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设计实例年产顺丁橡胶聚合车间工艺设计1. 引言顺丁橡胶是一种重要的工业原料，被广泛用于生产轮胎、橡胶管和橡胶制品等。
为了满足市场需求，设计一个高效、安全、可靠的顺丁橡胶聚合车间工艺是至关重要的。
本文将从工艺流程、设备配置、流程控制和安全措施等方面对设计实例年产顺丁橡胶聚合车间进行详细说明。
2. 工艺流程顺丁橡胶聚合车间的工艺流程主要包括原料配料、橡胶聚合、挤出成型和后处理等环节。
具体工艺流程如下：2.1 原料配料原料配料阶段是将顺丁橡胶所需的各种原料按照一定比例进行混合和计量的过程。
在这一阶段，应该配置自动化计量设备，并且确保原料的准确性和稳定性。
2.2 橡胶聚合橡胶聚合是顺丁橡胶生产的核心环节。
在这一阶段，将原料送入橡胶聚合反应器中，并通过调节温度、压力和酸碱度等参数，促使橡胶分子链的交联反应进行。
需要注意的是，橡胶聚合反应器应具备一定的自动控制能力，以确保聚合过程的稳定性和产品质量的一致性。
2.3 挤出成型在橡胶聚合完成后，将其通过挤出机进行挤出成型。
挤出机能够将橡胶糊料挤压出成型，并在一定的温度和压力条件下使其形成所需的形状和尺寸。
2.4 后处理完成挤出成型后，需要对产品进行一些后处理工序，如冷却、切割和包装等。
这些后处理工序应该能够自动进行，以提高生产效率和产品质量。
3. 设备配置设计实例年产顺丁橡胶聚合车间的设备配置应综合考虑工艺流程的要求和生产能力的需求。
主要的设备包括原料计量设备、橡胶聚合反应器、挤出机和后处理设备等。
3.1 原料计量设备原料计量设备应该具备高精度、自动化的特点，能够准确地按照配方比例进行混合和计量。
同时，应该具备可靠的计量控制系统，保证原料配料的准确性和稳定性。
3.2 橡胶聚合反应器橡胶聚合反应器是整个车间的核心设备，应该具备一定的反应容量和加热、冷却功能。
同时，应配置自动化控制系统，能够实时监测和调控反应温度、压力和酸碱度等参数。
3.3 挤出机挤出机应该能够满足产品的挤出成型需求，具备一定的挤出压力和温度控制能力。
宁波顺泽橡胶有限公司5万吨/年丁腈橡胶装置项目环境影响评价公告宁波顺泽橡胶有限公司5万吨/年丁腈橡胶装置项目环评初步结论已经形成，为使广大公众团体和个人参与到该项环评工作，现进行公示并征求公众意见。
一、工程概况宁波顺泽橡胶有限公司拟投资57609万元人民币，在宁波化工区湾塘片舟山连岛大桥西北侧建设5万吨/年丁腈橡胶装置。
项目主体生产装置为5万吨/年丁腈橡胶装置，相应配套设施包括循环冷却水、给排水系统、贮运及包装设施、变配电及供电系统等。
丁腈橡胶（NBR）生产的主要化学过程是以丁二烯和丙烯腈为单体，加入其他各类催化剂、乳化剂、引发剂、抗氧化剂等助剂，采用乳液聚合方法通过自由基反应制得产品NBR无规共聚物。
宁波顺泽橡胶有限公司拟采用俄罗斯的丁腈橡胶合成技术，该院采用低温聚合工艺，温度为5～10℃，采用过氧化物与氧化还原系统作为引发剂。
二、项目运营过程中污染物产生情况1、废气：聚合回收设备产生不凝尾气，主要污染物为丙烯腈和丁二烯，拟送火炬燃烧，燃烧后烟气量为4800 Nm3/h，燃烧后主要排放污染物为氮氧化物、TSP和丁二烯等；干燥箱产生烘干尾气，主要成分为空气，含有微量的丙烯腈，排放量约为500Nm3/h。
2、废水：主要生产废水为丙烯腈回收蒸馏塔底水和洗胶罐洗胶废水，总排放污水水量约为105m3/h，主要污染物为COD、磷酸盐等。
3、固废：固废主要为废胶和污水处理厂的污泥，废胶产生量约为110t/a，包括聚合槽废胶和回收系统废胶；污水处理站干污泥量约为79.2t/a。
三、污染物治理措施和环境影响1、废气治理：聚合回收系统的不凝尾气拟送企业内自建的火炬焚烧；干燥箱烘干尾气以空气为主，含有污染物量较小，引至高于20m的排气筒排放。
采取上述措施后，废气排放对周围环境影响较小。
2、废水治理：生产废水经厂内自设的污水处理厂中和浮选，处理达到爱普污水厂进水要求后，送园区爱普环保公司集中处理后排海。
污水经处理达标后排海，对周围环境影响较小。
本科毕业设计说明书丁苯橡胶乳液聚合的生产工艺THE PRODUCTION TECHNOLOGY OF THE EMULSION POLYMERIZATION OF SBR学院（部）：材料科学与工程学院专业班级：高分子材料与工程2xxx级x班学生姓名：某某某指导教师：xxx助教2xxx 年x 月x 日丁苯橡胶乳液聚合的生产工艺摘要本设计为年产5万吨丁苯橡胶工艺设计，整个设计文件由设计说明书和设计图纸两部分组成。
在设计说明书中，简单介绍了丁苯橡胶的生产现状、发展趋势、性能和主要用途，也介绍了目前丁苯橡胶的两种常见的工业聚合生产方法，并进行了比较，最后确定以低温乳液聚合法作为聚合的工艺生产方法。
