摘要
顺式-1,4-聚丁二烯橡胶（简称顺丁橡胶）是一种结晶性橡胶，分为高顺丁橡胶，中顺丁橡胶和低顺丁橡胶三种结构，是目前仅次于丁苯橡胶的世界第二大通用合成橡胶。其具有弹性好，耐磨性强和耐低温性能好，生热低，滞后损失小，耐屈挠性、抗龟裂性及动态性能好等优点，可与天然橡胶、氯丁橡胶以及丁腈橡胶等并用，在轮胎、抗冲击改性、胶带、胶管以及胶鞋等橡胶制品的生产中具有广泛的应用。
本设计从顺丁橡胶的基本性能、目前现状以及发展前景入手，对聚合工段至后处理工段进行物料衡算，得到了物料平衡图；进行聚合过程的热量衡算，为设备计算奠定基础；对聚合工段各种设备的选型、装置组成、生产方法、生产制度进行了合理的确定，确定了合理的工艺参数和操作规程。
根据确定的工艺流程和控制方案，绘制出带控制点的工艺流程图、聚合釜装配图和车间平面布置图；编制了2×107千克/年顺丁橡胶生产车间工艺设计说明书。经过最后核算，2×107千克/年顺丁橡胶生产车间工艺设计符合设计要求，各项参数均已达标。
关键词：顺丁橡胶；聚合釜；工艺设计
Abstract
Cis - 1, 4 - polybutadiene rubber (hereinafter referred to as butadiene rubber) is a kind of crystalline rubber, divided into high butadiene rubber, low butadiene rubber and Lower butadiene rubber in the three kinds of structure, is currently the world's second largest after styrene-butadiene rubber general synthetic rubber. It has good elasticity, wear resistance and low temperature resistant performance is good, low heat, small hysteresis loss, flexing resistance, crack resistance, and the advantages of good dynamic performance, can and natural rubber, neoprene, nitrile rubber, etc. And, in the tire, impact modified, tape, rubber hose and rubber shoes and other rubber products are widely used in production.
This design from the basic properties of the butadiene rubber, the present status and development prospects of the polymerization section to the processing section for material balance, obtained the material balance figure; polymerization process of heat balance, lay a foundation for equipment calculation; of polymerization process of all kinds of equipment selection, equipment composition, production method, production system for the determination of reasonable, the reasonable process parameters and operating procedures.
According to determine the technological process and control scheme，draw the control points of process flow diagram，the polymerization kettle assembly drawing and workshop layout；compiled the 2 x 107kg/year cis-butadiene rubber production workshop process design manual. After the final accounting，2 x 107 kg/year cis-butadiene rubber production workshop process design comply with the design requirements，all parameters are standard.
Key words：butadiene rubber；The polymerization kettle；process design
1.1顺丁橡胶的基本概念 (1)
1.2顺丁橡胶的性能 (1)
1.3顺丁橡胶的类别 (2)
1.4顺丁橡胶的用途 (2)
1.5国内外顺丁橡胶发展现状及发展前景 (3)
1.5.1国外现状及发展 (3)
1.5.2国内现状及发展 (4)
2工艺路线的确定 (5)
2.1聚合方法的确定 (5)
2.2单体原料路线的确定 (5)
2.3溶剂的选择 (5)
2.4引发剂的选择 (5)
2.5引发剂活性中心的形成方式—陈化方式 (5)
3聚合反应机理及影响反应的因素 (6)
3.1聚合反应机理 (6)
3.2影响反应的因素 (6)
4原料和产品的物理化学性质及技术指标 (7)
4.1原料的物理化学性质及技术指标 (7)
4.1.1丁二烯 (7)
4.1.2溶剂油(C6油) (7)
4.1.3环烷酸镍 (7)
4.1.4三异丁基铝 (7)
4.1.5三氟化硼乙醚络合物 (7)
4.1.6终止剂 (8)
4.1.7防老剂 (8)
4.2顺丁橡胶的物理化学性质及技术指标 (8)
4.2.1顺丁橡胶的结构 (8)
4.2.2生产中成品胶质量指标 (8)
5工艺流程简述及流程示意图 (9)
5.1工艺流程简述 (9)
5.1.1聚合工段 (9)
5.1.2后处理工段 (10)
5.2生产工艺流程示意图 (12)
6工艺计算 (13)
6.1本设计采用的基础数据 (13)
6.2物料衡算 (14)
6.2.1聚合釜物料衡算 (14)
6.2.2凝聚釜物料衡算 (19)
6.2.3振动筛及热水罐物料衡算 (22)
6.2.4干燥脱水物料衡算 (24)
6.2.5包装物料衡算 (25)
6.2.6油水分离器物料衡算 (26)
6.2.7溶剂回收部分物料衡算 (27)
6.3.1基础数据 (30)
6.3.2各聚合釜反应转化率确定 (31)
6.3.3各釜物料组成及物性据数 (32)
6.3.4各釜对流传热系数 和传热系数K的计算 (33)
6.3.5聚合釜搅拌功率的计算 (38)
6.3.6热量衡算 (41)
6.4设备计算及选型 (45)
6.4.1聚合釜计算 (45)
6.4.2终止釜的设计 (50)
6.4.3凝聚釜的确定 (50)
6.4.4油水分离器 (50)
6.4.5热水罐 (51)
6.4.6胶液罐 (51)
6.4.7引发剂配制系统设备确定 (51)
6.4.8换热器的选择 (52)
6.4.9泵的选择（以溶剂油泵的选择为例） (57)
7原材料动力消耗定额及消耗量 (60)
8生产控制分析 (61)
9定员 (62)
10三废治理与公用工程 (63)
10.1三废排放及处理方法 (64)
10.2安全措施 (64)
10.3公用工程 (65)
10.3.1供水 (65)
10.3.2电气 (66)
10.3.3采暖和通风 (66)
11车间布置 (67)
11.1车间厂房布置 (68)
11.2车间设备布置 (68)
11.3车间生产辅助区及生活区的布置 (68)
12技术经济评价 (69)
12.1建厂规模 (69)
12.2产品规格 (69)
12.3建厂投资预算 (69)
12.4产品价格设计 (70)
12.5年生产总成本预测 (70)
12.5.1年生产固定总成本 (70)
12.5.2年生产变动成本总成本 (70)
12.6经济效益分析 (71)
12.7财务评估 (72)
12.7.1年企业投资回收率 ROI (72)
12.7.2年企业投资利润率 (72)
12.7.3投资回收期 (72)
结束语 (74)
参考文献 (75)
致谢 (76)
附录 (77)
A主要设备一览表 (77)
Ｂ符号说明 (78)
1 绪论
1.1 顺丁橡胶的基本概念
顺式-1,4-聚丁二烯橡胶简称顺丁橡胶、顺丁胶，又称顺式聚丁二烯橡胶、聚
丁二烯橡胶，英文名为：polybutadiene rubber 、Poly(butadiene)，其分子式为
(C 4H 6)n ，分子量：54.0904，属于混合物，国际通用代号为BR ，根据顺丁橡胶顺式
结构的含量主要分为高顺丁橡胶(顺式结构占97～99%)、中顺丁橡胶(顺式结构占
90～95%)和低顺丁橡胶(顺式结构占32～40%)三种[1]。结构式如下图： C C H 2CH 2H
n
图1.1 顺丁橡胶分子结构式
1.2 顺丁橡胶的性能
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，是有规立构橡胶，高分子量的顺丁橡胶分子量为
