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年產11萬噸順丁橡膠生產工藝設計說明書-資料下載頁

2026-06-16 06:39本頁面

　　

【正文】總熱量衡算圖3) 各釜熱量衡算關系式：1號釜 Q1入＋Q1反＋Q1攪＋Q1沖入＝Q1出＋Q1沖出＋Q1夾2號釜 Q2入＋Q2反＋Q2攪＋Q2沖入＝Q2出＋Q2沖出＋Q2夾3號釜 Q3入＋Q3反＋Q3攪＋Q3沖入＝Q3出＋Q3沖出＋Q3夾4號釜 Q4入＋Q4反＋Q4攪＋Q4沖入＝Q4出＋Q4沖出＋Q4夾4) 攪拌熱根據資料介紹，攪拌熱與膠液粘度大小有關。粘度大，攪拌熱就大。設計中取1號釜電機功率的70％、2釜電機功率的75％、3號釜電機功率的80％及4號釜電機功率的85％用于形成攪拌熱。5) 各釜熱量衡算A. 1號釜熱量衡算（目的確定進料溫度T1）由1號釜熱量平衡關系式知： Q1入＝Q1出－(Q1反＋Q1攪)=—（+）解得T1=℃B. 2號釜熱量衡算（目的確定沖冷油量）已知冷卻鹽水t進＝12℃，t出＝8℃，聚合溫度T=94℃，則對數平均溫度為由熱量平衡關系式知：Q2沖出＝Q2反＋Q2攪－Q2夾即Q2沖出=+= KJ/h冷抽余油用量冷卻鹽水用量C. 3號釜熱量衡算（目的確定沖冷油量）由熱量平衡關系式知： Q3沖出＝Q3反＋Q3攪－Q3夾即Q3沖出= +—= KJ/h同2號釜，利用Q3沖出和Q夾可算出冷抽余油用量G3抽余油=D. 4號釜熱量衡算同3號釜的熱量衡算過程同理可計算出4號釜熱量Q4沖出＝Q4反＋Q4攪－Q4夾=（負數表明不用冷油即可滿足傳熱要求）重新確定夾套的傳熱負荷并確定冷鹽水用量Q4夾＝Q4反＋Q4攪=+=G3抽余油=0 G4鹽水=6) 1～4號釜熱量衡算總結果列入下表序號項目1號釜2號釜3號釜4號釜1VR 121212122T ℃949494943 min606060604純x(%)5沖油前聚丁二烯 W%6沖油后聚丁二烯 W%7K W/(m2.℃)8A 272727279Δtm ℃010410410410Q入 kJ/h 11Q攪 kJ/h 12Q反 kJ/h 13Q出 kJ/h 14Q沖出 kJ/h0 015Q夾 kJ/h016G沖 kg/h0017G鹽 kg/h0、聚合釜的計算和選型、基礎數據設計溫度：釜內120℃，釜外(夾套)12℃；設計壓力：，釜外(夾套)；工藝要求容積：12操作形式：滿釜連續操作；材質：1Cr18Ni9Ti其它數據同前。、聚合釜總容積及臺數的確定按4小時聚合時間和產量指標確定聚合總容積V總由聚合釜物料衡算可得丁二烯進料量，丁油濃度，聚合時間T=4h，因而可得聚合總容積為需12聚合釜臺數：圓整為4臺。、聚合釜攪拌功率的計算攪拌器型式的確定，丁二烯溶液聚合生產順丁橡膠中，隨著單體轉化率的提高，體系的動力粘度逐漸增加，一般從幾十厘泊增加到幾萬厘泊，為此要從適合高粘度液體的錨式、框式、螺桿式及雙螺帶式等攪拌器中進行選擇。目前，國內有的生產廠家主要采用首釜為框式，其余為雙螺帶式，本設計中根據1998年第1期《合成橡膠工業》“順丁橡膠技術開發中的幾個工程放大問題”中所分析的框式攪拌器，在使用中存在因湍流程度不夠而造成釜內溫度上下不均及混合分散程度差的缺點，決定全部采用雙螺帶式攪拌器，攪拌轉速為59 r/min，其它幾何參數如下圖所示。查《攪拌設備設計》P59知，當雙螺帶式攪拌器的幾何參數為：～；～；；～；時，同時，其功率準數：在層流區操作時，當Re 100時：很據各釜的Re值選取合適的Np計算公式，然后，再按下式求出攪拌功率。