在设计过程中，根据设计任务书的要求，进行了较为详细的物料衡算和能量衡算，对设备进行了工艺计算和选型，同时对聚丁苯橡胶生产过程中的安全注意事项及“三废”治理作了相关说明，对整个装置进行了简单的技术经济评价。
绘制了相应的设计图纸，设计图纸包括工艺流程图、主要设备图的装配图。
关键词：聚丁苯橡胶,低温乳液聚合工艺,单体,生产工艺THE PRODUCTION TECHNOLOGY OF THE EMULSIONPOLYMERIZATION OF SBRABSTRACTThe design for an annual output of 50,000 tons of SBR process design, the design documents from design specification and design drawings composed of two parts. In the design of brochures, a brief introduction of the SBR production status, trends, performance and the main purpose of the current SBR, also introduced the two common industrial polymer production methods. And a comparison, final determined to low-temperature emulsion polymerization as a polymerization technology production methods. In the design process, in accordance with the requirements of the mission design, a more detailed material balance and energy balance, the equipment was calculated and the selection process, while the production of SBR in the process of attention to safety issues and "Three wastes" governance made note of the entire device to a simple technical and economic evaluation. Drawing the corresponding design drawings, design drawings, including process maps, plants of major equipment assembly, equipment layout plants.KEYWORDS: suspension polymerization, monomer, productive technology目录摘要 (I)ABSTRACT (II)1绪论 (1)1.1丁苯橡胶的发展史 (1)1.2丁苯橡胶的简介 (2)1.2.1 名称及其结构 (2)1.2.2丁苯橡胶的性能 (3)1.2.3丁苯橡胶的用途 (3)1.2.4单体介绍 (4)2丁苯橡胶聚合生产方法的选择及工艺流程简述 (5)2.1丁苯橡胶生产方法的选择 (5)2.1.1 两种不同聚合方法生产的橡胶的比较 (5)2.2.2工艺方案选择依据 (5)2.2.3乳液聚合的特点 (6)2.2.4 丁苯橡胶的工艺原理 (6)2.2丁苯橡胶生产工艺流程简述 (7)2.2.1 丁苯橡胶的生产工艺流程图 (7)2.2.2原料准备过程 (8)2.2.3聚合聚合过程 (8)2.2.4分离过程 (8)3. 物料衡算 (10)3.1 原料单体系统 (10)3.2助剂系统 (11)3.3 反应后各组分系统 (13)4.反应釜的物料衡算和热量衡算 (14)4.1各反应釜的物料衡算 (14)4.2热量衡算 (15)4.2.1搅拌釜功率的计算 (15)4.2.2热量恒算 (17)5.设备计算及选型 (19)5.1聚合釜计算 (19)5.1.1釜体的基础计算 (19)5.1.2搅拌器的确定 (21)5.1.3内置冷却管的计算 (23)5.1.4开口直径的确定 (24)5.1.5终止釜的设计 (25)5.2贮罐确定 (25)5.3汽提塔 (27)6 厂址选择及车间布置 (29)6.1 厂址选择的依据及原则 (29)6.2 车间布置要考虑的问题 (29)6.3 厂房布置 (30)6.4设备布置的安全距离 (30)6.5 车间内辅助室和生活室布置 (30)7 安全防火设计 (31)7.1 综合安全防护 (31)7.1.1 防火防爆 (31)7.2 防毒 (33)7.3 安全防护: (33)8 车间照明及采暖措施 (34)9 三废处理 (35)总结 (36)参考文献 (37)致谢 (38)1绪论1.1丁苯橡胶的发展史一．国外发展史1912年，得过Bayer公司发表了丁二烯乳液聚合制取聚丁二烯橡胶的第一篇专利，20世纪20年代，该国为改进乳聚丁二烯的性能，选用苯乙烯为第二单体，制的了乳聚丁苯橡胶，并将其命名为Buua-S。
