丙烯酸應(yīng)該定期的搖動或轉(zhuǎn)動，以使阻聚系統(tǒng)均勻。消耗的速度主要取決于儲存溫度。被污染的衣服應(yīng)該進(jìn)行適當(dāng)清洗后扔掉。應(yīng)在通風(fēng)良好的地方進(jìn)行操作。所以無論在什么條件下都不能用上述方法來儲存和運輸丙烯酸。丙烯酸不能在惰性氣氛下使用。質(zhì)量（kg）12525100100100010005000＞5000單價（元）40383530第8章 環(huán)境保護(hù)、勞動安全與工業(yè)衛(wèi)生丙烯酸的特性是自由基存在下的高反應(yīng)活性。 產(chǎn)品的銷售市場高分子量聚丙烯酸鈉下游產(chǎn)品主要是：燒堿、增稠劑、緩蝕劑、造紙助留助濾劑。丙烯酸及酯的價格近期連續(xù)大幅上漲，普酸和丁酯價格已分別漲到約10000元和11000元，比10月巴斯夫爆炸前上漲了40%和32%。　　聚丙烯酸鈉是近年來在各領(lǐng)域廣泛使用的一類功能性高分子材料，高分子量聚丙烯酸鈉在各使用行業(yè)越來越受重視。響應(yīng)國家環(huán)保要求，對三廢進(jìn)行處理，處理一噸三廢約為350元/噸，一噸聚丙烯酸鈉約產(chǎn)生1%的廢棄物。(3)正庚烷，工業(yè)級。 1產(chǎn)品堆放區(qū)15m179。 配堿區(qū)域15m179。庫房應(yīng)陰涼、通風(fēng)、防水、防潮、遠(yuǎn)離火種、熱源，原料中易燃、易爆物品，原料、產(chǎn)品應(yīng)隔離存放。給水的水平干管敷設(shè)在建筑物的下部，由下至上供水。 、排水系統(tǒng) 生產(chǎn)用水主要為配堿和中和工序的冷卻用水、配堿水和少量的生產(chǎn)沖洗用水。 2 根據(jù)地形、主導(dǎo)風(fēng)向等條件進(jìn)行設(shè)備布置，有效的利用車間建筑面積（包括空間）和土地。圖22螺旋沉降式離心機結(jié)構(gòu)示意圖由于樹脂含水量高，加工過程中易出現(xiàn)氣泡，制件出現(xiàn)流紋、霧斑，透明性降低，并會降低材料的電性能和力學(xué)性能。；θ槳葉中心線與攪拌中心線的夾角，一般推薦為10176。令h為釜體直邊高度，H為反應(yīng)器釜體總高度，則：取，則有遂然反應(yīng)器屬于非標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備，但用于制造反應(yīng)器的上下封頭仍選用標(biāo)準(zhǔn)封頭。隨著化學(xué)反應(yīng)技術(shù)理論的發(fā)展，為增大產(chǎn)量、降低成本，攪拌釜反應(yīng)器日趨大型化。丙烯酸反相懸浮聚合間歇操作物料平衡表 單位：kg/B物流號丙烯酸單體NaOH引發(fā)劑正庚烷分散穩(wěn)定劑聚合物合計第５章　聚合反應(yīng)反應(yīng)設(shè)備的設(shè)計釜式反應(yīng)器： 釜式反應(yīng)器的基本結(jié)構(gòu)如圖51所示。由物料守恒定律得：即： 說明物料衡算是正確的。大部分設(shè)備的操作周期為8B/d，只有V104（引發(fā)劑調(diào)配罐）是1B/d。③ 質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。正庚烷與一定量的分散穩(wěn)定劑在V103中進(jìn)行配制得到分散液，其按比例與單體溶液共同進(jìn)入反應(yīng)器R101中，然后加入在V104中配制好的引發(fā)劑濃度為50%的水溶液。缺點是反應(yīng)過程控制較不穩(wěn)定；主設(shè)備材質(zhì)要求高，設(shè)備投資較大；采用易燃的有機溶劑，需要溶劑回收裝置，存在消防隱患和產(chǎn)生污染；只能進(jìn)行間歇生產(chǎn)，設(shè)備利用率低。