查《攪拌設備設計》P161知，電機功率為：采用機械密封時：～15%)式中H— 聚合釜筒體高度，m；D— 聚合釜筒體內徑，m；h — 攪拌器攪拌葉總高度，m； di— 攪拌葉外徑，m；s — 攪拌葉螺距，m； b — 攪拌葉寬度，m；Re— 攪拌雷諾準數；Np— 攪拌功率準數；P — 攪拌功率，KW；r — 液體密度，kg/m3；n — 攪拌轉速，r/s；g — 重力加速度，；Pa— 電機功率，KW；Pm— 軸密封系統摩擦損失功率，KW；h— 機械傳動效率，KW；(一般h＝～)P填— 填料密封系統摩擦損失功率，KW；根據以上公式計算各釜Pa和P并將結果列入下表，計算中取：； P填＝；Pm＝；h＝釜號ReNpP/KWPa/KW1號2號3號4號以1號釜為例計算如下攪拌雷諾數參照釜內對流傳熱系數a2的計算因為Re100，因此攪拌功率準數攪拌功率電機功率，則實際電機功率為55KW各釜所配電機應該一樣，因此取上表中最大的電機功率，由此確定實際電機功率。工藝控制條件及自控設計、控制指標條件備注聚合溫度首釜6065℃通常將丁油預熱或預冷、也可以有改變溶劑油或催化劑進料來控制末釜80℃動力粘度首釜1001000cp改變鎳組分用量或者聚合溫度末釜≯20000cp轉化率首釜4050%改變催化劑用量、配比或丁油濃度、聚合溫度、反應時間來控制末釜≥85%聚合壓力聚合時間4h物料名稱采樣地點分析項目控制指標分析時間丁二烯丁二烯總管線組成99%每班一次水值20mg/kg每班一次雜質乙腈檢不出　胺值1mg/kg　溶劑油溶劑油總管水值20mg/kg　胺值濃鎳濃鎳高位槽濃度　　稀鎳鎳配制槽濃度(+)g/L　稀鋁　濃度　　防老劑配制釜濃度　　丁油丁油管線水值20mg/kg　丁濃12~/L膠液末釜出口膠含量≥100g/L　轉化率≥83%膠液首釜出口門尼黏度50　末釜出口門尼黏度45聚合反應溫度是用套管式熱電偶溫度計來指示，通過檢測聚合溫度反饋條件冷凍鹽水的進夾套流量。門尼粘度用門尼粘度計測量，轉化率可用折射法檢測。、開停車聚合裝置是連續性的生產裝置，在建成投產時或在檢修停車后，為了使裝置安全而迅速地投入生產，必須準確而熟練地進行開車操作。開車前除了要進行管道吹掃以清除機械雜質，并檢查管道是否暢通，還要檢查電動機，攪拌機、減速機、計量泵和壓力表的設備是否完好，設備空載電流是否合乎標準、有無雜音、儀表是否好用，氮氣、儀表風壓、冷凍鹽水的溫度和壓力是否合乎要求等等。在聚合釜連續運轉一段時間后，由于掛膠或設備檢修，需要提車清理。正常停車時，先停丁二烯泵和各催化劑泵，用溶劑油控制反應，待釜溫不再上升時停止進油。對于不清理的聚合釜，或用氮氣保壓，或用溶劑油泡釜，以免粘在壁上的膠液在溶劑揮發后掛在釜壁上。對于需要清理的聚合釜，在物料排盡之后，斷開物料管線，打開人孔，灌滿水后通蒸汽煮釜24小時以上，放水后用空氣置換到含氧量合格后，然后進行人工清理。附圖參考文獻[1][D].保存地點：中國石油吉林石化公司研究院，2013[2][J]，合成橡膠工業，1981，（1）：15~17[3] ,N Blank, of polymer concrete with polybutadiene matrix[J].Cement and Concrete Eompsites,1996,18(6):437~444[4] 趙旭濤，—:化學工業出版社，[5] ：化學工業出版社，1995[6]大連工學院，197837 / 3

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