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AbstractCis - 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 design1.1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 (3)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 (7)4.1.7防老剂 (7)4.2顺丁橡胶的物理化学性质及技术指标 (7)4.2.1顺丁橡胶的结构 (7)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 (13)6.2.1聚合釜物料衡算 (13)6.2.2凝聚釜物料衡算 (18)6.2.3振动筛及热水罐物料衡算 (21)6.2.4干燥脱水物料衡算 (23)6.2.5包装物料衡算 (24)6.2.6油水分离器物料衡算 (25)6.2.7溶剂回收部分物料衡算 (26)6.3.1基础数据 (29)6.3.2各聚合釜反应转化率确定 (30)6.3.3各釜物料组成及物性据数 (31)6.3.4各釜对流传热系数 和传热系数K的计算 (32)6.3.5聚合釜搅拌功率的计算 (37)6.3.6热量衡算 (39)6.4设备计算及选型 (44)6.4.1聚合釜计算 (44)6.4.2终止釜的设计 (49)6.4.3凝聚釜的确定 (49)6.4.4油水分离器 (49)6.4.5热水罐 (49)6.4.6胶液罐 (49)6.4.7引发剂配制系统设备确定 (49)6.4.8换热器的选择 (50)6.4.9泵的选择（以溶剂油泵的选择为例） (55)7原材料动力消耗定额及消耗量 (59)8生产控制分析 (60)9定员 (61)10三废治理与公用工程 (62)10.1三废排放及处理方法 (62)10.2安全措施 (62)10.3公用工程 (63)10.3.1供水 (63)10.3.2电气 (64)10.3.3采暖和通风 (64)11车间布置 (65)11.1车间厂房布置 (66)11.2车间设备布置 (66)11.3车间生产辅助区及生活区的布置 (66)12技术经济评价 (67)12.1建厂规模 (67)12.2产品规格 (67)12.3建厂投资预算 (67)12.4产品价格设计 (68)12.5年生产总成本预测 (68)12.5.1年生产固定总成本 (68)12.5.2年生产变动成本总成本 (68)12.6经济效益分析 (69)12.7财务评估 (70)12.7.1年企业投资回收率 ROI (70)12.7.2年企业投资利润率 (70)12.7.3投资回收期 (70)结束语 (72)参考文献 (73)致谢 (74)附录 (75)A主要设备一览表 (75)Ｂ符号说明 (76)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]。
顺丁橡胶聚合车间工艺设计1. 引言顺丁橡胶是一种重要的高分子合成材料，具有良好的物理性能和化学稳定性，广泛应用于制造轮胎、软管、密封件等工业领域。
顺丁橡胶的生产过程中，聚合车间的工艺设计对于橡胶品质的稳定性和生产效率的提升起着至关重要的作用。
本文将针对顺丁橡胶聚合车间的工艺设计进行详细讨论。
2. 工艺流程2.1 原料准备顺丁橡胶的生产过程中，主要原料包括丁苯橡胶和溶剂。
在聚合车间工艺设计中，应确保原料的准备工作合理高效，以保证生产的连续性和稳定性。
2.2 聚合反应聚合反应是顺丁橡胶生产过程中最关键的环节之一。
在聚合车间的工艺设计中，应考虑以下几个方面：•反应器设计：选用适当的反应器类型和尺寸，确保反应器内的温度、压力、搅拌等条件能够满足聚合反应的要求。
•反应条件控制：通过控制反应温度、压力和催化剂的加入速率等参数，实现聚合反应的控制和稳定。
•聚合反应时间：根据产品要求和生产能力，确定合理的聚合反应时间，以达到理想的产品质量。