(80～120)×104，中高分子量的顺丁橡胶分子量为(25～40)×104，分子量分布较
窄。顺丁橡胶具有弹性高、低温性能好、耐磨性优异、耐曲挠性良好等特点。顺
丁橡胶的缺点是拉伸强度、撕裂强度较低，抗湿滑性差，冷流性大，加工性能稍
差。溶解度参数δ＝8.3～8.6，溶于环己烷、正庚烷、正己烷、苯、甲苯等[1]
。
顺丁橡胶是结晶性橡胶，但结晶能力不强，所以自补强能力较小。另外，顺
丁橡胶的结晶对应变得敏感性低，这也是使顺丁橡胶的自补强性比天然橡胶的低
得多的原因之一。
由于顺丁橡胶的分子结构主要是顺式1,4-结构，分子排列规整，所以其弹性
比天然橡胶还好。顺丁橡胶的玻璃化温度Tg ＝-110℃，故它的低温物理性能很好，
耐寒温度低于-55℃。弹性是通用橡胶中最好的一种。耐热性与天然橡胶相同，都
为120℃，但耐热老化性能却优于天然橡胶。拉伸强度比天然橡胶、丁苯橡胶都低，
因此必须加入炭黑等补强剂。撕裂强度也比天然橡胶低，抗湿滑性能不好，用于
轮胎胎面、鞋底时，在湿路上易打滑。顺丁橡胶的耐磨性优异，滞后损失小，生
热低，这对制品在多次变形下的生热和永久变形的降低都十分有利。
顺丁橡胶在混炼前不需要塑炼。混炼胶的压出性能良好，适于注压成型，但
粘着性差。顺丁橡胶对加工温度的变化较敏感，当开炼机辊温在60℃以上时，胶
料易脱辊，给加工带来一定的困难。一般需要与天然橡胶或丁苯橡胶并用，以改
善工艺加工性能。并且顺丁橡胶的冷流性较大，这对生胶的包装、贮存和半成品的存放都提出了较高的要求。
1.3顺丁橡胶的类别
顺丁橡胶是利用1,3-丁二烯单体在镍、钴、钛、锂、稀土等不同催化剂下，进行溶液聚合而成的橡胶总称，根据所利用催化体系的不同，可分为镍胶、钴胶、钛胶、锂胶、稀土胶。按其微观结构及其含量分类有：高顺式、中顺式、低顺式、中乙烯基、高乙烯基等各种聚丁二烯橡胶。高、中顺式顺丁橡胶主要用来生产轮胎。
用锂系制得的聚丁二烯其顺式1,4含量只有35～40%，故称低顺式顺丁橡胶，由钛系制得的顺式1,4含量在90%左右，称中顺式顺丁橡胶；而由钴和镍催化体系所制得的顺丁橡胶，顺式1,4含量达96～98%，故称高顺式顺丁橡胶。镍胶、钴胶产品性能较好，产量也较大；钛胶已逐渐被淘汰而改生产性能较好之稀土胶。锂系催化剂生产的低顺式丁二烯橡胶的优点是：催化剂是单一组成丁基铝，聚合反应容易控制，催化剂活性高、用量少，聚合后不必从产品中除去催化剂的残渣，工艺简单，适用于单釜聚合，从而能提高生产效率，降低成本。低顺式顺丁橡胶的缺点是分子量分布窄，物理机械性能较差，加工较困难，冷流倾向大，故一般只和聚苯乙烯树脂等混炼作改性树脂使用。
用钛、钴和镍催化体系制得的顺丁橡胶，它们的物理机械性能很类似，所不同的是钛系顺丁橡胶的分子量分布较窄，冷流倾向大，加工性能也不如钴系和镍系催化剂所制得的好。用钴系和镍系催化剂的优点是：催化剂活性高，产品中顺式1,4结构含量高，质量均匀，因此橡胶的综合物理机械性能较好，分子量大，较易调节，分子量分布较宽，加工性能较好，冷流倾向也较小。
至于镍系和钴系比较，镍系的优点主要表现在可以提高聚合系统中单体的浓度，而对产物性能无不良影响，所以可以节约溶剂和减少溶剂回收费用，同时提高了聚合釜的利用率。而以钴系作催化剂时，如果提高聚合时的单体浓度，则得到的聚合物的顺式1,4含量会下降，凝胶含量也增加。此外，用镍系催化剂时，聚合反应能在较高的温度下进行，生成的聚合物的顺式1,4含量几乎不受反应温度的影响，这样，聚合比较容易操作，适应性也强些。但在以钴为催化剂的情况下，如提高聚合温度会导致聚合物中顺式1,4含量的下降，故操作要求比较严格。
稀土胶主要是钕系，相对镍系顺丁橡胶，稀土顺丁的抗湿滑性明显改善，滚动阻力小，综合性能显著优于镍系顺丁橡胶。该胶种市场前景看好，属于镍系顺丁橡胶升级换代的一种产品[2]。
1.4顺丁橡胶的用途
顺丁橡胶的用途主要是用于制造轮胎，还可用于制造耐磨制品（如胶鞋、胶
辊）、耐寒制品和防震制品，可作为塑料的改性剂。顺丁橡胶可与多种橡胶并用，制造乘用汽车轮时，可与丁苯橡胶并用，并用量为35%～50%。制造载重汽车轮时，常与天然橡胶并用，并用量为25%～50%。用于重型越野汽车轮胎胎面时，天然橡胶75份，顺丁橡胶25份较好。用于胶布时，一般与丁苯橡胶并用，并用量为15%～30%。用于制造轮胎胎侧时可与氯丁橡胶并用，以提高耐低温性能。顺丁橡胶也可与氯磺化聚乙烯并用[3]。
1.5国内外顺丁橡胶发展现状及发展前景
1.5.1国外现状及发展
顺丁橡胶是顺式1，4-聚丁二烯橡胶的简称，国际通用代号为BR，是目前仅次于丁苯橡胶的世界第二大通用合成橡胶。其具有弹性好，耐磨性强和耐低温性能好，生热低，滞后损失小，耐屈挠性、抗龟裂性及动态性能好等优点，可与天然橡胶、氯丁橡胶以及丁腈橡胶等并用，在轮胎、抗冲击改性、胶带、胶管以及胶鞋等橡胶制品的生产中具有广泛的应用。
2010年世界顺丁橡胶产能364万吨/年，产量287万吨，开工率为79%，比2009年提高了4个百分点；消费量为287万吨，同比增加8.1%。目前世界顺丁橡胶的主要供应地区为亚洲、北美及西欧，2010年三地区总能力占世界的81.5%。其中，亚洲为最大供应地，2010年产能为168万吨/年，占世界总能力的46.1%；其次是北美及西欧地区，产能分别为80万吨/年和49万吨/年。从消费状况看，亚洲、北美和西欧仍是主要的消费地区。2010年，亚洲、北美、西欧消费量分别为161万吨、41万吨、42万吨，分别占世界消费总量的56.3%、14.4%、14.6%。
2010年，世界顺丁橡胶产能最大的15家公司合计产能达295.7万吨/年，占世界总产能的81.2%。位居前3位的企业分别为朗盛公司（46万吨/年）、中国石化（34.3万吨/年）及米其林公司（27.5万吨/年），三家合计产能占世界总产能的29.6%。2010年中国石油顺丁橡胶产能为18万吨/年，位居世界第七。2010年世界顺丁橡胶消费量为287万吨。其中，70.7%用于轮胎及其制品，11.6%用于高抗冲聚苯乙烯（HIPS），3.6%用于生产ABS，14.1%用于其他领域。
未来几年，世界顺丁橡胶供需仍将快速增长，需求增速略快于产能增长，开工率将有小幅提高。预计2015年世界顺丁橡胶产能和需求分别为439万吨/年和350万吨，开工率为80%，2010-2015年年均增速分别为3.8%和4%。亚洲是未来几年产能和需求增长最快的地区，据有关资料显示，2010-2015年年均增长率分别为6.6%和4.9%，2015年产能和需求量为230万吨/年以上和205万吨，占世界总量的46%和53%，分别较2005年增长6个百分点和10个百分点。未来几年，世界顺丁橡胶在轮胎领域的消费比例仍将小幅增加，而在HIPS和ABS领域的消费量仍继续增加，但所占比例将有所下降[3]。
1.5.2国内现状及发展
顺丁橡胶是我国合成橡胶中技术开发最成熟的胶种，研发开始于20世纪60年代，1971年北京燕山石油化工公司合成橡胶厂建成投产了我国第一套镍系顺丁橡胶生产装置，年生产能力为1.5万t，质量具有国际领先水平。目前我国顺丁橡胶共有8家生产企业，生产能力约占世界总产能的14%。过去10年，我国顺丁橡胶产能增速相对较慢。其中前5年没有新建装置，只是对老装置的扩能改造；后5年则先后有4套装置建成投产。截止到2010年底，我国顺丁橡胶产能为65.3万吨/年，2000-2010年年均增速为5%。随着需求的增加，装置开工率不断提高，由2000年的78.5%提高到2010年的99.2%，产量也由31万吨增加到2010年的65万吨。过去10多年，我国汽车工业快速发展，轮胎等橡胶制品出口快速增加，顺丁橡胶需求也随之快速增加。2010年我国顺丁橡胶消费量约88万吨，2000年以来年均增速为10.2%，其中2005-2010年年均增速高达13.2%。由于供应增速不及需求增长，我国顺丁橡胶进口量快速增加。我国顺丁橡胶进口量从2000年5.2万吨上升到2010年的26.2万吨，过去10年进口量年均增速为17.5%。国内产品自给率从2000年的94.6%下降到2010年的73.7%。
在“十二五”期间，我国仍处于城市化和重化工业化双加速发展阶段，经济仍将以8%～9%的速度增长，汽车工业进入起飞期，汽车需求量及保有量将快速增加。同时，我国橡胶加工及电子电器制造大国地位在“十二五”期间也不会发生较大的变化，出口仍将对国内顺丁橡胶需求产生较大的拉动作用。从目前掌握的情况看，预计到2015年我国顺丁橡胶产能将突破150万吨/年大关，“十二五”期间将新增88万吨/年左右；产能也将远超美国，成为世界最大的顺丁橡胶生产国。届时，顺丁橡胶产能在我国合成橡胶总量中所占比例将由2010年的23.2%提高到2015年的30.4%。从总量上来看，国内顺丁橡胶产能将大于需求，同时由于国内以加工贸易方式进口的顺丁橡胶较多，以及高档次产品仍需进口，将导致某些装置开工负荷难以达到满负荷状况。
中国顺丁橡胶工业有着广阔的发展前景,中国地大物博、人口众多,为顺丁橡胶产品提供了广大的市场。虽然我国镍系顺丁橡胶产品生产技术水平和产品质量处于世界先进水平，未来应继续重视顺丁橡胶产品整体质量及供应的稳定性，增加品种以应对周边国家和地区的进口冲击。并且加快稀土顺丁橡胶的应用开发，力争在装置建成投产的同时提供相应的应用服务。我们要发挥全行业的力量,克服前进过程中的各种困难,相信一定能够在较短的时间内赶上世界顺丁橡胶生产工业的先进水平[4]。
2工艺路线的确定
2.1聚合方法的确定