該法解決了水溶液聚合法的傳熱，攪拌困難等問題；且反應(yīng)條件溫和，可直接獲得珠狀產(chǎn)品，生產(chǎn)的聚丙烯酸鈉粒徑大小可根據(jù)用途要求調(diào)節(jié)，溶劑容易與聚合物分離，是一種合成聚丙烯酸鈉獨特的方法。包裝密封。密封陰涼保存。高吸水性聚丙烯酸鈉可作增稠劑用，少量的加入使粘度增加很大，用于化妝品乳液等的增稠劑。聚丙烯酸鈉的羧酸鈉側(cè)基遇水后，電離成羧酸根與Na+ ，Na+ 在水中可移動離子，主鏈網(wǎng)絡(luò)骨架則均為帶負(fù)電的陰離子，不能移動，其間的排斥作用產(chǎn)生網(wǎng)絡(luò)擴張的動力。純堿年產(chǎn)2000萬噸，需要用聚丙烯酸鈉2800噸。還可用于制備高強度混凝土、嵌條玻璃表面防霧劑等。在苗圃移植之前用高吸水性樹脂處理幼苗根部，可防止根部水分的遺失，提高幼苗成活率，我國在這方面的應(yīng)用尚處于實驗階段。在衛(wèi)生用品方面，如夾到多層片當(dāng)中的粉狀樹脂可制成兒童紙尿片和婦女衛(wèi)生巾，具有質(zhì)量輕、吸液量大和保水性好等優(yōu)點。此外還可用于墻體材料黏結(jié)劑、農(nóng)藥防漂散劑。利用其成膜性制成頭發(fā)定型劑、喱水等。在采礦中作礦物浮選劑。而且它具有良好的熱穩(wěn)定性和較強的抗冷水、硬水的能力，生物降解度高。用作造紙涂布分散劑時，相對分子質(zhì)量在20004000，涂料濃度在65％～70％時，仍可有良好流變性和熟化穩(wěn)定性。久存粘度變化極小，不易腐敗。固體的商品為白色粉末或顆粒，無臭無味，遇水膨脹，易溶于苛性鈉水溶液。是—種水溶性高分子化合物。在300℃以上易分解。呈弱酸性。 聚丙烯酸鈉簡介 聚丙烯酸鈉，英文名Sodium polyacrylate，縮寫PAAS或簡稱PAANa，結(jié)構(gòu)式為[－CH2－CH(COONa)]n－。小相對分子質(zhì)量的為液體，大的可為固體。強熱至300度不分解。相對分子質(zhì)量在100010000的，可作為分散劑，應(yīng)用于水處理（分散劑或阻垢劑）、造紙、紡織印染、陶瓷等工業(yè)領(lǐng)域。因為聚丙烯酸鈉具有螯合多價離子、分散污垢團(tuán)粒和鈣皂的作用，在污垢顆粒上有很強的吸附力，能提高陰離子表面活性劑的去污力。在氯化銨等無機鹽中作防結(jié)塊劑。因此它在日用化學(xué)工業(yè)中常用作化妝品(如面膜、護(hù)膚霜等)增稠劑，對化妝品乳液的穩(wěn)定性起著相當(dāng)重要的作用，配方師不必受各原料之間的兼容性限制，使療效性化妝品更趨于功能化、多元化。將其加入到陶瓷坯體用作陶瓷料漿減水劑，且對坯體干燥強度有一定的增強作用。在留香材料方面，利用高吸水性樹脂對香料有較好的吸附作用和緩慢釋放作用，制成的空氣新鮮膠、飄香紙和芳香凝膠片的香味持久。在人工造林中，用聚丙烯酸鈉高吸水性樹脂處理種樹，可提高飛機播種出苗率。土木建筑方面，利用高吸水性樹脂的水膨潤性能，可制備水溶性密封膠、密封件、管路施工潤滑劑、防節(jié)露壁紙和頂板襯墊止水板等，達(dá)到以水制水的目的。按燒堿年產(chǎn)2000萬噸，精制鹽水全部使用聚丙烯酸鈉，每年需要消耗聚丙烯酸鈉將達(dá)到4000噸。第2章　聚丙烯酸丙烯酸鈉合成原理 合成原理 未經(jīng)交聯(lián)的聚丙烯酸鈉是一種水溶性的聚電解質(zhì)類聚合物，通過交聯(lián)可賦予聚丙烯酸鈉高吸水性。添加少量的高吸水性聚丙烯酸鈉的土壤，能提高某些豆類的發(fā)芽率和豆苗的抗旱能力，并且使土壤的透氣性增加。庚烷CH(CH2)5CH3一種無色易揮發(fā)液，有麻醉作用和刺激性。遠(yuǎn)離火種、熱源。反相懸浮聚合法是以溶劑(油相)為分散介質(zhì)，經(jīng)堿部分中和的水溶性單體丙烯酸鈉，在懸浮分散劑和攪拌作用下分散成水相液滴，引發(fā)劑和交聯(lián)劑溶解在水相液滴中在加熱的情況下進(jìn)行的聚合方法。