2.3 分离与干燥在聚合反应完成后，顺丁橡胶需要进行分离与干燥处理。
工艺设计中应考虑以下几个关键点：•分离方式：选择合适的分离技术，如蒸馏、萃取、离心等，以提高分离效率和产品纯度。
•干燥方法：确定合适的干燥设备和干燥条件，以快速、有效地去除橡胶中的溶剂，保证产品的质量。
2.4 制品加工分离与干燥后的顺丁橡胶可以进入制品加工环节，根据具体需求进行挤出、压延、压制等加工操作，生产成各类橡胶制品。
3. 工艺参数与控制在顺丁橡胶聚合车间的工艺设计中，合理设定工艺参数并加以控制是提高生产效率和产品质量的关键。
以下是一些常见的工艺参数和控制策略：•温度控制：确保反应器内的温度能够维持在适宜的范围内，以促进聚合反应的进行。
•压力控制：根据反应器和分离设备的设计要求，设定合理的压力控制策略，以保持系统的稳定性。
•搅拌速度：根据聚合反应的要求，设定适当的搅拌速度，以保证反应物料的混合均匀性。
•催化剂用量：根据聚合反应的需求和催化剂的特性，确定合理的催化剂用量，以实现聚合反应的高效进行。
年产五万吨顺丁橡胶开题报告可能存在的问题及解决方案研究方法1.题目需要结合内容斟酌、修正。
2.“本题日的意义及国内外研究状况”部分太单薄了些，需要强化，至少一页。
意义包括理论意义、立法意义、司法意义、社会现实意义、国际意义等方面。
国内现状、国外现状分开写，要有笼统性的介绍，也要写明基本观点，哪些学者持此观点。
3.“研究内容”部分用提纲目录的形式，要做到结构合理、层次分明（提出问题、分析问题、解决问题）；内容标题后不用标点：要包括二层标题，至少要有半页。
4.“研究方法”有：价值分析法，文献分析法，（法条）文本分析法，（案例）实证研究法，统计分析法，比较研究法，历史研究法，经济学分析、博弈论分析、社会学分析等跨学科研究法，等等。
根据实际需要选取适当可行的研究方法，不必琳琅满目，对每个所采用的研究方法要稍作说明。
注重实证研究方法。
5.“研究步骤”要具体细致，如“（1）2011年12月31日前，提交开题报告。
（2）寒假期间，搜集资料，在老师的指导下撰写初稿。
（3）2011至2012学年度第二学期第2周之前上交初稿打印版。
（4）？？”6.请选用最新的、权威的参考文献。
一般情况下不宜援引《法制与经济》、《法治与社会》、《？？专科学校学报》之类权威性专业性不足的刊物上之文献。
7.著作类参考文献中出版社与出版年之间不用“，”；论文类参考文献中刊物名与年期之间不用“，”，注明？年？期即可。
这些学院论文指南里有明确说明和例示，有的同学就是不看。
学位论文类参考文献要注明学位授予学校和授予年份：法规类参考文献在法规前要加立法单位和制定年份：案例类参考文献在案例名称前加受案法院和受理年份。
8.段首要空两格，小学生都知道，有些大学生同学就是做不到。
个别同学错别字较多，语句不通顺，低级错误。
希望大家利用这几天时间按照我的统一要求全面修改、完善，修改后将开题报告从头到尾全部通读检查二遍或相互检查。
年产5万吨丁苯橡胶的生产工艺设计摘要丁苯橡胶在第二次世界大战以后，发展极为迅速，目前已成为国际上生产量最大的一种合成橡胶[1]，占合成橡胶总产量的80%以上。
苏联、美国、加拿大和民主德国丁苯橡胶产量最大，近年来英国、意大利、西德及我国等国家也开始迅猛发展。
丁苯橡胶属于普遍类型的橡胶，可以替代天然橡胶，有些性能比天然橡胶更好。
本设计为年产5万吨丁苯橡胶工艺设计，整个设计文件由设计说明书和设计图纸两部分组成。
在设计说明书中，简单介绍了丁苯橡胶的生产状况、发展趋势、性能和主要用途，也介绍了目前丁苯橡胶的两种常见的工业聚合生产方法，并进行了比较，最后确定以低温乳液聚合作为聚合的工艺生产方法。
在设计过程中，根据设计任务书的要求，进行了较为详细的物料衡算和能量衡算，对设备进行了工艺计算和选型，同时对聚丁苯橡胶生产过程中的安全注意事项及“三废”[2]治理作了相关说明。
绘制了相应的设计图纸，设计图纸包括工艺流程图、主要设备图及车间布置图等。
关键词：丁苯橡胶，低温乳液聚合，聚合釜，苯乙烯，丁二烯PROCESS DESIGN OF STYRENE BUTADIENE RUBBER WITH ANNUAL OUTPUT OF 50,000 TONSABSTRACTAfter the Second World War, SBR develops rapidly. It has become the largest international production of synthetic rubber so far. SBR accounted for more than 80% of total production of Synthetic rubber. The Soviet