根据产物结构要求从自由基聚合、阴离子聚合、阳离子聚合、配位聚合等反应机理中选择出配位聚合，同时考虑配位聚合所用原料、引发剂、传热、物料输送、产物溶解、回收、操作方式等方面综合考虑选择溶液聚合实施方法。该工艺路线包括了如反应活性中心的形成过程；特殊引发剂组分的安全防护；由于溶剂的存在必然要考虑的回收、循环利用；反应的终止方式；产品防老化处理等特点。操作方式为连续操作。
2.2单体原料路线的确定
通过比较乙炔法、乙醇法、丁烷一步脱氢法、丁烯氧化脱氢法、丁烯催化脱氢法、石油高温裂解回收法等生产方法的优缺点，结合当地情况，因地制宜地选择合适的丁烯氧化脱氢制丁二烯原料路线。
2.3溶剂的选择
各种溶剂对反应原料、产物及反应所用各种引发剂的溶解能力不同。从溶解度参数、体系粘度、工程上传热与搅拌、生产能力提高、回收难易、毒性大小、来源、输送等几方面对苯、甲苯、甲苯-庚烷、溶剂油等进行综合比较，确定选择溶剂油。
2.4引发剂的选择
从适合顺丁橡胶生产的引发剂共性入手，如定向能力高、稳定性好、易贮存、高效、用量少、易分离及残存对产物性能无影响等，对常用的四大类型引发剂Li 系、Ti系、Co系、Ni系进行比较，选择Ni系引发剂，其组份主引发剂为环烷酸镍，助引发剂为以异丁基铝，第三组分为三氟化硼·乙醚络合物[5]。
2.5引发剂活性中心的形成方式—陈化方式
陈化是指为了提高引发剂活性，充分发挥各组分的作用，在聚合前事先把引
发剂各组分安一定配比，在一定的条件下进行的预混合反应。国内对上述引发体
系曾采用过三种陈化方式，即三元陈化、双二元陈化、稀硼单加。通过比较确定
最佳方式为稀硼单加。
3 聚合反应机理及影响反应的因素
3.1 聚合反应机理
丁二烯聚合反应的机理属于连锁聚合反应，遵循配位阴离子的链引发、链增
长、链终止及链转移等基元反应机理。其总反应式为：
n CH 2＝CH —CH ＝CH 2 [ CH 2—CH ＝CH —CH 2]n
3.2 影响反应的因素
影响聚合反应的因素主要有：
① 引发剂的陈化方式
② 引发剂配制浓度
③ 引发剂用量、配比
通过以上三方面进行分析，最后得出比较合适配方为：
镍/丁5100.2-?≤
铝/丁4100.1-?≤
硼/丁4100.2-?≤
铝/硼> 0.25、醇/铝=6
铝/镍=3～8
④单体浓度
提高单体浓度聚合反应速度增加，有利于提高产量。从传热、搅拌、物料输
送等方面综合考虑单体浓度(丁浓)控制范围为10～15％。
⑤温度
聚合温度升高，会使反应速度加快，产物分子量下降，但过高的温度会造成
大分子产生支化，影响胶的质量。因此，要严格控制。一般首釜不大于95℃，末
釜不大于110℃。
⑥杂质
体系中的杂质主要有乙腈、水分、炔烃和空气中的氧等，这些杂质主要对引
发剂的活性、诱导期的长短、体系的稳定性、聚合速度产生影响，因此，要严格
控制在一定指标以下，用精馏法除去杂质和水分。
4 原料和产品的物理化学性质及技术指标
4.1 原料的物理化学性质及技术指标
生产顺丁橡胶的主要原料是 ①单体：丁二烯 ②溶剂：溶剂油 ③引发剂：环
烷酸镍、三异丁基铝、三氟化硼·乙醚络合物 ④终止剂：乙醇 ⑤防老剂：2，6-
二叔丁基-4-甲基苯酚(简称2，6，4)。
设计时采用的各种原料质量指标如下：
4.1.1 丁二烯
纯度：≥99％；丁烯：<1％；水值： 物： 4.1.2 溶剂油(C 6油) 组分： 5C 2.1%、 6C 57.8%、 7C 40.1%；馏程：60～90℃；碘值： 水值： 4.1.3 环烷酸镍 镍含量：>7～8％；水份：<0.1％；不皂化物： 无 4.1.4 三异丁基铝 外观浅黄透明；无悬浮物；活性铝含量：≥50％。 4.1.5 三氟化硼乙醚络合物 BF 3含量：>46％；沸点：124.5～126℃。 4.1.6 终止剂 纯度：95％；含水：5％；恒沸点：78.2℃；密度：8103m Kg 。 4.1.7 防老剂 熔点：69～71℃；游离甲酚：<0.04％；灰分：<0.03％；油溶性：合格。 4.2 顺丁橡胶的物理化学性质及技术指标 顺丁橡胶的物理化学性质与其结构有着直接的关系，这种结构又分为分子内 结构和分子间结构(聚集态结构)。 4.2.1 顺丁橡胶的结构 C C H H H 2 图4.1 以上为顺式1,4结构图，还有反式1,4结构和1,2位加成产物。利用环烷酸 镍－三异丁基铝－三氟化硼乙醚络合物引发体系使丁二烯聚合后的产物中含 96％～98％的顺式1,4结构，含1％～2％反式1,4结构和1％～2％的1,2结构加 成物。这种以顺式1,4结构为主的聚合物具有分子链长，自然状态下为无规线团 状；分子内存在独立双键使大分子链的柔性大，同时易于硫化处理的特点。 由于顺式1,4结构含量大，使得大分子的规整性好，同时又由于分子链无取 代基，造成对称性好，但因其重复结构单元之间距离大，而使顺式1,4结构聚丁 二烯比反式1,4结构聚丁二烯更难于结晶。即便能结晶，其熔点也低(顺式1,4含 量为98.5％的产物，熔点为0℃)，因此，在常温下无结晶态，只以无定形形态存 在。相反，反式结构产物易结晶。故此，前者是高弹性体，后者无弹性。 4.2.2 生产中成品胶质量指标 生产中成品胶质量指标如表4.1所示。 表4.1 成品胶质量指标 项目 优级品 一级品 合格品 挥发份 ％ ≤0.75 ≤1.00 ≤1.30 灰分 ％ ≤0.30 ≤0.30 ≤0.30 生胶门尼粘度 C M 10041+ 45±5 45±5 45±7 混炼胶门尼粘度 C M 10041+ ≤68 ≤73 ≤73 300％定伸应力 MPa 25min 35min 50min 6.5～10.5 7.0～11.0 6.8～10.8 6.2～10.7 6.7～11.2 6.5～11.0 6.0～11.0 6.5～11.5 6.3～11.3 拉伸强度 MPa 35min ≥14.2 ≥13.7 ≥13.2 伸长率 ％ 35min ≥450 ≥430 ≥430 5 工艺流程简述及流程示意图 5.1 工艺流程简述 本工艺分为两个步骤，一是聚合工段，二是后处理工段。 5.1.1 聚合工段 聚合工段主要由罐区、聚合、计量、配制、粘度五个工序组成。罐区岗位负 责贮存、收送丁二烯和溶剂油；聚合工序开车，罐区连续给聚合送溶剂油；单体 丁二烯由后乙腈直接送聚合，聚合停产时，丁二烯直接送罐区；计量工序负责为 聚合输送各种引发剂、终止剂；配制工序负责为聚合配制引发剂和终止剂，此外， 还负责接收铝剂车间配好的三异丁基铝；粘度工序负责检测生产的结果，测试门 尼粘度和转化率。 由乙腈来的丁二烯经流量控制阀控制合适流量，入文氏管与溶剂油溶剂进行 混合，再进入丁油预热器(预冷器)进行换热，控制一定入釜温度；镍组分和铝组 分分别由镍计量泵和铝计量泵送出，经铝－镍文氏管混合后，与出丁油预热器(预 冷器)的丁油溶液混合；硼组分由硼计量泵送出与稀释油经文氏管混合后，在釜底 与丁油混合进入首釜；丁油溶液在聚合釜中，在一定温度和压力下，受到引发剂 的作用，发生丁二烯聚合反应，生成高分子量的丁二烯聚合产物—聚丁二烯。首 釜胶液自釜项出口出来，由第二釜釜底进入第二釜继续进行反应；再由第二釜的 釜项出口出来，由第三釜釜底进入第三釜继续进行反应；由第三釜的釜项出口出 来，进入第四釜继续进行反应；当达到一定粘度和转化率后，在第四釜的出口管 线(终止釜的入口管线)与终止剂一起由终止釜釜底进入终止釜进行终止处理；最 后，胶液由终止釜项出口出来，经胶液过滤器和压力控制阀入成品工段凝聚岗的 胶液罐。 聚合工段操作应控制指标如下： 丁油浓度：12～15g/100mL 首釜温度：<95℃ 未釜温度：<110℃ 压力：<0.45MPa 引发剂配方： 镍/丁5 ≤ ? 10 0.2- 铝/丁4 ≤ ? 10 0.1- 硼/丁4 ≤ ? 10 0.2- 铝/硼> 0.25、醇/铝=6 铝/镍=3～8 防老剂/丁=0.79%～1.0% 转化率：>83% 收率：>95% 每吨顺丁胶消耗丁二烯：1.045 t 5.1.2后处理工段 后处理工段包括混胶、凝聚、洗胶、干燥、压块、薄膜、纸袋等工序。混胶工序负责接收聚合来的胶液，并将门尼粘度不同的胶液混配成优级品指标内的胶液，在胶液罐定期回收一部分丁二烯，并将合格胶液送往凝聚工序；凝聚工序负责将终止后进入胶液罐混合的门尼粘度合格的胶液进行凝聚，胶粒送洗胶工序，溶剂油送回收工段；洗胶工序负责用水洗掉胶粒表面的杂质，降低胶的温度，并胶粒送往干燥工序；干燥工序负责将含水40～60％的胶粒，通过挤压脱水机、膨胀干燥机和干燥箱降到0.75％以下，并呈海绵状，直径为10mm小胶条送至压块工序；压块工序负责称量压块；薄膜工序负责薄膜包装；纸袋工序负责封袋、入库。 被终止后的胶液进入胶液罐后，将部分未转化的丁二烯经罐项压控调节阀，盐水冷凝冷却器，进入丁二烯贮罐，再送至丁二烯回收罐区。胶液在罐中根据门尼粘度值高低进行相互混配合格后，经过胶液泵送往凝聚工序。合格胶液被喷到凝聚釜内，在热水、机械搅拌和蒸汽加热的作用下，进行充分凝聚形成颗粒，并蒸出溶剂油溶剂和少量丁二烯。釜项被蒸发的气体有水蒸汽、部分丁二烯和绝大部分溶剂油溶剂，气体经过两个并联的循环水冷凝冷却器，冷凝物进入油水分离器进行油水分离，溶剂油用油泵送往溶剂回收罐区，水经油水分离罐底部由液面调节阀控制排出，经二次净化分离罐排入地沟。釜底胶粒和循环热水经颗粒泵送入洗胶岗的缓冲罐，再经1号振动筛分离出胶粒送至洗胶罐。在洗胶罐中，用40～60℃的水对胶粒进行洗涤，经洗涤的胶粒和水由2号振动筛进行分离，并将含水40～60％的胶粒送往挤压干燥工序。通过挤压机挤压将胶粒含水量降到8～15％， 然后，切成条状进入膨胀干燥机加热、加压，达到膨胀和内蒸的目的，除去胶粒中的绝大部分水分，再送入水平红外干燥箱干燥，使胶的含水量达到0.75％以下。 干燥合格后的胶条经提升机送入自动称量秤进行称量压块(25kg)。