該法解決了水溶液聚合法的傳熱，攪拌困難等問題；且反應(yīng)條件溫和，可直接獲得珠狀產(chǎn)品，生產(chǎn)的聚丙烯酸鈉粒徑大小可根據(jù)用途要求調(diào)節(jié)，溶劑容易與聚合物分離，是一種合成聚丙烯酸鈉獨特的方法。T102NaOH水溶液的濃度為40%，在V101中被稀釋成濃度為30%的溶液，然后按一定比例緩慢加入V102中與丙烯酸進(jìn)行中和反應(yīng)，得到中和度為75%的丙烯酸與丙烯酸鈉混合物（簡稱單體），再加入適量水，得到單體濃度為45%的溶液。年工作日：300d/a(24h/d)間歇操作，、每天8批，由于引發(fā)劑用量很少，所以每天配制一批即可。⑤選擇計算基準(zhǔn)與計算單因為是間歇操作過程，所以基準(zhǔn)為“批”，單位為B/d。 （NaOH溶液調(diào)配罐）物料衡算M2V101M4M3 V101物料衡算示意圖M4(40%NaOH溶液)= kg/B NaOH： kg/B H2O： kg/BM2（50% NaOH濃溶液）NaOH：kg/B H2O：kg/B 合計：對V101中組分水做物料衡算:M3＝對做全物料平衡計算，進(jìn)行校核。由物料守恒定律有：即： 說明整個聚合工序的物料衡算過程是正確的。在聚合物生產(chǎn)過程中，除聚合反應(yīng)器外，還有一些帶攪拌裝置的容器，如原料配制槽、溶解槽等。錐封頭平封頭00標(biāo)準(zhǔn)橢圓封頭的體積（表61）為。；α后掠角，指槳葉外表面端點與中心線連線和通過該點切線方向 的夾角，一般推薦用50176。根據(jù)反相懸浮聚合制備的聚丙烯酸鈉顆粒粒徑大小選擇螺旋沉降式離心機除溶劑。 1 從經(jīng)濟(jì)和壓降觀點出發(fā)，設(shè)備布置應(yīng)順從工藝流程，但若與安全、維修和施工有矛盾時，允許有所調(diào)整。 10 設(shè)備布置應(yīng)整齊，盡量使主要管道走向一致。室內(nèi)給水系統(tǒng)由人戶管、主管、支管配水頭(或用水設(shè)備)等組成。需原料庫房面積320m2，產(chǎn)品庫房面積400m2。 原料貯存車間10m179。 產(chǎn)品檢測區(qū)15m179。(2)氫氧化鈉，工業(yè)級。設(shè)備每年需定時維修，維修費用約為50元/噸。由于使用聚丙烯酞胺導(dǎo)致鹽水質(zhì)量上不去，隨著聚丙烯酸鈉應(yīng)用的推廣，越來越多的企業(yè)傾向于使用聚丙烯酸鈉。目前，丙烯酸及酯價格大幅上漲。總體來說，聚丙烯酸鈉的市場前景還是挺美好的。價格如下，江浙滬1kg區(qū)包郵，其他地區(qū)5kg漆包郵。這些阻聚劑僅在室溫和氧氣存在下起作用。分解產(chǎn)生的多價金屬離子會引發(fā)聚合反應(yīng)。 暴露的極限范圍是在210ppm。 皮膚接觸丙烯酸：所有的衣服都應(yīng)脫掉，并應(yīng)該緊急淋浴，沖洗15分鐘以上直到身上沒有丙烯酸的味道為止，然后迅速就醫(yī)。 儲存期限 因阻聚劑在儲存過程中會漸漸的消耗，所以必須定期進(jìn)行檢測阻聚劑的含量。這樣做的目的可以使凝固的丙烯酸在48小時內(nèi)融化。 (3)噪聲 本裝置噪聲主要為各類電機和各類泵噪聲。 主要原料：分散介質(zhì)、分散劑無毒物品，過硫酸鈉為易燃易爆危險品，丙烯酸、氫氧化鈉為腐蝕品。 我開始查閱資料并整理自己以前的知識體系，搜集會設(shè)計到的專業(yè)及非專業(yè)知識，在老師的指導(dǎo)下結(jié)果初步確定這個設(shè)計過程。但世界年產(chǎn)量很小，遠(yuǎn)不能滿足市場需要。參考文獻(xiàn)[1] 陳昀. 聚合物合成工藝設(shè)計[M]. 北京: 化學(xué)工業(yè)出版社， 2009[2] 趙德仁，張慰盛. 高聚物合成工藝學(xué)[M]. 北京: 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