Union, the United States, Canada and East Germany`s production of the SBR are the largest. In recent years, the United Kingdom, Italy, Germany and China and other countries also started the rapid development of SBR. SBR is common type of rubber, and sometimes it can substitute for natural rubber. Some properties are even better than natural rubber. This is a design for an annual output of 50,000 tons of SBR process. The documents are consisted of design specification and design drawings. In the design of brochures, a brief introduction of the SBR production status, trends, performance and the main purpose of the current SBR, also introduced the two common industrial polymer production methods and make a comparison. It was desided that the low-temperature emulsion polymerization replaced the polymerization technology production methods. In design process, mass balance and energy balance was calculated according to the request of design specification. Process calculation and model selection was made. At the same time, the safe matters need attention and the management of the three wasters in the process of SBR was stated. The relevant design paper was drawn. The engineering flow diagram and major equipment drawing and the arrangement diagram of work shop were included in design drawing.KEY WORDS：SBR, Polymerization temperature, Polymerizer, Styrene, Butadiene目录前言 (1)第1章绪论 (3)§1.1丁苯橡胶的市场分析 (3)§1.1.1 国外生产情况 (3)§1.1.2 国内生产情况 (3)§1.2丁苯橡胶合成技术进展 (7)§1.2.1 乳聚丁苯橡胶的合成技术进展 (7)§1.2.2 溶聚丁苯橡胶合成技术进展 (7)§1.2.3 我国丁苯橡胶新技术的开发 (8)第2章生产工艺选择 (9)第3章产品及原料说明 (10)§3.1 产品的结构与性能 (10)§3.1.1 名称及其结构 (10)§3.1.2 丁苯橡胶的性能 (11)§3.1.3 丁苯橡胶用途 (12)§3.2 聚合原理 (12)§3.2.1 链引发 (12)§3.2.2 链增长 (12)§3.2..3 链终止 (13)§3.3 原料说明 (14)§3.3.1 丁二烯 (14)§3.3.2 苯乙烯 (14)第4章低温乳液聚合丁苯橡胶工艺 (15)§4.1典型配方 (15)§4.2 转化率确定 (15)§4.3 配料确定 (16)§4.4 聚合条件及原料要求 (16)§4.4.1 分散介质 (17)§4.4.2 单体纯度 (17)§4.4.3 聚合温度 (17)§4.4.4 各种助剂 (17)§4.4.5 聚合时间 (18)第5章低温乳液聚合工艺流程 (19)§5.1 原料准备过程 (19)§5.2 聚合过程 (19)§5.3 分离过程 (20)§5.4 后处理阶段 (20)第6章工艺计算 (21)§6.1 计算依据 (21)§6.2 