压好的胶块用薄膜包好装入纸袋封好入库。 后处理工段操作应控制指标如下： 胶液罐：贮量罐容积的80%；压力≤0.1MPa。 胶液泵：压力≤0.1MPa。 凝聚釜：釜顶温度：94～98℃；压力≤0.08MPa 釜底温度：96～101℃ 液面：7视镜 蒸汽压力：>0.9MPa 。 水胶比(体积)：5～8 循环水压力：>0.15MPa 安全阀定压：0.1MPa 3/ 喷胶量：10～25M h 循环水PH值：8～10 分层罐：常压(开口) 界面：隔板高的40%～60% 液面：隔板高的20%～80% 热水罐：液面>1/2 洗胶罐：水温：45～55℃ 洗涤水罐液面：>1/4 干燥岗：挤压机出口胶含水：8～12% 热风温度：80～100℃ 蒸汽压力：>0.9Mpa 循环水压力：≤0.1Mpa 干燥五段温度：175℃ 压块岗：高压油压：<25Mpa 控制油路油压：<1.5Mpa 低压油压：<5Mpa 5.2生产工艺流程示意图 6工艺计算 6.1本设计采用的基础数据 连续反应操作过程以kg/h计，计算依据如下： 年产量：20000 t 年开工时间：8000 h 每吨顺丁橡胶消耗丁二烯：1.045 t 总转化率：85% /100 丁浓：[丁]＝12～17g ml 丁油入釜温度：≤40℃ 首釜温度：≯95℃ 末釜温度：≯110℃ 聚合系统压力：≤0.44MPa 计量罐压力：≤0.1MPa 计量泵压力：≤0.8MPa 设计选用配方： 镍/丁＝5 ? 10 0.2- 铝/丁＝4 ? 0.1- 10 硼/丁＝4 0.2- ? 10 铝/镍＝3～8 铝/硼＞0.25 醇/铝＝6 防老剂/丁二烯＝0.79％（质量比） 全装置总收率为95.3％，总损耗4.7％（包括工艺损耗和机械损耗）。其分配如下（以1.045吨100％丁二烯为基准计算收率和损耗）： 聚合挂胶等损失 1％ 聚合、凝聚的丁二烯机械泄漏损失0.5％ 凝聚、振动筛聚丁二烯渣沫损失0.5％ 油水分离器水相丁二烯溶解损失2％ 包装过程中不合格品和落地料损失0.7％ 6.2物料衡算 6.2.1聚合釜物料衡算 聚合釜物料衡算图如图6.1所示。 图6.1 聚合釜物料衡算图 （1）丁二烯系统： 每小时产胶量： kg 25008000100020000=÷? 需100％纯度丁二烯量： kg 5.2612045.12500=? 扣除2.5％的损失量应有聚丁二烯： ()kg 186.2547025.015.2612=-? 按85％转化率计算100％纯度丁二烯的需求量： h /689.299685.0186.2547kg =÷/h 未反应的丁二烯量： h kg /503.449186.2547689.2996=- 从原料车间来的丁二烯纯度为99％，其余按正丁烯计。则需要的原料量为： h kg /858.302699.0689.2996=÷ 随原料带入的丁烯量： h /169.30689.2996858.3026 kg =- 整理上述计算结果列下表。 表6.1 丁二烯系统 注：丁烯的密度：596kg M 3 S B R工艺设计说明书内部编号：（YUUT-TBBY-MMUT-URRUY-UOOY-DBUYI-0128） 前言随着科学技术的不断发展，环境问题越来越受到人们的普遍关注，为保护环境，解决城市排水对水体的污染以保护自然环境、自然生态系统，保证人民的健康，这就需要建立有效的污水处理设施以解决这一问题，这不仅对现存的污染状况予以有效的治理，而且对将来工、农业的发展以及人民群众健康水平的提高都有极为重要的意义，因此，城市排水问题的合理解决必将带来重大的社会效益。 第一章绪论 、本次课程设计应达到的目的： 本课程设计是水污染控制工程教学的重要实践环节，要求综合运用所学的有关知识，在设计中熟悉并掌握污水处理工艺设计的主要环节，掌握水处理工艺选择和工艺计算的方法，掌握平面布置图、高程图及主要构筑物的绘制，掌握设计说明书的写作规范。通过课程设计使学生具备初步的独立设计能力，提高综合运用所学的理论知识独立分析和解决问题的能力，训练设计与制图的基本技能。 、本课程设计课题任务的内容和要求： 某城镇污水处理厂设计日平均水量为20000d m/3，进水水质如下： ⑴、污水处理要达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》中的一级B标准。 ⑵、生化部分采用SBR工艺。 ⑶、来水管底标高.受纳水体位于厂区南侧150m。50年一遇最高水位。 ⑷、厂区地势平坦，地坪标高。厂址周围工程地质良好，适合修建城市污水处理厂。 ⑸、所在地区平均气压柱，年平均气温℃，常年主导风向为东南风。 具体设计要求： ⑴、计算和确定设计流量，污水处理的要求和程度。 ⑵、污水处理工艺流程选择（简述其特点及目前国内外使用该工艺的情况即可） ⑶、对各处理构筑物进行工艺计算，确定其形式、数目与尺寸，主要设备的选取。 ⑷、水力计算，平面布置设计，高程布置设计。 第二章 SBR工艺流程方案的选择 、SBR工艺主要特点及国内外使用情况： SBR是序列间歇式活性污泥法的简称，与传统污水处理工艺不同，SBR技术采用时间分割的操作方式替代空间分割的操作方式，非稳定生化反应替代稳态生化反应，静置理想沉淀替代传统的动态沉淀。它的主要特征是在运行上的有序和间歇操作，SBR技术的核心是SBR反应池，该池集均化、初沉、生物降解、二沉池等功能于一池，无污泥回流系统。经过这个废水处理工艺的废水可达到设计要求，可以直接排放。处理后的污泥经机械脱水后用作肥料。 2014届应用化学制药方向《毕业设计任务书》 设计人： 设计题目： 设计目的：设计的目的是把选定的实验室的的小试工艺放大到规模化大生产的相应条件，在选择中设计出最合理、最经济的生产工艺流程，做出物料和能量衡算；根据产品的档次，筛选出合适的设备；按GMP规范要求设计车间工艺平面图；估算生产成本，最终使该制药企业得以按预定的设计期望顺利投入生产。 设计规范：《中华人民共和国药典（2010版）》、《药品注册管理办法（局令第28号）》、《医药工业洁净厂房设计规范（GB50457--2008）》、《药品生产质量管理规范（2010年版）》等。 设计内容： 1.处方设计 （1）查阅文献，详细列出药物的临床用途、理化性质、稳定性和生物学特性（天然药物罗列指标性成分的生物学特性）等信息（天然药物提取物还需列药物浸膏的性状信息）。说明这些信息对选择剂型的指导意义。 药物的理化性质信息至少包括：溶解度和pKa、粒径（天然药物浸膏的过筛目数）、晶型、吸湿性、脂水分配系数（天然药物浸膏列指标性成分的脂水分配系数）、pH-稳定性关系。 稳定性包括：药物（或天然药物的指标性成分）对光、湿、热的稳定性。 生物学特性包括：药物（或天然药物的指标性成分）在人体内的吸收、分布、代谢、排泄等。 （2）处方的筛选与优化 列出选定处方的处方全部组成及各原辅料的用量。处方组成应包括：原料药、全部辅料、包装材料或容器。 原料药、全部辅料、包装材料或容器应通过对比分析，选择固定的供应商。 说明处方筛选过程，并结合药物的临床用途、理化性质、稳定性和生物学特性及辅料的理化性质、稳定性和生物学特性等信息，说明所选定处方的合理性及存在的问题。 说明处方优化的过程及理由。 处方的筛选与优化的原则：根据临床用途及给药途径慎重选择，尽量优化处方，做到处方与生产工艺为最佳匹配、有利于设备选型与生产工艺验证。 《课程设计》 设计成绩： 批阅人： 批阅日期： 设计题目：年产2.8亿芍甘片生产车间工艺设计 设计者： 班级： 学号： 指导教师： 设计日期： 南京中医药大学药学院 设计任务书 一、设计题目 年产2.8亿芍甘片生产车间工艺设计 二、设计条件 （1）生产制度 年工作日：250天；1天2班，每班8 h，一天2班。 （2）药剂规格及原辅材料的消耗 依照各“中药制药分离技术课程设计”而定 ①规格：0.35 g/片 ②主要工序及原辅材料可参照 a. 药材干浸膏提取率：7.5%，干浸膏粉碎过筛收率：98% b.干法制粒：干浸膏粉末和辅料比为30:70，收率为98% c. 整粒、总混：收率为99% d. 压片、包衣：收率为98% e. 包装：内包收率为99%；外包无损耗 三、设计内容与要求 （1）确定工艺流程及净化区域划分； （2）物料衡算； （3）设备选型； （4）按GMP规范要求设计生产工艺流程图和车间工艺平面图； （5）编写设计说明书； 四、设计成果 （1）设计说明书一份 包括工艺概述、工艺流程及净化区域划分说明、物料衡算、设备选型及主要设备一览表、车间工艺平面布置原则、技术要求和说明。 （2）工艺流程图； （3）提取车间、制剂车间平面布置图（1∶100） 五、设计时间 设计时间为2周，从2015年6月12日至2016年6月24日。 目录 1 片剂生产工艺概述 (05) 1.1项目概述 (05) 1.2设计目的和意义……………………………………… 07 1.3设计内容 (07) 1.4 设计指导思想和设计原则 (08) 2 生产工艺流程简述 (08) 2.1生产方案、产品类型与包装方式 (08) 2.2生产规模、制度与方式 (09) 2.3工艺流程 (09) 2.3.1工艺流程制定的原则 (09) 2.3.2制粒压片工艺 (09) 2.3.3片剂的生产工艺 (11) 2.3.4工艺简介 (12) 3 物料衡算 (14) 《化工工艺设计》课程设计说明书 乙烯制取环氧乙烷生产工艺设计 姓 名： 学科、 专业： 学 号： 指 导 教 师： 完 成 日 期： 苏州科技学院 Suzhou University of Science and Technology 注：题目，居中，字体：华文细黑，加黑，字号：二号，行距：多倍行距1.25，间距：前段、后段均为0行，取消网格对齐选项。 注：宋体，小三 注：居中，宋体， 小一号，加黑。 注：标题“目录”，字体：黑体，字号： 小三。章、节标题和页码，字体：宋体， 字号：小四。 目录 1 总论 (1) 1.1 概述 (1) 1.2 设计产品的性能、用途及市场需求 (1) 1.3 设计任务 (1) 2 设计方案简介............................................................................ 错误！未定义书签。 2.1 生产工艺的选择............................................................. 错误！未定义书签。 2.1.1 XXXX .................................................................. 错误！未定义书签。 2.1.2 XXXX (1) 2.2 原料及催化剂的选择 (2) 2.2.1 XXXX .................................................................. 错误！未定义书签。 2.2.2 XXXX .................................................................. 错误！未定义书签。 2.3 物料衡算......................................................................... 错误！未定义书签。 2.3.1 XXX ..................................................................... 错误！未定义书签。 2.3.2 XXX ..................................................................... 错误！未定义书签。 2.4 热量衡算 (2) 2.4.1 XXXX .................................................................. 错误！未定义书签。 2.4.2 XXXX .................................................................. 错误！未定义书签。 2.4.3 XXXX .................................................................. 错误！未定义书签。 2.4.4 XXXX .................................................................. 错误！未定义书签。 3 生产流程简述............................................................................ 错误！未定义书签。 3.1 环氧乙烷反应系统的工艺流程............................ 错误！未定义书签。 3.1.1 XX ........................................................................ 错误！未定义书签。 3.1.2 XX ........................................................................ 错误！未定义书签。 3.1.3 XX ........................................................................ 错误！未定义书签。 3.2 二氧化碳脱除系统的工艺流程............................ 错误！未定义书签。 3.2.1 XXX ..................................................................... 错误！未定义书签。 3.2.2 XXX ..................................................................... 错误！未定义书签。 3.3 XXX ................................................................................ 错误！未定义书签。 3.4 XXX ................................................................................ 错误！未定义书签。 4 主要设备.................................................................................... 错误！未定义书签。 4.1 XXXX ............................................................................. 错误！未定义书签。 第一章文献综述 1.1苯酐简述 苯酐，全称为邻苯二甲酸酐（Phthalic Anhydride）,常温下为一种白色针状结晶（工业苯酐为白色片状晶体），易燃，在沸点以下易升华，有特殊轻微的刺激性气味。苯酐能引起人们呼吸器官的过敏性症状，苯酐的粉尘或蒸汽对皮肤、眼睛及呼吸道有刺激作用，特别对潮湿的组织刺激更大。苯酐主要用于生产PVC 增塑剂、不饱和聚酯、醇酸树脂以及染料、涂料、农药、医药和仪器添加剂、食用糖精等，是一种重要的有机化工原料。在PVC 生产中，增塑剂最大用量已超过50％，随着塑料工业的快速发展，使苯酐的需求随之增长，推动了国内外苯酐生产的快速发展。 最早的苯酐生产始于1872 年，当时德国BASF 公司以萘为原料，铬酸氧化生产苯酐，后又改用发烟硫酸氧化生产苯酐，但收率极低，仅有15%。自1917 年世界开始以氧化钒为催化剂，用萘生产苯酐后，苯酐的生产逐步走向工业化、规模化，并先后形成了萘法、邻法两种比较成熟的工艺[1]。 1.2苯酐的性质[2] 苯酐，常温下为一种白色针状结晶（工业苯酐为白色片状晶体），易燃，在沸点以下易升华，有特殊轻微的刺激性气味。 分子式C8H4O3，相对密度1.527(4.0℃)，熔点131.6℃，沸点295℃（升华），闪点（开杯）151.7℃，燃点584℃。 微溶于热水和乙醚，溶于乙醇、苯和吡啶。 1.3苯酐的合成方法比较及选取 1.3.1合成苯酐的主要工艺路线 1.3.1.1 萘法[1] 1.3.1.1.1反应原理 萘与空气在催化剂作用下气相氧化生成苯酐。 +O O O 2 V 2O 5 CO 2O H 29/2++2 2 1.3.1.1.2 工艺流程 空气经净化、压缩预热后进入流化床反应器底部，喷入液体萘，萘汽化后与空气混合，通过流化状态的催化剂层，发生放热反应生成苯酐。反应器内装有列管冷却器，用水为热载体移出反应热。反应气体经三级旋风分离器，把气体携带的催化剂分离下来后，进入液体冷凝器，有40%－60%的粗苯酐以液态冷凝下来，气体再进入切换冷凝器（ 又称热融箱）进一步分离粗苯酐，粗苯酐经预分解后进行精馏得到苯酐成品。尾气经洗涤后排放，洗涤液用水稀释后排放或送去进行催化焚烧。 1.3.1.2邻法 1.3.1.2.1 反应原理[1] 邻二甲苯与空气在催化剂作用下气相氧化生成苯酐。 CH 3 CH 3 +3O 2 3O O O H 225 + 1.3.1. 2.2 工艺流程 过滤、净化后的空气经过压缩，预热后与汽化的邻二甲苯混合进入固定床反应器进行放热反应，反应管外用循环的熔盐移出反应热并维持反应温度，熔盐所 工艺设计的基本原则和程序 一、工艺设计的基本原则 水泥厂工艺设计的基本原则可归纳如下： (1)根据计划任务书规定的产品品种、质量、产量要求进行设计。 计划任务书规定的产品产量往往有一定范围，设计产量在该范围之内或略超出该范围，都应认为是合适的；但如限于设备选型，设计达到的产量略低干该范围，则应提出报告，说明原因，取得上级同意后，按此继续设计。 对于产品品种，如果设计考虑认为计划任务书的规定在技术上和经济上有不适当之处，也应提出报告，阐明理由，建议调整，并取得上级的同意。例如，某大型水泥厂计划任务书要求生产少量特种水泥，设计单位经过论证，认为大型窑改变生产品种，在技术上和经济上均不合理，建议将少量特种水泥安排给某中小型水泥厂生产，经上级批准后，改变了要求的品种。 窑、磨等主机的产量，除了参考设备说明和经验公式计算以外，还应根据国内同类型主机的生产数据并参考国内外近似规格的主机产量进行标定。在工厂建成后的较短时期内，主机应能达到标定的产量；同时，标定的主机产量应符合优质、高产、低消耗和设备长期安全运转的要求，既要发挥设备能力，但又不能过分追求强化操作。 (2)选择技术先进、经济合理的工艺流程和设备。 工厂的工艺流程和主要设备确定以后，整个工厂设计可谓大局已定。工厂建成后，再想改变其工艺流程和主要设备，将是十分困难的。例如，要把湿法厂改为干法厂，固然困难；要把旧干法厂改为新型干法厂，也非易事。例如，为了利用窑尾废气余热来烘干原料，生料磨系统也得迁移，输送设备等也得重新建设，诸如此类的情况，在某些条件下就不一定可行。 