生产过程总物料衡算 (21)§6.2.1 总进料 (21)§6.2.2 配方检验 (23)§6.2.3 PBS配方原料汇总 (23)§6.2.4各釜进出料计算 (234)§6.3 热量衡算 (27)第7章聚合釜的设计计算 (310)§7.1 反应器操作体积 (31)§7.2 罐体尺寸确定 (31)§7.2.1 筒体高径比 (31)§7.2.2 搅拌罐的装料量 (31)§7.2.3 初步计算筒体直径 (31)§7.3 传热结构，夹套结构 (32)§7.4 筒体壁厚确定 (32)§7.5 顶盖和工艺接管 (33)§7.5.1 进料管 (33)§7.5.2 水进料管 (33)§7.5.3 液氨的进口管径 (34)§7.6 搅拌装置 (35)§7.6.1 搅拌器选择 (35)§7.6.2搅拌器转速 (35)§7.6.3 搅拌功率 (35)§7.7 搅拌器附件 (36)§7.7.1 挡板 (36)§7.7.2 导流筒 (36)第8章车间工艺布置及厂址选择 (38)§8.1 工艺布置设计 (38)§8.2 生产厂房的整体布置 (39)§8.3 厂址选择依据与原则 (39)§8.4 设备布置安全距离 (40)§8.5 车间内辅助室和生活室布置 (40)第9章安全设计 (42)§9.1 防火防爆 (42)§9.2 防毒 (43)§9.3 中毒后应采取急救措施 (43)§9.4 安全生产要点 (44)§9.4.1 重点部位 (44)§9.4.2 安全要点 (45)参考文献 (47)致谢.................................. 错误！未定义书签。
顺丁橡胶生产工艺1.基本工艺流程伴随现代工业尤其是化学工业的迅猛发展，橡胶制品种类繁多，但其生产工艺过程，却基本相同。
以一般固体橡胶（生胶）为原料的制品，它的生产工艺过程主要包括：原材料准备→塑炼→混炼→成型→硫化→休整→检验2.原材料准备橡胶制品的主要材料有生胶、配合剂、纤维材料和金属材料。
其中生胶为基本材料；配合剂是为了改善橡胶制品的某些性能而加入的辅助材料；纤维材料（棉、麻、毛及各种人造纤维、合成纤维）和金属材料（钢丝、铜丝）是作为橡胶制品的骨架材料，以增强机械强度、限制制品变型。
在原材料准备过程中，配料必须按照配方称量准确。
为了使生胶和配合剂能相互均匀混合，需要对某些材料进行加工：生胶要在60--70℃烘房内烘软后，再切胶、破胶成小块；块状配合剂如石蜡、硬脂酸、松香等要粉碎；粉状配合剂若含有机械杂质或粗粒时需要筛选除去；液态配合剂（松焦油、古马隆）需要加热、熔化、蒸发水分、过滤杂质；配合剂要进行干燥，不然容易结块、混炼时旧不能分散均匀，硫化时产生气泡，从而影响产品质量；3.塑炼生胶富有弹性，缺乏加工时的必需性能（可塑性），因此不便于加工。
为了提高其可塑性，所以要对生胶进行塑炼；这样，在混炼时配合剂就容易均匀分散在生胶中；同时，在压延、成型过程中也有助于提高胶料的渗透性（渗入纤维织品内）和成型流动性。
将生胶的长链分子降解，形成可塑性的过程叫做塑炼。
生胶塑炼的方法有机械塑炼和热塑炼两种。
机械塑炼是在不太高的温度下，通过塑炼机的机械挤压和摩擦力的作用，使长链橡胶分子降解变短，由高弹性状态转变为可塑状态。
热塑炼是向生胶中通入灼热的压缩空气，在热和氧的作用下，使长链分子降解变短，从而获得可塑性。
4.混炼为了适应各种不同的使用条件、获得各种不同的性能，也为了提高橡胶制品的性能和降低成本，必须在生胶中加入不同的配合剂。
混炼就是将塑炼后的生胶与配合剂混合、放在炼胶机中，通过机械拌合作用，使配合剂完全、均匀地分散在生胶中的一种过程。
沈阳建筑大学毕业设计说明书毕业设计题目年产2.0万吨顺丁胶生产工艺设计学院专业班级材料学院高分子2011级2班学生姓名毕思远性别男指导教师范兆荣职称高级实验师2015年6月15日摘要顺丁橡胶是仅次于丁苯橡胶的世界上第二大人工合成橡胶。
本设计通过查阅资料文献介绍了顺丁橡胶行业目前的发展特点、所处的发展阶段、市场的供需平衡和竞争格局。
通过计算分析比较,制定了原料路线、确认了聚合方法以及各类添加剂的选择。
又在查阅各种物料的工艺参数，确定了顺丁橡胶的生产流程。
总的来说，本设计在对顺丁橡胶在国内外的发展过程以及现状进行系统化分析之后，制定了相关生产路线，进而达到经济技术合理化，坚持可持续发展线路等要求。
本设计对年产量为2万吨的顺丁胶聚合工艺进行了设备的物料衡算，聚合釜的热量衡算以及聚合釜的设备计算。
阐述了对厂房的大概设计及相关要求，如何处理易燃易爆品等危险品，预防有毒有害物品等安全问题，以及发生事故时如何进行紧急处理和处理好“三废”问题。
尽量在做到经济利益达到最大化的同时，也做到保护环境。
通过查阅文献数据和计算分析，完成了年产2万吨顺丁橡胶的生产设计，绘制了工艺流程图、聚合釜装配图、厂区布置图以及车间布置图若干，最后对产品顺丁橡胶进行经济核算，各项数据均符合各项规定指标。
关键词：顺丁橡胶；丁二烯；转化率；催化剂；聚合AbstractPolybutadiene rubber is the world's second largest synthetic rubber,just after styrene-butadiene rubber.Through access to information and documents, the design introduces the butadiene rubber industry's development characteristics, stage of development, the supply and demand balance and market competition.By calculation and analysis, select raw material route, polymerization method, and various additives.And then, after checking out the process parameters of various materials,it determine the butadiene rubber production process.In a word,The design,after doing the systematic analysis of butadiene rubber about the development process and the status quo at home and abroad, formulated relevant production line,to achieving the rationalization of economic and technical,adhere to the sustainable development of the line.The design do a equipment mass balance of the annual output of 20,000 tons of butadiene rubber polymerization process,calculation of the heat and something about equipment.It elaborate on the plant design and requirements, how to deal with inflammable and explosive materials and other dangerous goods, prevention of toxic and hazardous materials safety issues, as well as how to deal with an emergency accident and to deal with the "three wastes" problem.Try to do to maximize the economic benefits, but also to do to protect the environment.After a review of the literature data and computational analysis,Complete an annual output of 20,000 tons of butadiene rubber production design, drawn a flow chart, the polymerization reactor assembly drawing, plant layout and several plant arrangement drawings.Finally,do the economic accounting about butadiene rubber, the data are all consistent with the specified target.Key words：Polybutadiene rubber；Butadiene；Conversion rate；Catalyst；Polymerization目录摘要 .......................................................................................................... 错误！未定义书签。