在选择生产工艺流程和设备时，应尽量考虑节省能源，采用国内较成熟的先进经验和先进技术； 总装二车间工艺设计说明书一、设计依据 2001年7月8日公司新车型专题会议。 二、车间任务和生产纲领 1、车间任务 各种总成及合件的分装、发送、车身内、外饰及底盘的装配和检测，补漆和返工等工作。 2、生产纲领 年生产24万辆整车（其中S11车8万辆，T11车3万辆，B11车5万辆， MPV 2万辆，B21车3万辆。），采用二班制，按每年251个工作日计算。 3、生产性质 本车间属于大批量、流水线生产。 4、产品特点： 4.1、S11车： （1）、外形尺寸：L×W×H=3500×1495×1485（单位：mm）；（2）、轴距： L=2340mm； （3）、轮距（前/后）： 1315/1280mm； （4）、整备质量： 778Kg。 4.2、T11车： （1）、外形尺寸：L×W×H=4265×1765×1670（单位：mm）； （2）、轴距： L=2510mm； （3）、轮距（前/后）： 1505/1495mm； （4）、整备质量： 1425Kg。 4.3、B11车： （1）、外形尺寸：L×W×H=4770×1815×1440（单位：mm）；（2）、轴距： L=2700mm； （3）、轮距（前/后）： 1550/1535mm； （4）、整备质量： 1450Kg。 4.4、MPV： 各参数暂未定。 4.5、B21车： （1）、外形尺寸：L×W×H=4670×1780×1435（单位：mm）；（2）、轴距： L=2670mm； （3）、轮距（前/后）： 1515/1500mm； （4）、整备质量： 1350Kg。 5、生产协作 本车间装配用油漆车身通过悬挂式输送机从涂装二车间及涂装三车间输送过来，发动机由发动机厂用叉车运输过来，其他外协作件均由外协厂家提供。 三、工作制度和年时基数 1、采用二班制，每班工作8小时，全年按251个工作日计算，工作负荷 说明书目录第一章总论 第一节设计依据和范围 第二节设计原则 第三节建筑规模和产品方案 第四节项目进度建议 第五节主要原辅料供应情况 第六节厂址概述 第七节公用工程和辅助工程 第二章总平面布置及运输 第一节总平面布置 第二节工厂运输 第三章劳动定员 第四章车间工艺 第一节工艺流程及相关工艺参数 第二节物料衡算 第三节车间设备选型配套明细表 第五章管道设计 第一节管道计算与选用 第二节管道附件与选用 第三节管路布置 第六章项目经济分析 第一节产品成本与售价 第二节经济效益 第三节投资回收期 第一章总论 第一节设计依据和范围 一、设计依据 设计依据食品工厂建设的国家标准，拟建工厂所在地理位置、地势环境、水源充足、原料来源，交通运输、消费市场等进行设计。工厂的设计符合经济建设的总原则、长远规划和地区发展，符合各行业开发发展政策，同时也符合本行业的法规政策。 二、建筑制图标准 建筑制图标准符合中华人民共和国建设部颁布的 《房屋建筑制图统一标准》GB/T 50001-2001、 《总图制图标准》GB/T 50103-2001、 《建筑制图标准》GB/T 50104-2001、 《建筑结构制图标准》GB/T 50105-2001、 《给水排水制图标准》GB/T 50106-2001 《暖通空调制图标准》GB/T 50114 《建筑中水设计规范》GB50336—2002 三、生产用水 工厂应有足够的生产用水，水压和水温均应满足生产需要;水质应符合GB5749的规定。如需配备贮水设施，应有防污染措施，并定期清洗、消毒。 非饮用水不与产品接触的冷却用水、制冷用水、消防用水、蒸汽用水等必须用单独管道输送，不得与生产(饮用)用水系统交叉连接，或倒吸入生产用水系统中。这些管道应有明显的颜色区别。 蒸汽用水直接或间接用于加工产品的蒸汽用水，不得含有影响人体健康或污染产品的物质。 四．厂区道路 厂区路面应坚硬(如混凝土或沥青路面)无积水。停车场及其他场地的地面为混凝土。其他地带应绿化，应有良好的排水系统。 第一章塑件分析 1.1塑件结构分析 图1-1 塑件结构图 此制品是消声器上盖，现实生活中经常看到用到，是一个非常实际的产品。且生产纲领为：中批量生产，所以我们采用注射模具注射成型。 1.2 成型工艺性分析[1] 塑件材料为尼龙，因塑件用在空压机内，表面无光洁度要求。具有良好的力学性能，其抗冲击强度比一般的塑料有显著的提高，具有良好的消音效果和自润滑性能。密度1.15 g/cm3, 成型收缩率：0.4～0.7%，平均收缩率为0.55%。 第二章确定模具结构 2.1模具结构的确定 塑料模具的种类很多，大体上分为：二板模，三板模，热流道模。 二板模缺点是浇口痕迹明显，产生相应的流道废料，不适合高效生产。本模具选择二板模其优点是二板模结构简单，制作容易，成本低，成型周期短。 支撑板 分型面 定模侧 动模侧 图2.1 典型的二板模结构 模架为非标准件 定模座板： 400*200*25mm 定模板： 315*200*40mm 动模板： 315*200*32mm 支承板： 315*200*25mm 推秆固定板：205*200*15mm 推板： 205*200*20mm 模脚： 50*200*60mm 动模座板 400*200*25mm 2.2确定型腔数目 2.2.1塑件体积的计算 a. 塑件体积的计算 体积为： V a = S a ×L a =(37×35-8×25)×10-(33×36-10.5×25) ×8 =12.60cm 3 b.计算塑件的重量 根据《塑料模具设计手册》查得密度ρ取1.12g/cm 3 所以，塑件单件的重量为：m=ρV ＝12.60?1.12 ＝14.11g 浇注系统的体积为：主流道+分流道+浇口=（6280+376.8*2+12*2）/1000 ≈7.05 cm 3 粗略计算浇注系统的重量：7.05*1.12=7.90g ≈8.0g(含有冷料穴料重) 总重量：14.11*2+8.0=36.22g 2.2.2 模具型腔数目的确定 模具型腔的数目决定了塑件的生产效率和模具的成本，确定模具型腔的方法也有许多种，大多数公司采用“按经济性确定型腔的数目”。根据总成型加工费用最小的原则，并忽略准备时间和试生产原料的费用，仅考虑模具费用和成型加工费，则模具费用为 21C nC Xm += 式中Xm ——模具费用，元； 1C ——每一个型腔的模具费用，元 2C ——与型腔数无关的费用，元。 成型加工费用为 n Y N X t j 60= 式中j X ——成型加工费用，元 N ——需要生产塑件的总数； t Y ——每小时注射成型的加工费，元/h ；n ——成型周期，min 。 总的成型加工费用为n Y N C nC X X X t j m 6021++=+= 为了使成型加工费用最小，令 0=dn dX ，则 n=2 上式为按经济性确定型腔数目为2。考虑到模具成型零件和抽芯结构的设计，模具 目录 第1章绪论 (8) 1.1产品介绍 (8) 1.2、生产工艺 (8) 1.2.1一步法工艺 (11) 1.2.2二步法工艺 (11) 1.3、主要原材料 (12) 第2章初步工艺流程设计 (12) 2.1 工艺流程框图： (13) 2.2工艺流程： (14) 第3章物料衡算 (14) 3.1 计算条件与数据理： (15) 3.2 原料用量计算： (15) 3.3 缩合工段物料衡算： (16) 3.3.1 一次反应： (16) 3.3.3回收过量环氧氯丙烷： (18) 4.3.4 环氧树脂收集： (19) 第4章热量衡算 (19) 4.1对溶解釜进行热量衡算：............................ 错误！未定义书签。 4.2对反应釜进行热量衡算：............................ 错误！未定义书签。 4.2.1冷却阶段：.................................. 错误！未定义书签。 4.2.2反应阶段：.................................. 错误！未定义书签。 4.2.3.回流脱水阶段：.............................. 错误！未定义书签。 4.3对蒸发器进行热量衡算：........................ 错误！未定义书签。 4.3.1脱苯所需热量衡算：.......................... 错误！未定义书签。 4.3.2脱苯用冷凝器冷却水用量计算：................ 错误！未定义书签。 5.3 其它设备的选型................................... 错误！未定义书签。第5章设备选型....................................... 错误！未定义书签。 5.1溶解釜的设计...................................... 错误！未定义书签。 5.1.1选材：...................................... 错误！未定义书签。 5.1.2 确定参数：.................................. 错误！未定义书签。 5.1.3计算筒体厚度：.............................. 错误！未定义书签。 5.1.4计算封头厚度：.............................. 错误！未定义书签。 5.1.5校核筒体和封头的水压试验强度：.............. 错误！未定义书签。 5.1.6夹套的设计：................................ 错误！未定义书签。 5.1.7搅拌器的设计：.............................. 错误！未定义书签。 5.2反应釜的设计：................................ 错误！未定义书签。 5.2.1选材：...................................... 错误！未定义书签。 5.2.2确定参数：.................................. 错误！未定义书签。 5.2.3计算筒体厚度：.............................. 错误！未定义书签。 课程：给水课程设计 某自来水厂工艺设计说明书 组别：第四组 组员：彪艳霞、沈晓慧、施谊琴、杨佳莉 赵文洁、陈艳丹、倪晶晶、赵维诘 钱嘉骋、张旭 指导老师：刘洪波 专业：环境工程 学院：环境与建筑学院 某自来水厂工艺设计说明书 第一章概述 1.1设计任务及要求 《给水处理》是一门实践性很强的课程,是学生毕业后经常能用到的专业核心课程之一。为了使学生更好地掌握其基本理论、熟悉和掌握给水厂（自来水厂）设计的原则、步骤与方法，独立完成相关工艺选择、主要构建筑物设计计算、设备选型，从而培养学生运用所学理论和技术知识，综合分析及解决实际工程设计问题的初步能力，使学生在设计计算、绘图、查阅资料和设计手册以及使用设计规范等基本技能上得到初步训练和提高，开展此课程设计。 本课程设计的重点在于： 1. 给水处理厂处理工艺流程的选择与工艺设计； 2. 给水处理常规构筑物如絮凝池、沉淀池、过滤池、清水池、二级泵房、加氯间等构建筑物的工艺计算； 3. 合理优化布置处理厂的平面与高程。 1.2基本资料 1.2.1水厂规模与基本情况 水厂1：某市地处长江下游（东部地区），属亚热带季风气候，四季分明，日照充分，雨量充沛。气候温和湿润，年平均气温15.7 ℃。春（4月-5月）、秋（10月-11月）较短，冬（12月-次年3月）、夏（6月-9月）较长。有春雨、梅雨、秋雨三个雨期，年平均气温20℃，最冷月平均温度3℃，最热月平均温度35℃，最高温度39℃，最低温度1℃。年平均降雨量1325mm，80%以上的降雨发生在6月至10月的五个月中，多年平均最大时降雨量为59.45mm，最大日降雨量为156.2mm，常年最大风速为2.9m/s，主导风向为西南风。该市水源主要为地表水，拟建一给水厂，以地表水为水源。 （1）水厂近期净产水量为:15万m3/d。 （2）水源水质资料： 机械制造学课程设计说明书 题目名称 专业班级 学生姓名 学号 指导教师 机械与电子工程系 二○一四年月日 目录 一、任务书--------------- -------3 二、指导教师评阅表----------------------4 三、序言-------------------------------------------------------------------------------------------3 四、零件的分析-----------------------------------------------------------------------------------3 五、工艺规程的设计------------------------------------------------------------------------------4 （1）. 确定毛坯的制造形式---------------------------------------------------------------4 （2）. 基面的选择---------------------------------------------------------------------------4 （3）. 制订工艺路线------------------------------------------------------------------------4 （4）. 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确------------------------------------5 （5）. 确定切削用量及基本工时---------------------------------------------------------6 六、设计心得与小结-----------------------------------------------------------------------------11 七参考文献-------------------------------------------------------------------------------------1 1 固体制剂车间工艺设计毕业论文 1设计依据及设计围 1.1设计依据 1.1.1设计任务 课题名称：布洛芬剂车间工艺设计 生产规模：年产片剂（奥美沙坦酯）6.5亿片 1.1.2设计规和标准 1.药品生产质量管理规（2010年修订，国家食品药品监督管理局颁发） 2.药品生产质量管理规实施指南（2010年版，中国化学制药工业协会） 3.医药工业厂房洁净设计规，GB50457-2008 4.洁净厂房设计规，GB 50073-2001 5.建筑设计防火规，GB/T50016-2006（2006年版） 6.设计规和标准建筑设计防火规，GB/T50016-2006（2006年版） 7.爆炸和火灾危险环境电力装置设计规，GB50058-1992 8.工业企业设计卫生标准，GBZ 1-2010 1.2设计围 本设计参照《医药建筑项目初步设计容及深度的规定》、《车间装置设计》；及校本科生毕业小设计总体要求。 此次设计的围限于片剂车间围的工艺设计及对辅助设施、公用工程等提出设计条件，包括相关的生产设备、车间布置设计、带控制点的工艺流程设计，同时对空调通风、 照明、洁净设施、生产制度、生产方式、土建、环保等在的一些非工艺工程提出要求。 2设计原则及指导思想 2.1设计原则 2.1.1医药工业洁净厂房设计规 1.工艺布局应按生产流程的要求，做到布置合理，紧凑，有利生产操作，并能保证对生产过程进行有效的管理。 2.工艺布局要防止人流、物流之间的混杂和交叉污染，并符合下列基本要求： a分别设置人员和物料进出生产区的通道，极易造成污染的物料(如部分原辅料，生产中废弃物等)，必要时可设置专用入口，洁净厂房的物料传递路线尽量要短。 b人员和物料进入洁净生产区应有各自的净化用室和设施。净化用室的设置要求与生产区的空气洁净度级别相适应。 c生产操作区应只设置必要的工艺设备和设施。用于生产、贮存的区域不得用作非本区域工作人员的通道。 3.在满足工艺条件的前提下，为了提高净化效果，节约能源，有空气洁净度要求按下列要求布置： a空气洁净度高的房间或区域宜布置在人员最少达到的地方，并宜靠近空调机房。 b不同空气洁净度级别的房间或区域宜按空气洁净度级别高低有及外布置。 c空气洁净度相同的房间或区域宜相对集中。 d不同空气洁净度房间之间相互联系应有防止污染措施，如气闸室或传递窗（柜）等。 4.洁净厂房应设置与生产规模相适应的原辅材料、半成品、成品存放区域，且尽可能靠近与其相联系的生产区域，减少运输过程中的混杂与污染。存放区域应安排试验区， MBR污水处理工艺设计 一、课程设计题目 度假村污水处理工程设计 二、课程设计的原始资料 1、污水水量、水质 （1）设计规模 某度假村管理人员共有200人，另有大量外来人员和游客，由于旅游区污水水量季节性变化大，初步统计高峰期水量约为300m3/d，旅游淡季水量低于70m3/d，常年水量为100—150m3/d，自行确定设计水量。 （2）进水水质 处理的对象为餐饮废水和居民区生活污水。进水水质： 项目COD BOD5SS pH NH3-N TP 含量/(mg/L) 150-250 90-150 200-240 7.0-7.5 35-55 4-5 2、污水处理要求 污水处理后水质应优于《城市污水再生利用景观环境用水水质》（GB18921-2002） 项目BOD5SS pH NH3-N TP 含量/(mg/L) 6 10 6.0-9.0 5 0.5 3、处理工艺 污水拟采用MBR工艺处理 4、气象资料 常年主导风向为西南风 5、污水排水接纳河流资料 该污水处理设施的出水需要回用于度假村内景观湖泊，最高水位为103米，常年水位为100米，枯水位为98米 6、厂址及场地现状 进入该污水处理设施污水管端点的地面标高为109米 三、工艺流程图 图1 工艺流程图 四、参考资料 1.《水污染控制工程》教材 2. 《城市污水再生利用景观环境用水水质》（GB18921-2002） 3.《给排水设计手册》 4、《给水排水快速设计手册》 5．《给水排水工程结构设计规范》（GB50069-2002） 6.《MBR设计手册》 7．《膜生物反应器——在污水处理中的研究和应用》顾国维、何义亮编著8．《简明管道工手册》第2版 五、细格栅的工艺设计 1.细格栅设计参数 (1)栅前水深h=0.1m； (2)过栅流速v=0.6m/s； (3)格栅间隙b 细=0.005m； (4)栅条宽度s=0.01m； (5)格栅安装倾角α=60?。 2.细格栅的设计计算 本设计选用两细格栅，一用一备 1)栅条间隙数： 日产2500吨白水泥熟料生产线原料粉磨车间工艺设计 毕业设计说明书 2500t/d特种水泥熟料生产线原料粉磨车间工艺设计 摘要:拟设计一条日产2500t干法白水泥生产线,设计部分重点是生料粉磨配套系统工艺设计。在设计中参考了很多国内外比较先进的大型水泥厂,用了很多理论上的经验数据。其中主要设计内容有:1.配料计算、物料平衡计算、储库计算;2.