Abstract ................................................................................................... 错误！未定义书签。
第一章绪论 (1)1.1概述 (1)1.1.1 设计依据及生产状况 (1)1.1.2 工艺路线 (1)1.2原料、产品的物理化学性质和主要技术指标 (2)1.3生产流程简述 (3)1.3.1 生产流程简述及工艺设备选择 (3)1.3.2 操作控制指标 (5)1.4车间三废处理及安全防护 (6)1.4.1 三废处理 (6)1.4.2 有毒物品 (6)1.4.3 易燃易爆品 (6)1.4.4 预防措施 (7)1.4.5 有毒害物质的防护 (7)1.4.6 防护噪声污染 (8)1.4.7 厂房的布置及水电汽的要求 (9)第二章物料衡算 (10)2.1聚合釜和终止釜物料衡算 (10)2.1.1 丁二烯系统 (10)2.1.2 溶剂油系统 (11)2.1.3 引发剂系统 (11)2.1.4 聚丁二烯系统 (11)2.1.5 终止剂、防老剂系统 (12)2.2凝聚釜物料衡算 (13)2.3振动筛及热水罐物料衡算 (16)2.3.1 进料系统 (16)2.4干燥脱水物料衡算 (17)2.4.1 去包装部分 (18)2.5油水分离器物料衡算 (20)2.5.1 出料部分： (20)2.6溶剂回收部分物料衡算 (21)2.6.1 基础数据 (21)2.6.2 工艺要求 (22)2.6.3 对丁二烯作物料衡算 (22)第三章热量衡算 (25)3.1主要对聚合釜进行热量衡算 (25)3.1.1 基础数据 (25)3.2各聚合釜反应转化率确定................................................................ 错误！未定义书签。
3.3各釜物料组成及物性据数 (41)3.4各釜对流传热系数α和传热系数K的计算 (42)3.4.1 夹套内冷却盐水的对流传热系数α1计算 (42)3.4.2 釜内对流传热系数α2i的计算 (44)3.4.3 各釜总传热系数K的计算 (45)3.4.4 聚合釜搅拌功率的计算 (46)3.5热量衡算 (48)第四章设备计算及选型 (52)4.1聚合釜计算 (52)4.1.1 基础数据 (52)4.2选取胶液贮罐 (52)4.3选取凝聚釜 (53)4.4搅拌器的确定 (53)4.5各物料进出管管径确定 (54)4.6换热器的选择 (56)第五章技术经济分析 (61)5.1技术经济分析 (61)参考文献 (64)致谢 (65)附录一附录二第一章绪论1.1 概述1.1.1 设计依据及生产状况本设计主要设计依据是沈阳建筑大学材料学院下发的“年产2万吨顺丁橡胶聚合车间的工艺设计”本科生毕业设计任务书。
所设计车间设计生产规模为年产量为2万吨顺丁橡胶。
主要生产原料：单体丁二烯；反应引发剂为环烷酸镍、三氟化硼乙醚络合物的混合物、三异丁基铝；主要溶剂为溶剂油；所用终止剂为乙醇；防老剂为2,6-二叔丁基对甲苯酚。
本设计的生产原理是反应原料溶液发生聚合的方法，使混合液在连续釜式反应器中进行配位反应聚合，生成的液体，再用水蒸汽对生产物进行凝聚、洗胶、干燥、压块等过程后方可得到产品——顺丁橡胶。
1.1.2 工艺路线(1)聚合方法路线的选定分析产物，从结构要求方面入手。
从自阳离子聚合、由基聚合、阴离子聚合等机理中挑选出出配位聚合，此时还需要考虑配位聚合所用原料、传热、引发剂、物料输送、回收、操作方式几个方面考虑选择溶液聚合方法路线。
溶液聚合工艺处理路线包括了反应活性中心的形成，特殊引发剂组分的安全防护等；由于混合溶剂在连续反应过程中的存在，所以要考虑溶剂的回收、循环利用，反应的终止方式等过程。
选择连续操作方式。
(2)单体原料路线的确定经过对乙醇法、丁烯氧化脱氢法、乙炔法、丁烯催化脱氢法、石油高温裂解回收法等方法的各种优点缺点的对比，然后结合实际情况，选择了丁烯氧化脱氢制丁二烯原料的生产路线。
(3)溶剂的选择不同溶剂对原料、产物及各类引发剂的溶解能力不尽相同。
从溶解度参数、体系粘度、生产能力的提高、工程传热与搅拌等几个方面对苯、甲苯-庚烷、甲苯、溶剂油等进行较为全面的比较，然后选择溶剂油。
(4)引发剂的选择首先从适合顺丁橡胶聚合生产反应的引发剂共性入手，比如稳定性能、定向能力、高效、容易分离及残存对反应产物性能无影响等等，对常用的Ti、Co、Li、Ni四种系列类型引发剂进行对比，选择最合适的Ni系引发剂，其组份主引发剂为环烷酸镍，助引发剂为异丁基铝，三氟化硼乙醚络合物[1]。