全厂主机及辅机的选型;3.全厂工艺布置;4.窑磨配套系统工艺布置;5.计算机CAD绘图;6.撰写设计说明书。 白水泥与普通硅酸盐水泥在成分上的主要区别是白水泥中铁含量只有普通水泥的十分之一左右。设计采用石灰石与叶腊石两种原料。物料平衡计算时考虑到需控制铁含量,按照经验公式(石灰石饱和系数、硅酸率、铝氧率)计算并参考其他白水泥厂,得出恰当的率值为:KH0.9、IM3.85、SM18。全厂布局由水泥生产的流程决定。设计中采用立磨粉磨系统。立磨设备工艺性能优越,单机产量大,操作简便,能粉磨料粒度大、水分高的原料,对成品质量控制快捷,可实行智能化、自动化控制等优点。设计采用窑尾废气烘干物料,节约能源。总之原则上最大限度地提高产量和质量,降低热耗,符合环保要求,做到技术经济指标先进合理。 关键词:白水泥;干法生产线;回转窑;立磨 2500t / d special cement clinker production line and supporting system for kiln grinding process design Abstract: Designing a 2500 t/d white cement production line, which was focused on the design part of the raw material grinding design supporting system. In the design, many more advanced large-scale cement home and abroad are referenced. Main content of the design were: 1. burden calculation, the material balance calculation, calculation of reservoir; 2. The whole plant selection of main and auxiliary machinery; 3. the entire plant process layout; 4. the system grinding process kiln Arrangement; 5. computer CAD drawing; 6.writing design specifications. The main difference in composition of white cement and ordinary Portland cement is the content of white cement in the iron was only one-tenth of the ordinary cement. Controlling the iron content was considered when calculated material balance. According to the experience formula KH, IM, SM and refer to other white cement plant, drawn the appropriate ratio value: KH 0.9, IM 3.85, SM 18. The layout of the entire plant was up to the cement production process.Vertical roller mill grinding system was used in key plant design. Vertical grinding process equipment performance was superiority, single output, easy to operate, grinding people particle size, moisture and high raw materials, finished product quality control fast and it can take advantages of intelligent and automated control.In principle, the aim of the design is increase production and quality, reduce heat consumption, be accord with environmental requirements. so, technical and economic indicators should 前言 随着科学技术的不断发展，环境问题越来越受到人们的普遍关注，为保护环境，解决城市排水对水体的污染以保护自然环境、自然生态系统，保证人民的健康，这就需要建立有效的污水处理设施以解决这一问题，这不仅对现存的污染状况予以有效的治理，而且对将来工、农业的发展以及人民群众健康水平的提高都有极为重要的意义，因此，城市排水问题的合理解决必将带来重大的社会效益。 第一章绪论 1.1、本次课程设计应达到的目的： 本课程设计是水污染控制工程教学的重要实践环节，要求综合运用所学的有关知识，在设计中熟悉并掌握污水处理工艺设计的主要环节，掌握水处理工艺选择和工艺计算的方法，掌握平面布置图、高程图及主要构筑物的绘制，掌握设计说明书的写作规范。通过课程设计使学生具备初步的独立设计能力，提高综合运用所学的理论知识独立分析和解决问题的能力，训练设计与制图的基本技能。1.2、本课程设计课题任务的内容和要求： m/3，进水水质如下：某城镇污水处理厂设计日平均水量为20000d ⑴、污水处理要达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》中的一级B标准。 ⑵、生化部分采用SBR工艺。 ⑶、来水管底标高446.0m.受纳水体位于厂区南侧150m。50年一遇最高水位448.0m。 ⑷、厂区地势平坦，地坪标高450.0m。厂址周围工程地质良好，适合修建城市污水处理厂。 ⑸、所在地区平均气压730.2mmHg柱，年平均气温13.1℃，常年主导风向为东南风。 具体设计要求： ⑴、计算和确定设计流量，污水处理的要求和程度。 ⑵、污水处理工艺流程选择（简述其特点及目前国内外使用该工艺的情况即可） ⑶、对各处理构筑物进行工艺计算，确定其形式、数目与尺寸，主要设备的选取。 ⑷、水力计算，平面布置设计，高程布置设计。 湘潭医卫职业技术学院 课 程 设 计 班级： 姓名： 指导教师：刘中华 年月日 课程设计 项目说明书 设计题目：******批量生产机械加工工艺设计专业：*********** 班级：******* 学号：******* 设计者：****** 指导教师：刘中华 完成时间：****** 湘潭医卫职业技术学院医电学院 目录 前言 一、零件的分析 (5) 1、零件的作用 (5) 2、零件的工艺分析 (5) 二、工艺分析 (6) 1、确定生产类型 (6) 2、选择毛坯制造形式 (6) 3、选择定位基准 (6) 4、零件表面加工方法选择 (7) 5、制造工艺路线 (8) 6、确定机械加工余量与毛坯尺寸 (8) 7、加工设备与工艺装备的选择 (10) 8、确定切削用量及基本工时 (11) 总结 参考文献 致谢 前言 本次课程设计是进给箱齿轮轴的设计，这是机械制造工程这门课程的一个阶段总结，是对课堂中学习的基本理论和在生产实习中学到的实践知识的一个实际应用过程。我们在完成课程设计的同时,也培养了我们正确使用技术资料、国家标准、有关手册、图册等工具书，进行设计计算、数据处理、编写技术文件等方面的工作能力，也为我们以后的工作打下了坚实的基础。由于知识和经验所限，设计会有许多不足之处，所以恳请老师给予指导。 设计题目：进给箱齿轮轴零件的机械加工工艺规程 零件的分析 1.零件的作用 题目给定的零件是进给箱齿轮轴，其主要作用是支撑传动零部件，实现回转运动，并传递扭矩和动力，以及承受一定的载荷。齿轮轴零件是将齿轮部分和轴做成一体无需键配合的一种常见机械零件。齿轮轴具备传动效率高、结构紧凑和使用寿命长等一系列优点，是通用机械特别是工程机械传动中的重要零件之一。轴Φ26圆柱面处有圆弧形的键槽和圆孔，主要是通过键和其他部件相连。轴的左端部位为齿轮部分，主要传递运动和动力。 2.零件的工艺分析 从零件图上看，该零件是典型的零件，结构简单，属于阶梯轴类零件，由圆柱面、轴肩、键槽、齿轮等不同形式的几何表面及几何实体组成。其主要加工的表面有以齿轮轴左右端面为中心的Φ60、Φ45、Φ30、Φ29、Φ26、Φ24的外圆柱面，以Φ26的外圆柱面和左右台阶面为中心的加工30×8×4的键槽、Φ8的孔，左右两端的端面，以及齿轮轴左端的齿轮加工。其多数表面的尺寸精度等级在7～11之间，表面粗糙度值为1.6μm～12.5μm，齿轮的精度等级为8。其中位置要求较严格的,主要是保证加工Φ60的外圆柱面与整个齿轮轴的中心轴线的同轴度在Φ0.25范围内,以及保证Φ30的外圆柱面与整个齿轮轴的中心轴线的同轴度在Φ0.02范围内。 通过分析，该零件布局合理，方便加工，我们通过径向夹紧可保证其加工要求，整个图面清晰，尺寸完整合理，能够完整表达物体的形状和大小，符合要求。经过对以上加工表面的分析，对于这几组加工表面而言，我们可先选定粗基准，加工出精基准所在的加工表面，然后借助专用夹具对其他加工表面进行加工，并且保证它们的位置精度。SBR工艺设计说明书
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